LaTeX快速上手 以XJTU本科毕业论文为例

论文题目: LaTeX 快速上手

学生姓名: 马名雪

指导教师: GoogleXJTUthesis

摘要

近年来,随着大学生数量的逐年增长和高校扩招规模的逐年增大,基于 Word 的论文排版占用大学生宝贵 DOTA 和看球时间的弊端也越来越显著,学生和高校亟需推广一种高效率的论文排版工具和方法。本文基于国外高校和科学期刊长期使用的 LaTeX 解决方案,结合已有的 xjtuthesis 模板,给国内大学生使用 LaTeX 排版论文提出一些快速上手方法和建议。原型经上电实测,实验数据和图形符合预期。

关键词:LaTeX;论文;排版;西安交通大学

绪论

关于TeX

TeX(或者说,目前更通用的LaTeX)是一个排版引擎。

它要做的事儿就一个:排版

因此,它最适宜的工作场景是:

  • 目标版型复杂
  • 内容巨多
  • 图文混排多
  • 公式多、复杂
  • 参考文献多,关系乱
  • 已有LaTeX模板可供使用

看到没,前几点几乎都是论文的特点嘛。因此LaTeX也就天生变得特别适合排论文了。

当然还有图书。甚至有geek连presentation都用LaTeX做演示文稿……

TeX不能、也不会替代诸如Word、Pages之类所见即所得(WYSIWYG)的文稿编辑软件,因其上手曲线过高,且不适用于大部分日常处理文字的场合。

Word是个很棒的工具,但可惜很多人用的方法都不对,比如狂敲空格和回车来定位内容什么的。

再说个题外话,工具本身是没有对错之分的。那些 Vim/Emacs、Windows/Mac/Linux、Chrome/Firefox之类的党派斗争没有意义。生产内容的工具,你觉得哪个顺手就用哪个,这东西太主观了。

最后,LaTeX本质上应算一种程序语言。请用你大一时对待C++的态度来学习它。当然它不难学,看完本文,再尝试个半小时就可以开始写自己的内容了。相信我,磨刀不误砍柴工。

关于本文

  • 本文面向有一定程序设计基础、希望排出高质量学术文档且会用Google中国大学生(Bachelor / Master / PhD)。

    我会尽量给你个思路,但特例总不能面面俱到的。不会的问Google去,我也是搜出来的。

  • 本文假设你需要在有限的时间内写出论文(比如,一星期)。在如此之短的时间内,你不可能将LaTeX玩得非常透,但足够输出一个高质量的pdf了。当然我说的是版式,内容靠自己吧。

  • 本文以思路作文路,是笔者第一次使用LaTeX时的探索经历,因此是流水账。

动笔

准备工作

请先向学校教务处、研究生院等机构确认学校是否能接受LaTeX / pdf格式的论文提交。

意思是,本文不承担任何责任。

另外,你需要查找有没有自己学校的LaTeX模板。

没有就别想了,乖乖用word吧。零基础开始弄出一个符合规范的LaTeX模板的时间够你写两篇论文了。

满足以上两个条件后,就开始配置TeX环境吧。TeXLive是目前最好的一步到位方案(Windows / Linux)。

Mac用户请用MacTex

然后下载自己学校的论文模板。

阅读主文件

除非特别提出,下文均以西安交通大学学位论文LaTeX模板(XJTUthesis)为例进行说明。

通常你会找到一个或多个主tex文件(类似main.c一般的存在),编译它才能正确生成文档。如XJTUthesis里有三个主文件:

  • bachelor.tex
  • master.tex
  • doctor.tex

光看名字就知道是干什么的了。接下来点进我们要的本科毕业论文,看看有什么需要自定义的。

跳过一段声明文字,主文件先声明了一个class:

\documentclass[
    bachelor, 
    %bigskip, % sets linespread factor to 1.5
    %truefont, % just turn it on when using Windows
    %nofont, % remember to manally set the fonts
    pdflinks,
    %colorlinks,
    %compact,
]{xjtuthesis}

这块确定了文档的全局设置(你看一个完备的注释能节省多少翻代码的时间),想使用哪个功能直接取消注释就行。

  • bigskip:将行距设置为1.5倍
  • truefont:使用windows字体(宋体、Times New Roman)
  • nofont:不使用模板的字体,由自己声明

字体声明部分在.cls文件里。在xjtuthesis.cls中:

% Font-family
\ifxjtu@nofont\else
    \ifxjtu@truefont
      \setmainfont[Ligatures=TeX]{Times New Roman}
      \setCJKmainfont{SimSun}

    \else
      \setmainfont[Ligatures=TeX]{FreeSerif}
      \setCJKmainfont{文鼎PL简报宋}
    \fi
\fi

很易懂吧?如果定义了truefont则使用宋体和Times New Roman,如果没定义则使用文鼎PL简报宋和FreeSerief。同理,定义nofont后就用\setmainfont\setCJKmainfont指定字体就好了。

接下来开始描述文档结构了:

\begin{document}

    % 请修改 meta.tex 中的论文元信息
    \input{meta.tex}

    \xjtucinfopage %中文论文信息
    \xjtueinfopage %英文论文信息
    \xjtutoc %生成目录
    \clearpage %空页

    \input{pages/intro.tex} %绪论
    \input{pages/hardware.tex} %硬件设计
    \input{pages/software.tex} %软件设计
    % 以同样方法添加更多章节
    \input{pages/conclusion.tex} %结论与展望

    % 将你要引用的文献的 BibTeX 放入 bibliography.bib
    % \nocite{*}
    \xjtubib{bibliography} %参考文献

    \xjtuappendix
       \input{pages/appendice.tex} %附录
    \xjtuendappendix

    \xjtuspchapter{致谢}{致\qquad 谢}
        \input{pages/acknowledgements.tex} %致谢

\end{document}

很清楚。\input的使用使得我们可以很方便地在正文中插入、删除大段内容,以及调整次序。

撰写正文

正文中使用的LaTeX语法在./example/里已经无所不包了。要使用哪一种,直接在文件里翻找一下,复制粘贴来,改改内容即可。

注意,在论文中,每一个「段落」(paragraph)的内容是相对紧凑、明确的。当叙述内容和方向没有大改变时,不要轻易换段。

参考文献

BibTeX包可以极大简化参考文献的收集、管理、引用。一个.bib即为一个参考文献库。库中每个条目的结构大致为:

@article{christensen1979solutions,
  title={Solutions for effective shear properties in three phase sphere and cylinder models},
  author={Christensen, RM and Lo, KH},
  journal={Journal of the Mechanics and Physics of Solids},
  volume={27},
  number={4},
  pages={315--330},
  year={1979},
  publisher={Elsevier}
}

Imgur

每个字段的功能都很明确。这个元数据可以直接从Google scholar中生成(如上图红框)。将这个字典一样的元数据全部平文放进.bib文件,扔给.bst文件渲染后即可生成一个符合格式要求的参考文献页。

使用模板文件渲染的好处在于,如果你本来投IEEE的稿件要转投ACM,或者IEEE的格式更改了,只要改一改使用的.bst,重新编译一遍就行了。

在中国,参考文献的格式应遵循《文后参考文献著录规则》(GB/T 7714-2005)。对应的.bst文件为GBT7714-2005.bst,可以在网上搜索到。该模板为中文TeX用户自行制作,模板作者不对使用后果负责。

在XJTUthesis中,声明渲染模板的地方依然在xjtuthesis.cls里:\bibliographystyle{gbt7714-2005}

如果你使用IDE编译.tex,记得在编译选项里把BibTeX勾上。如下图。

Imgur

使用\cite{}在正文引用参考文献。比如,要引用上例文章的话,

…这是一段废话。\cite{christensen1979solutions}

你不需要管.bib中条目的出现顺序:谁先被引用了,谁就排前面。数字也是自动按顺序标的。
当然也可以一次引用多篇,大括号中用逗号隔开即可:

…你问我支持不支持,我说支持,我就明确告诉你这一点。\cite{基本法, 选举法}

只有被正文\cite{}了的条目会出现在「参考文献」页里。如果使用了\nocite{*},那么不管有没有被引用都会出现在「参考文献」页里。

除错

检查这些可以解决很多问题:

  • 首先的首先,请读一读报错信息。

    我发现中国学生不喜欢读英文还是怎么的,一些console log写得很清楚的错误原因就是不愿意读,拒绝读、拒绝理解、拒绝搜索,只会说一句话:我程序出问题了。

  • 环境配置是否正确。可以先编译一个小文件看看系统能否正确工作。
  • 是否编译了正确的.tex文件。
  • 注意保留字:# $ % ^ & _ { } ~ \

    尤其是下划线有时不容易注意到。不管是正文、脚注还是代码区块中,只要出现了下划线就必须用转义表达:\_

    如果想要在正文中写反斜杠的话:$\backslash$
    \\不行,它是用来强制换行的。

  • 确保系统中有模板指定的字体。
  • 检查一些关键文件的位置是否是正确的。

    比如xjtuthesis.clsgbt7714-2005.bstbibliography.bib之类,如果不确定应该放哪里,那就和主.tex文件放一个目录下。

  • 如果可能,选择xelatex模式。

    如果你看到关于fontspec包的报错, 很可能你应该改用xelatex.

结论与展望

结论

熟悉这套环境后,你可以做到几乎不停笔地撰写内容而不用打断思路到内容排版上。这是一个莫大的优势,要知道,你按下编译按钮后,输出的pdf格式一定是正确且美观的。

比如,xjtuthesis的作者@multiple1902两天时间写好了自己的本科毕业设计论文。我用了3天。

不足与展望

本文的泛用性不高。我假设所有高校论文LaTeX模板都与这个类似的「主文件 + 格式文件 + BibTeX + 子页面 + 附件」结构。如果可能,我会翻阅其它学校的模板,并给出一些编译建议。

另外,某些细节待补充。

参考文献

[1] Christensen R M, Lo K H. Solutions for effective shear properties in three phase sphere and cylinder models[J]. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 1979, 27(4): 315-330.

[2] Lamport L. LaTEX: User’s Guide & Reference Manual[J]. 1986.

致谢

本论文是在导师:Google副教授的悉心指导下完成的。导师渊博的专业知识,严谨的治学态度,精益求精的工作作风,诲人不倦的高尚师德,严以律己、宽以待人的崇高风范,朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法,还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。

本论文从选题到完成,每一步都是在导师的指导下完成的,倾注了导师大量的心血。在此,谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢!本论文的顺利完成,离不开各位老师、同学和朋友的关心和帮助。

在完成论文期间,同时得到了 @multiple1902 同学对模板结构和格式部分的宝贵意见,在此对他深表谢意。