第八次课:科研表达——研究计划汇报与论文结构
第八次课:科研表达——研究计划汇报与论文结构
学习目标
通过本讲学习,学生应能够:
- 理解课程论文中引言、相关工作、方法、实验或案例、讨论与结论各部分的作用。
- 将研究问题、数据、比较方法和评价方式组织成一条完整的论证链。
- 学会用数据、文献、实验结果和具体案例说明工作价值。
- 区分研究事实、实验结果、个人解释和预期结果。
- 如实报告没有提升、失败案例、不确定性和研究局限。
- 完成论文题目、摘要草案、目录和研究计划汇报稿。
- 为后 8 次课制定能够检查和调整的研究推进计划。
本讲的核心原则是:科研表达不是把工作说得更大,而是把问题、方法、证据和结论之间的关系说得更清楚。
一、科研表达要回答什么问题
一篇研究论文或一次研究计划汇报,至少需要回答以下问题:
- 研究的具体问题是什么?
- 为什么这个问题值得研究?
- 已有工作是怎样处理的?
- 本项目准备怎样研究?
- 使用什么数据和比较方法?
- 用什么证据判断方法是否有效?
- 目前有哪些发现、风险和局限?
这些问题可以组织成一条基本论证链:
真实场景中存在问题
↓
已有方法仍有不足
↓
提出一个可验证的研究问题
↓
设计数据、方法和对比实验
↓
获得指标与案例证据
↓
形成有限、可信的结论
如果其中某一环缺失,论文就容易出现问题:
- 只有背景,没有明确研究问题;
- 只有方法,没有说明为什么需要该方法;
- 只有系统展示,没有对比实验;
- 只有结果表,没有案例解释;
- 结论超过实验实际能够支持的范围。
二、课程论文的基本结构
本课程建议论文包含以下部分:
题目
摘要与关键词
1. 引言
2. 相关工作
3. 数据与任务定义
4. 方法
5. 实验或案例分析
6. 讨论与局限
7. 结论
参考文献
附录(可选)
不同项目可以适当调整。例如,知识图谱构建型项目可以单独设置“schema 与数据构建”一节;RAG 问答型项目可以设置“知识库与检索流程”一节。
三、论文题目:准确说明自己研究了什么
论文题目应让读者快速了解研究对象、任务和主要比较因素。
1. 过于宽泛的题目
- 大语言模型与知识图谱研究;
- 人工智能中的知识构建;
- 基于大模型的智能问答系统;
- 医疗知识图谱研究。
这些题目范围过大,无法体现课程项目具体做了什么。
2. 更合适的题目
- Schema 约束对大语言模型课程文本关系抽取质量的影响;
- 基于公开科普文本的疾病—症状小型知识图谱构建与质量分析;
- 检索增强对课程问答事实正确性与来源可追溯性的影响;
- 通用实体识别工具在古诗词文本中的错误类型分析;
- 原文证据约束对 LLM 三元组抽取幻觉的影响。
3. 题目自查
- 是否说明了研究对象或数据领域?
- 是否说明了研究任务?
- 是否避免“全面研究”“高效解决”“智能化平台”等过大表述?
- 是否与实际完成的工作一致?
研究计划阶段的题目可以暂定,实验完成后再根据真实结果调整。
四、摘要:用一段话说明完整研究
摘要是论文的高度概括,应让读者在不阅读全文的情况下了解研究全貌。
1. 摘要的基本内容
课程论文摘要可按照以下顺序组织:
- 背景与问题:研究什么问题,为什么值得关注;
- 数据与任务:使用什么资料,完成什么任务;
- 方法与比较:比较哪两种方法或策略;
- 评价方式:用什么指标和案例进行评价;
- 主要结果:实验完成后填写真实结果;
- 结论与意义:结果说明了什么,适用范围是什么。
2. 研究计划阶段的摘要
在实验尚未完成时,不能编造结果。可以将摘要明确写成“研究计划摘要”,使用“拟”“计划”“将”等表述。
示例:
大语言模型可以快速从文本中抽取结构化知识,但可能生成缺少原文依据的关系。本研究拟选取 30 段公开课程介绍与通知文本,比较普通抽取提示和带有 schema、证据约束的提示方式。研究将由人工建立参考三元组,并从准确率、召回率、无依据关系数量和错误类型等方面评价两种方法。研究旨在分析证据约束能否提高课程文本关系抽取的可靠性,并总结其适用条件与局限。
实验完成后,应将“拟选取”“将评价”“旨在分析”等计划性语言改为真实的方法、结果和结论。
3. 摘要常见问题
- 只写研究背景,不写具体方法;
- 使用大量宏大口号,但没有数据和任务;
- 实验尚未完成,却写出不存在的结果;
- 声称“显著提高”,但没有指标或统计依据;
- 摘要内容与正文实际工作不一致。
五、引言:说明问题为什么值得研究
引言不是知识图谱或大语言模型的百科介绍,而是引导读者理解本研究为什么需要开展。
1. 引言的基本逻辑
研究背景与真实需求
↓
具体问题或困难
↓
已有方法与不足
↓
本研究的问题和方案
↓
研究内容或预期贡献
2. 引言可以包含的内容
背景
说明研究发生在哪个场景中,以及知识构建为什么重要。
例如:
课程介绍、教学大纲和通知中包含大量课程知识,但这些资料通常以分散文本形式存在,不便于统一查询和更新。
具体问题
指出可观察、可验证的困难。
使用大语言模型抽取课程关系虽然方便,但前期实验发现,模型可能将“建议掌握”错误地解释为“必须先修”,并生成缺少原文依据的关系。
已有工作与不足
根据文献卡说明已有研究采用了什么方法,以及哪些问题仍值得验证。
已有研究表明,大语言模型能够通过提示完成信息抽取任务,但其结构化输出稳定性和事实忠实性仍受到提示设计与领域文本特点的影响。
本研究问题
明确写出准备验证的问题。
本研究关注:要求模型为每条三元组提供原文证据,是否能够降低无依据关系的数量?
研究内容或预期贡献
对于本科课程论文,可以使用稳健的表达:
- 构建了一组小规模、具有人工参考答案的领域文本;
- 比较了两种可复现的抽取方法;
- 分析了正确、遗漏和错误案例;
- 总结了某种方法在特定场景中的适用条件与局限。
不要在实验尚未完成时提前写“本方法显著优于现有方法”。
六、相关工作:说明别人已经做过什么
相关工作不是把文献卡简单排列,也不是按阅读顺序逐篇介绍。
1. 按问题或方法组织文献
例如,一个 LLM 知识抽取项目可以按以下结构组织:
2.1 基于规则和传统 NLP 的信息抽取
2.2 基于预训练模型的信息抽取
2.3 基于大语言模型的结构化知识抽取
2.4 抽取结果的事实忠实性与证据约束
2. 相关工作应完成三件事
- 概括已有研究的主要路线;
- 比较不同工作的共同点和差异;
- 说明自己的研究问题位于什么位置。
3. 推荐表达方式
不推荐:
论文 A 提出……论文 B 提出……论文 C 提出……
更推荐:
现有课程文本知识抽取方法大致可以分为规则方法、专用 NLP 模型和大语言模型提示方法。规则方法结果可解释,但对表达变化较敏感;专用模型输出相对稳定,但依赖标注数据;大语言模型能够灵活适应不同 schema,但可能生成缺少文本依据的关系。本研究重点比较普通提示与证据约束提示在小规模课程文本上的表现。
4. 引用规范
- 引用他人的观点、数据、图表和方法时必须注明来源;
- 不应只更换少量词语后把原文当作自己的表达;
- 阅读二手解读后,应尽量核对原始论文;
- 不确定的论文信息应再次核实,不得编造题目、作者、年份或结论;
- 参考文献格式应在全文中保持一致。
七、数据与任务定义:说明研究对象是什么
为了让别人理解并复现研究,需要清楚说明数据和任务。
1. 数据部分应回答
- 数据来自哪里?
- 为什么选择这些数据?
- 数据规模是多少?
- 数据如何清洗或筛选?
- 是否涉及隐私、版权或敏感信息?
- 参考答案如何建立?
- 标注分歧如何处理?
2. 任务定义应回答
- 输入是什么?
- 输出是什么?
- 实体、关系或回答的标准是什么?
- 哪些内容不属于本研究范围?
例如:
输入:30 段公开课程介绍与通知文本
输出:符合指定 schema 的实体和关系三元组
实体类型:课程、教师、知识主题、考核任务
关系类型:负责人、包含、要求完成、建议前置能力
不处理:文本中没有明确证据的隐含关系
清楚的任务定义能够减少实验中的随意解释。
八、方法:说明具体怎样做
方法部分应写清处理流程,使其他人能够理解并尽可能复现。
1. 方法描述的基本结构
输入数据
↓
预处理
↓
方法 A:Baseline
↓
方法 B:比较或改进方法
↓
结构化输出
↓
人工核验与质量评价
2. 应报告的关键信息
- 人工规则的具体内容;
- 使用的工具或模型名称;
- 提示词模板;
- 实体与关系 schema;
- 输出格式;
- 是否要求原文证据;
- 是否重复运行;
- 出错输出如何处理;
- 人工核验流程。
3. 方法部分不应只写工具名称
下面的表达不够充分:
本研究使用大语言模型抽取知识。
更清楚的表达是:
本研究向模型提供统一的实体与关系 schema,要求模型仅依据输入文本输出 JSON 格式三元组。比较方法在此基础上增加原文证据字段,并允许模型在无法判断时输出空结果。两种方法使用相同文本和评价标准。
九、实验与案例:用证据回答研究问题
1. 实验部分的基本内容
- 实验数据与规模;
- baseline 和比较方法;
- 评价指标;
- 总体结果;
- 错误类型统计;
- 典型案例;
- 必要的补充实验。
2. 结果表格示例
| 方法 | 准确率 | 召回率 | 无依据关系数 | 来源可追溯率 |
|---|---|---|---|---|
| 方法 A:普通提示 | 待实验 | 待实验 | 待实验 | 待实验 |
| 方法 B:证据约束提示 | 待实验 | 待实验 | 待实验 | 待实验 |
在研究计划阶段可以使用“待实验”占位,但最终论文必须填写真实结果,不能填写预期数字。
3. 案例分析示例
| 原文 | 方法 A | 方法 B | 分析 |
|---|---|---|---|
| “建议学生掌握 Python 基础” | 抽取为“必须先修” | 抽取为“建议前置能力”,附原文 | 方法 B 更忠实于原文的关系强度 |
| “课程论文在学期末提交” | 正确抽取 | 遗漏 | 证据约束可能使方法 B 输出更保守 |
案例分析应解释指标背后的原因,而不只是再次描述表格数字。
4. 没有提升怎么办
如果比较方法没有优于 baseline,仍可以如实分析:
- 两种方法差异是否很小;
- 改进是否只对某类关系有效;
- 是否提高准确率但降低召回率;
- 数据量是否过小;
- 提示约束是否过强;
- 研究假设是否不成立。
“没有明显提升”也是研究结果。关键是分析过程是否规范、结论是否与证据一致。
十、讨论与局限:解释结果能够说明什么
讨论部分应把结果重新联系到研究问题,而不是重复实验结果。
1. 讨论可以回答
- 为什么某种方法表现更好或更差?
- 哪类实体、关系或问题最容易出错?
- 结果是否符合原先假设?
- 结果对实际知识构建有什么启发?
- 哪些结论只适用于当前数据?
2. 常见研究局限
- 数据量较小;
- 只研究一个领域;
- 参考答案由学生人工标注;
- 只比较两种基础方法;
- LLM 输出可能受版本和随机性影响;
- 没有进行长期知识更新实验;
- 指标不能完全反映真实用户体验。
3. 局限的正确写法
不推荐:
由于时间有限,本研究还存在一些不足。
更推荐:
本研究仅使用 30 段课程文本,结论主要反映格式相对规范的教育领域资料,不能直接推广到医疗或开放新闻文本。此外,参考三元组由两名学生共同标注,虽然通过讨论解决分歧,但仍可能包含主观判断。
局限应具体说明证据边界,并可进一步提出合理的未来工作。
十一、结论:给出有限而可信的回答
结论应回到研究问题,概括研究做了什么、发现了什么,以及结果的适用范围。
结论通常包括:
- 研究对象与问题;
- 采用的比较方法;
- 最主要的真实结果;
- 对实践或后续研究的启发;
- 重要局限。
结论不应引入正文没有出现的新数据,也不应把小规模实验夸大为普遍规律。
十二、如何用证据说明工作价值
科研表达中应尽量减少口号式语言。
| 口号式表达 | 证据式表达 |
|---|---|
| 本方法效果非常好 | 在 30 段测试文本上,方法 B 的准确率高于方法 A,主要减少了无依据关系 |
| 系统大幅降低了幻觉 | 无依据三元组从多少条减少到多少条,并列出典型案例 |
| 构建了高质量知识图谱 | 报告实体数、关系数、准确率、来源可追溯率和冲突处理方式 |
| 方法具有很强的通用性 | 当前仅在一个领域验证,暂不能证明通用性 |
| 用户体验显著提升 | 需要真实用户评价或明确指标支持,否则不能这样表述 |
证据可以来自
- 相关文献;
- 数据统计;
- 对比实验;
- 准确率、召回率等指标;
- 正确、遗漏和错误案例;
- 来源与版本记录;
- 规范的人工评价。
论文的贡献不一定来自更高的分数。系统的错误分析、数据整理、质量评价和适用条件总结,也可以形成有价值的课程研究成果。
十三、如实报告结果与局限
1. 区分四类表达
| 类型 | 示例 |
|---|---|
| 研究事实 | 本研究使用了 30 段课程文本 |
| 实验结果 | 方法 B 正确抽取了多少条关系 |
| 结果解释 | 准确率提高可能与证据约束有关 |
| 预期或假设 | 预计证据约束会减少无依据关系 |
实验未完成时,只能报告计划和假设;实验完成后,应将假设与真实结果分开描述。
2. 必须保留的内容
- 不支持预期的结果;
- 方法失败的案例;
- 数据或工具的限制;
- 人工标注分歧;
- 无法确定的结果;
- 可能影响结论的条件。
3. 不可接受的做法
- 编造实验数据;
- 删除不利结果后声称全面有效;
- 引用不存在的论文;
- 将他人文字、图片、代码或结果当作自己的成果;
- 使用生成式工具后不核验事实、引用和实验描述;
- 把课程项目包装成已经经过同行评审的成果。
生成式工具可以辅助检索线索、整理语言或检查结构,但研究问题、文献核验、数据、实验、分析和最终责任必须由学生承担。
十四、研究计划汇报的基本结构
研究计划汇报应简洁回答“为什么做、做什么、怎样做、如何验证、能否完成”。
建议汇报包含以下内容:
1. 题目与成员
- 暂定论文题目;
- 小组成员及初步分工。
2. 背景与问题
- 真实场景;
- 前期观察;
- 一条明确研究问题。
3. 相关工作
- 2–3 篇最相关论文;
- 已有方法和局限;
- 本项目与已有工作的关系。
4. 数据与任务
- 数据来源和规模;
- schema 或任务定义;
- 参考答案建立方式。
5. 比较方法
- 方法 A:baseline;
- 方法 B:比较或改进方法;
- 需要保持一致的实验条件。
6. 评价方式
- 主要指标;
- 错误类型;
- 案例分析方法;
- 来源与证据检查。
7. 预期结果与风险
- 可以验证的研究假设;
- 可能失败的情况;
- 备用方案。
8. 后续计划
- 数据准备;
- 实验实施;
- 分析与写作;
- 阶段性提交节点。
十五、研究计划汇报的评价标准
| 评价项目 | 检查内容 |
|---|---|
| 问题清晰度 | 是否能用一句话说清研究问题? |
| 文献基础 | 是否了解最相关的已有工作? |
| 数据可行性 | 数据是否真实、可得、规模适中? |
| 方法可比较性 | 是否有明确 baseline 和比较方法? |
| 评价合理性 | 指标和案例是否对应研究问题? |
| 证据意识 | 是否记录来源、参考答案和失败案例? |
| 范围控制 | 能否在后 8 次课内完成? |
| 表达质量 | 汇报是否围绕论证主线,图表是否清晰? |
汇报后,每组应记录三类反馈:
必须修改:直接影响研究能否成立的问题
建议修改:可以提升研究质量的内容
暂不处理:有价值但超出课程范围的想法
十六、论文目录模板
题目
摘要
关键词
1 引言
1.1 研究背景
1.2 问题与研究目标
1.3 研究内容
2 相关工作
2.1 相关任务与方法
2.2 已有研究的比较与局限
3 数据与任务定义
3.1 数据来源与范围
3.2 Schema 或任务定义
3.3 参考答案与质量控制
4 方法
4.1 整体流程
4.2 Baseline
4.3 比较或改进方法
5 实验与结果分析
5.1 实验设置与评价指标
5.2 总体结果
5.3 错误类型分析
5.4 典型案例分析
6 讨论与局限
7 结论
参考文献
附录(提示词、规则、补充结果等)
项目类型不同,可以调整三级标题,但应保留问题、已有工作、方法、证据、讨论和结论这条主线。
十七、后 8 次课推进计划
后 8 次课由论文汇报和项目推进共同组成。建议每次课后形成一个明确成果。
| 后续阶段 | 文献研讨重点 | 项目推进成果 |
|---|---|---|
| 第 9 次 | 研究问题与任务定义相关论文 | 修改研究问题,确定数据范围 |
| 第 10 次 | 数据集、知识表示或 schema 论文 | 完成数据收集和 schema 定稿 |
| 第 11 次 | Baseline 或基础方法论文 | 完成 baseline,实现第一版结果 |
| 第 12 次 | 比较方法或改进策略论文 | 完成第二种方法,实现对比结果 |
| 第 13 次 | 评价指标与实验设计论文 | 完成总体指标与质量评价表 |
| 第 14 次 | 错误分析、可解释性或案例研究论文 | 完成错误分类和典型案例分析 |
| 第 15 次 | 论文写作与成果表达 | 完成论文初稿和组内互评 |
| 第 16 次 | 课程研究汇报 | 提交修改后的完整论文与汇报材料 |
如果实际教学中的学生汇报顺序不同,可以保留相同的研究里程碑,使每次文献报告都能推动自己的论文项目。
十八、课堂练习:三分钟研究说明
每组使用以下结构说明自己的研究计划:
我们观察到:
已有工作通常:
我们的问题是:
我们将使用的数据是:
我们比较的方法是:
我们将通过以下指标和案例判断结果:
当前最大的风险是:
其他同学不评价“题目听起来是否高级”,而是检查:
- 问题是否听得懂;
- 数据是否能获得;
- 两种方法是否可比较;
- 指标是否能够回答问题;
- 结论是否可能超过证据范围。
十九、课后任务:研究计划与论文框架
每组提交以下材料。
1. 论文题目
提供一个暂定题目,并说明研究对象和任务。
2. 摘要草案
建议 300–500 字。实验尚未完成时,应明确使用计划性表达,不得编造结果。
3. 论文目录
至少列出一级和二级标题,并在每个一级标题下用一句话说明准备写什么。
4. 研究计划汇报稿
内容包括:
- 背景与问题;
- 相关工作;
- 数据与任务;
- baseline 与比较方法;
- 评价方式;
- 预期结果;
- 风险与备用方案;
- 后续推进节点。
5. 后 8 次课推进表
| 阶段 | 计划完成的工作 | 可检查成果 | 负责人 | 实际完成情况 |
|---|---|---|---|---|
| 数据准备 | ||||
| Baseline | ||||
| 比较方法 | ||||
| 结果统计 | ||||
| 案例分析 | ||||
| 论文初稿 | ||||
| 修改定稿 |
二十、提交前自查
研究问题
- 是否有明确对象、比较方法和评价标准?
- 是否能在课程内通过真实数据回答?
论文结构
- 引言是否说明了问题的重要性和具体困难?
- 相关工作是否进行了分类和比较?
- 方法是否能够被别人理解和复现?
- 实验是否有 baseline、指标和案例?
- 讨论是否说明结果边界和局限?
学术规范
- 文献、数据、图片和代码是否标明来源?
- 是否区分预期结果与真实结果?
- 是否保留失败案例和不利结果?
- 是否检查了生成式工具提供的事实与引用?
- 是否由学生自己完成核心分析和论文写作?
推进计划
- 每个阶段是否有可检查成果?
- 分工是否明确?
- 是否为数据不足、工具不可用或结果差异不明显准备了备用方案?
二十一、本讲小结
本讲的核心观点是:
- 课程论文应形成“问题—已有工作—方法—证据—结论”的完整论证链;
- 引言说明为什么研究,相关工作说明别人做过什么,方法说明怎样做,实验与案例提供证据;
- 讨论与局限用于解释结果的意义和适用边界;
- 科研价值应由文献、数据、对比实验和案例支撑,而不是依靠宏大表述;
- 实验未完成时只能报告计划和假设,不能提前编造结果;
- 没有明显提升、失败案例和研究局限都应如实报告;
- 研究计划汇报应让听众判断问题是否清晰、方法是否可比、数据是否可得、实验是否可完成;
- 论文题目、摘要草案、目录和推进计划将成为后 8 次文献研讨与项目研究的共同基础。
从下一次课开始,学生将进入“文献汇报 + 项目推进”阶段。每次文献阅读都应服务于自己的研究问题,每次项目汇报都应提交真实、可检查的阶段成果。
