各位步入科研之路的小夥伴們,非常開心也非常榮幸能夠給大家分享一下科研繪圖的相關看法以及常用軟件的介紹,希望能夠對大家有一定的幫助和啟發。在此之前先對科研作圖進行一個簡介,為什麼我們需要學習科研作圖?科研作圖它的作用何在呢?我們學習它能實現什麼樣的目的?
這是因為在科研工作中,圖形是一種很便捷,很形象,也很具有視覺沖擊感的工具,是用來說明問題的最佳輔助手段,其起到的作用也很全面,涉及一下三種應用:
其一就是用來作為輔助試驗,比如利用excel軟件進行簡要的數據換算處理,或者分析實驗數據随環境因素變化的趨勢,也可以是圖形摘要或者吉利圖的草稿繪制,先以一個大緻的思路或者理清一個簡要的框架,再逐步完善,增添内容,一步步優化細節來達到自己理想中的效果。
其次,就是我們經常進行的PPT演講和彙報,合理的運用圖形來展示我們研究課題的目的和意義、圖形的制作真的缺一不可,好的圖形能夠替代繁雜的文字,更好的形容和表達我們所要展示的想法和觀念。
第三個作用就是最必須也是最為重要的環節,寫論文和發表論文啦,我們想要在科研發面繼續深造,想要把自己的成果展現出來,想要順順利利的畢業,不想掌握那也得掌握,這就是科研作圖的魅力和風範。
接下來,我們就直入正題。首先讓我們看一下最常用的四種科研作圖類型。首先第一種就是結構式圖,對于我們理工科的學生而言,在畢業設計或者畢業實驗中,不可避免的需要用到各種化學試劑、表面活性劑或者各種藥物類材料,特别是在降解污染物的研究中,知道其化學結構式對于後續降解機理和反應路徑的研究都極為重要,而結構式圖也無外乎二維平面式和三維球棍模式這兩種,其中二維結構一般可以采用chemsketch軟件,任何複雜的有機長碳鍊烷烴類結構圖、苯環類甚至含其他複雜官能團的分子結構都可以有它完成,也可以使用該軟件自帶的化學儀器模闆來設計相關的報告和演講材料。許多化學相關的教材撰寫也可以用它來進行繪圖。
對于分子結構的三維模式,可以使用軟件chemical 3D來進行繪制,它可以将畫出的化學結構式轉化為三維立體結構,便于我們理解分子的空間形象,也可以用來分析分子的輪廓圖和軌道特效,進行鍵長、鍵夾角等結構的優化計算等,向量子化學這塊領域邁進。
其次,就是流程圖的繪制軟件,流程圖在我們開題報告的設計、畢業論文的撰寫、實驗進行的步驟中應用非常普遍,最為常見的就是技術路線啦,主要就是通過visio軟件來進行繪制,以一個剪頭進行下一步導向,和交叉相互關聯的方式将論文的研究内容分為幾個闆塊來顯而易見地展示出來,以整體性、系統性的特點讓人印象深刻,也可以使用其自帶的形狀模闆來進行工程設計圖的創建。
當然,PPT也可以用來繪制相應的流程圖,用它的話,就顯得花樣很多,可以是實驗步驟的流程圖,也可以是不同研究方法的對比流程圖,其可以拼接和組合多種繪圖軟件成果圖的方式,讓其來展示的内容也就比較多樣,使用的時候就看個人的喜好了。
再接着就是第三個部分數據圖,我們做出的任何實驗數據都需要經過一定的可視化分析和處理後才能總結出相應的結果,而實現數據可視化分析的最為強大的軟件之一就是origin了,對于我們進行各種污染物降解實驗和材料結構表征的圖形都可以由他進行繪制,比如常用到的非線性拟合圖、折線趨勢圖、柱狀統計圖,還有紅外光譜圖、X射線衍射光譜等等,其功能之強大、操作之靈活,易學之簡單,可以說是科研繪圖、數據分析、曲線拟合的必備軟件。
還有design expert這個軟件可以繪制各種響應面數據圖,如有需要進行正交實驗的設計、多因素控制實驗法、混料的配方設計都可以上手這個軟件來設計實驗和處理數據。
最後就是示意圖,示意圖其涵蓋的範圍特别廣,可以是相關機理的分析探讨,或者是反應路徑的設想推理,也可以是研究前景的目的展示,以及套路和猜想的形象化描述,這些同樣也可以用PPT将文字和多種圖形進行組合、拼接出來,但要涉及到這種更具質感、逼真、并有着高清晰度的立體圖形的話,就需要用到更為高端的渲染軟件3dmax,來用于形狀建模和複雜的三維圖形制作。這也是如今各大科研期刊用于繪制機理圖和圖形摘要的主流軟件。另外,對于照片如電鏡圖這種類型的,後期可能需要用到PS軟件或者AI軟件進行一個對比度和亮度的調節。
以上就是我目前比較常用的一些科研繪圖軟件及相關的認識,隻是給大家普及一些最基礎的知識,許多軟件的高端用法和深入的應用方面我還是比較欠缺的,當然也還有其他沒有講到的科研繪圖軟件也歡迎大家自己去探索和挖崛,總之我今天分享的内容就是希望能帶大家對相關的科研繪圖有更深層次的認識和了解,然後告訴大家這個理念,要發揮主觀能動性,主動去使用這些繪圖工具來為自己後續的科學研究和實驗服務,而不是被動的等到自己做完實驗了才想着去學哪些軟件去做圖,這樣我們的創造性、思維的發散性就會被限制住了,這也是我個人之前所吃過的虧,希望大家能在自己的科研道路上少走彎路。
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