LATEX在科研導論課程教學中的應用

查雯婷++梁營玉

摘 要：《科研導論課》是我校各專業開設的創新創業教學環節的必修課，為本科階段開展的科學研究活動以及科技文檔的撰寫提供一定的指導。常用的文字處理程序Microsoft Office Word在科技文檔排版方面沒有優勢，文檔編輯工作較為繁瑣，導致學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容。本文介紹了基于TEX的排版系統LATEX，以公式、表格和參考文獻的編輯命令為例，探討WinEdt編輯器如何輔助本課程的教學。由于LATEX使文檔編輯工作變得簡單，學生的科研熱情得到了提高，有利于研究型本科生的培養。

關鍵詞：LATEX；科研導論課程；本科教學

一、 引言

《科研導論課（電氣工程及其自動化）》是電氣工程專業本科生創新創業教學環節的必修課，旨在結合我校電氣工程及其自動化專業特點，系統地介紹科技文獻的檢索方法、科技論文與專利的寫作方法以及科學研究的基本步驟等。參考國內其他院校，采用合肥工業大學出版的《大學生科研訓練教程》作為本課程的教材，對缺乏科學研究經驗的本科生給予一定的指導和訓練，著重培養大學生的創新能力和綜合能力。

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

二、 排版系統LATEX的介紹

LATEX（音譯“拉泰赫”）由美國計算機學家Leslie Lamport在20世紀80年代初期開發，是一種基于TEX的排版系統。由于TEX是比較低級的排版語言，大多數人學習起來略顯吃力，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一個相對復雜的功能，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從本質上講，就是TEX排版系統的一個宏集。

TEX在不同的硬件和操作系統上有不同的實現版本，而WinEdt是Windows平臺下的文檔編輯器。圖1為操作界面，在WinEdt中對文檔進行編輯和排版，需要輸入相關的命令語句。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語句，如：Math、Greek、Symbols、Typeface等。對于不熟悉相關命令的新手用戶，可以選擇直接在相對應的條目下尋找所需命令。除此之外，用戶還可以根據特定需求，自己定義新的命令語句。

三、 文檔排版教學實例

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

（一） 搭建文檔框架

首先根據要求，確定文檔的處理格式為article，中括號中的11pt表示設置字體的大小。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志，點擊后即可產生PDF文檔。

（二） 數學公式和表格的編輯

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。標準的科技文檔一般采用三線表的結構形式來制作表格，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） 參考文獻的編輯

學生在撰寫科技文檔時，為了站在更高的起點上，查閱相關領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術不端行為，需要將借鑒的學術成果作為參考文獻標注。在錄入參考文獻時，需要區分不同的文檔類型，如專著、學位論文、會議論文和期刊論文等。不同類型的參考文獻，錄入的標準格式有所不同。在剛開始編輯參考文獻時，多數學生表示手動錄入工作量較大較繁瑣，而采用LATEX中的bibtex能夠對參考文獻進行自動排版。具體操作步驟如下：在WinEdt中新建一個.bib文件，將參考文獻對應的bib引用格式從網上（如百度學術）下載下來，直接復制進新建的.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”進行編譯，即可將標準格式的參考文獻添加進文檔中。

本節對在WinEdt中編輯公式、表格和參考文獻等命令進行介紹，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，參考文獻也自動編輯成標準格式。因此，使用LATEX中的WinEdt編輯器能夠讓學生把更多的注意力集中于科技論文和報告內容的撰寫，減少在排版方面所消耗的時間。

四、 結束語

為了讓學生能夠更早地了解科學研究，為本科階段的創新活動提供指導，我校各專業在大一下學期開設了《科研導論課》。針對學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LATEX輔助本課程的教學工作。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、表格和參考文獻等常用命令進行編輯，學生可以利用課余時間加以練習完成作業。通過WinEdt編輯器自動排版文檔，可以讓學生有更多的時間專注于文檔內容的撰寫，減輕了文檔排版的工作量，降低了學生對科技文檔撰寫工作的抵觸心理，更有利于培養學生對科學研究的興趣。此外，該軟件在學生今后的畢業論文以及繼續深造學習過程中也將起著舉足輕重的作用。

參考文獻：

[1] 陳坤杰，張偉林.大學生科研訓練教程[M].合肥：合肥工業大學出版社，2009.

[2] 杜文鳳.地球物理學專業科研導論課程教學實踐[J].教育教學論壇，2015（9）：131-132.

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

作者簡介：

查雯婷，梁營玉，北京市，中國礦業大學（北京）機電與信息工程學院。endprint