用LaTeX撰写论文

学位论文作为高校教学计划中的重要环节，对提高教学质量、培养学生综合应用能力具有十分重要的意义。LaTeX是一种格式化的排版系统，将它应用于学位论文的撰写，真正做到编辑、排版、校对一体化，在较高层次上实现学位论文排版的美感。讨论了如何采用LaTeX系统来撰写学位论文。如果将此作为学位论文模板共享将大大节省学位论文的排版时间，提高高校学位论文规范化管理的质量。

 引言 

毕业设计是高等学校教育的重要组成部分，大多数高校都要用整整一个学期来进行毕业设计，占去了整个高等教育的八分之一。学位论文作为毕业设计的最终文档，其重要程度显而易见。国家为了规范学位论文的管理工作而制定了《科学技术报告、学位论文和学术论文的编写格式》。大部分高校都根据此规定并结合自己学校的特点，采用所见即所得文字处理软件如MicrosoftWord、WPS等制作了相应的学位论文模板。然而在这些模板的使用过程中通常会遇到很多问题，学生也常常忙于应付学位论文模板格式上的要求而将学位论文的质量放在了次要的位置上。这些问题包括论文章节的增删所引起图表和公式序号的变动；同章节内公式和图表的增删所引起的序号的变动；参考文献的增删所引起的引用标号的变动；论文格式调整引起图片位置变化而造成大量篇幅成为空白区域等等；造成这些问题的原因在于MicrosoftWord、WPS等文字处理软件制作的模板没能实现内容和格式的分离。

LaTeX是一种格式化的排版系统，它遵循传统的排版规则，以排版的质量为最重要的目标，因此具有高质量的输出；它是一种宏命令编程语言，可以用很少的命令来完成非常复杂的工作；它几乎在所有的计算机操作系统平台上得到实现，具有良好的通用性；它采用ASCII码存储文件，占用很小的存储空间，可以在任何文本编辑软件中识别。本文详细介绍如何用LaTeX来撰写学位论文。

 学位论文的布局与组织 

LaTeX排版文件的第一条命令用来确定整篇论文的全局处理格式。这条命令的语法是：＼documentstyle［选项］｛类｝，根据学位论文的格式要求，这里的类可以设置为book，这样在整篇文章中内容将按章节编写，同时区别对待奇偶页，而且根据章节标题在每页上标出该处的页眉。其他设置在选项中设定。因此学位论文排版文件的第一条命令可以为：＼documentclass［10pt，a4paper，twoside，fleqn，openany］｛book｝

其中10pt指定论文普通文本的字体大小，章节标题、页眉、页脚等其他文本字体相应的自动改变；a4paper指定纸张的大小为A4纸；twoside指定当页码为奇数时出现在右边，为偶数时出现在左边；fleqn指定论文中的公式左边对齐；openany总是在下一页开始新的一章。更多选项请参阅文献。

学位论文的内容需要放在＼begin｛document｝与＼end｛document｝之间，因为学位论文需要使用中文，还需要在上两条命令之间插入＼begin｛CJK*｝｛GBK｝｛song｝与＼end｛CJK*｝两条命令。学位论文所有的内容如封面、摘要、目录、正文、参考文献、致谢、附录等均放在这两组命令之间，下面分别从以上的内容入手来完善学位论文。

通常情况下，封面里的各个项目包括论文题目、作者、学号、专业、指导教师等信息，需要单独定义一个makecover宏命令来直接生成封面的布局。对于不同的学生，学位论文封面的格式是一样的，而封面内各个条目的内容则是不同，这就需要定义单独的内部变量来存储这些信息，同时还需要有专门的修改命令来修改这些信息的值。因此，针对封面内的各个信息分别定义相应的内部变量。例如：

＼def＼ctitle＃1｛＼def＼＠ctitle｛＃1｝｝＼def＼＠ctitle｛｝％定义中文标题变量

＼def＼cdegree＃1｛＼def＼＠cdegree｛＃1｝｝＼def＼＠cdegree｛｝％定义申请学位变量

＼def＼caffil＃1｛＼def＼＠caffil｛＃1｝｝＼def＼＠caffil｛｝％定义学院系部变量

＼def＼cauthor＃1｛＼def＼＠cauthor｛＃1｝｝＼def＼＠cauthor｛｝％定义论文作者变量

＼def＼csupervisor＃1｛＼def＼＠csupervisor｛＃1｝｝＼def＼＠csupervisor｛｝％定义指导教师变量

只需要调用相应的宏命令并输入具体的值，再调用＼makecover宏命令，就可以生成符合格式要求的封面。如：

＼ctitle｛常州工学院毕业设计｝

＼cdegree｛工学学士｝＼caffil｛电子信息与电气工程学院｝

＼cauthor｛学生姓名｝

＼csupervisor｛指导教师姓名｝

＼makecover

在其他文档类中可以用＼begin｛abstract｝和＼end｛abstract｝来生成摘要，但在book文档类中没有生成摘要的命令，因此定义了如下的命令来生成摘要：

＼long＼def＼cabstract＃1｛＼long＼def＼＠cabstract｛＃1｝｝＼long＼def＼＠cabstract｛｝％中文摘要命令

＼def＼ckeywords＃1｛＼def＼＠ckeywords｛＃1｝｝＼def＼＠ckeywords｛｝％中文关键词命令

＼long＼def＼eabstract＃1｛＼long＼def＼＠eabstract｛＃1｝｝＼long＼def＼＠eabstract｛｝％英文摘要命令

＼def＼ekeywords＃1｛＼def＼＠ekeywords｛＃1｝｝＼def＼＠ekeywords｛｝％英文关键词

使用时只需将摘要内容放入宏命令中即可，如：

＼cabstract｛中文摘要内容｝

＼ckeywords｛中文关键词｝

＼eabstract｛英文摘要内容｝

＼ekeywords｛英文关键词｝

在中英文摘要后面放上＼tableofcontents命令就可以在这个位置生成目录表。目录表的信息是显示在文档开头的地方，而这些信息指导文档结束才可能全知道，因此当最后定稿时，需要运行两次LaTeX才能正确显示目录表。

接下来完成学位论文正文的录入，通常正文会按章节来组织，章的组织用命令＼chapter｛章名称｝，节的组织用命令＼section｛节名称｝，小节的组织用命令＼subsection｛小节名称｝，如果还要细分就用命令＼subsubsection｛小小节名称｝。最好的做法是每一章单成一独立文件，最后再用命令＼include｛某章文件名｝将所有章节组织起来。正文的组织可以用到的命令较多，这些命令为使正文排版美观可以对其进行精确调整。

学位论文的参考文献在正文中通过其活动编号对其进行引用。通常正文如果没有结束，参考文献就不会完成。一般排版软件中每当向参考文献中加入一项，需要通读所有的正文去改变所有的引用编号。LaTeX提供了一种崭新的参考文献机制，这种机制不但能对参考文献进行格式化，而且能够跟踪对他进行的修改和添加，在正文中自动改变引用。这就避免了参考文献引用过程中庞大而令人头痛的工作。参考文献通过LaTeX的一个辅助程序BIBTeX来管理，它通过搜索一个或多个数据库，自动为LaTeX文档构造参考文献。首先在参考文献所在位置调用命令＼bibliography｛数据库一，数据库二，…｝，其中的参数值数据库一，数据库二，……就是要搜索的参考文献数据库的文件名。然后在LaTeX正文任何地方都可以通过＼cite｛关键词｝命令来引用数据库中的一篇文献，其中的关键词就是文献的标志。参考文献的样式可以通过特定的命令＼bibliographystyle｛样式｝来声明，这里使用plain参数表示参考文献的条目按字母顺序排列。

致谢可以使用生成章节的命令＼chapter*｛致谢｝，命令中的＊表示不生成章节号，但是这条命令生成的致谢不会自动加入到目录中，因此需要使用＼addcontentsline｛toc｝｛chapter｝｛＼hei致谢｝来生成目录，其中chapter表示生成的目录样式与正文的章相同，＼hei致谢表示在目录中以黑体显示“致谢”。附录采用如下的方法生成：＼begin｛appendix｝附录文本＼end｛appendix｝。

 论文插图与插表 

最理想的插图应当具有如下功能：若当前页面位置足够，就把插图或表格放在当前页上，否则就留到下一页上考虑，直到找到适当的地方放置，并且表格或插图的说明也应当随同移动，然而通常的排版软件很难自动实现这样的功能。LaTeX通过如下命令实现了这样的功能：＼begin｛figure｝［位置］图片＼end｛figure｝；＼begin｛table｝［位置］表格＼end｛table｝。其中参数值［位置］定义了图片或者表格允许出现的地方，其取值可能为h、t、b、p，意义分别为：

h表示图片或者表格位于环境输入时所处的地方；

t表示当前页如果有足够的空间，则图片或者表格位于当前页的顶部，如果没有足够的空间，则后续文本显示在当前页上，图片或者表格加到下一页的顶部。

b表示图片或者表格放在当前页底部，后续文本继续显示在当前页上知道留下足够的地方放置图片或者表格位置。如果当前页没有足够的空间，则图片或者表格放到下一页。

p表示图片或者表格放在一个只有图片或者表格的特殊页面上。

因此参数值［位置］包含了0—4个字母，按照排列先后顺序优先考虑插入点。如果没有设置这个参数值表示标准组合tbp，即如果当前页面顶部有足够的空间则将图片或者表格放置在当前页面顶部，如果顶部没有足够的空间则考虑页面底部，如果底部空间也不够，则图片或者表格放置在特殊页面上。可以在figure或table环境中用如下命令生成图片或者表格的说明：＼caption｛说明文本｝，在table环境中，＼caption命令生成形如“Tablen：说明文本”的标题，在figure环境中则是生成形如“Figuren：说明文本”的说明，这里的n表示自动给出的顺序编号，例如第六章的第三张图片为“Figure6.3：图片说明”。如果不想要编号的话，就不用＼caption命令而在环境中加入说明文本即可，它也将随着图片或者表格一起移动。

学生撰写学位论文过程中，并不知道每一张图片或者每一个表格的自动编号，论文按章节顺序撰写的可能性不大，撰写过程中可能插入新的图片和表格或者删除一些图片或者表格，所以仅仅跟踪＼caption的编号是不够的，只能采用LaTeX的交叉索引系统来解决，基本命令为：＼label｛名称｝和＼ref｛名称｝。其中的名称是将正文中要用到的图片或者表格编号赋予一个关键词“名称”。＼label｛名称｝放在图片或者表格环境中，在正文中用命令＼ref｛名称｝就会插入相应关键词所对应的编号。例如在图片环境中使用如下命令：

＼begin｛figure｝［h］图片内容

＼caption｛图片说明｝

＼label｛fig：chap1：keyword｝

＼end｛figure｝

在正文中引用命令为：＼ref｛fig：chap1：keword｝。

 数学公式的撰写 

学位论文中，数学公式是除了图片和表格之外的另一种重要的非文本内容，使用极为频繁，如何快速而准确的编排数学公式常常是令学生头痛的事。LaTeX中数学公式是通过输入特殊的描述性文本来生成的，不必像MicrosoftWord那样每次都打开公式编辑器，在输入数学公式时，只需要使用LaTeX数学环境告诉编译器要把相应的文本解释成一个数学公式。有两种常见的数学公式，一种是出现在正文文字之间的正文公式，一种与正文文字分开的显示公式。正文公式是用＼begin｛math｝公式文本＼end｛math｝或者＼（公式文本＼）或者￥公式文本￥生成，三种形式完全等价。公式文本用＼begin｛displaymath｝公式文本＼end｛displaymath｝或者＼begin｛equation｝公式文本＼end｛equation｝生成，用equation会自动给公式加上一个顺序的公式编号，而displaymath不添加。在默认的情况下，显示公式是水平居中的，而且如果有公式编号的话，编号会显示在右页边。通过选择文档类选项fleqn，公式就会左对齐。学位论文中有时需要创建多行公式，如果需要公式编号用如下命令＼begin｛eqnarray｝公式文本＼end｛eqnarray｝，如果不需要公式编号则用命令＼begin｛eqnarray＊｝公式文本＼end｛eqnarray＊｝。

数学公式是LaTeX系统最强大的功能之一，如何编排出复杂而精美的数学公式，很多参考文献有详细阐述，后面几期中，我们再给大家阐述。

 结语 

本文按照学位论文的组成部分详细分析了如何采用LaTeX系统来设计并实现一个中文学位论文模板，并介绍了LaTeX学位论文中在排版图表和公式的方法和优势。目前国内很多高校都有用LaTeX撰写学位论文的模版，从他们实际应用结果来看，用LaTeX编排学位论文具有较好的可维护性和可扩展性，可以真正地规范化学位论文。将用LaTeX学位论文做成一个模版，学生在使用该模板时，只需要学习几条基础的LaTex宏命令，在比较短的时间内，便可以生成符合格式要求的学位论文，可以大大节省学生用在学位论文撰写上的时间，而将精力真正放在毕业设计上，提高高校学位论文规范化管理的质量。

来源：软件导刊