大飞猪猪
中科院化学所工程塑料国家重点实验室取得的成就有:单体插层缩聚制备了尼龙6/粘土纳米复合材料,可大幅度提高其热变形温度,扩大了材料的应用范围,并对插层剂的碳链长度与有机蒙脱土的层间距的关系进行了研究,在此基础上开发了PET/粘土、PBT/粘土纳米复合材料,提高了材料的热性能和阻隔性,其中PET/粘土纳米复合材料的结晶速度较PET提高了约5倍。此外还通过聚合物溶液插层及熔体插层分别制备出硅橡胶/蒙脱土及PS/粘土纳米复合材料,其中硅橡胶/蒙脱土纳米复合材料具有良好的耐磨性,各项物理、力学性能指标得到很大提高,可代替气相白炭黑填充硅橡胶,具有实用前景。相信在不久的将来,PLS纳米复合材料将会广泛应用于高分子材料及其它领域。
呵呵呵达
开题报告填写事项一、填写必须实事求是,字迹要端正、清楚。二、本报告的第一至第六部分由研究生本人填写(字数不少于2000字)。其余部分由指导教师、开题报告评议小组、教研室(研究室)主任、院长、研究生处填写。三、硕士研究生开题报告日期规定为进校后第三学期完成。四、开题报告评议小组由学院统一集中组织,对开题报告通不过者要在1至2个月内补做,重新审核合格后,才允许正式进入课题,否则取消进入论文阶段资格。五、此表留存研究生处学位办一份。 本课题所涉及的内容(包括实验数据、计算机程序、导师未公开发表的研究成果及心得等),除在毕业论文中所发表的以外,本人保证:未经导师正式同意,五年内不以任何形式向第三方公开。研究生(签字) 导 师(签字) 年 月 日 一、课题的来源及意义本课题主要来源于导师的研究课题。现代科学技术发展使得复合化成为材料发展的必然规律。近年来,纳米复合材料的研究发展迅速,无论是从学术研究角度考虑,还是从工业生产实际出发,人们都已开展了大量的实验研究工作。所谓纳米复合材料(Nanocomposites)是80年代初由Roy等人提出的,是指复合材料中分散相尺度至少有一维小于100nm的复合材料。由于纳米粒子具有小尺寸效应、大的比表面产生的界面效应、量子效应等特殊性能,故能赋予纳米复合材料许多特殊的性能,为设计和制备高性能、多功能新材料提供了新的机遇。纳米复合材料被誉为“21世纪最有前途的材料”,成为材料科学研究的热点之一。聚合物/层状硅酸盐(Polymer/Layered Silicate,PLS)纳米复合材料是纳米复合材料领域重要研究方向之一。PLS纳米复合材料既具有高分子材料的质轻、耐腐蚀、绝缘性好、易加工等特点,又具有无机材料的高强度、高模量、高耐热性等优点,有着广阔的发展前景。PLS纳米复合材料除具有一般纳米复合材料的性能外,还因其特有的纳米尺度上的片层结构使得复合材料的耐热性、尺寸稳定性、气体阻隔性及阻燃性等得到明显提高。PLS纳米复合材料的研制与开发为提高传统聚合物材料性能、拓宽聚合材料的应用范围起到了极大的促进作用。根据复合物的微观结构,可以把复合物分成四类:相容性差的粒子填充复合物;普通的微粒填充复合物;插层型纳米复合材料;剥离型纳米复合材料。只有第三、第四类复合物实现了纳米尺度上的插层复合,且第四类复合物即剥离型纳米复合材料由于无机物在聚合物基体中实现了充分均匀的分散,其纳米尺度效应显著、界面结合强度更高。此类复合材料具有优异的力学性能和耐热性,并且材料的阻隔性均有所提高,是当前研究的主方向。PLS纳米复合材料以其优良的性能越来越受到广泛地重视。目前,PLS纳米复合材料已从基础研究阶段向工业化生产阶段发展,日本的丰田公司(TOYOTA)、宇部公司(Unitsika)、美国的南方粘土(Southernay)等已经研制开发出PLS纳米复合材料的商业化产品。本课题利用省内层状硅酸盐矿物(膨润土)和高分子原料,对聚合物原料进行改性,对膨润土原料进行深加工处理。研究聚合物、层状硅酸盐二者之间的复合机理、结晶过程、界面特征以及结构性能之间的关系,研究加工制备工艺过程对PLS纳米复合材料性能的影响以及最佳制备工艺参数的确定。用合理的加工技术方法,制备出性能优良的剥离型纳米复合材料。这既是本课题的特色和创新之处也是纳米复合材料的研究发展趋势所在。二、简述该领域目前的国内外研究水平和发展趋势聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料是当今众多无机纳米粒子改性复合材料中最有潜力的一类纳米复合材料,也是目前研究最多、最有希望工业化生产的聚合物纳米复合材料。自从1987年日本丰田公司的研究开发中心首次报道用插层聚合的方法制备了尼龙6/粘土纳米复合材料以来,由于聚合物/粘土纳米复合材料实现了纳米相分散、强界面作用和自组装并具有较常规聚合物/无机填料复合材料无法比拟的优点(如优异的力学、热学性能和气体阻隔性能等),因此倍受关注。据报导,预计今后PLS纳米复合材料的产值每年会增长约100%。到2009年,产值会达到15亿欧元/年,产量会达到50万吨/年。PLS纳米复合材料将会遍及人们生活的各个方面,飞机、汽车、包装、电子电器、建材、家俱等产业将广泛受益于这种新型材料。1、 国外PLS纳米复合材料研究现状自从20世纪80年代末期,Okada等人报道了PA6/层状硅酸盐纳米复合材料以来,迄今这一领域已得到长足的发展,成为目前聚合物材料的一个新热点。到目前为止,日本丰田研究中心、美国康耐尔大学、密歇根大学以及中国科学院化学研究所国内外众多研究单位都在这一领域进行深入的科学研究。1987年,丰田中心研究和发展公司的Fukushima和Inagaki仔细地研究了聚合物/层状硅酸盐复合材料后,用季铵盐取代粘土片层间的无机离子,成功地改善了粘土与聚合物基体的相容性,研制出PLS型尼龙6/硅酸盐纳米复合材料,材料的热变形温度较纯尼龙6有大幅度提高,同时力学性能与阻隔性能均有不同程度的提高。丰田中心研究和发展公司的Usuki、Fukushima用已内酰胺的原位聚合法制备了剥离型的尼龙6/蒙脱土纳米复合材料(季铵盐改性的蒙脱土事先被均匀地分散于已内酰胺中),并制备出聚酰亚胺/蒙脱土纳米复合材料,发现只需添加2%(质量分数)的粘土,材料的气体阻隔性及线胀系数显著降低,适合PI在微电子领域的应用,这极大地引起了材料科学家的关注。美国Comell大学的R A Vaia和E P Giannelis等对聚合物熔体插层进行了热力学分析,认为该过程是焓驱动的,因而必须加强聚合物与粘土间的相互作用以补偿整个体系熵值的减少。在此理论的指导下,他们通过聚合物熔体插层制备出PS/粘土,聚氧乙烯/粘土纳米复合材料,并对层间聚合物的受限运动行为进行了研究。Usuki等人深入研究了有机插层剂对插层复合的影响,并制备出一系列PLS纳米复合材料,并首先报道了“两步法”制备聚酰胺6/蒙脱土纳米复合材料,即先用12~18烷基氨基酸作插层剂对钠基蒙脱土进行阳离子交换处理,然后将阳离子交换后的蒙脱土与ε-己内酰胺复合,在常规条件下聚合,得到聚酰胺6/粘土纳米复合材料。西欧一些国家也先后制定了发展纳米复合材料研究的计划。一些国外的大公司特别是生产聚合物的厂家纷纷加入聚合物纳米材料的开发应用。目前,丰田汽车公司已成功地将Nylon 6/clay纳米复合材料应用于汽车上。由于层状硅酸盐是纳米尺度分散于聚合物基体中,可以成膜、吹瓶和纺丝。在成膜和吹瓶过程中,硅酸盐片层平面取向形成阻挡层,因此可用于高性能包装和保鲜膜。2、国内PLS纳米复合材料研究现状我国的PLS纳米复合材料研究开始于90年代,现已取得了许多成果,并已列入国家“863规划”和“九五计划”的重点研究开发课题。中科院化学所对聚合物基粘土纳米复合材料的研究,发明了“一步法”制备Nylon 6/粘土纳米复合材料(nc-PA6),即将蒙脱土阳离子交换、己内酰胺单体插层以及单体聚合在同一个分散体系中完成,在不降低产品性能的前提下缩短了工艺流程,降低了成本。黄锐等利用刚性粒子对聚合物改性的研究在学术界极有影响;另外,四川大学高分子科学与工程国家重点实验室发明的磨盘法、超声波法制备聚合物基纳米复合材料也是一种很有前景的制备手段。中科院化学所工程塑料国家重点实验室取得的成就有:单体插层缩聚制备了尼龙6/粘土纳米复合材料,可大幅度提高其热变形温度,扩大了材料的应用范围,并对插层剂的碳链长度与有机蒙脱土的层间距的关系进行了研究,在此基础上开发了PET/粘土、PBT/粘土纳米复合材料,提高了材料的热性能和阻隔性,其中PET/粘土纳米复合材料的结晶速度较PET提高了约5倍。此外还通过聚合物溶液插层及熔体插层分别制备出硅橡胶/蒙脱土及PS/粘土纳米复合材料,其中硅橡胶/蒙脱土纳米复合材料具有良好的耐磨性,各项物理、力学性能指标得到很大提高,可代替气相白炭黑填充硅橡胶,具有实用前景。相信在不久的将来,PLS纳米复合材料将会广泛应用于高分子材料及其它领域。3、存在的问题及研究发展趋势PLS纳米复合材料的不断涌现以及大量研究结果的报道,让我们看到了这类复合材料具有的优异特性,使得层状无机物插层改性聚合物制备高性能纳米复合材料成为国际上最新技术热点之一,但也存在以下几个问题。① PLS纳米复合材料的研究尽管十分热门,但由于其插层复合机理复杂、结构与界面特征复杂,微区尺寸小,再加上量子效应、表面效应等,对它的研究还不够深入,特别是运用热力学、动力学和结晶学知识研究不够。对其结构、形态特征与材料性能的关系研究较少,合成方法大多基于合成宏观材料上的改进,存在着一定局限性;② 剥离型PLS纳米复合材料比其它类型的复合材料具有更优异的性能,但对原材料加工处理、制备方法要求严格,对其制备工艺及过程研究不够;③ 高聚物与纳米材料的混合、分散缺乏专业设备,用传统的设备往往使纳米粒子得不到良好的分散,要研究出新的混合分散技术方法及设备。三、课题所要研究的内容及实施方案(主要研究内容及预期成果,拟采用的研究方法、技术路线、实验方案的可行性分析。)1、研究内容(1)了解相应聚合物的物理化学性质,合成方法,用途及研究现状;了解PLS纳米复合材料所具备的优良性能,熟悉国内外PLS纳米复合材料的应用现状、研究进展、存在的问题及解决的措施; (2)研究层状硅酸盐(膨润土)矿物学特征和纳米结构特征(层间距、层面特征和边缘特征),熟悉测试表征方法;并掌握对测试结果分析的技术方法;(3)深入研究膨润土提纯、钠化、有机化的各种方法、反应机理;了解钠基土及有机土的应用价值和研究现状;制定合理的实验方案,对膨润土进行提纯,通过实验选择合适的反应条件和合适的钠化剂和表面修饰剂进行钠化、有机化,制备出亲油或亲水亲油的纳米膨润土;(4)了解剥离型PLS纳米复合材料制备方法及性能特点,从动力学、热力学、结晶学、流变学等方面探讨纳米材料复合过程和机理;(5)选择聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚氨酯(PU)两种聚合物,对其进行改性(接枝方法和离子化方法)制定合理的加工制备方案、确定最佳实验流程及实验参数,制备出剥离型PLS纳米复合材料;(6)从制备方法、表面改性剂的选择、加入第三组分等方面研究有机膨润土在聚合物中的分散形态;并探讨多相体系中物相界面结构特征,制备出剥离型纳米复合材料。 (7) 研究PLS纳米复合材料结构和性能之间的关系。进行产品结构分析、力学性能和阻燃性能对比测试分析。2、预期成果(1)制备出优良的有机膨润土,制备出改性性能良好的聚合物;(2)制备出剥离型PLS纳米复合材料;(3)预期在核心期刊发表2篇论文或申报1项发明专利;(4)完成毕业论文的编写,顺利通过答辩。3、研究方法及技术路线(1)实验研究流程图(2)实验研究过程(方案)① 层状硅酸盐的选择及改性处理目前为止,能够在PLS纳米复合材料中得到应用的有膨润土、高岭土、海泡石等少数几种属于层状硅酸盐的矿物质。这其中最根本的原因是绝大多数的层状无机矿物质无法利用插层处理的方式扩张其片层之间的重复间距。因此,虽然他们具有层状的结构,各相邻的片层之间也具有一定的空间,但却不足以容纳旋转半径为上百埃的聚合物分子链插入到各片层之间,形成所谓的插层复合材料;而仅仅允许离子、小分子等小的介质进入其中。对于膨润土、高岭土等粘土矿物, 由于他们具有较大的初始间距以及可交换的层间阳离子,使得我们可以利用离子交换的方式将他们的层间距扩大到允许聚合物分子链插入的程度,从而可以利用它们制备出性能优异的插层纳米复合材料。本课题利用省内矿产资源优势膨润土,其主要成分为蒙脱石。蒙脱石的基本结构单元是有一片铝氧八面体夹在两片硅氧四面体之间靠共用氧原子而形成的层状结构,属于2:1型层状硅酸盐。每个结构单元的尺度为1nm厚、长宽均为100nm的片层,层间有可交换性阳离子,如Na+、Ca2+、Mg2+等金属离子,因此容易与烷基季铵盐或其他有机阳离子进行交换反应生成有机膨润土。由于膨润土本身的亲油性较差,聚合物的单体或分子链又多为亲油性物质。因此,膨润土使用前必须经过有机化改性处理。膨润土改性处理方案。A、膨润土的提纯实验方案:将膨润土与水(固液比为1:10)配成悬浮液,再经高速旋转的离心机沉降分离,并且加入适量的分散剂(六偏磷酸钠),进一步分离粒度较细的碎屑矿物(长石、碳酸盐等),得到粒度小于5µm的膨润土浆料或悬浮液,再将该悬浮液抽滤、洗涤、干燥、打散解聚,即可得到高纯度的膨润土产品。测其吸蓝量,CEC,膨胀倍,胶质价等性能指标。B、钙基膨润土的钠化钠化原理:当膨润土-水系统中存在两种离子时,就存在一个动态的吸附-解吸平衡,即离子吸附与交换过程。如当膨润土-水系统中同时含有Ca2+、Na+时就会发生如下离子交换平衡: Ca-膨润土+2Na+ 2Na-膨润土+Ca2+钠化剂的选择、用量、钠化温度及钠化时间对钠化效果都有一定的影响,通过实验,确定最佳反应条件。C、膨润土的有机化在制备PLS纳米复合材料时,常采用有机阳离子(插层剂)进行离子交换而使层间距增大,并改善层间微环境,使粘土内外表面由亲水转变为疏水,降低硅酸盐表面能,以利于单体或聚合物插入粘土层间形成PLS纳米复合材料。因此插层剂的选择是制备PLS纳米复合材料的关键步骤之一。它必须符合以下几个条件:(1)容易进入层状硅酸盐晶片(001面)间的纳米空间,并能显著增大粘土晶片间层间距;(2)插层剂分子应与聚合物单体或高分子链具有较强的物理或化学作用;(3)价廉易得,最好是现有的工业品。在不同用量、酸碱性、反应温度等条件下,选择阳离子(十六烷基三甲基溴化铵)、阴离子(十二烷基硫酸钠)及阴阳双离子为插层剂,制备有机土,通过测试确定最佳反应条件。② 聚合物改性③ PLS纳米复合材料的制备A、复合材料的类型从微观结构上看,复合材料可分为四类,如下图。在第一类复合物中(a),蒙脱土颗粒分散在聚合物基体中,但聚合物与蒙脱土的接触仅限于蒙脱土的颗粒表面,聚合物没有进入蒙脱土颗粒中。第二类复合物(b)中,聚合物进入蒙脱土颗粒,但没有插层进入硅酸盐片层中。在插层型复合物(c)中,聚合物不仅进入蒙脱土颗粒,而且插层进入硅酸盐片层间,使蒙脱土的片层间距明显扩大,但还保留原来的方向,片层仍然具有一定的有序性。在剥离型复合物(d)中,蒙脱土的硅酸盐片层完全聚合物打乱,无规则地分散在聚合物基体中,此时蒙脱土片层与聚合物实现了纳米尺度上的均匀混合。四类复合材料中只有后两种才算是纳米复合材料,而且第四类剥离型复合材料比第三类插层型复合材料具有更理想的性能,是众多材料科学家追求的目标,也是本课题研究的重点。 B、制备方法插层复合法(Intercalation Compounding)是制备PLS纳米复合材料的方法。按照复合的过程,插层复合法可分为两大类。(1)插层聚合法(Intercalation Polymerization),即先将聚合物单体分散、插层进入层状硅酸盐片层中,然后原位聚合,利用聚合时放出的大量热量,克服硅酸盐片层间的库仑力,使其剥离(exfoliate),从而使硅酸盐片层与聚合物基体以纳米尺度相复合;(2)聚合物插层(Polymer Intercalation),即将聚合物熔体或溶液与层状硅酸盐混合,利用力化学或热力学作用使层状硅酸盐剥离成纳米尺度的片层并均匀分散在聚合物基体中。从制备方法来看,PLS纳米复合材料的制备可分为单体插层原位聚合与大分子直接插层;从实施途径来说有溶液法和熔体法。它们互相组合成四种具体制备过程:大分子熔体直接插层;大分子溶液直接插层;单体熔体插层原位本体聚合;以及单体溶液插层原位溶液聚合。制备PLS纳米复合材料流程图如下:C、有机土加入量的选取有机土加入量的多少直接影响着制品的质量和性能,有机土的加入量过高时,体系的粘度增大,很难脱泡及浇注;有机土加入量过低时,有机土在体系中的分散不好,起不到增强和增韧的效果。对于有机土加入量的多少,在研究领域内众口不一。我们采用不同含量(2-5%)的有机土进行插层复合,寻找最佳加入量。D、实验方案以PBT、PU聚合物为例,选用合适的插层方法,在不同的配料比下插层复合,测其力学性能、阻燃性能、热稳定性能等,从热力学、动力学等方面研究复合机理及影响复合过程的因素,得到性能优良的剥离型PLS纳米复合材料。(3)PLS纳米复合材料主要性能测试与表征① 甲醛容量法测膨润土阳离子交换容量(CEC),测吸蓝量计算膨润土中蒙脱土的含量,带塞量筒测其膨胀倍、胶质价;② 扫描电镜(SEM)测聚合物及PLS纳米复合材料的微观形貌;③ 傅立叶转换红外光谱(FTIR)分析,根据谱图的吸收峰判断有机化改性效果及插层效果;④ X射线衍射分析仪(XRD)测试膨润土的层间距和复合材料的剥离程度;根据谱图用Jade软件确定蒙脱土的化学成分及含量;⑤ 差热-热失重分析仪(TG-DTA)测定膨润土的转化温度及复合材料的热稳定性;⑥ 电子万能实验机测拉伸强度和断裂伸长率,判断聚合物及PLS纳米复合材料的力学性能。4、实验研究方案的可行性分析(1)实验室有一系列的实验仪器:如真空泵、磁力搅拌器、恒温水浴锅、高温炉、干燥箱、开练机、双螺杆机和造粒机等;学校测试中心有扫描电镜、X-射线衍射仪、傅立叶转换红外光谱仪、差热-热失重分析仪、原子力显微镜等测试用仪器;(2)导师长期从事这一领域的研究工作,有扎实的理论基础和丰富的实践经验,有师生组成的研究团队;(3)学校图书馆可以查到大量的中外文文献资料和学术专著,可供参考;(4)与企业合作,有丰富的实践基地和广阔的应用前景;(5)已做了一些实验前期工作,制得的复合材料力学性能显著提高,且热稳定性很好;(6)实验方案叙述合理,技术路线可行,理论基础清楚明了,实验研究条件基本具备,加上前期研究工作的进展,故本实验研究方案是可行的。四、课题研究的创新之处(研究内容、拟采用的研究方法、技术路线等方面有哪些创新之处。)(1)PLS纳米复合材料作为一个崭新的研究领域,对其研究尤其剥离型复合材料的研究可以说仍处于初级阶段,理论上不够成熟,制备技术不够完善,对材料的复合机理,材料的结构及结构与性能间的关系等方面还有待于进一步探索。本课题从热力学、动力学等方面研究聚合物与层状硅酸盐(膨润土)复合的界面特征、内部结合机理,并探讨复合过程、材料结构对其力学性能、阻隔性能、流变性能、结晶性能等的影响。(2)剥离型PLS纳米复合材料的发展水平仍处在实验研究或专利阶段,工业化项目极少,在高性能工程塑料、高性能树脂基体中的研究报道还较少。本课题从表面改性剂的选择、加入第三组分、高性能纳米膨润土的制备、聚合物的改性、合理制备方法的选择等方面进行系统实验研究,制备出性能优异的剥离型纳米复合材料。五、工作量及工作进度安排(包括文献查阅、方案设计与实现、计算与实验、论文书写等)起止日期 课题阶段工作进程查阅文献资料、学术专著、参考书等,同时做了大量实验前期工作及一定的实验研究工作;写开题报告并进行答辩,准备实验所需试剂和仪器;研究钠基土、有机土的结构及结构与性能的关系,设计实验方案;通过实验和性能表征确定钠化、有机化过程最佳反应条件;在最佳反应条件下制备大量有机土,用XRD、FTIR、TG-DTA等表征,做好实验记录;以PBT、PU聚合物为例,了解其物理化学性能、合成机理、合成方法及应用现状;选择合适的反应装置、合成方法,用单体合成所需要的聚合物;查阅大量当前最新的中外文文献,了解纳米复合材料的研究现状及先进的制备方法;选择不同的有机土加入量(2-5%),用聚合物熔融插层法,聚合物熔液插层法,单体插入原位聚合法等不同的方法,控制反应条件,制备PLS纳米复合材料;对制品进行力学性能、热学性能、阻隔性能等方面的测试,确定有机土的最佳加入量,找出即使制品性能优异、成本低又环保的制备方法;用SEM测试产品的形貌,证实其剥离程度;用XRD测试有机土的层间距,分析其改性效果;复合材料中界面层的性质可以用示差扫描量热法(DSC)来表征;热失重分析(TGA)可以研究有机物对蒙脱土的改性程度及纳米复合材料的耐热性;选择最好的制备方法,将聚合物与有机土进行复合,研制出纳米复合材料制品并详细表征其各种性能;撰写论文,准备答辩。六、国内外主要参考文献(列出作者、论文名称、期刊名称、出版年月) 序号 参考文献名称 梁宏斌,倪靖滨.聚合物/纳米复合材料研究进展[J].化学工程师,2006,3:26-28.陈光明,李强,漆宗能.聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料研究进展[J].高分子通报,1999,4:1-9.韩建竹,夏英.聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究进展[J].高分子通报,2006,12:66-70.李春生,周春晖,李庆伟.聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究进展[J].化工生产技术,2002,9(4):22-26. 陈国华,李明春.聚合物/粘土纳米体系[J].高分子材料科学与工程,1999,15(3):9-12.Jitendra K Pandey,et a1.Polymer Degradation and 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Fornes T D,Yoo P J,et a1.Polymer.2001,42:9929-9940.Cho J W,Paul D R.Polymer,2001,42:1083-1094.Kaempfer D.Thomann R.el a1.Polymer.2002.43:2909-2916.Dennis H R,Hunter D L,a1.Polymer.2001,42:9513-9522.Marosi G,Keszei S Matko S,Bertalan G.Fire and Polymer,2006,4:117.Sorathia U,Lynon R,Gann R G.Fire Technology,1997,33(3):351.,,Okamoto,et a1.New polylactide-layered silicate nanocomposites.Concurrent improvements of material properties,biodegradability and melt theology [J].Polymer,2003.44(3):857-866.宋军,倪卓,王宝辉,等.聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的制备和性能[J].现代塑料加工应用,2005,17(2):14-16.苏海霞,曾幸荣.聚吡咯/有机蒙脱土纳米复合材料的制备及其导电性[J].化学与黏合,2005,27(3):127-130.郑华,张勇,彭宗林,等.三元乙丙橡胶/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能研究[J].世界橡胶工业,2005,32(6):l1-13.吴德峰,周持兴.聚对苯二甲酸丁二醇酯/蒙脱土纳米复合材料的结晶结构及流变行为[J].高分子材料与工程,2005,21(5):132-136.1、 至少列举国内外参考文献20篇;2、 教科书、工具书不能作为参考文献;3、 专著等参考书的数量小于总数量的三分之一;4、 近五年出版的参考书数量不小于总数量的三分之一;5、 外文参考文献的数量不小于总数量的三分之一。
sweetmiriam
本科生论文写作无从下手是很常见的,所以不要太焦虑。这里分享几个论文写作中最重要的几个点,掌握好了是非常受用的~
首先就是要确定好选题,这也是最难的一步。
题好文一半。(说烂了,但是真的很重要!)只有选题有价值,形成的学术论文才有意义。
1、要围绕自己的研究方向,做有能力研究的题目。尤其是本科生,本专业的知识还没学明白,千万不要想着去跨专业研究,这样只会给自己增加难度。
2、结合自己的专业方向,“小题大做”。“小题大做”即选题要小,不要停在假大空的题材上面,要聚焦到实际的小例子中。比如研究跨境贸易,就可以以某个公司为例,某某公司的跨境贸易的某个国家市场的研究等。
3、选题要符合:创新性、科学性和可行性。创新对于没有写作经验的本科生是比较困难的。但是一篇文章必须要有科学性和可行性。选题要有真实可靠的事实依据和理论依据,在寻找选题时,要基于文献资料和生活实践进行,要保证试图解决的问题是真问题。
其次,就是阅读、精读好的文献。
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根据你想写的选题关键词,去寻找相关的文献,这里可以根据被引量和下载量来筛选。
这里阅读文献有一点需要注意:不是以量取胜,重点在精读。要仔细的阅读一篇优质文章,梳理出他的行文脉络,论文框架和写作思路,再结合自己的选题,来思考自己的论文应该怎样书写。
两个文献小技巧:
1、根据已有文献提出新的问题,哪些问题没有被很好的解决,自己的文献综述里补充一下为什么要研究这个问题。
2、针对研究存在的不足和空白,提出自己的理论视角、研究方法。
再次,选题的相关文献资料要充足。
这一点是非常重要的,作为一名没做过学术研究、没写过什么论文的本科生来说,如果选题过于偏,没有相关的文献资料支撑,是很难写出文章的。千万不要想着挑战,咱们从打基础开始,稳着来。
然后,搭建文章框架与内容填充。
没有框架的论文是经不起任何风吹雨打的,好的研究框架体现着文章的逻辑性,可以提高论文的录取率。
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如果完成一篇文章需要一个月时间,那么至少有15天用在搭建研究框架上,框架就像是房子的地基,地基打不牢就着急盖房子的话,最后还是要推倒重建的,不要做无用功。
框架搭建是每一级标题都要有关联性和逻辑性。框架搭建好之后再进行论文内容填充即可。
不同类型的文章,写作的时间不尽一致。对策类文章写的比较快,大多时间是用在前期的调研上;数据分析类文章花费时间比较长。
还要注意一点,要留出时间去修改你的文章,可以完稿后统一修改,毕竟好的文章都是反复的修改后得到的~
最后,多与导师沟通。
多借鉴前辈的经验,和老师沟通自己的想法,因为本科生的很多想法是不太成熟的,老师可以根据自己的经验,及时调整你的思路,避免你“走歪”。
记住跟导师联系时,千万不要以自我中心,多听听导师的意见,通常导师都会有一些自己的想法,因此,尽量按照导师的要求去做,同时,把自己的想法,以及在做的过程中遇到的困难,反馈给导师,在导师的指导下,才能往前走。
以上就是针对本科生或者说是写作小白的一些建议。
神之雪1314
本科毕业论文写作全攻略
毕业设计和毕业论文是本科生培养方案中的重要环节。学生通过毕业论文,综合性地运用几年内所学知识去分析、解决一个问题,在作毕业论文的过程中,所学知识得到梳理和运用,它既是一次检阅,又是一次锻炼。不少学生在作完毕业设计后,感到自己的实践动手、文字表达能力得到锻炼,增强了即将跨入社会去竞争、去创造的自信心。通过我的讲解,希望能对同学们做毕业论文有所帮助。
1.论文类型
不同的院系,不同的专业,毕业论文通常有不同的类型。就物信系物理类师范本科而言,毕业论文通常有下面几种类型:
理论型论文 经过文献调研后,对物理学某一领域的某一理论问题有一定见解,产生出一个题目(课题),利用自己所学的专业知识和数学工具,得出一个(些)有用(或者有潜在的价值)的结论。例如:解决了一个众所周知的问题;纠正了某些流行教材或杂志上理论的错误且提出了解决修正方案;或自己提出有意义的模型、定义、定理或命题等,最后形成论文。
实验型论文 对某进行改进或新设计实验,比如更换了测量原理,改进了测量方法,使测量精度更高,测量手段更方便更科学等,最后形成论文。
应用型产品 严格说来这算毕业设计。主要依据所学的知识,开发一个新产品或已有产品的改进。最后形成的开发报告加上所开发的样品即为毕业设计的结果。
软件产品 完成一个不太大的实际项目或在某一个较大的项目中设计并完成一个模块(如应用软件、工具软件及CAI课件等),然后以工程项目总结或科研报告、或已发表的论文的综合扩展等形式完成论文。
就物理类本科毕业论文的几种类型而言,前两种类型最为常见。
2.选题
有科研项目的老师通常愿意从项目中选取本科生能完成的模块,交给学生作,然后以第一种形式写成论文。教师熟悉项目,项目有实用背景,一般而言,多数学生经过努力都能完成。
学生自选题目,学生自己的知识或对一些问题有自己独到的看法和理解;有些学生已联系好毕业后的工作单位,工作单位要求学生作某方面的项目,或已交给学生某方面的项目,经过指导教师认可,认为可做出合格的毕业论文,则可作这方面题目。这种方式下,学生积极性高,责任心较强,学以致用,一般论文的质量较好且成文后篇幅较大。
教师根据需求,拟定题目。例如,为了教学或者行政的需要而开发的信息管理系统、防黄防黑系统等,可能开始做出的软件还不很完善,但有了雏形,经过修改后,一般是能够应用的。有的系统经过下一届本科生毕业实习的改进,就可能更实用了,一些对路的、有用户的软件还有可能进一步发展为产品。
同学们最好自己能够拟定毕业论文题目,如果自己无法选题,则只有指导教师帮忙拟定题目。
3. 文献调研
依据各自毕业论文选题的不同,在搜集整理论文的素材、组织安排论文的结构方面,应有所不同,做到有的放矢。实际上论文选题与文献调研是交叉进行的,它们之间是互相影响的,论文选题可以在文献调研的基础上修正,文献调研可促使你更准确地选题。
文献调研注意以下几个方面的问题:
1) 关注背景关注内容--别人进行某方面的研究,内容到了什么层次?你能否对该研究作一些推进?
2) 关注手段关注方法--已有的研究采用了什么方法?该方法是否还可以更新?是否可以把该方法移植到其它方面?比如实验论文的实验方法和手段,理论型论文的数学方法等。
3) 关注时间--有时这比较重要,你查的文献越新,越接近目前研究的现状。
文献调研的一些方法:如何找到文章的闪光点?
先看题目和关键词,感兴趣后再看文章的摘要,然后关注全文,有必要时要仔细研读,一般来说,做毕业论文时至少要仔细研读10篇以上的参考文献(包括经典著作和外文文献)。
传统方法:到图书馆去,查阅教材,专著,期刊,各种论文集(包括本科、硕、博毕业论文集)等,将查得的文章复印,然后仔细研读;
电子方法:首先要学会利用关键词进行检索。关键词的选取非常重要,依据习惯,可以采用先小后大、也可以采用先大后小的`方式逐渐找到自己需要的东西。
网上可以利用的资源
免费的公开的:各大搜索引擎,比如:网易,搜狐,新浪,AOL(美国在线),YAHOO(雅虎)等。
专业网站:一般是要收费的。比如:中国期刊网(CNKI)-我校正在试用,在给定的IP范围内用户名和密码均为syyx,万方数据,维普资讯-我校已经购买其镜像。还有就是科研单位网站(比如中科院的各个所),大学网站(图书馆及学报),个人学术网站等。
几个推荐网站:
维普资讯:,校园网内电脑可以由学校数字图书馆直接进入其镜像网站,可以下载全文。
万方数据:,查阅资料请打开数字化期刊。可以免费检索及查阅摘要。
中国期刊网数字图书馆:,校园网内电脑可以试用(进入其主网站,限制IP),用户名和密码均为syyx,可以下载全文。她应该算是国内目前内容最齐全的中文文献数据库。
文献印预本网站:,英文网站,包括的内容非常广泛,有物理、数学、非线性科学、计算机科学及数量生物学等。就物理而言,其内容也包罗万象。文章可以全文免费下载,一般下载PDF格式,其它的格式你们不知道怎么阅读。
另外还有专业的著名网站,比如:(美国物理学会-非常专业的物理评论-Physical Review、物理评论快报-Physical Review Letter在此),(美国物理研究所,上面在多种物理杂志,比如:今日物理-Physical Today,数学物理通报-Math. Phys. Lett.)。
4. 论文格式及目录系统
每个作者有自己的风格,格式不必强求一致,但科技论文不能象写小说剧本那样,一般不能用倒叙,插叙,不设悬念,不用意识流,多线索方式等。一般格式如下:
题目(封面)
扉页
摘要(中英文,300-1000字)
关键词(3-5个,方便别人检索和分类,关键词要能够体现论文的中心)
目录(目录可以用Word的自动功能,“插入—索引和目录”功能实现,可自动编页自动更新)
正文部分
1.前言、引言或导言(背景,动机,前人工作)
(1)
(a)
1. 2
(在这一部分要突出自己文献调研所读过的资料,可以看出你对本研究到底了解有多少)
2.选题的特色,拟采用什么方法、方案和手段解决什么问题。
3.题目的研究过程(实验,数学手段等,一定要详细,具体,而且要求准确无差错)
4.结论,分析与讨论
5.结束语(全文的总结,有时题目比较单一时,这部分内容包含在第4项中,此时该部分可以省略)
参考文献
附录(比如:你在读本期间发表的论文,在什么学术会议上发表了什么文章等能够证明你学术水平的东东)
致谢(你可以在此处对你论文写作提供了帮助的人提出感谢)
5. 写作技巧和注意事项
学术论文要求文字流畅,层次清晰,词藻不能过分华丽,即便你想写得生动,但用词的前提是准确不过分夸张。
标题要能反映内容。如有新意更好。例如,下面题目是个不好的题目:“原子物理中某些问题的研究”,论防火墙技术”等,其中的“某些问题”不如换成最中心的词汇。论防火墙技术题目太大太泛,根本不适合本科生作,那是写专著的题目。
学术刊物上论文摘要一般300字左右,需要较高的综合能力。而学生毕业论文摘要原则上占一页(1000字左右),因此活动空间较大,要好写一些。
摘要可以在全文写完后再写。要简明。实际上摘要都是在全文写完后再写的。
中英文摘要应一致,要突出自己的工作,要提供几个key words。
写英文摘要时,可先用英文的习惯和用语写摘要(可以借助于电子词典),然后英译汉,用中文摘要去将就英文摘要。反过来,如果先写好中文摘要,再汉译英,则很难把英文摘要写得地道。
为了使得英文表达地道、准确,可以读十几篇相关研究方向的论文的摘要,注意一些表达词的使用。
平行的内容宜用平行的句型。不要搞成一句主动,一句被动,读起来语感会非常糟糕。
前言部分要写问题背景,动机,要说明自己工作的工作有用,有意义(才能鼓励读者读下去),通常在介绍国内外工作后,用“但是”一转,指出前人工作的不足,引出自己的工作。在前言中简述自己作的主要结果,(例如明确地列出几条,说明本文的主要工作,主要成果)。前言部分的末尾介绍文章的组织情况,各节内容。
突出特色,一个项目中工作很多,有些是同行皆知,自己也无创新的,可以略写,要多写自己遇到的特殊困难和创造的特殊解决方法。使人家读了能学到东西,看到作者的创意。为了突出特色,还可以在一节中分成小标题写,一个问题一小段,与计算机相关的论文中还可以把数据结构和程序片段夹叙夹议呈现出来,比只用汉字解释得更清楚。
上升到理论,一般硕士论文会要求这一点。如果本科生能够在毕业论文中得出有意义的定理或命题,一般会认为是好成果。可能会被推荐到杂志上发表,或在考研、求职中得到承认。
各部分应详略得当。 一般地,毕业论文应该主要写作者的见解和工作,把自己的创新写深写透。综述要有述有评有比较,一般地介绍相关工作(前人的成果)部分不应该超过总篇幅的1/6。
完整的论文应包括结果、结论及分析(图表或曲线)。
结论,小结。说明解决了什么问题,有什么创新,下一步工作主要内容和思路等。
6. 参考文献及引用
参考文献是论文写作中的重要一环,带着问题读文献或杂志上的论文,不但注意学习学术内容,同时也注意学习选题方法、格式、标准的套话、起承转合的语言和方式,参考文献的写法,字体的运用等等。在论文中明确给出参考文献的出处,既代表着对前人成果的继承,也代表了对他人研究成果的尊崇,是科学研究中应培养的正确的科学态度和做人准则。
参考文献的写法:按参考文献在论文中出现的顺序,用编码的方式给出,如[1],[2],等。参考文献包括专著、学术期刊、学术会议、技术报告等。
7. 怎样作答辩用PowerPoint
本科生毕业论文答辩时间一般10-30分钟,把自己的工作在15分钟内讲出来,是对综合能力、表达能力的挑战。这种能力在学生的一生中非常重要。(求职,面试,申请项目,总结等等)。作好PowerPoint幻灯片是答辩好的重要环节。一般有下列要点:
(1)每页8—10行字 或 一幅图。只列出要点,关键技术。
(2)毕业论文要突出自己的工作,不要在背景,前人工作上花过多时间。篇幅可以大致分配如下:
提纲:1页,
背景: 1—2页,
提出问题,分析问题:5页,
解决问题, 10—15页,
小结:1 页,主要成果,工作,程序量,效益等等。
(3) 演讲者 大约一分钟讲2页。听众一分钟可以看完4—5页。因此不能完全照着念。要用口语化的语言,讲演式的语言。
(4)充分利用图形,可以在较短时间内传递较多信息。
(5) 有些细节,如算法,可以全部用小字写在一页上,用红色标出特别重要的几个句子,讲解时可以快速"闪"过(20秒),"算法如此页","要点是...",,讲思想,介绍方法,讲关键。听众可以在较短时间内了解大意。
(6) 10—15分钟的报告,准备20—22页 即可。
8. 时间表
第一周(2月29日前):指导教师与被指导学生见面。
第二周(3月7日前):完成指导学生选题工作。
第五周(3月28日前):文献调研初步工作,完成开题任务,交开题报告书。
第九周(4月25日前):文献调研,仔细研读,跟指导教师密切联系。
第十三周(5月16日前):完成课题研究,写出论文初稿,交指导教师审阅。
第十四周(5月23日前):指导教师返还修改论文,学生完成论文二稿。
第十五周(5月底前):指导教师进一步指导存在问题的论文。
第十六周(6月6日前):论文定稿、打印、装订,论文的最终版本交指导教师;制作PPT文稿,准备答辩。
第十七周(6月13日前):指导教师(交叉)评审论文。
第十八周(6月20日前):学生毕业论文答辩。
9. 本科论文附加要求、格式、字体规定
1.论文必须打印,A4纸。
2.论文字体与字号(如以后学校有字体标准,以学校规定为准)
字体:宋体
论文标题:3号,标题1:小3,标题2:4号,标题3:小4 标题加粗,
正文:小4,
参考文献:5号。
英文标题:小3,摘要正文:小4,字体 :Times New Roman
3.封面使用规定的模板(以后学校有规定的,以学校规定的封面为准)。
4.答辩时,原则上要求作PowerPoint幻灯片。
10. 关于译文和文献综述
文献综述实际上是在引言中叙述,汉译英工作体现在中英文摘要中,所以建议同学们要认真读2-4篇英文论文,看看科技文献是如何使用英语的。不过,150-300字的翻译量不太大,同学们还可以利用先进技术(如电子词典)辅助翻译。所以问题应该不大。
附件:
1、本科毕业论文流程:选题à文献调研à开题报告书à文献研读论文写作à答辩
2、时间安排表
3、选题申报表(包括开题报告书)
4、论文封面及论文正文模板
6、学生毕业论文进度监控表
7、学生毕业论文评审答辩表
薇枫1988
浅谈本科毕业论文的开题报告
导语:大学本科毕业论文是培养本科生创新意识和创新能力的有机环节,是大学本科生今后就读研究生、从事科研工作的前期训练。开题报告是本科生毕业论文写作中必不可少的重要环节,在毕业论文写作中举足轻重。笔者拟就大学本科毕业论文开题报告的撰写和答辩问题进行探讨。下面是我收集的浅谈本科毕业论文的开题报告,希望对你有所帮助。
一、开题报告的含义
本科毕业论文的开题报告是大学本科生在完成文献调研(文献资料的收集与文献综述的撰写)后写成的关于毕业论文选题与如何实施的论述性报告,是开题者对毕业论文课题的一种文字说明材料。开题报告主要说明选题应该进行研究,自己有条件进行研究以及准备如何开展研究等问题。本科生作开题报告的时间一般在第七个学期末或者第八个学期初,即基础课程学习完成之后,研究工作实施之前。开题报告一般为表格式,它把要报告的每一项内容转换成相应的栏目,便于评审者一目了然,把握要点。
二、开题报告的意义
本科生毕业论文的开题报告一般没有硕博研究生开题报告要求严格,在深度和广度上也小于科研课题的开题报告。本科生毕业论文开题报告的主要意义在于使大学生通过毕业论文的开题,熟悉科研工作的一般步骤、流程和解决科研课题的思路与方法。同时,在本科毕业论文的形成过程中,毕业论文的开题报告是提高毕业论文选题质量和水平的重要环节。开题者可以通过开题报告把对课题的认识和想法加以整理、概括、提炼,并通过开题报告的答辩明晰解决课题的思路,纠正一些可能错误的方法,以使具体的研究目标更加明确,解决的方案更加切实可行。
三、开题报告的'内容
开题报告的主要内容一般包括选题的目的和意义、国内外研究现状综述、选题研究内容、选题研究技术路线、研究方法和要解决的关键问题、调研计划及主要参考文献。由于开题报告主要体现论文的构思和写作的大致思路,因而篇幅不必过长,一般以2000字左右为宜,但要侧重把计划研究课题的题目、研究的大致思路、拟解决的关键问题等说清楚。
1.选题目的和意义
选题目的和意义就是为什么要研究这个课题?研究这个课题的主要作用是什么?有什么理论价值或应用价值?其主要内容包括研究的有关历史背景,指出目前研究中存在的不足或现实应用中存在这个问题,有研究的必要性。
要写得具体、精炼,有针对性,不能漫无边际地空喊口号。
2.国内外研究现状综述
这一部分内容的写法与毕业论文的文献综述大致相同,但更加精炼。一般包括引言、正文和总结三部分。
3.选题研究内容
基本内容一般包括研究的对象和问题,主要介绍与课题研究有关的基本基础理论以及研究内容的确定。重点写研究过程中的主要理论、方法和需要解决的问题,可以包括对解决问题的一些假想或构思,可以问句的形式进行陈述。
4.选题研究技术路线、研究方法和需解决的关键问题“研究的技术路线”主要涉及研究中需要的一些基础理论,包括收集的文献中的一些论点或论据;“研究方法”一般指归纳、分析、证明、观察法、调查法、实验法、经验总结法等方法,确定研究方法时要叙述清楚“做些什么”和“怎样做”;“拟解决的关键问题”就是论文主要解决的问题,是开题者对需要解决的问题的构思。
5.调研计划及主要参考文献
参考文献一般应以文献综述部分所引用的第一手资料为主,以创新性强、可信度高、科学性强的核心期刊文献为主,且一般要引用新文献,这些文献相对来说容易反映选题的研究最新进展和争论焦点。参考文献格式的写法可参照一般正式发表的学术期刊上的格式来写。
调研计划中,方案的制定要做到切实可行,操作性强。因为本科毕业论文写作的周期偏短,在这一部分一般不提倡难度较大的调研方案。相反,一些电子文献的查找、简单的实验或就某个问题的问卷调查,这些方案都是可行的。
四、开题报告的答辩
关于开题报告的答辩,研究生的答辩时间一般是一个小时。由于每个教师指导的本科生较多,同时其要求没有研究生的标准高,因此本科生毕业论文开题答辩的时间较短,一般是陈述10分钟,然后评委提问和学生回答问题约10—20分钟。因此,文献综述部分宜精炼,不能为求全面而掩盖了综述的重点;同时,应该把报告陈述的重点放在拟研究的内容或关键问题上,并在陈述时对拟研究的内容进行必要的阐述,尽量解释内容的含义,以及自己对此的观点或打算着手解决的构思,使人容易明白研究方案的可行性和创新性。另外,在评委提问过程中,要注意倾听,认真思考,对不能回答的问题最好明确表示不懂,不能糊弄评委。要认识答辩的目的,答辩不是为了蒙混过关,而是通过答辩,从评委提出的问题和建议中明白研究问题的关键所在,从而使课题的研究思路和方法受到启发。
五、开题报告中应注意的问题
一般来讲,学生在写开题报告时,往往只是知道开题报告要填写的表格及需要填写的内容,但难有一个可以参考的范例。所以,在写作中仍然有许多需要注意的问题。
1.文献综述部分力求精练
简要介绍选题所涉及的主要概念、历史背景、研究现状和主要存在的问题,切忌长篇大论。关于这一部分的写作,很多同学常常是将文献综述的内容直接粘贴到开题报告中来,冲淡了开题报告的主题。正如前面所述,开题报告的重点应放在陈述拟研究的内容上而不是陈述文献综述。因此,这一部分的写作其实是单独文献综述的“综述”,即浓缩或提炼。另外,学生在写作中,要注意一些叙述的术语表达。例如,许多学生往往在开题报告中作如下的叙述:“本文主要对……问题进行了……研究”。须知,开题报告是在毕业论文形成之前就要写的,而文章还没有形成,因此建议改成“本选题主要对……问题进行……研究”。
2.拟解决的关键问题部分,在写作中要简短醒目,叙述清楚很多学生在写作此部分时,常常叙述得很多,而一些常识性的问题也成了其研究的关键问题。有同学在写作时,把一些概念的定义也作为研究关键问题,给人一个无论什么问题都是关键问题的感觉。关键问题一般应是解决问题的突破点,在这部分要把关键问题和选题用到的基础理论分清楚。
3.关于开题答辩进行中的问题
为了使评委能对开题有一个比较详细的了解,在开题时最好能用幻灯片进行演示。在演示时,应重点展示研究的思路和拟解决的关键问题,必要的时候可以边展示边口头阐述,以便评委能对方案的可行性有一个较好的把握。
4.关于开题答辩之后的问题
这一部分往往被大家所忽略,很多学生只重视开题答辩之前和进行过程中的准备工作,而对开题答辩之后的工作则极不重视,把开题报告当成了一种“期末考试”,答辩完毕后就不再考虑开题报告的问题了。实际上,开题答辩是对选题是否恰当、研究能否如期进行的一个初步检测,在答辩过程中,答辩评委往往会提许多不曾想到的问题,纠正一些可能错误的认识,帮助同学们理清解决问题的思路。答辩完毕后,应该根据答辩情况,再次修改开题报告,有时甚至可能要重新选题。
总之,一份较好的开题报告,不能仅仅停留在开题报告的一张表格上,不仅要把开题报告的表格内容填好,同时要重视开题报告进行中和答辩后的问题,在答辩完毕后还要进行修改和完善。通过这一过程的工作,开题报告的目的才算真正达到了,也为今后毕业论文的顺利写作奠定下良好的基础。
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1:3。中国科学院大学测绘科学与技术研究生报录比一般为1:3,即报考人数为3倍于录取人数。中国科学院成立于1949年11月,为中国自然科学最高学术机构、科学技术
现在开始选题了么?
中科院化学所工程塑料国家重点实验室取得的成就有:单体插层缩聚制备了尼龙6/粘土纳米复合材料,可大幅度提高其热变形温度,扩大了材料的应用范围,并对插层剂的碳链长度
开题报告书格式开题报告包含下列要素:(1)毕业论文标题(2)研究现状、写作意义目的及主要创新点(3)论文提纲(4)参考文献