LATEX在科研導(dǎo)論課程教學(xué)中的應(yīng)用

查雯婷++梁營玉

摘 要：《科研導(dǎo)論課》是我校各專業(yè)開設(shè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)的必修課，為本科階段開展的科學(xué)研究活動以及科技文檔的撰寫提供一定的指導(dǎo)。常用的文字處理程序Microsoft Office Word在科技文檔排版方面沒有優(yōu)勢，文檔編輯工作較為繁瑣，導(dǎo)致學(xué)生會消耗更多的時間在排版工作上，而忽略了文檔本身的內(nèi)容。本文介紹了基于TEX的排版系統(tǒng)LATEX，以公式、表格和參考文獻(xiàn)的編輯命令為例，探討WinEdt編輯器如何輔助本課程的教學(xué)。由于LATEX使文檔編輯工作變得簡單，學(xué)生的科研熱情得到了提高，有利于研究型本科生的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：LATEX；科研導(dǎo)論課程；本科教學(xué)

一、 引言

《科研導(dǎo)論課（電氣工程及其自動化）》是電氣工程專業(yè)本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)的必修課，旨在結(jié)合我校電氣工程及其自動化專業(yè)特點，系統(tǒng)地介紹科技文獻(xiàn)的檢索方法、科技論文與專利的寫作方法以及科學(xué)研究的基本步驟等。參考國內(nèi)其他院校，采用合肥工業(yè)大學(xué)出版的《大學(xué)生科研訓(xùn)練教程》作為本課程的教材，對缺乏科學(xué)研究經(jīng)驗的本科生給予一定的指導(dǎo)和訓(xùn)練，著重培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合能力。

從大二開始，我校本科生將陸續(xù)開始接觸科研選題訓(xùn)練、大學(xué)生創(chuàng)新項目以及畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)，這些是完成本科階段學(xué)習(xí)的必修學(xué)分，其中會涉及開題報告、項目申請書和畢業(yè)論文等科技文檔的撰寫。因此，在大一第二學(xué)期開設(shè)此門課程，講述相關(guān)科技文檔的標(biāo)準(zhǔn)格式和寫作方法是十分必要的。對于剛進(jìn)入大學(xué)的本科生來說，他們所熟知的文字處理程序就是Microsoft公司開發(fā)的Microsoft Office Word。然而，在Word中進(jìn)行數(shù)學(xué)公式、表格以及參考文獻(xiàn)的編輯排版工作顯得十分繁瑣，這會在一定程度上消減學(xué)生的科研熱情。針對這種現(xiàn)象，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，本課程在教學(xué)過程中加入了對論文排版系統(tǒng)LATEX的介紹，使得論文的排版工作變得簡單。同時，為了讓學(xué)生能夠更好吸收和鞏固課堂講授的知識，熟練LATEX系統(tǒng)的操作，并且為本科階段的科學(xué)研究活動做準(zhǔn)備，本課程的考核形式為分組作業(yè)，即四到五人組成小組共同完成一份標(biāo)準(zhǔn)格式的開題報告。

二、 排版系統(tǒng)LATEX的介紹

LATEX（音譯“拉泰赫”）由美國計算機(jī)學(xué)家Leslie Lamport在20世紀(jì)80年代初期開發(fā)，是一種基于TEX的排版系統(tǒng)。由于TEX是比較低級的排版語言，大多數(shù)人學(xué)習(xí)起來略顯吃力，從而難以得到推廣。如果事先將一些常用功能定義好，使用時只需引用一小段代碼就可以實現(xiàn)一個相對復(fù)雜的功能，這在一定程度上簡化了TEX排版的工作量及難度。這種事先定義好的功能就叫做宏集，所以LATEX從本質(zhì)上講，就是TEX排版系統(tǒng)的一個宏集。

TEX在不同的硬件和操作系統(tǒng)上有不同的實現(xiàn)版本，而WinEdt是Windows平臺下的文檔編輯器。圖1為操作界面，在WinEdt中對文檔進(jìn)行編輯和排版，需要輸入相關(guān)的命令語句。主界面上的GUI page control（如圖1中加粗框中部分）為用戶提供了常用的命令表達(dá)語句，如：Math、Greek、Symbols、Typeface等。對于不熟悉相關(guān)命令的新手用戶，可以選擇直接在相對應(yīng)的條目下尋找所需命令。除此之外，用戶還可以根據(jù)特定需求，自己定義新的命令語句。

三、 文檔排版教學(xué)實例

完成本課程的考核，需要上交一份格式標(biāo)準(zhǔn)，排版美觀的開題報告，其中涉及文檔字體的設(shè)置、公式的編輯和對齊、表格的插入和參考文獻(xiàn)的編輯等等。本節(jié)針對以上幾個問題，說明LATEX中WinEdt編輯器在本課程教學(xué)中的應(yīng)用。

（一） 搭建文檔框架

首先根據(jù)要求，確定文檔的處理格式為article，中括號中的11pt表示設(shè)置字體的大小。由于文檔中涉及公式的編輯和表格的插入，因此需要在頭文件中加入一些常用的宏包（＼＼usepackage{}）來增強(qiáng)功能，如圖2所示。文檔的正文部分位于＼＼begin{document}和＼＼end{document}之間，文檔的標(biāo)題利用center和＼＼bf命令做居中和加粗處理。圖2加粗框中的是編譯標(biāo)志，點擊后即可產(chǎn)生PDF文檔。

（二） 數(shù)學(xué)公式和表格的編輯

在科技文檔的寫作中，往往需要用到一些復(fù)雜的公式。在WORD中插入公式一般需要用到公式編輯器，尤其是公式嵌入文字中時，會給排版帶來一定的困難。同時，所有的公式需要手動編號。現(xiàn)利用WinEdt編輯器，通過語句同時完成對公式的排版和編號，如圖3。

LATEX在表格的編輯方面也十分便利。標(biāo)準(zhǔn)的科技文檔一般采用三線表的結(jié)構(gòu)形式來制作表格，在WinEdt中命令語句如圖4所示。中括號中的c表明表格中的元素做居中處理。

（三） 參考文獻(xiàn)的編輯

學(xué)生在撰寫科技文檔時，為了站在更高的起點上，查閱相關(guān)領(lǐng)域的論文是十分必要的。同時為了表示對作者的尊重以及避免學(xué)術(shù)不端行為，需要將借鑒的學(xué)術(shù)成果作為參考文獻(xiàn)標(biāo)注。在錄入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)時，需要區(qū)分不同的文檔類型，如專著、學(xué)位論文、會議論文和期刊論文等。不同類型的參考文獻(xiàn)，錄入的標(biāo)準(zhǔn)格式有所不同。在剛開始編輯參考文獻(xiàn)時，多數(shù)學(xué)生表示手動錄入工作量較大較繁瑣，而采用LATEX中的bibtex能夠?qū)⒖嘉墨I(xiàn)進(jìn)行自動排版。具體操作步驟如下：在WinEdt中新建一個.bib文件，將參考文獻(xiàn)對應(yīng)的bib引用格式從網(wǎng)上（如百度學(xué)術(shù)）下載下來，直接復(fù)制進(jìn)新建的.bib文件中，按保存即可，如圖5所示。在主文件doc.tex中先點擊圖2中加粗的“B”，再點擊“L”進(jìn)行編譯，即可將標(biāo)準(zhǔn)格式的參考文獻(xiàn)添加進(jìn)文檔中。

本節(jié)對在WinEdt中編輯公式、表格和參考文獻(xiàn)等命令進(jìn)行介紹，運行生成的PDF文檔如圖6所示。文檔中公式和表格均居中，同時公式自動編號，參考文獻(xiàn)也自動編輯成標(biāo)準(zhǔn)格式。因此，使用LATEX中的WinEdt編輯器能夠讓學(xué)生把更多的注意力集中于科技論文和報告內(nèi)容的撰寫，減少在排版方面所消耗的時間。

四、 結(jié)束語

為了讓學(xué)生能夠更早地了解科學(xué)研究，為本科階段的創(chuàng)新活動提供指導(dǎo)，我校各專業(yè)在大一下學(xué)期開設(shè)了《科研導(dǎo)論課》。針對學(xué)生提出的科技文檔排版工作繁瑣這一問題，本文引入排版系統(tǒng)LATEX輔助本課程的教學(xué)工作。LATEX中的WinEdt編輯器界面友好，易于操作，教師可以在課堂上對公式、表格和參考文獻(xiàn)等常用命令進(jìn)行編輯，學(xué)生可以利用課余時間加以練習(xí)完成作業(yè)。通過WinEdt編輯器自動排版文檔，可以讓學(xué)生有更多的時間專注于文檔內(nèi)容的撰寫，減輕了文檔排版的工作量，降低了學(xué)生對科技文檔撰寫工作的抵觸心理，更有利于培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣。此外，該軟件在學(xué)生今后的畢業(yè)論文以及繼續(xù)深造學(xué)習(xí)過程中也將起著舉足輕重的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳坤杰，張偉林.大學(xué)生科研訓(xùn)練教程[M].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2009.

[2] 杜文鳳.地球物理學(xué)專業(yè)科研導(dǎo)論課程教學(xué)實踐[J].教育教學(xué)論壇，2015（9）：131-132.

[3] 楊小平.《科研導(dǎo)論課》教學(xué)改革的探討[J].教育教學(xué)論壇，2014（27）：30-31.

作者簡介：

查雯婷，梁營玉，北京市，中國礦業(yè)大學(xué)（北京）機(jī)電與信息工程學(xué)院。endprint