化工信息學課程在本科畢業論文撰寫中的作用

朱慶，陸振歡(桂林理工大學化學與生物工程學院，廣西 桂林 541006)

0 引言

本科畢業論文作為高校本科教學中最重要的培養環節之一，是全面提高和檢驗學生專業綜合能力及素養的重要環節，也是對本科四年所學專業知識的總結、消化、吸收和實踐的過程。它不僅能促進本科生的專業知識向實際應用轉化，而且可以為教師的教學和科研提供可以契合交融的途徑，因此對應用型人才培養具有重要意義[1]。而畢業論文的撰寫與文獻資料的精確搜索與系統解析是緊密相連的。因為科技信息是無數前人智慧和實踐的結晶，每一代人都在數據庫中添磚加瓦，慢慢在不同的學科下形成系統的工程成果，然后再借助日益發展的計算機技術，將各種有價值的信息存儲于網絡中。

化工信息學課程是能源化學工程專業大四學生所上的一門專業主要課程。該課程目標是使學生了解并掌握各類文獻的著錄格式、編排格式、索引類型與使用方法；熟悉國內外主要能源材料類綜合性期刊和專業期刊；掌握查閱《化學文摘》(CA)、國外專利及重要手冊的基本方法；熟練掌握SCI科學引文數據庫的使用方法；培養利用網絡進行檢索、翻譯和閱讀專業文獻的能力；培養網絡安全意識和責任的基本素質；培養在后續的專業課學習中，特別是在畢業論文的撰寫過程中，自主查閱文獻，跟蹤科學前沿的能力，并且為本科畢業論文的完成打下堅實的基礎。

1 能源化學工程專業本科畢業論文撰寫現狀

高校學生撰寫畢業論文分為論文準備、課題實施和論文完成3個階段。學生在論文準備階段，根據導師提供的領域信息進行選題，借助學校的圖書、電子資源，積極、主動地查閱相關參考資料，充分了解選題的現實背景、研究現狀和未來發展趨勢，找到并總結自身課題的研究創新點與意義；在課題實施階段，通過閱讀文獻與實踐研究相結合，不斷完善補充自己的課題內容，及時與導師溝通；在論文完成階段，主要是在數據分析、結果討論、得出結論、展望未來等方面撰寫完成畢業論文。如果一個本科生通過自己的學習和實踐較好地完成了這3個階段，對該學生畢業后的任職能力將有很大的促進作用。但是，近年來畢業論文的開展形式主義嚴重，質量下滑，學生在完成畢業論文過程中并沒有達到應有的效果[1-3]。這種現象主要由于以下四種原因所致。

1.1 畢業論文的完成時間不足

一般來說，學生在大四的最后一個學期才開始畢業論文的研究工作，僅有不足三個月的時間，這時間對于做實驗類的畢業論文是遠遠不夠的。實驗研究首先需要培養本科生動手做實驗的能力、還要對他們進行安全培訓，這造成學生們在文獻調研方面的時間縮水，不利于學生展開實驗。此外，由于學生完成畢業論文時正值考研和就業季，部分學生忙于考研專業課等必考課程的復習，多數學生還在參加各種各樣的招聘考試，無暇顧及畢業論文的開展及寫作，導致撰寫畢業論文的數據缺乏、時間不足，從而出現散漫甚至放棄的心態。因此，多數學生的畢業論文在質量上是乏善可陳的。

1.2 畢業論文的選題不合適

選題是論文撰寫中首要的一環。一般來說，選題要結合導師的研究課題而展開。本科生導師首先提出自己的研究課題，讓本年度畢業的學生可以根據自己感興趣的方向進行選擇。而對于學生來說，他們一般不懂或者不了解導師的研究方向和內容，導致在選題的時候無從下手。有的學生選的課題超出自己的能力范圍，無法展開研究和寫作，導致無法順利完成畢業論文；有的學生選題過去陳舊，缺乏新穎性，最終完成的畢業論文質量較差[4]。

1.3 畢業論文的寫作質量不合格

學生對畢業論文的撰寫缺乏整體性和邏輯性的認知，無法突出自己論文的重點和亮點，有的部分甚至僅簡單的復制、粘貼其他參考資料的內容，無法把關鍵內容融合在一起，最終導致畢業論文的撰寫口語化，而且沒有側重點，讓人抓不到亮點和關鍵點。雖然學生在實驗過程中獲得了一系列的實驗數據，但他們并不知道如何去分析數據，無法確定數據的正確性和合理性。因此，這些數據只是簡單地羅列在畢業論文正文部分，無法得出自己預想的結論。

1.4 畢業論文的寫作格式不規范

論文寫作格式不規范。雖然學校會發布畢業論文規范說明，但不夠詳細和全面，使一些學生在實際撰寫時仍然存在很多格式不規范的地方，例如單位的書寫、標題的格式、圖表的運用以及漢字和數字的規范使用等。同時，引用參考文獻不僅格式不統一，而且與正文的引用順序也不符合。一些學生在收集資料時無法找到契合自己論文內容的參考文獻，找到的材料有的是相關性不大，但也被誤用到論文的撰寫中。

2 化工信息學課程在畢業論文撰寫中發揮的作用

化工信息學課程一般是在大四上學期所開設的一門專業課程，包括理論課教學和計算機教學，而畢業論文是在大四下學期才開始。因此，這個時間段的設計有利于學生提前掌握開展畢業論文的能力。實驗類畢業論文的完成大致由5個部分構成，即研究課題的選擇、研究方案的完善、研究實驗的開展、研究數據的分析、研究的結論與展望。對化工信息學課程的學習，有利于各階段的順利實施。

2.1 研究課題的選擇

一般根據導師的研究領域，選擇相應的課題進行研究。但學生對這些研究領域一知半解，甚至與該研究領域相關的知識儲備完全是空白的。學生需要借助一些數據庫來獲得必要的背景知識和相關知識譜系，化工信息學講授的數據庫包括但不限于Web of Knowledge的數據庫、SciFinder Scholar數據庫以及Reaxys數據庫等，而且通過這些數據庫的信息檢索練習有助于學生對某一研究領域的發展歷史、研究現狀以及未來前景有一個大體的掌握。因此，對學生知識點的擴充有很大的幫助，進而把這些知識點應用在課題的選擇上，找到并總結本領域懸而未決的問題或者模糊不清的科學技術問題，找到自己研究的創新點以及核心亮點，避免重復別人的工作或研究不可行的工作。

2.2 研究方案的完善

確定好研究課題后，要圍繞著這個課題制訂相應的研究方案。一般來說，本科畢業論文研究方案的制定包括實驗方法的選擇、實驗設計的具體化以及可行性分析等。然而，每種方法都有其優缺點，要同時兼顧有效性和可行性。那么，結合自身的實驗條件和研究基礎，怎樣設計出合適而具體的實驗方案成為畢業論文舉足輕重的部分。以上就要依靠化工信息學在文獻搜集與分析方面的優勢，學生通過文獻檢索、資料查詢、網絡工具、實踐調研等手段獲取解決科學問題的多種方案，結合文獻研究得到解決問題的最適合的方案。此外，根據前人的理論和實踐經驗，學生能夠開發或創建出若干具有特色的研究體系。

2.3 研究實驗的開展

明確符合主題的研究方案后，學生在進行研究過程中不時會遭遇若干的實際挑戰，如實驗儀器、設備如何操作、數據是否正常等。這些挑戰對于實驗經歷缺乏的大學生來說是切實的問題，要想處理好這些問題，主要還需依靠文獻管理與信息分析。為了驗證學生使用設備得到測試數據的準確性，可對比已報道過的文獻中前人的實驗成果，核實相關數據的變動范圍，并借助數值對比來確認自己的數據是否正常。根據文獻提供的信息，不斷優化自己的工藝參數，做到有跡可循、有的放矢。

2.4 研究數據的分析

在獲得一系列實驗數據后，正確而高效的數據處理與分析(如：分析物性數據、建立計算模型、判定性能數據是否正常等)，同樣需要借助化工信息學中所講授的各種數據庫進行文獻和信息分析。以物性分析為例，當學生制備出某種產物后，需要核實產物是否為目標產物，首先借助物相表征儀器得到相應的數據，對物性數據的分析，需要學生找到跟目標產物相關的參考文獻，通過與本身課題相似文獻的對比評估，核實所獲目標產物的譜圖與已有報道中對應譜圖是否一致，從而迅速得出正確的結論。此外，從文獻中學生還可以得到教科書中不能提供的數據處理思路，這是由于每篇文獻中的數據分析手段幾乎是為解決實際問題而提出和建立的。當學生面臨各種各樣的實驗結果時，如何處理結果也需要對文獻情報查閱、分析和研究。學生從文獻信息中可借鑒他人的分析方法、思路和策略，站在巨人的肩膀上分析自己的實驗結果。

2.5 研究的結論與展望

經過實驗數據的分析與處理，學生匯總并得出結論。為了研究結論的正確性，需要查閱文獻進行對比，找到和文獻一致的結論，若有一些新的現象或者明顯的區別，學生需要通過查詢更多的參考資料，不僅限于期刊等，提出自己的推論和假設，并尋找基本理論的支持，當然前提是排除是由于自己失誤所造成的。在得出結論的基礎上，審視自己論文的不足，主要包括是在材料合成方法是否存在問題，是否適合大規模生產；材料性能是否可以達到商業化水平，改善的空間在哪里等。為將來進一步完善自己的課題做出合理的設想，以上均需要借助于化工信息學中所講授的數據庫工具。

3 化工信息學課程設計與優化

我院本科生化工信息學課程教學安排為講授16學時、其中上機實習8學時，課程的基本教學內容與學時分配如下：

第1章 科技文獻基礎知識(1學時)：1.1科技文獻的基本常識 1.2科技文獻的檢索方法

第2章 科學研究的方法和科技論文的寫作(1學時)：2.1科學研究的方法 2.2科技論文的寫作與參考文獻引證

第3章 科技圖書(1學時)：3.1圖書的分類 3.2電子圖書館與電子圖書 3.3辭典、手冊、工具書及參考書

第4章 期刊(4學時)：4.1重要化學化工期刊介紹 4.2與期刊有關的化學資源數據庫

第5章 Web of Knowledge的數據庫(3學時)：5.1概述 5.2 Web of Knowledge數據庫與服務 5.3 Web of Knowledge檢索

第6章 SciFinder Scholar數 據 庫(1學時)：6.1 SciFinder Scholar簡介 6.2 SciFinder Scholar檢索方法實例

第7章 Reaxys數 據 庫(1學時)：7.1 Reaxys數據庫簡介7.2 Reaxys數據庫功能介紹 7.3 Reaxys檢索方法實例

第8章 專利(3學時)：8.1 概述 8.2美國專利 8.3歐洲專利

第9章 Web資源(1學時)

如上所述，化工信息學這門課程的學時十分有限，很多知識不能詳細而系統講授予學生，且課程設置也為選修課，由此可以看出化工信息學課程在化工類課程中的地位明顯偏低。此外，化工信息學課程的開展基本圍繞傳統的ppt傳授模式為主，缺乏實踐教學環節，學生往往對枯燥抽象的檢索步驟，無法做到同步老師的信息，嚴重影響學生的積極性，且學生在課下練習的主觀能動性差，效果很差，導致無法達到化工信息學在計算機網絡技術解決化學問題的方面的優勢。

基于以上分析，需要增加教學課時量，且將化學信息學課程全部安排在計算機機房進行，使得理論與實踐教學同時進行；在課堂上，教師不需要用傳統的ppt 進行枯燥的講授，教師的電腦界面可以同步到每位學生的電腦上，這樣就可以實時地在不同的數據庫里進行講授與演示，學生可以按照老師的講解同時上機練習，將自己所學內容轉化成實踐操作，極大程度的激發學生的學習熱情[5]。但需要注意的一點，就是要及時監控學生的上網界面，有的時候少數學生可能會瀏覽與課程無關的網頁，教師要及時制止，邊講解邊進行觀察。每臺計算機都預先安裝好了相應的教學軟件，教師可以同步講解軟件的使用方法即可。由此，在課程的教學中，學生可以自行操作，現學現用，及時發現問題并與老師溝通，學以致用，學生在過程中不僅學習到知識，也建立了學習的信心，使得理論教學和實踐操作在時間和空間上保持統一。

通過對化工信息學課程設置的優化，可以使其更好地為本科畢業生畢業設計服務，為本科畢業設計提供強有力的外援。

4 結語

化工信息學這門課程一方面可以幫助大學生在論文選題方面節省時間和多余勞動，另一方面也能夠引導他們發揮主觀能動性，自發處理撰寫論文過程中遇到的各種問題，提高學生做畢設的熱情和活力，通過自己的不斷學習掌控整個研究的方向，最終可以有效地歸納、總結畢業論文的研究成果，得出合適的結論，為將來工作或者服務社會打下夯實的基礎。