化工信息学课程在本科毕业论文撰写中的作用

朱庆，陆振欢(桂林理工大学化学与生物工程学院，广西 桂林 541006)

0 引言

本科毕业论文作为高校本科教学中最重要的培养环节之一，是全面提高和检验学生专业综合能力及素养的重要环节，也是对本科四年所学专业知识的总结、消化、吸收和实践的过程。它不仅能促进本科生的专业知识向实际应用转化，而且可以为教师的教学和科研提供可以契合交融的途径，因此对应用型人才培养具有重要意义[1]。而毕业论文的撰写与文献资料的精确搜索与系统解析是紧密相连的。因为科技信息是无数前人智慧和实践的结晶，每一代人都在数据库中添砖加瓦，慢慢在不同的学科下形成系统的工程成果，然后再借助日益发展的计算机技术，将各种有价值的信息存储于网络中。

化工信息学课程是能源化学工程专业大四学生所上的一门专业主要课程。该课程目标是使学生了解并掌握各类文献的著录格式、编排格式、索引类型与使用方法；熟悉国内外主要能源材料类综合性期刊和专业期刊；掌握查阅《化学文摘》(CA)、国外专利及重要手册的基本方法；熟练掌握SCI科学引文数据库的使用方法；培养利用网络进行检索、翻译和阅读专业文献的能力；培养网络安全意识和责任的基本素质；培养在后续的专业课学习中，特别是在毕业论文的撰写过程中，自主查阅文献，跟踪科学前沿的能力，并且为本科毕业论文的完成打下坚实的基础。

1 能源化学工程专业本科毕业论文撰写现状

高校学生撰写毕业论文分为论文准备、课题实施和论文完成3个阶段。学生在论文准备阶段，根据导师提供的领域信息进行选题，借助学校的图书、电子资源，积极、主动地查阅相关参考资料，充分了解选题的现实背景、研究现状和未来发展趋势，找到并总结自身课题的研究创新点与意义；在课题实施阶段，通过阅读文献与实践研究相结合，不断完善补充自己的课题内容，及时与导师沟通；在论文完成阶段，主要是在数据分析、结果讨论、得出结论、展望未来等方面撰写完成毕业论文。如果一个本科生通过自己的学习和实践较好地完成了这3个阶段，对该学生毕业后的任职能力将有很大的促进作用。但是，近年来毕业论文的开展形式主义严重，质量下滑，学生在完成毕业论文过程中并没有达到应有的效果[1-3]。这种现象主要由于以下四种原因所致。

1.1 毕业论文的完成时间不足

一般来说，学生在大四的最后一个学期才开始毕业论文的研究工作，仅有不足三个月的时间，这时间对于做实验类的毕业论文是远远不够的。实验研究首先需要培养本科生动手做实验的能力、还要对他们进行安全培训，这造成学生们在文献调研方面的时间缩水，不利于学生展开实验。此外，由于学生完成毕业论文时正值考研和就业季，部分学生忙于考研专业课等必考课程的复习，多数学生还在参加各种各样的招聘考试，无暇顾及毕业论文的开展及写作，导致撰写毕业论文的数据缺乏、时间不足，从而出现散漫甚至放弃的心态。因此，多数学生的毕业论文在质量上是乏善可陈的。

1.2 毕业论文的选题不合适

选题是论文撰写中首要的一环。一般来说，选题要结合导师的研究课题而展开。本科生导师首先提出自己的研究课题，让本年度毕业的学生可以根据自己感兴趣的方向进行选择。而对于学生来说，他们一般不懂或者不了解导师的研究方向和内容，导致在选题的时候无从下手。有的学生选的课题超出自己的能力范围，无法展开研究和写作，导致无法顺利完成毕业论文；有的学生选题过去陈旧，缺乏新颖性，最终完成的毕业论文质量较差[4]。

1.3 毕业论文的写作质量不合格

学生对毕业论文的撰写缺乏整体性和逻辑性的认知，无法突出自己论文的重点和亮点，有的部分甚至仅简单的复制、粘贴其他参考资料的内容，无法把关键内容融合在一起，最终导致毕业论文的撰写口语化，而且没有侧重点，让人抓不到亮点和关键点。虽然学生在实验过程中获得了一系列的实验数据，但他们并不知道如何去分析数据，无法确定数据的正确性和合理性。因此，这些数据只是简单地罗列在毕业论文正文部分，无法得出自己预想的结论。

1.4 毕业论文的写作格式不规范

论文写作格式不规范。虽然学校会发布毕业论文规范说明，但不够详细和全面，使一些学生在实际撰写时仍然存在很多格式不规范的地方，例如单位的书写、标题的格式、图表的运用以及汉字和数字的规范使用等。同时，引用参考文献不仅格式不统一，而且与正文的引用顺序也不符合。一些学生在收集资料时无法找到契合自己论文内容的参考文献，找到的材料有的是相关性不大，但也被误用到论文的撰写中。

2 化工信息学课程在毕业论文撰写中发挥的作用

化工信息学课程一般是在大四上学期所开设的一门专业课程，包括理论课教学和计算机教学，而毕业论文是在大四下学期才开始。因此，这个时间段的设计有利于学生提前掌握开展毕业论文的能力。实验类毕业论文的完成大致由5个部分构成，即研究课题的选择、研究方案的完善、研究实验的开展、研究数据的分析、研究的结论与展望。对化工信息学课程的学习，有利于各阶段的顺利实施。

2.1 研究课题的选择

一般根据导师的研究领域，选择相应的课题进行研究。但学生对这些研究领域一知半解，甚至与该研究领域相关的知识储备完全是空白的。学生需要借助一些数据库来获得必要的背景知识和相关知识谱系，化工信息学讲授的数据库包括但不限于Web of Knowledge的数据库、SciFinder Scholar数据库以及Reaxys数据库等，而且通过这些数据库的信息检索练习有助于学生对某一研究领域的发展历史、研究现状以及未来前景有一个大体的掌握。因此，对学生知识点的扩充有很大的帮助，进而把这些知识点应用在课题的选择上，找到并总结本领域悬而未决的问题或者模糊不清的科学技术问题，找到自己研究的创新点以及核心亮点，避免重复别人的工作或研究不可行的工作。

2.2 研究方案的完善

确定好研究课题后，要围绕着这个课题制订相应的研究方案。一般来说，本科毕业论文研究方案的制定包括实验方法的选择、实验设计的具体化以及可行性分析等。然而，每种方法都有其优缺点，要同时兼顾有效性和可行性。那么，结合自身的实验条件和研究基础，怎样设计出合适而具体的实验方案成为毕业论文举足轻重的部分。以上就要依靠化工信息学在文献搜集与分析方面的优势，学生通过文献检索、资料查询、网络工具、实践调研等手段获取解决科学问题的多种方案，结合文献研究得到解决问题的最适合的方案。此外，根据前人的理论和实践经验，学生能够开发或创建出若干具有特色的研究体系。

2.3 研究实验的开展

明确符合主题的研究方案后，学生在进行研究过程中不时会遭遇若干的实际挑战，如实验仪器、设备如何操作、数据是否正常等。这些挑战对于实验经历缺乏的大学生来说是切实的问题，要想处理好这些问题，主要还需依靠文献管理与信息分析。为了验证学生使用设备得到测试数据的准确性，可对比已报道过的文献中前人的实验成果，核实相关数据的变动范围，并借助数值对比来确认自己的数据是否正常。根据文献提供的信息，不断优化自己的工艺参数，做到有迹可循、有的放矢。

2.4 研究数据的分析

在获得一系列实验数据后，正确而高效的数据处理与分析(如：分析物性数据、建立计算模型、判定性能数据是否正常等)，同样需要借助化工信息学中所讲授的各种数据库进行文献和信息分析。以物性分析为例，当学生制备出某种产物后，需要核实产物是否为目标产物，首先借助物相表征仪器得到相应的数据，对物性数据的分析，需要学生找到跟目标产物相关的参考文献，通过与本身课题相似文献的对比评估，核实所获目标产物的谱图与已有报道中对应谱图是否一致，从而迅速得出正确的结论。此外，从文献中学生还可以得到教科书中不能提供的数据处理思路，这是由于每篇文献中的数据分析手段几乎是为解决实际问题而提出和建立的。当学生面临各种各样的实验结果时，如何处理结果也需要对文献情报查阅、分析和研究。学生从文献信息中可借鉴他人的分析方法、思路和策略，站在巨人的肩膀上分析自己的实验结果。

2.5 研究的结论与展望

经过实验数据的分析与处理，学生汇总并得出结论。为了研究结论的正确性，需要查阅文献进行对比，找到和文献一致的结论，若有一些新的现象或者明显的区别，学生需要通过查询更多的参考资料，不仅限于期刊等，提出自己的推论和假设，并寻找基本理论的支持，当然前提是排除是由于自己失误所造成的。在得出结论的基础上，审视自己论文的不足，主要包括是在材料合成方法是否存在问题，是否适合大规模生产；材料性能是否可以达到商业化水平，改善的空间在哪里等。为将来进一步完善自己的课题做出合理的设想，以上均需要借助于化工信息学中所讲授的数据库工具。

3 化工信息学课程设计与优化

我院本科生化工信息学课程教学安排为讲授16学时、其中上机实习8学时，课程的基本教学内容与学时分配如下：

第1章 科技文献基础知识(1学时)：1.1科技文献的基本常识 1.2科技文献的检索方法

第2章 科学研究的方法和科技论文的写作(1学时)：2.1科学研究的方法 2.2科技论文的写作与参考文献引证

第3章 科技图书(1学时)：3.1图书的分类 3.2电子图书馆与电子图书 3.3辞典、手册、工具书及参考书

第4章 期刊(4学时)：4.1重要化学化工期刊介绍 4.2与期刊有关的化学资源数据库

第5章 Web of Knowledge的数据库(3学时)：5.1概述 5.2 Web of Knowledge数据库与服务 5.3 Web of Knowledge检索

第6章 SciFinder Scholar数 据 库(1学时)：6.1 SciFinder Scholar简介 6.2 SciFinder Scholar检索方法实例

第7章 Reaxys数 据 库(1学时)：7.1 Reaxys数据库简介7.2 Reaxys数据库功能介绍 7.3 Reaxys检索方法实例

第8章 专利(3学时)：8.1 概述 8.2美国专利 8.3欧洲专利

第9章 Web资源(1学时)

如上所述，化工信息学这门课程的学时十分有限，很多知识不能详细而系统讲授予学生，且课程设置也为选修课，由此可以看出化工信息学课程在化工类课程中的地位明显偏低。此外，化工信息学课程的开展基本围绕传统的ppt传授模式为主，缺乏实践教学环节，学生往往对枯燥抽象的检索步骤，无法做到同步老师的信息，严重影响学生的积极性，且学生在课下练习的主观能动性差，效果很差，导致无法达到化工信息学在计算机网络技术解决化学问题的方面的优势。

基于以上分析，需要增加教学课时量，且将化学信息学课程全部安排在计算机机房进行，使得理论与实践教学同时进行；在课堂上，教师不需要用传统的ppt 进行枯燥的讲授，教师的电脑界面可以同步到每位学生的电脑上，这样就可以实时地在不同的数据库里进行讲授与演示，学生可以按照老师的讲解同时上机练习，将自己所学内容转化成实践操作，极大程度的激发学生的学习热情[5]。但需要注意的一点，就是要及时监控学生的上网界面，有的时候少数学生可能会浏览与课程无关的网页，教师要及时制止，边讲解边进行观察。每台计算机都预先安装好了相应的教学软件，教师可以同步讲解软件的使用方法即可。由此，在课程的教学中，学生可以自行操作，现学现用，及时发现问题并与老师沟通，学以致用，学生在过程中不仅学习到知识，也建立了学习的信心，使得理论教学和实践操作在时间和空间上保持统一。

通过对化工信息学课程设置的优化，可以使其更好地为本科毕业生毕业设计服务，为本科毕业设计提供强有力的外援。

4 结语

化工信息学这门课程一方面可以帮助大学生在论文选题方面节省时间和多余劳动，另一方面也能够引导他们发挥主观能动性，自发处理撰写论文过程中遇到的各种问题，提高学生做毕设的热情和活力，通过自己的不断学习掌控整个研究的方向，最终可以有效地归纳、总结毕业论文的研究成果，得出合适的结论，为将来工作或者服务社会打下夯实的基础。