大学生数字素养（数字教材版）课件 第9、10章 科研魔法师；未来探险家

第九章：

科研魔法师

学习科研的数字化资源与工具探索章节结构文献调研文献检索科研伦理数据库在线学习关键词主题思想重要性文献检索是科研基石，大学生常遇查不到、查不准、查不全的问题，需掌握高效检索技巧。伦理与工具坚守科研伦理确保诚信，利用数字资源工具提升效率，培养技术与道德兼备的科研人才。目录01文献检索的重要性02文献检索步骤与技术03科研与学习资源利用04扩展资源与课后练习场景引入从迷茫到掌握——小吴的文献检索与科研规范学习之旅01搜索困境小吴最初用百度搜索论文主题，但所得内容不符合科研标准。转向专业数据库后，因关键词选择不当再次遇阻，最终通过学习文献检索课程解决了问题。02写作挑战在撰写文献综述时，小吴尝试使用AI工具快速完成任务，但结果不理想。他还面临正确引用文献和控制查重率的问题，经过多次修改才达到要求。文献检索

重要性与科研伦理01案例思考你对于文献调研的困惑是否主要集中在以下两个方面？

如何才能查到有效的文献（查准）如何确定调研的文献是全面的（查全）阅读“场景引入”中小吴的故事，当面对一个研究课题时：（1）你知道如何快速了解其研究背景、研究现状、研究范围以及研究趋势吗？（2）你知道如何给定关键词、构造检索式吗？（3）你知道如何快速阅读检索到的文献并判断是否对我们有用吗？文献检索的重要性对学习科研的帮助科学研究的起点：文献检索是每一个科研活动的基础选题与问题梳理：通过检索文献，研究者可以识别出尚未解决或存在争议的问题研究设计与实践的支持：文献检索能够提供技术方法上的指导，使研究设计更科学合理。论文写作的质量保障：文献检索有助于充实论文内容，包括引入最新的理论、技术和数据。对个人综合能力的提升终身学习的能力构建：随着科技的发展，知识更新速度加快，文献检索成为持续学习和掌握新知识的重要手段。效率与创新能力的提升：有效的文献检索可以帮助人们快速筛选有用信息，提高工作、学习的效率，促进自主学习能力和研究能力的发展。多方面能力的综合培养：对于大学生而言，文献检索不仅提高了自学能力，还锻炼了研究、思维、表达及组织管理等多方面的能力期刊专利文献标准文献其他文献文献的分类图书学位论文报纸会议论文科技报告政府出版物产品资料抄袭和剽窃指未经授权使用他人作品，属于违法行为，破坏学术诚信。抄袭与剽窃定义引文注释尊重知识产权，保证学术研究的真实性，防止不端行为。引文注释的必要性了解引文规范，尊重知识产权，严格遵守学术道德，避免不端行为。防止学术不端措施脚注用于直接引用内容，尾注适用于间接引用，两者均需准确标明出处。正确使用脚注尾注科研伦理与规范尽量用自己的语言概括转述，必要时直接引用但要控制篇幅，提高论文质量。控制引用篇幅技巧案例思考你如何理解学术诚信的重要性？在你看来，学术不端行为对个人、学术界乃至整个社会有哪些负面影响？2019年初，知名演员翟天临因不知“知网”为何物而引发对其学术资质的广泛质疑，随后曝出其论文抄袭及违规获取学历的问题，成为备受关注的学术不端事件。此事件促使社会对学术诚信进行深刻反思，并强调了打击学术不端行为的重要性。为此，国内外科研人员开发了多种学术不端检测软件，加强对毕业论文的文字复制比检测，使之成为答辩前的例行检查，以维护学术界的公正与诚信。文献检索

基本步骤与检索语言02文献检索的基本步骤小吴因未明确课题背景和需求，导致检索无的放矢。应先分析需求，制定检索计划。明确课题与需求构建检索式对结果准确性至关重要。小吴未正确使用检索式，导致结果不理想。构建有效检索式准确全面的检索词是关键。小吴初期选词不当，影响了检索效率和结果质量。选择合适检索词选择适合的文献数据库能提高检索的专业性和针对性。小吴改用专业数据库后效果提升。挑选专业数据库需评估检索结果的相关性，不断调整策略以优化检索。小吴据此改进，提高了结果精度。评价与筛选结果以小吴的文献检索经历介绍文献检索的基本步骤来源期刊水平影响文献价值，核心期刊文献更值得深入研究。判定文献质量核心期刊核心期刊最初是指集中发表某一专业文献的期刊，现特指被权威数据库或评价系统收录、学术水平较高的刊物。国际上，被科学引文索引（SCI）、社会科学引文索引（SSCI）、艺术与人文科学引文索引（A&HCI）和工程索引（EI）收录的期刊被视为核心期刊。在国内，核心期刊的系统有：中文核心期刊要目总览（北大核心）中国科学引文数据库（CSCD）中文社会科学引文索引（CSSCI）国际公认核心期刊国内的核心期刊说明检索词之间的关系，逻辑“与”、“或”、“非”。布尔逻辑检索描述检索词的拼写变化，捕捉到包含特定词根、词缀或变体形式的文献，常用在英文检索环境中。截词检索限定检索词出现的位置，指定检索词在记录中某一字段中出现，可以提高检索的效率。字段检索限定检索词之间的位置关系，允许用户指定检索词在文献中的相对位置关系，以提高检索的精确度和针对性。位置检索检索语言案例思考关键词：“人工智能”和“就业”文献类型：期刊、会议和学位论文检索语种：中文。明确检索课题在“篇名”字段中检索“人工智能”和“就业”，检索式为：篇名=人工智能AND就业。确定检索词、构造检索式对于这种学术性较强的检索课题，可以选择中国知网、维普等数据库。选择检索系统如果检索结果过少，可以将检索字段由“篇名”改为“主题”等办法调整检索策略。根据检索结果，调整检索策略根据检索结果的数量和质量判断是否满意，若满意，则输出检索结果并进行文献精读。分析检索结果，进行文献精读如果检索“人工智能对大学生就业的影响及应对策略”主题相关的中文文献资源，该怎么做呢？科研与学习

在线资源利用和学术资源评价03数据库数据库是可以共享的某些具有共同存取方式和一定组织方式的相关数据的集合。它主要由文档（是数据库中一部分记录的集合。相当于文件夹）、记录（是文档的基本单元，在数据库中，一条记录就是一篇文章或题录）和字段（每一个记录一般由若干个描述性的字段构成，如标题字段、作者字段）构成。检索工具数据库作为检索工具的数据库一般不提供文献全文，使用这类数据库的主要目的是获取文献线索。全文数据库一般具有很强的检索功能，可以作为检索工具使用，也是获取文献全文的主要途径。全文数据库01常用中文全文数据库：中国知网（）简介中国知网即中国知识基础设施工程(ChinaNationalKnowledgeInfrastructure，CNKI)，简称知网，是由清华大学、清华同方从1999年开始建设的大型综合性文献数据库。特点检索结果最多，学科覆盖最广，文献类型最多，内容齐全，提供知识网络体系。01常用中文全文数据库：万方数据（）简介万方数据是由中国科学技术信息研究所等机构合作开发的大型文献信息数据库，收录期刊、学位、会议、科技报告、专利、标准、科技成果、法规、地方志、视频等十余种类型的文献。特点自有特色数据库较多，如方志、科技视频、中国医学会期刊等。提供企业信息、市场研究报告等信息服务。01常用中文全文数据库：维普期刊（）简介维普期刊由重庆维普资讯有限公司开发，收录文献总量达7500余万条（截至2024年4月）。专注于为教育机构、科研单位和个人用户提供优质的文献信息服务。特点专注于收录期刊全文，是国内期刊收录最全的数据库。标引较为规范，关键词标引采用了受控词标引，提高了检索的专业性和精确度。01常用中文图书数据库：中国国家图书馆（）简介中国国家图书馆网站是由国家图书馆联合国内多家公共图书馆合作开发的、专门提供移动阅读服务的数字图书馆，文献类型包括图书、期刊、报纸、论文、古籍、工具书、音视频、数值事实、征集资源等，其中电子图书4万多册、电子期刊上千种。只要成为注册用户，就可以免费阅读全文。01常用中文政府报告数据库：皮书数据库（）简介皮书数据库以社会科学文献出版社的“皮书系列”图书为基础，全面收录改革开放以来中国经济社会发展年度报告，完整记录中国的发展变迁，包括中国社会发展数据库、中国经济发展数据库、中国行业发展数据库、中国区域发展数据库、中国文化传媒数据库、世界经济与国际关系数据库。01常用中文数值型数据库：搜数网（）简介搜数网是北京精讯云顿数据软件有限公司开发的专业数据服务网站，数据来源于国家及各省市地方统计局的统计年鉴及海关统计、经济统计快报、中国人民银行统计季报等月度统计资料，覆盖全国各地区，还有部分海外地区的统计数据，内容涉及44个行业，统计资料达12000多本，统计数据超过5亿个（截至2024年4月），可以下载Excel格式的统计表格。01常用外文全文数据库：ScienceDirect（）简介ScienceDirect是荷兰爱思唯尔（Elsevier）出版集团的全文数据库检索平台。截至2023年，数据库收录了2900种同行评审的技术、健康、科学期刊，800种开放获取期刊，43000种电子书。01常用外文全文数据库：SpringerNatureLink简介SpringerNatureLink是德国施普林格·自然集团(SpringerNature)的网络数据库检索平台。SpringerNatureLink让用户能够快速、准确地访问超过1600万份科学文献。平台每天都会新增内容，每年增加大约1.2万本电子图书、3000份实验室指南以及超过30万篇期刊论文。01常用外文全文数据库：WileyOnlineLibrary简介WileyOnlineLibrary是美国约翰威立国际出版集团(JohnWiley&Sons，简称威立)的在线学术资源平台。截至2024年1月，数据库共收录1600多种同行评审期刊、200多种参考工具书、20000多种电子书，内容覆盖17个学科大类。01常用外文全文数据库：ProQuest简介ProQuest提供期刊全文、学位论文、原始档案、英美政府文献、古典图书、国际报刊等系列数据库，除综合学科数据库之外，还提供经济与管理、科学技术、健康医学、社会科学、人文艺术与语言、历史学等多个学科的专门数据库。01常用检索工具数据库：WebofScience简介WebofScience是科睿唯安（Clarivate）公司旗下的数据库访问平台，整合了一些非常重要的检索工具，包括WebofScience核心合集BIOSISPreviews、Inspec、MEDLINE，部分国家和机构的数据库如中国科学引文数据库等。其中，WebofScience核心合集包括8个引文索引数据库和2个化学索引数据库。01常用检索工具数据库：Scopus简介Scopus是爱思唯尔公司开发的引文数据库，收录了7000多家出版机构的28300多种期刊，其中同行评审期刊超20000种（截至2024年7月），还收录了丛书、会议录、专利文献等。与WebofScience平台上的数据库相比，Scopus收录的欧洲及亚太地区的文献更丰富。01常用检索工具数据库：EngineeringVillage简介EngineeringVillage是爱思唯尔公司的一个检索平台，整合了工程索引(EngineeringIndex，EI)数据库及Inspec、GeoBase、GeoRef、EnCompassLIT、EnCompassPAT、USPatents、EUPatents、NTIS、PaperChem、ChemicalBusinessNewsBase、Chimica、Knovel等数据库。01文献管理工具：EndNote简介作为SCI的官方软件，EndNote在学术界享有很高的声誉，拥有庞大的用户群。支持3776种国际期刊的参考文献格式和几百种写作模板，几乎覆盖了所有领域的杂志。可以直接访问大多数数据库，并方便地将文献导出为rtf、html、xml、txt等格式，方便共享。内置的引文模板可以自动更新，减少了手动编辑的工作量。01文献管理工具：Zotero简介Zotero是一款兼具文献与知识管理功能的软件，支持通过插件扩展功能，用户甚至可以自定义插件。它能从知网、PubMed、知乎、百度等平台抓取文献数据，并支持RSS订阅追踪期刊最新文章。Zotero跨平台兼容，适用于多种操作系统和设备，实现多设备同步共享。其强大的搜索和筛选功能帮助用户快速定位所需文献。此外，Zotero支持多种引用格式（APA、MLA、Chicago等），方便学术写作。01文献管理工具：NoteExpress简介NoteExpress是由北京爱琴海乐之技术有限公司开发的文献管理软件，特别适合以中文文献为主的用户。它支持从知网、万方、维普等多个数据库检索和下载文献。NE还能在MSWord中自动完成参考文献的格式化引用，提高写作效率。此外，NE内置笔记功能，便于记录科研心得和草稿，是文献管理和学术写作的有力工具。01在线学习资源：开放课程中国大学MOOC简介中国大学MOOC是一个在线课程平台，汇聚了国内众多顶尖高校和优秀教师的精品课程资源，涵盖多个学科领域。它提供免费的高质量教育内容，支持视频学习、在线作业、讨论区互动等功能，旨在让更多人享受到优质的高等教育资源，促进终身学习和个人发展。用户可以随时随地进行学习，参与由高校开设的课程，并有机会获得课程证书。01在线学习资源：开发合作工具GitHub简介GitHub，作为全球最大的开源平台，提供代码托管和版本控制，支持远程协作开发，促进了软件教育中的实践教学。学生通过创建项目仓库、使用分支和合并请求学习协作与自我管理，体验开源文化，增强责任感。教师可跟踪项目进展并提供指导。GitHub的社会化编程文化鼓励学生参与开源项目，快速提升能力，促进技术学习和知识转化。01在线学习资源：在线协作工具飞书简介飞书是字节跳动旗下的企业协作平台，集成即时通讯、日历、音视频会议、云文档等功能，支持一站式办公。飞书文档允许多人多设备同时编辑，自动云端保存，支持丰富内容插入，如图片、表格等，并具备评论、点赞、消息提醒功能。文档可快速切换为演示模式，便于展示。它还帮助用户结构化沉淀知识，支持全局搜索，提升团队协作效率。学术资源评价相较于普通网络信息和社交媒体内容，学术出版物因其深厚的发展历史、鲜明的学术性和专业性，已形成一套严谨的评价体系。评价学术资源的核心目标在于考量其可靠性、先进性与适用性。文献外部特征文献出处，期刊评价，如期刊影响因子作者信息，学术影响力，如H指数文献类型，有助于对其深度与专业性做出预期关注发表时间，以评估文献内容的时效性参考文献的丰富度与权威性研究方法是否科学、恰当数据图表是否详实、准确论证过程是否逻辑严密、推理有力考虑原创性与独创性文献内容特征学术评价指标：影响因子与H指数影响因子（IF）反映期刊论文被引用频次，计算基于前两年论文在第三年的引用总数除以论文数。例如，2022年IF=2020和2021年论文在2022年的被引总次数÷这两年论文总数。高IF表明期刊影响力大，但不能单独评估单篇论文质量，需结合其他指标综合评价。H指数（H-index）由J.E.Hirsch于2005年提出，综合评估学者的论文数量与引用影响。一位学者的H指数表示其有H篇论文每篇至少被引用H次。它平衡了产量和质量，提供稳定比较基础，广泛用于科研评价。但对年轻学者或不同学科可能存在局限，需结合其他指标全面评估。影响因子H指数扩展资源

课后练习04见：学堂在线见：/home国家高等教育智慧教育平台张倩苇，2020年，北京理工大学出版社《信息素养：开启学术研究之门》王立诚，2020年，东南大学出版社《科技文献检索与利用.第6版》扩展资源思考与练习个人思考题你是否使用过在线学习平台进行学习，有什么感受？请分享一下。小组讨论题请小组内成员分享自己在检索文献时遇到的困难，以及当时的解决办法。实操模拟选择感兴趣的课题进行文献检索，总结检索策略与心得01任务目标通过具体活动和实际操作提高文献检索能力。02任务步骤选定课题方向：选择感兴趣的课题，给出两个以上关键词。构建检索式：分析课题，利用检索语言给出检索表达式。实施初次检索：在知网等检索工具中检索，并截图保存。优化检索策略：分析检索结果，进行扩检或缩检，并截图。精选论文阅读：选择符合要求、质量高的论文，进行阅读。谢谢大学生数字素养教材编写组第十章：未来探险家数字技术前沿的旅程与创新思维章节结构关键词前沿科技技术应用元宇宙生成式AI科技伦理目录010304最新数字趋势探索拓展资源02适应技术变革的策略思考与练习场景引入陈思思的科技之旅在数字科技展会上，大学生陈思思发现周围到处是新奇有趣的智能技术。他坐上了一辆无人驾驶的智能汽车，车辆的自主避障、路径规划等功能，让他体会到了智能交通工具的巨大发展潜力。他也在展会上体验了VR游戏，仿佛置身于另一个世界，体验到了虚拟世界的神奇之处。他使用ChatGPT辅助书写材料，这一切让陈思思的生活变得丰富多彩，学习效率也得到了提高。ꢀ体验过后，陈思思感受到数字化生活的便利和趣味，但同时发现自己对层出不穷新的数字技术不够了解。他开始思考，现在的前沿技术究竟有哪些？如何利用这些技术做一些有意义的事情呢？01最新数字趋势探索主题思想重要性明者因时而变，知者随事而制了解世界科技的最新动态，把握住科技发展的大趋势科技动态元宇宙元宇宙定义与起源010203整合虚拟与现实，形成虚拟宇宙，源于1992年的

《

SnowCrash》

，

2021年

Roblox上

市

引发关注。元宇宙发展与应用2021年元宇宙元年，Meta等大公司布局，涉及游戏、会议、教育、艺术、购物等领域，展现广阔前景。元宇宙挑战与前景面临隐私保护和数据安全挑战，需平衡发展与风险，潜力巨大，将深度变革诸多行业，创造全新体验。早期的生成式人工智能技术专家系统和基于规则的推理语言模型的出现早期的生成式AI技术在知识表示、推理和问题解决方面取得显著成果20世纪90年代，基于循环神经网络的语言模型可以预测和生成新的文本。突破性进展与经典模型深度学习时代的生成式模型01随着深度学习的发展，生成对抗网络、变分自编码器等模型取得突破ChatGPT与Sora：人工智能新里程碑02OpenAI的

ChatGPT和

Sora标志着文本生成和视频生成的重大进步生成式人工智能的应用0102ChatGPT的影响语言理解和复杂任务ChatGPT提高

了文

本生成

的生成式AI能够理解上下文，完成复杂的对话任务，如代码生成、文稿编辑等效率和质量，改变了教育、内容创作等领域的学习方式视频创作与多媒体生成视频生成技术Sora等模型的出现，使得根据文本生成图像进步和视频成为可能，助力视频创作应用场景拓展生成式AI技术在医疗、教育等更多领域展现出巨大潜力，引发技术革命提示工程提示工程关键要素任务分解策略准确指令：明确目标、特定需求、遵循规则、提供背景，引导模型生成预期内容将复杂任务拆解为子任务，分步解决，提高处理的准确性和质量0102模型输出验证优化提示示例要求解释，分析推理过程，用户反馈促进模型调整与优化对比提问方式差异，细化关键词，明确输出格式，提升回答的针对性和质量0304空间计算概念起源西蒙-格林沃尔德的定义2003年，西蒙提出空间计算概念，定义为人机交互新形式，处理真实世界与数字世界信息空间计算场景增强学习与模拟远程协作新方式医疗专业人员能通过空间计算进行培训和模拟，提升学习效果。空间计算技术可消除物理界限，提升远程协作和虚拟会议的效率创新学习体验学生可以使用空间计算进行科学实验、历史重现和技能培训，增加学习趣味性和效果。脑机接口技术的起源与早期实验早期的脑电图记录1924年，汉斯·贝格尔首次记录到人脑电活动，开启了相关研究。01脑机接口概念的提出1973年，雅克·维达尔提出“脑机接口”概念，描述了脑电信号与计算机交互的系统。02侵入式BCI的临床应用2004年，马特·内格尔成功使用侵入式BCI控制机械臂，BCI技术进入临床阶段。03突破性进展侵入式脑机接口的进展马斯克团队成功进行人体植入手术，实现脑控设备，推动侵入式BCI发展非侵入式脑机接口的应用宣武医院和清华大学团队完成全球首例硬膜外电极BCI植入，实现脑控喝水安全性问题安全性问题的探讨伦理问题的探讨侵入式BCI的安全性尚不明确，可能存在脑机接口可能侵犯个人隐私，如情绪识别和情绪调节可能引发伦理争议长期健康风险未来发展方向深化技术研发构建伦理框架需要进一步提高BCI的信号分辨率和稳定性，降低安全风险建立相应的伦理准则和法规，以指导脑机接口技术的健康发展量子技术的三大领域量子计算量子通信量子精密测量量子计算遵循量子力学规律，运算速度极快，能解决传统计算机难以处理的复杂问题量子通信利用量子纠缠效应，提供安全、高效的通信方式，对抗监听量子精密测量利用量子原理提高测量精度，对科学研究至关重要量子计算的突破量子科学实验卫星01中国发射的“墨子号”卫星标志着量子通信进入实际应用阶段量子计算原型机02华翊量子研制的离子阱量子计算原型机，展示了量子计算的超强处理能力03

量子测量技术中国科学技术大学团队构建的光量子计算原型机，提升了量子精密测量的水平02适应技术变革的策略数字技术变革0102人工智能历史里程碑从

1943年

的

神

经

元

模

型

到2022年

的

ChatGPT，

不

断

推动数字技术革新，实现机器模拟智能人工智能学科形成1956年达特茅斯会议提出AI概念，开启研究历程，涉及神经网络、机器学习等领域深度学习与应用突破20世纪80年代至今，深度学习技术进步，如1982年的霍普菲尔德网络，2014年的生成对抗网络，以及AlphaGo的胜利人工智能影响现代生活影响生活方式、学习方式，辅助工具提升效率，个性化推荐系统改变信息处理方式，推动社会结构变革不同种类大语言模型概述与应用大语言模型概述LLM基于深度学习，通过超大规模文本数据学习语言模式、语法规则和上下文关系，用于理解和生成自然语言ChatGPT特性与应用OpenAI的ChatGPT使用Transformer架构，擅长对话生成、多任务处理，广泛应用于客服、教