高质量SCI论文入门必备从选题到发表全书课件整本书电子教案.pptx

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SCI,论文的定义与特点,SCI,论文的特点,SCI,论文大部分属于,自然科学及工程技术,领域，以英文科技论文为主。是研究人员在科学实验和理论分析的基础上，对自然科学及工程技术等领域所出现的问题和现象的记录及分析，是集,概念,、,推理,、,证明,、,反驳,等多种逻辑思维手段的运用于一体的，用于阐述科学研究过程中所取得的新进展、新成果的一种,议论性文体,。,规范性,科学性,学术性,创性性,再现性,简洁性,1.1 SCI,论文的定义与特点,规范性,图表、公式、符号、术语及计量单位等使用的规范性,文字表述的规范性,论文格式的规范性,科学性,研究方法的科学性,研究内容的科学性,创性性,填补人类科学研究史的空白，提出新发现、新方法、新理论,对过去科学研究成果的再完善、再发展,对别人观点的批判性接受及自己的立论依据和观点的提出,对前人观点的批判或推翻,对前人科学工作的系统性总结和展望,1.1 SCI,论文的定义与特点,学术性,以科学领域中某一专业性问题为研究对象，采用专业的语言针对特定问题进行阐述。,再现性,所呈现的实验结果要经得起推敲，重复实验所获得的结果应保持在一定的误差范围内。,简洁性,力求行文简洁、重点突出，可使读者在尽可能短的时间内获取更多的研究信息。,1.2 SCI,论文的结构与分类,主体部分,附录部分,前置部分,以,SCI,收录的科技论文为例,完整的,SCI,论文,1.2 SCI,论文的结构与分类,前置部分,一般包括：论文编号、日期信息（可选）、题名（,Title,）、作者和单位信息（,Author and Affiliation,）、摘要（,Abstract,）、关键词（,Keywords,）等。,附录部分,附录部分是可选部分，由与论文相关的标准、计量单位及用于支撑正文论述的图表组成。部分期刊目前只在互联网上发布论文的附录部分。,主体部分,一般包括：引言（,Introduction,）、材料与方法（,Materials and Methods,）、结果（,Results,）、讨论（,Discussion,）、结论（,Conclusions,）、致谢（,Acknowledgements,，可选）、参考文献（,References,）和各类图、表、公式等。,1.2 SCI,论文的结构与分类,根据写作目的和发挥的作用对,SCI,论文进行分类,1,论文（,Full Paper,，,Original Article,）,2,3,4,通讯（,Communication,）,简报（,Letter,，,Short Report,）,综述或评论（,Review,，,Comment,）,论文,又称全论文，是针对某一创新性研究成果所进行的全面的分析和讨论，是最常见的,SCI,期刊论文形式。,通讯,与全论文没有本质的区别，但作者只需简要介绍研究的创新点，无需详细列举。因此与论文相比，其篇幅较短，通常占,3 4,个出版页。,简报,的语言比起论文和通讯更为精炼，篇幅更短，一般占,24,个出版页。结构形式因期刊而异，其更注重研究的创新性和时效性，而相对不注重全面性。,综述,或,评论,是研究人员针对某一段时间内某一主题的文献中所含的数据、资料和观点进行归纳整理、分析提炼并对其做出综合性介绍、分析和评述的论文，属于三次文献。,1.2 SCI,论文的结构与分类,根据研究方式和论述内容对,SCI,论文进行分类,1.2 SCI,论文的结构与分类,根据研究方式和论述内容对,SCI,论文进行分类,理论分析型,发现型,实验型,专题论述型,设计计算型,综合论述型,理论推导型,1.2 SCI,论文的结构与分类,实验型论文,以研究为重点，旨在通过严密的实验方案、先进合理的测试手段和准确周全的数据处理方法对新观点加以全面的论证。,设计计算型论文,为解决某些工程问题、技术问题和管理问题而进行的计算机程序设计、数值模拟和数学计算等。此类论文中一般需要展示出能够正常运行的程序代码、合理的数学模型以及相应的分析计算步骤。,专题论述型论文,是研究人员对某一研究领域、某项工作或某一产业而发表的议论。作者通过对该领域（或工作、产业）中的某些现象或研究成果的分析论证，提出和其发展方向、战略决策或是发展路径相关的独到的见解。,综合论述型论文,研究人员在阅读某领域内大量的文献和专著的基础上，对不同的观点、研究方法进行归纳和整理，表达自己的观点，并对该领域未来的发展提出中肯的建议。,1.2 SCI,论文的结构与分类,发现型论文,主要介绍某一新事物的生成背景、特性或变化规律等，同时分析、论述其潜在的科学价值和应用价值。,理论推导型论文,主要针对提出的假说运用严密的数学推导和逻辑推理加以论证，从而得到新的理论。它要求作者拥有缜密清晰的逻辑思维，扎实的数学功底和对各类概念、定理的熟练驾驭能力。,理论分析型论文,主要通过对新设想、模型、材料、工艺、样品和原理等进行理论分析，使得过去的理论知识得到进一步的完善和补充。它不仅需要作者进行准确的数学运算和严密的分析论证，还需要作者通过实验对其提出的理论观点进行进一步的验证。,1.3 SCI,论文的发表,ACCEPTED,研究课题提出,文献阅读,实验设计,实验开展,数据处理与图表制作,论文写作,论文投稿,1.3 SCI,论文的发表,创新性？,可行性？,重要性？,研究课题提出,1.3 SCI,论文的发表,实验设计,严格控制实验变量。,实验开展,掌握规范的实验操作方法。,如实记录实验结果，留意实验过程中出现的意外现象。,数据处理与图表制作,直观、清晰地展示实验结果。,为论文的论述提供有力的证据，给读者以赏心悦目之感。,及时发现异常现象，调整实验方案。,1.3 SCI,论文的发表,论文写作,内在逻辑很重要！,论文投稿,包括选择合适的期刊、投稿、审稿、根据审稿人意见修改论文等步骤。,1.4,课程介绍,第,2,章,SCI,论文的选题,第,3,章,SCI,论文实验设计,讨论课,1,：不合理的实验设计,第,4,章 数据处理与图表制作,讨论课,2,：不规范的图表制作,第,5,章,SCI,论文的写作,第,6,章,SCI,论文写作的注意事项,讨论课,3,：不正确的语言表达,第,7,章,SCI,论文投稿指南,谢谢,第,2,章,SCI,论文的选题,SCI,论文的选题,“,提出一个问题往往比解决一个问题更重要,。,”,课题好文一半！,选题好比挖矿：,找到储量既丰富,、,开采又便利的矿产，研究越深入，收获越多，兴趣也越大。,0,2,课题的抉择,课题的来源,0,1,Conte,nts,2.1,课题的来源,2.1.1,社会生产中的实际问题,2.1.2,好奇心驱使,2.1.3,文献检索和学术交流,2.1.4,逆向思维,2.1.5,实验过程中的异常结果,2.1.6,对已有理论观点的质疑,2.1.9,从新的角度认识已有成果,2.1.8,从专业心得体会形成选题,2.1.7,学科交叉,2.1.10,从学科发展的前沿去选题,社会生产生活中实际的技术难题,2.1.1,社会生产中的实际问题,“把论文写在祖国的大地上”,用科学研究结果指导社会生产实践,探索问题背后的科学原理,2.1.1,社会生产中的实际问题,工农业生产中的实际问题，各省市区县大都已汇集成册,中国科协每年发布的重大前沿科学问题和工程技术难题,难度,高,、规模大,把课题具体化，选择可行性高、与自身研究背景相符的研究方向,留心生活,积极思考,从生产实践中找到有研究意义的课题,芬顿氧化技术,是用于工业废水深度处理的常用高级氧化技术,2.1.1,社会生产中的实际问题,pH,范围窄,污泥产率高,氧化剂消耗大,值得思考,问题来了,2.1.1,社会生产中的实际问题,钟南山、李兰娟院士团队分别从新冠肺炎患者的粪便样本中分离出新型冠状病毒,研究污水处理厂及给水处理厂消毒工艺的优化以控制新型冠状病毒,从问题到课题,2.1.2,好奇心驱使,有“以色列科技研发大脑”之称的魏茨曼科学研究所成立于,1934,年，是世界领先的科学研究中心之一，也是全世界最大的技术转让学院。,好奇心：科研的内在驱动力,保持对未知世界永不停息的热情,2.1.2,好奇心驱使,好奇心可以是对科研过程中一些现象的“好奇”，也可以是对生活现象的“好奇”。,加拿大麦吉尔大学的,Nathalie Tufenkji,教授在喝茶时发现自己的茶杯中的茶包似乎是塑料制品，她好奇塑料茶包是否会释放微塑料颗粒，影响人的身体健康。最终她证明了她的猜想并于,2019,年将这项研究发表在环境领域著名期刊,Environmental Science&Technology,上。,哺乳动物多长时间可以撒完尿,？,为什么某种动物可以拉出“方形的便便”？,1,2,好奇心驱使的“,搞笑诺贝尔奖”,研究成果常发表在,Nature,等,知名刊物,，有可能被用于更广泛的领域。,2.1.2,好奇心驱使,?,综述类论文,大咖的经典论文,硕博学位论文,学术报告,2.1.3,文献检索和学术交流,阅读和交流,课题灵感,该研究领域的瓶颈问题是什么？,前人已经研究到了什么程度？,有哪些问题已经解决了？,哪些问题尚未解决？,是什么原因造成这些问题未解决？,如果我来开展该方向的研究，打算通过什么方法突破该领域的瓶颈问题？,2.1.3,文献检索和学术交流,丰富的数据库,2.1.3,文献检索和学术交流,研究生：,课题组内发的论文先拿来读一读，,了解本课题组大致有哪些研究方向，,多与导师、师兄师姐们交流讨论。,课题组,2.1.4,逆向思维,逆向思维：,向相反方向开展思维，突破思维定势，引发突破性的创新成果。,把人关进“笼子”里看动物,2.1.4,逆向思维,传统观点：,人类大量使用的各种药物最终会进入周围环境尤其是河流，通常认为它们会危害鱼类的生长。,瑞典于默奥大学研究者针对一种抗焦虑药物奥沙西泮（用于缓解焦虑、紧张、激动和精神抑郁的辅助用药）进行深入研究，发现当鱼类暴露于这种药物中时，表现更为活跃，存活率比对照组更高。,新结论：,环境中药物残留有可能对某些生物具有正面效应，人们应该对药物的环境效应重新认识,，这一研究结果具有重要的意义,。,药物鱼,危害,VS.,有利？,2.1.5,实验过程中的异常结果,在开展实验的过程中,，,会,常,遇到,反常现象,或,与,文献报道不符的实验现象。,首先确定实验操作没有错误,查阅文献，仔细分析，异常结果可能成为新发现、新课题。,厌氧氨氧化（,Anammox,）,成功减少污水厂六成的能源消耗、减少了九成二氧化碳的排放，是当下国际上研究最为火热的研究方向之一。,2.1.5,实验过程中的异常结果,20,世纪,80,年代末到,90,年代初，荷兰代尔夫特理工大学,Kuenen,教授指导的学生,Mulder,在运行一个三级反应器系统时，观察到第二级流化床反应器中氮“不明去向”地大量消失,。,他们结合,1977,年奥地利理论化学家,Broda,的化学热力学预测，通过探究，在国际上首次发现了,Anammox,现象，由,Jetten,教授为主开始进行相关的基础研究，并由,Van Loosdrecht,教授拓展到工程应用领域。,要发就发,Science,！,Disappearance kinetics for(A)phenol,(B)ciprofloxacin,and(C)methyl blue in KMnO,4,/NaHSO,3,process;as well as(D)methyl blue by NaHSO,3,activated MnO,2,at pH,ini,5.0.,KMnO,4,0,or MnO,2,0,=50 M,NaHSO,3,0,=250 M.Test Contaminants,0,=5 M,T=182,o,C.,2.1.5,实验过程中的异常结果,KMnO,4,/NaHSO,3,超快速去除污染物,为了研究高锰酸钾氧化有机污染物动力学，孙波开展实验考查最佳的淬灭剂,，,发现当亚硫酸钠作为淬灭剂时，有机污染物,”,瞬间消失,”,了,。,效能,机制,实验,质疑,修正,发展,理论,2.1.6,对已有理论观点的质疑,尽信书不如无书，带着“挑剔”的眼光看待文献中的结果，找出其中的矛盾，也可以发展成一个新颖的、有意思的研究课题。,科学螺旋式发展,传统理论：,pH 5.0-9.0,的范围内随着,pH,的升高，高锰酸钾氧化酚类化合物的反应速率不断加快。,新发现：,pH,对高锰酸钾氧化这,8,种氯酚反应速率的影响表现为,类抛物线型,的趋势，速率最大点,pH,接近,pK,a,值,2.1.6,对已有理论观点的质疑,2.1.7,学科交叉,他山之石可以攻玉,寻找,学科之间的,逻辑,联系,环境工程和信息技术学科交叉,：,污水厂水质参数的自动化监测、药剂的自动化投加管理等,数学,统计,领域,知识,计算机,技术,人工智能,纳米材料,人工智能,生物医学,新能源汽车,分子生物学,学科交叉,Interdisciplinary,2.1.7,学科交叉,“,如果我不学书法，就不会有今天的苹果！,”,用,A,学科的方法解决,B,学科的问题,2.1.7,学科交叉,环境工程,俞汉青教授课题组,将三维荧光方法（,EEM,）引入废水生物处理领域,将,DLVO,理论引入废水生物处理领域,2.1.8,从专业心得体会形成选题,生化需氧量（,BOD,5,）,，,传统基于溶氧耗量的检测方法，耗时至少,5,日，误差高达,15%,。研究人员提出了一种新的检测方法：构建一个微生物燃料电池系统，测定废水在降解过程中所产生的电量，再利用,BOD,5,和产电量之间内在的函数关系得到废水的,BOD,5,值。,不同角度的审视,挖掘现实意义,提出不同意见,课程内容的延伸,快捷,重现性好,2.1.9,从新的角度认识已有成果,同一问题，或众说纷纭、或有局部分歧、或几种观点针锋相对，,从新的角度对已有成果进行研究，使问题更加深入，更加明朗化,。,芬顿氧化技术：氧化剂之争,Fe(IV),2.1.10,从学科发展的前沿去选题,“随便做什么事情，都要跳到前线去作战，问题不是怎么赶上，而是怎么超过，要看准人家站在什么地方，有些什么问题不能解决。不能老是跟，否则就永远跑不到前面去。”,海森堡，,1920,年入慕尼黑大学攻读物理学，到,1927,年就成了国际闻名的一流物理学家,。,前沿课题：在量子论基础上研究原子物理学问题,。,2.1.10,从学科发展的前沿去选题,前沿开创性工作，丰富的矿产。,1927,年索尔维会议，最强朋友圈合影,2.2,课题的抉择,“课题千千万，不行咱就换”,balance,“坚持，是一种品格”,毅力,+,判断力,2.2,课题的抉择,2.2.1,创新性,2.2.2,重要性,2.2.3,可行性,2.2.1,创新性,原创性的工作,在前人基础上的补充,新结果,新理论,新角度,勤查文献,“只有了解了别人做过些什么，才能知道别人没有做过什么”。,创,新,Edward J Behrman,对重复性工作的,comment,2.2.2,重要性,课题要面对社会生产实践的需求和科学理论发展的需要，避免为了论文而研究。,Many reports imply that the ultimate goal of the research is to apply photocatalysis in municipal water treatment operations.However,this ignores immense technology transfer problems,perpetuating a widening gap between academic advocation and industrial application.,Environ.Sci.Technol.,大牛们发文：,光催化水处理，日出还是日落？,论文数量节节高,1887,年电磁波发现之初，肯定没有想到今天改变了人类生活的方方面面。,基础学科领域许多研究最开始看上去毫无意义但后来却对人类的社会生活产生重大影响。,2.2.2,重要性,另一方面,.,赫兹,2.2.3,可行性,“盗月课题”,“课题,失败,”,课题的选择不容易，不能走常规路，而要独辟蹊径,，,也要有破釜沉舟的勇气,。,坚持下去，你可能会山重水复疑无路，柳暗花明又一村。,2.2.3,可行性,争做,pioneer,，而不是,follower,选题的,核心,Make difference,不走寻常路（美特斯邦威）,与众不同,/,永不止步（安踏）,一切皆有可能（李宁）,选题的要素,思考,1964,年,7,月，,Zadeh,到纽约参加会议，约了一个朋友一起吃晚饭，但是朋友临时有事饭局被取消了，于是,他,一个独自在公寓里无事可干。闲得无聊的,Zadeh,于是开始思考一直在,想,的一个问题,:,集合边界的不清晰性（,unsharpness of class boundaries,）,，,突然,Fuzzy Set,这个概念进入了他的脑海，他马上就提笔写关于论文，几小时,后,完成了论文草稿,。,这就是,模糊,理论,的起源。该论文,他,引已超过,5,万次，是一个传奇。,被,称为：,一场取消的饭局带来的一个重大,理论,。,自从之后，Zadeh独立开创了一个新的学派，成为了,模糊,理论,的开山鼻祖，,他坚持,方向不,变、,创新不,止,。,1965年，fuzzy set,1973年，fuzzy logic,1975年，fuzzy logic and approximate reasoning,1981年，possibility theory,1990年，soft computing,2000年，general theory of uncertainty,加州大学,Berkeley,分校,Zadeh,教授,好选题需,要的是灵感和安静的环境，能有时间静下心来,思考,有时候空,闲比,经费,更重要，心静比忙碌更重要,模糊理论创始人,谢谢,“环境工程好选题,你值得拥有,”,第,3,章,SCI,论文实验设计,实验操作,实验对象,实验变量,实验方案设计方法,实验仪器,实验设计基本原则,实验药剂,本章主要内容,3.1,实验设计的重要性,减少无用实验,实验数据更可靠,实验更顺利,缩短实验周期,避免返工造成的时间和资源浪费,优秀的实验设计,=,一把好刀,明确研究问题,3.1,实验设计的重要性,选定实验对象，明确观测指标，确定实验变量,提出合理假设,根据基本原则设计实验流程，兼顾关联性和递进性,阅读文献，,深入了解,列出所需药剂和仪器,3.2,选定实验对象,通过,文献阅读初选实验对象,许多学者在研究太湖水华问题时常用,铜绿微囊藻,作为实验对象，这是因为它是太湖水华爆发时的优势藻种，以它为实验对象最有代表性。,某课题要在长三角地区水厂开发应对抗生素污染的工艺，可选择,磺胺甲恶唑,作为实验对象，因为它是该地区各水厂检出率较高、具有代表性的一类抗生素，选它做实验对象能使实验结果更具说服力。,例如，,很多研究中因为染料的浓度可以直接用用分光光度计检测而选择了,染料,作为研究对象，导致研究的意义不明确，得不偿失。,不能单纯因为检测简单而选择实验对象！,3.2,选定实验对象,通过预实验确定,实验对象,假如研究者根据文献报道并参考其他氧化体系的实验最终选择了,污染物,A,，而预实验结果显示污染物,A,在该氧化体系中非常难降解，无论研究者怎样改变影响因素和实验工况，污染物,A,的降解效率都很低，各种条件下实验结果之间的差异都很小，这就会导致实验的规律性不明显，甚至得出错误的实验结论。,3.2,选定实验对象,确保实验对象来源的可靠性,对于常用,的化学试剂选择常见品牌及正规渠道购买,。,对于,精度要求高的实验，研究者可根据自身实验室的具体情况和预实验的结果选择最合适的品牌和纯度规格。,（,例如，,5,5-,二甲基,-1-,吡咯啉,-N-,氧化物（,DMPO,）,）,对于生物类研究对象，作为实验对象的生物，其健康状况应是良好的，年龄体重性别等指标应当相近，同时实验对象的挑选分组也要符合随机原则，不能人为干扰。,3.3,确定实验自变量和因变量,实验的自变量,指在实验过程中由研究者主动控制、会对实验结果有影响的参数,。,例如,pH,、温度、原料配比、浓度等。,实验自变量的确定,如何找出自变量？,常见的实验自变量都会影响实验的结果,。例如，,环境领域的研究者所面对的目标污染物的迁移转化过程常常受到背景基质及共存污染物的影响，因此常见背景基质及共存污染物的种类和浓度也可作为自变量。,确定自变量的取值范围,。考虑研究的场景，选择合理的数值。,3.3,确定实验自变量和因变量,实验因变量的确定,实验因变量,指在实验过程中用来反映实验对象变化的某种特征（如颜色、浓度、电导率等），可分为主观指标和客观指标。,在实验过程中应尽量对可能发生变化的因变量都进行监测，这对后续的分析非常有帮助。例如,，,研究高铁酸盐氧化卡马西平的动力学时，不仅需要监测卡马西平的浓度随时间的变化，还要监测高铁酸盐的浓度随时间的变化；又例如，考察双氧水对高铁酸盐氧化卡马西平动力学过程的影响，需要同时监测双氧水、高铁酸盐和卡马西平浓度随时间的变化。,3.4,掌握常用参数和实验操作,掌握常用参数,研究者在实验设计阶段需确定实验中一些常用参数的范围或者具体值。提前掌握这些常用参数可避免在实验时的手忙脚乱。这些常用参数通常都能够通过文献阅读获取，在后期,SCI,论文写作过程中的实验方法部分也会需要用到，因此平时要注意积累。,配制某缓冲溶液,；,配制溶液的储存条件（温度、是否避光等）；,实验中所要检测物质的检测波长,；,3.4,掌握常用参数和实验操作,掌握实验操作,正确掌握常规的实验操作,以“取样”操作为例,：,首先，,要,选择正确的取样位置，所取的样品要有代表性，要使所采样品的水平与,整,个实验对象的平均水平接近，例如沉淀实验后常取液面以下,2 cm,处的样品。,接着,，,要选择正确的取样方法，如上述取液面以下,2 cm,处的样品，可选择用移液枪或移液管缓慢抽取,。,同时,，,要考虑取样数量的多少，一般要多于检测所需数量。,最后，,要选择正确的仪器分析方法，关于仪器的使用将在后面讲述。,3.4,掌握常用参数和实验操作,掌握实验操作,掌握特殊的实验操作,例如,，,对于藻细胞扫描电镜样本的制作，初次接触的人可能并不清楚具体的流程，有些人在实验过程中会想当然地按照以前制作一些无机固体样本的方法进行制作，但藻细胞是生物，如果按照无机固体样本的方法制作很容易导致细胞破裂，最后出来的样本放进扫描电镜里根本不能得到相应的图像。,Tip,：,强烈建议研究者在正式实验前一定要将整个实验所需要用到的实验参数和操作方法在脑海中预演一遍，对于一些不清楚的内容要及时通过文献阅读或者预实验的方法确定了之后再去开展实验。,3.5,明确所需药剂和所用仪器,实验所需的药剂,实验所需的药剂应在实验设计阶段尽早准备。,对本课题组内所拥有的药剂和仪器有一个清楚的认识。,获取药剂的渠道一般有两种：,向周边的实验室借用，尤其是对于本身需求量少且价格不贵的药剂，这种方法省时省力；,自行购买。如果所用药剂比较昂贵，研究生需要事先征得导师的同意；危险化学品等管制类药剂必须要通过各高校的管理平台购买，一般这类药剂的购买时间较长，因此建议研究者一定要早做打算，提前购买，以免耽误实验进度。,了解特殊药剂的保存方法、预处理方法、使用注意事项等。,3.5,明确所需药剂和所用仪器,实验所需的仪器,列表确定自己实验过程所需的常规的实验设备,和,分析仪器,。,实验室没有且不常用的仪器，可以通过本单位的测试平台预约或去其他单位使用。,一定要掌握了仪器使用方法之后才可以独立使用。很多分析仪器都很精密，不当操作会导致仪器“趴窝”。仪器的维修费钱而且耽误实验进程，所以要尽量避免。,3.6,实验设计基本原则,单一变量原则,除了要考察的那个自变量外，其他变量和条件均要保持一致。每组实验只能有一个自变量在变化，这样才能确定实验结果的不同是由于该自变量不同引起的。,研究亚硫酸根在有氧条件下对零价铁除双酚,A,过程的影响，,研究者,考察亚硫酸根浓度的影响时，只控制了反应的初始,pH,，未考虑不同的亚硫酸根初始浓度对反应过程溶液的,pH,会产生影响，导致实验过程中有亚硫酸根浓度和溶液,pH,两个变量，从而出现了难以解释的实验现象。,错误案例,3.6,实验设计基本原则,平行重复性原则,任何实验数据都必须有可重复性，必须有多次在误差范围内的实验数据才能确认结果的可靠性。只有单次实验的结果，或者多次实验结果相差较大的，不能作为科学的结论。,图,3-1,某实验数据图,Tip,：,同一批次的实验重复取样不可以视作两次平行实验，更不能将一个样品的重复测量视为平行实验。,3.6,实验设计基本原则,对照性原则,一个对照实验应包括实验组和对照组。实验组是从实验目的出发，通过控制实验自变量来干预实验对象而进行的操作，是为了验证假设成立或者不成立的。而对照组不进行相应的操作。,单一变量原则强调消除其他实验自变量对所要研究的实验自变量的影响，而对照性原则强调实验中的无关变量很多，必须严格控制，要平衡和消除无关变量对实验结果的影响，使实验结果更有说服力。,空白对照,条件对照,自身对照,相互对照,3.6,实验设计基本原则,空白对照,实验中的“空白实验”，是指在不加试剂或以等量溶剂替代试剂的情况下，按同法操作所进行的实验。其作用是排除实验的环境（空气、湿度等）、实验所用的药品（指示剂等）和实验操作（误差、滴定终点判断等）对实验结果的影响。,图,3-2,空白对照实验图,3.6,实验设计基本原则,条件对照,虽给实验对象进行了某种实验处理，但这种处理并不是我们要研究的因素，而是作为对照意义的。,图,3-3,条件对照实验图,3.6,实验设计基本原则,自身对照,对照和实验都在同一个实验对象上进行，不再另外单独设置对照组。,自身对照的关键在于充分比较实验处理前后实验对象或实验现象的变化差异，可以把实验处理前的实验状况视为对照组，实验处理后的实验状况视为实验组。例如，要验证一款减肥药是否有效果，就是通过比较同一个人吃药前后体重的变化，以吃药前的体重作为对照组，吃药后的体重作为实验组。,3.6,实验设计基本原则,相互对照,不单独设置对照组，而是几个实验组之间相互作为对照组比对。,图,3-4,相互对照实验图,3.6,实验设计基本原则,随机性原则,随机性原则要求研究者在取样时排除主观上有意识地抽取样本，使每个实验对象被抽中的概率均等。例如，要对某地区去年列出的土壤点源污染的治理情况进行随机抽查，则可以将该地区去年的点源污染进行编号，用随机数表或者计算机软件来实现随机性，随机抽取一定数量的编号进行抽查调研。,3.6,实验设计基本原则,数据点加密原则,我们在实验设计阶段可能并不能预料到自己所要研究对象对自变量的响应趋势，当开展了预实验，发现取样点不够密集导致所观察的趋势不能反映实际情况的话，就必须增加取样点。,图,3-5 pH,对某反应速率常数的影响,图,3-6,某反应动力学图,3.7,实验方案设计方法,单因素轮换法,实验方案设计的方法很多，对于一些优化类的实验尤其要注意选择适合的设计方法。这里主要讲一下比较经典的三种设计方法：,单因素轮换法、正交实验法和均匀设计法,。,单因素轮换法指在一多因素影响体系中，每次只改变一个影响因素，其他因素不变，探究该因素对实验因变量的影响。这种方法的优点很明显，比较简单直观，但当影响因素很多时，实验次数会大大增加，且这种方法不能考察各因素之间的相互影响。,3.7,实验方案设计方法,正交实验法,正交实验法是优化类实验中处理多因素优化问题的有效方法，它的基本工具是正交表，其具有均匀分散，整齐可比的特点。,运用正交法可减少实验次数，通过较少的实验次数得出各因素对实验因变量的影响大小，理清各因素间的主次关系，找出较好的实验条件或最优参数组合。另外，正交实验法得到的数据点分布更为均匀，对数据进行回归和方差分析后还可得出一些有价值的结论。,3.7,实验方案设计方法,均匀设计法,与正交法不同，均匀设计法由于只考虑“均匀分散”而不考虑“整体可比”，因此实验点的选取比正交法的实验点均匀性更好，更具代表性，且实验点数量大大减少。,均匀设计法中实验结果的处理必须采用回归分析方法,这是它与正交实验设计法的最大不同之处。,课后讨论（,2,学时）,请学生到近五年的文献中找实验设计不合理的案例并汇报改进方案。,谢谢,关小红 教授,同济大学环境学院,第,4,章 数据处理与图表制作,0,1,插图制作,数据处理,表格制作,0,2,0,3,Conte,nts,4.1,数据处理,数据记录要点,原始记录本非常重要,以一般的化学实验为例，每次实验开始前，应先写好本次实验的详细条件，包括日期、温度、溶液,pH,值、各物质的浓度等参数，以保证以后再次查找原始数据时也能够快速定位，并达到能根据原始数据记录重复实验的程度。,4.1,数据处理,数据记录要点,数据及时转为电子记录,转为电子记录的实验条件等参数也需要仔细记录，以便日后查看。,Excel,是十分常用且好用的数据记录及初步处理的软件，科研工作者有必要学一些,Excel,的公式运算及作图方法，进行数据的预处理，把有用的数据处理结果及时保存并详细命名，以便以后能通过关键词搜索等方法快速找到。无用的数据应及时清除。,4.1,数据处理,数据记录要点,表格记录数据的要点,第一，合理地设计表格，便于对数据进行记录、处理和检查；,第二，表格中各个数据的单位要记录清楚，但是注意不要把单位和数值写在同一个单元格中，以方便之后对数值进行运算；,第三，除了原始数据外，运算的中间数据的数值尽量不要手动输入，而是应该以单元格运算的方式进行输入，保留计算公式以便于后期的检查和修正；,第四，表中的数据需要有足够的有效数字，数值的记录需要尽可能的精确，以利于得到最可靠的结果；,第五，表格中需要有必要的说明文字，对数据的类型、运算方式等进行说明，方便之后参考这些重要信息。,4.1,数据处理,数据记录要点,记录数据一定要全面而丰富,实验数据记录表格的示范,4.1,数据处理,数据分析要点,作图法分析数据的要点,第一，合理选择坐标轴，坐标轴不仅有直角坐标系，还有对数坐标系、极坐标系等，合理选择坐标轴可以更好地体现数据的趋势；,第二，合理选择数据范围，不宜把多组数据画在同一张图上分析，会造成图线混杂从而使分析困难，对于某一条图线来说也不一定是全部范围的数据都需要，有时需要突出和关注关键的数据，以便于进一步的分析和处理；,第三，接下来还可能继续用到数据图，记得及时在图上或图旁标明该图的实验条件和数据种类等信息，方便后续进行查阅和进一步处理。,4.1,数据处理,数据分析要点,数据的相关性分析,相关性分析是指对两个或多个具备相关性的变量元素进行分析，从而衡量变量因素间的相关密切程度。相关性分析是找出实验数据规律的最常用办法,。,a,正相关,b,负相关,c,不相关,d,非线性相关,4.1,数据处理,数据的再加工,简单的数据再加工方式包括对数据进行加减乘除等运算方式，使得数据的信息级别进一步提高，对加工后的数据进行分析，有利于得出更直观或者更深入的信息。,4.1,数据处理,及时处理数据，讲究“趁热打铁”,善于发现数据的“异常”情况,多跟踪和阅读相关文献，不要“闭门造车“,及时备份数据,4.2 SCI,论文插图制作,三分人才，七分打扮,不管男人女人都爱看漂亮的人,妆前,妆前,妆后,妆后,4.2 SCI,论文插图制作,98,论文的插图,论文的“脸面”,科,学,性,科研绘图,艺,术,性,审稿先看图！,审稿人,编辑,4.2.1,插图的类型、组成和制作软件,数据图的基本构成,论文插图的类型主要包括数据图、构造图、示意图、流程图、地图、照片等。,SCI,论文中的插图，最主要的类型是就是数据图，主要用以描述数据的信息和趋势，包括点线图、柱状图、饼状图等。,需要根据数据的类型来选择图的类型，比如点线图用以表达数据的变化趋势，柱状图常用来比较某种数值等。,4.2.2,插图的整体性要求：清晰度、版面尺寸和背景,横向拉伸导致图形失真,SCI,期刊的排版多为左右分栏排版，考虑到排版要求，插图有三种排版方式：,半版图（宽度,8 cm,）,2/3,版图（宽度,1215 cm,）,整版图（宽度,17 cm,）,插入论文的图应锁定纵横比，防止对图片进行横向拉伸和纵向拉伸，从而导致图形失真。,4.2.2,插图的整体性要求：清晰度、版面尺寸和背景,图框的尺寸过大,关于插图的尺寸问题，其实就是掌握好图框、图线、图中文字三者的比例。三者的比例需要适中，如果比例不协调就会造成图片的不规范和不美观。,4.2.3,插图的图线,平滑曲线过度预测了数据的走向规律，提供了超出实测数据的信息，应避免其使用于连接数据点。,对插图内数据点的直接连接使用直线和虚线线型，对插图内的数据点进行拟合使用平滑曲线和实线线型，比较合理和规范,4.2.3,插图的图线,彩色打印和黑白打印的区别,4.2.3,插图的图线,三维饼图使数据产生误导,数值表达不合理导致误导,因遮挡而导致的数据丢失,4.2.4,插图的坐标轴,横坐标轴范围过大,常规坐标轴和打断坐标轴的比较,4.2.5,插图中的文字和图名,论文插图中文字的不规范,图内各种字体不统一,4.2.6,插图的选择、排布和对齐,各小图之间间距过大,小图排布不合理,4.2.6,插图的选择、排布和对齐,各小图、编号、图例未对齐,各小图未对齐、横向间距和纵向间距不一致,4.2.7,插图的色彩搭配,4.2.7,插图的色彩搭配,相邻图线采用了相近的颜色,4.2.7,插图的色彩搭配,杂乱配色和渐变配色的对比,用渐变色来表示数据趋势的变化，从而达到用二维图线来表达三维信息的效果,4.2.7,插图的色彩搭配,插图中重点突出的颜色,要尤其注意配色,论文插图的主要图线和主要区域，是一个论文插图的,“,脸面,”,，对论文的整体配色方案起到定位作用，所以一定要慎重选择颜色,4.3,表格制作,实验数据、统计结果或事物分类的一种有效表达形式,科技论文中