插图与文字都是论文中传播信息的重要手段，二者相互补充而不能彼此取代。插图可以配合论文的内容，补充文字或数学式等所不能表达清楚的问题，有助于节约、活跃和美化版面，使读者阅读论文时有赏心悦目之感，提高读者的阅读兴趣和效率。
1.插图的作用
具体而言，论文中插图的作用可以体现在以下方面。
1)适应和满足文字表达的需要
论文中的科学概念、事实或数据关系，很多都具有抽象的特点，单靠文字表达，不仅难以说清楚，而且篇幅冗长。这时，用插图来表达就容易或方便多了，能给人一目了然之感。例如，对于设备、线路和模型等的表达，若不辅以插图，就无法准确、全面、方便地表达和传递信息。对产品研发、设计和加工流程的表述，单纯依靠文字也是无法或难尽人意的，因为整个过程包括从调查、研发、设计、原料供应到采购、加工、装配、测试等多个环节，加工过程中还可能需要采用多种不同设备、不同工艺条件和不同工艺参数，经过一系列工艺步骤才能最终加工出所期望的产品。对这个过程，用文字表述可能需要大量篇幅，而且还难以达到直观、简洁和清晰的效果。如果改用设备图、流程图之类的插图来表达，既直观简洁、形象生动，又节省篇幅、美化版面。
2)表征和佐证材料的真实性
内容的真实性是论文说服力的基本前提。在论文撰写时，经常会遇到需要表述真实性、客观性、原发性、原始状态的情况，借助相应的插图，可以起到表征和佐证材料真实性的效果。例如，以插图方式表征仪器仪表、设备结构、产品外貌、原始记录、现场照片、软件界面、运行结果输出、测试结果分析等，可以给人以感性认识，不仅起到表征内容的作用，而且起着记载和佐证作用，增强论文表述的说服力。
3)美化版面和提高论文的可读性
插图既是内容表征的需要，又是提高可读性、追求美感的需要。
插图在调节表达氛围、美化语言环境、加深阅读印象、增强表达力度等方面有着显而易见的功效。从美学角度看，插图与文字被安排在同一视面上进行编排，可使版面错落有致、起伏多变，避免了单纯文字版面的拥塞。再加上表格和数学公式等穿插其中，标题与字体字号的变换，最终使版面醒目、美观、活跃、清新，促进论文内容与形式的完美结合，大大提高了论文的可读性。
作为论文辅助表达的手段，插图不同于一般的美术绘画。相对于论文所提供的主要信息来说，插图对艺术性的要求毕竟是第二位的，而着重于能够完整清晰地表达事物的组成部分、形态及其相对位置、关系，提供科学、准确的辅助信息。
2.插图的特点
从论文插图的作用，可以分析得出其具有以下特点。
1)插图具有自明性
一幅完整的插图应具有必要的准确信息， 使得读者只看插图而无须再读文字就能获得插图表达的全部内容。这是插图表达的需要，也是读者阅读的要求。尤其是对于外国读者以及检索数据库，从插图中获得有关论文内容的细节信息，是他们的主要途径之一。
2)图形的示意性
读者不可能单纯依靠论文中的插图就能获得所有的相关信息，因为插图仅是示意性的，不可能完全地用来指导完成任务或达到目标。
例如，实际生产中所用的图样往往是成套的，一套设计图样可能包括总装配图、零件图、部件图、子装配图、局部图等，论文只是为了正文表述的需要而从中选取一种或几种类型，不可能全部插入文中，也不可能原封不动、不作任何修改地使用这些图。
3)内容的写实性
论文的插图要求真实地反映事物的本质，注重科学性、严肃性,不能臆造和虚构。不能运用夸张、虚构的手段，未经实验或实践而“创造”或“虚构”出插图。不要为了单纯地追求表达效果而把插图设计得花里胡哨，如增加不必要的阴影和立体效果，喧宾夺主。引用的数据材料要有根据，并予以说明。
4)取舍的灵活性
论文的插图既可以是原始记录图、实物照片图和显微相片图，又可以是数据处理，后的综合分析图，其类型的选用完全取决于论文表达的需要。根据实际需要，选用合适的插图类型，或对插图进行适当、必要的修改，或使用局部图。凡能用文字方便表达清楚的，就不要用插图表达;凡能用局部或轮廓符号表达的，就不要用整图表达。
5)制作的规范性
插图的设计和制作不能随心所欲，应根据图形绘制和论文规范表达的要求进行。有关国家标准对图的规范制作已有规定，即使没有国标，多数图的规范表达也已有共识。例如，电路图、机械产品设计图及各种设备设施结构图、常使用的坐标图等，都有约定俗成的制作规范，应该清楚地了解。
6)表达的局限性
插图的表达效果不能无限夸大，而是存在局限性。例如，对较大尺寸设备图进行截取，使得该图实际效果缺乏完整性;限于制作方法和空间，对图的细微部分进行简化、去除，使得该图存在难以分辨的模糊现象;限于成本的考虑，对只有使用色彩才能表达清楚的彩色图不得不制成黑白图，使得该图实际效果下降，等等。正因为如此，插图只能是论文表达的辅助手段，而不能成为唯一手段。
论文的插图多种多样，可从多个角度分类。按制版技术可分为线条图、网纹图、黑白版图和彩色版图等;按构图方式可分为坐标图、结构图、功能图、建筑图、机械图、线路图、透视图、记录谱图、计算机输出图和照片图等;按功能分，又可分为示意图、函数关系图等。
线条图是指用墨线条构成的图形，具有含义清晰、简明，设计、印制方便等优点，包括坐标图(如线形图、 条形图、点图) 、构成比图、示意图、地图等，是使用最多的插图形式，常常用来表示函数关系、位置关系、形状示意等。照片图多用于需要分清深浅浓淡、层次变化的场合，特别适合于现场记录、设备外貌表示等,但不能描述抽象的逻辑关系。由于它是原实物照片的翻版，故形象逼真、立体感强。照片图可分为黑白照片图和彩色照片图两种，前者印制简单、制作费用较低，能满足一般要求，后者色彩丰富、形象逼真、效果较好，但印制费用较高。
常用的几种插图类型分述如下
1.函数曲线图
函数曲线图又称线形图，是用于表示某种因素在一定时间内的变化趋势或两个变量之间相互作用关系的一种坐标图，在论文中使用最广泛。它一般用横纵两个坐标表示两个可变因素，自变量标在横轴(如X轴)，因变量标在纵轴(如Y轴)。通过少数几个点的计算，勾绘出全部的变化曲线，以便查找相关的变量数值。这种图通常会简化为简易函数曲线图，即省略了长的、密集的横纵坐标标值线，只在坐标轴上留下部分很短的线段。简易函数曲线图具有说明性强、图面简洁、幅面较小、制作容易、使用灵活等优点，非常实用。
论文中的线形图一般为简易函数曲线图。轴上的刻度是测量的尺度，可以是线性的(以相同比例增加)，也可以是对数形式，见图3-5。
2.示意图
示意图主要用来对事物进行定性描述。若想突出某个方面或想法，可按逻辑关系、时间顺序等来安排图的各个部分。这种图具有形式多样、表现力强、图形简洁、制作方便、灵活性高等特点，在科技论文中使用较多。示意图的制作要求较高，通常应当用尽可能少的线条来表达。以下几类图均属示意图范畴。
1)结构示意图
结构示意图是用线条描述对象外形轮廓及其与周围环境关系的一种示意图，常用来表达用文字难以叙述清楚的场合，如机器、设备、仪器仪表等零部件或整体结构、组织结构、地质地貌结构、山川流域结构、生物器官及其解剖结构、分子和原子结构、流程结构、模型结构、建筑物结构以及声、热、电、力等不可视或无定形的物质的传递系统、装置或零部件结构等，在表达形态变化的细节方面甚至优于照片图。
其制作要求是，既要形似又要合理简化，突出描述重点。组成元素一般可用引线引出，在引线外端标明其名称或其他说明性词语;也可用阿拉伯数字按顺序编号，并把编号对应的名称或其他说明性词语集中置于图形的适当位置。
2)工作原理图
工作原理图是用来描述设备装置、机器部件、生物器官等动态系统的工作原理、过程和状态的一种示意图。图3-7为地源热泵原理图。
3)系统框图
系统框图也称系统功能图，是不涉及事物具体形态和内部结构而将事情抽象为一系列附有文字、符号或算式说明的方框，再由这些方框组成的一种示意图，适合于对复杂的工程系统、生物系统、管理系统和监控系统等工作过程和特点的动态描述。图3-8为某项目检测工作流程框图
计算机流程图是专门用于表述计算机系统(或软件)所反映的运算、监控、管理等的逻辑思维及操作运行程序的一种示意图，是系统框图的一种特殊类型。这种图的制作要求是:要合理地进行抽象，选择对表现主题起关键作用的构成部分，方框的布局要规矩、匀称，其中文字、符号、算式的表达要规范，框间的箭头按相关规定使用。
3.条形图
条形图又称直条图，是用宽度相同而长度不同的直条表示当自变量是分类数据时相互独立的诸参量之间关系的一种坐标图。在这种图中，每个直条代表一类数据，直条的长度表示数据的大小，其纵坐标的标值一般从"0"开始，各个直条或各组直条间的间距相等。有时一类变量又可分几个水平， 应该用相应数量的直条来表示，即用几个直条组合成一组，这种条形图即为复式直条图，但直条的数量不宜过多。图3-9为中日两国碳排放对比直条图。
当自变量是分类数据时，也可采用函数曲线图;当自变量是连续数据时，也可采用直条图。最终选用哪种图，需要根据呈现数据的目的来确定。若强调某一变量随另一变量连续变化，采用函数曲线图较好;若强调不同类型之间相互比较，则采用条形图比较合适。
4.散点图
散点图是用离散数据点来表示事物中关联参数间变化规律的一种函数图。其中的点用大小相等的圆点或圆圈表示，点的疏密程度表示某项指标或参量在特定条件下出现的频度分布。这种图主要用于表示比较模糊的函数关系。把由若干个点组成的实验结果表示在图中，这些点对应于坐标系中各坐标轴的若干变量，表示某个事件的数值。由这些点的分布可以看出事物运动、变化的趋势和一般规律。若所有的点构成一个条形，则说明存在相关关系;如一组点沿着斜线排列则意味着线性相关，若所有点都落在一条斜线上则其相关系数为1.0。如图3-10所示。
5.饼图
饼图又称构成比圆形图，是用来表示事物构成比例或物质所含成分比例的一种图形。用圆表示全体中各部分的构成比例。它是一个整圆，圆的面积为100%。按各部分的构成比例把圆分割成若干扇形面，扇形面积表示所占的百分比。各部分标的数字、字母和符号可直接置于扇面内或用引|线拉出圆外，文字说明可用图注方式放在图面的合适位置。为突出各部分的差异，可从明到暗用不同的线或点给各个部分涂上阴影。这种图形图多用于对有关数据的统计比较，比较项目数不宜过多。为表达准确、图形美观，对圆心角的分度要仔细，径向分割线都应汇聚于圆心。这种图比较直观，图示整体性很强。图3-11为某企业午餐销售情况饼图。
6.照片图
照片图形象逼真、立体感强、视觉效果好，多用作需要分清深浅、层次多变的图形，在显示某种实物、动作，反映脑功能成像、细胞内部结构变化等方面是最有效的表达手段。照片图可通过照相机拍摄直接获取，也可通过计算机软件来生成。图3-12为玉树结古镇城区遥感影像图。
黑白照片图印制方便，成本较低，效果能达到一定要求，在科技论文中用得较多，常见有实物照片图和显微照片图等。彩色照片图色彩丰富、形象逼真，表达效果十分理想，但印制费用高，除非必要一般不用这种图。
一些照片在展示具体事物时往往存在比例关系，如显微照片。排版时，若需要根据版式将照片图缩小或放大，就需要对放大倍数进行换算。对照片的修饰要特别当心。当用照片来显示一些实验结果，如图像处理的效果时，不允许修饰。
由矢量绘图软件绘制的插图具有不随移动、放大和缩小操作而改变图中内容相对位置关系的特点，从原理上说属于线条图;由计算机屏幕截取的软件、系统界面图，从原理上看属于照片图。
7.地图
地图可分为地理地图和统计地图。地理地图用于反映地理位置和疆域地界，制作此类地图时，应正确绘制和标示已定、未定地界，注意地图的规定画法。统计地图用于统计结果，是用不同的线条、点型和其他标志或图案在地图上分别表示某些统计量在不同地域的统计分布，用以反映各种物产、矿藏、行业、经济、人口、疫情、土壤、植被、森林、气候等的地理分布特性。使用地图作为插图时，凡涉及国界、国名、地区名、城市名等情况，均应以中国地图出版社的《世界地图》、《中华人民共和国地图》最新版本为准。图3-13为 中国太阳能分布图。
论文中使用地图，要遵守国家有关法律、法规和保密规定。要选用最新的地图资料，正确反映各要素的地理位置、形态、名称及相互关系。要具备符合地图使用目的的有关数据和专业内容，地图的比例尺要符合国家规定。绘有国界线的地图，跨省、自治区、直辖市行政区域的地图，我国台湾、香港、澳门地区地图，历史地图，时事宣传地图，均须出版单位送经国务院行政管理部门门同意后，报送国家测绘地理信息局审核。
插图一般由图序、图题、图例、图注、主图等构成，函数曲线图的主图通常包括坐标轴、标目、标值线、标值等。
1.图序和图题
图序是插图的序号，故又称图号。根据插图在论文中被提及的顺序，用阿拉伯数字对插图排序，并把插图安排在第一次提及它的段落后面，不能出现先见图后见图号的情况。一篇论文只有一幅插图时，也建议用“图1” 标序。对于篇幅比较长、插图比较多的毕业论文,有时也可按每章分别排序，如"图2-1"、 "图3-2" 等。在论文中提及插图时，应避免出现诸如"见下图"、 "见右图"等形式，以免造成混乱。
图题是插图的名称，应能简明、确切地反映插图的特定内容。图题与论文标题一样，应注意选择以名词或名词性词组为中心词的偏正词组，要求有较好的说明性和专指性。论文中要避免使用泛指性的词语作图题，如"结构示意图"、"框图"、 "原理图"等。必须使用时，应在其前加相应的限定词，如"计算机结构示意图"等。也不要凡是图题都用"图"字结尾，如“应变与应力的关系曲线图”改为“应变与应力的关系曲线”或“应变与应力的关系”更恰当。一些期刊还要求有对应的英文题名，一般可采取对译的方式。
同类型的一组插图为了便于比较，有时会共用一个图序和图题,即同一-图序的图中有几个分图。这时，每幅分图都应有相应的分图序，按(a)、(b)、(c)等编序，有时还可能要在分图序后加分图题。
在正文中提及某分图时，应当提及分图序而不是整个插图的图序，如提及图3中的(a) 图时，应写成"图3a"或"图3 (a) "的形式。
2.图例
当图中需要用不同的符号来代表不同的变量曲线或其他类别时,应该使用图例的形式来说明符号的意义，如图3-11右边内容及图3-13左下角方框内的内容。图例通常放置于图内并成为图的一部分，因此其字体和字号与图的其他部分应该相同。坐标图中的图例最好放置于坐标轴的区域内。如果图例是用于表明插图的比例尺，则注意在缩放时要与主图同步。图例不是插图必需的内容。
3.图注
图注是简洁表达插图中所标注符号、标记、代码及需要说明的事项的一种简短文字。图中未能表达又需要表达的信息，如需要解释的量符号、单位符号及缩略语等，均应在图注中加以说明，不要让读者只有阅读正文才能理解图的信息。特别是在函数曲线图中，常用图注给出实验条件，参变量的符号、数值、单位，多条曲线中各曲线的代号或名称、注释，以及所必需的其他说明语句等。这时，图注往往不可缺少，如图3-14所示。
图注的位置一般安排在主图外、 图题上方，便于修改。也有与标题同排，并将图注内容加括号的情况。
论文插图的设计一般要求如下:
1)插图的设计制作要符合有关的国家标准、行业标准。引用国外文献中的插图时，被引用的插图也应符合我国现行的标准。
2)要合理确定图幅的大小，高度不能超出版心。若是双栏排版，图宽应尽量按一栏设计，若确有必要也可按双栏设计。插图必须大小协调、比例恰当，不能太小也不能太大。太小容易引起文字密集、字迹模糊不清;太大容易弓|起插图自身表达不完美、与周围文字和及别的插图安排不协调。在整体上，论文中插图的面积不要过大，以免喧宾夺主。
3)插图不仅要求所表达的内容正确，还要求表达简洁。在设计制作插图时要通过简化、提炼和抽象的方式，将原始图或实际图之类的一般图设计制作成具有高度表达效果的图。例如，科技论文中的插图多为说明原理、结构、流程或实验结果的原理图或抽象图，必须在原图基础上加以简化、提炼、提高和抽象，尽可能突出所要表达、说明的问题，最终提高实际表达效果。
4)合理布局。在设计某一插图时，为使插图布局合理均衡，有稳定的视觉效果，要对插图的各个组成部分进行合理布局，既要考虑论文段落、插图形态、幅面大小，又要考虑排版要求、美观协调、节约版面等因素。不同的插图如果具有某些共性，可进行图间的布局设计，如对多幅横纵坐标的内容和标值相同的坐标图，可以组合在一起共用一个图名;对标值相同的一组坐标图，也可合并成一幅图。这样，既能节约版面、扩大容量，又便于在同一变量条件下对曲线所对应的数据和形态进行对比。
5)插图中的线条要干净利落，排列整齐、均匀、有序，不可互相交叉(内容需要者除外)，曲线过渡要光滑。插图中箭头的类型、大小要统一，同类线型粗细应一致。插图中的线型，应根据图的内容和使用场合来确定。线条过粗会使图面难看，甚至导致线条密集处形成模糊;过细会使图面不美观，又可能造成制版时的断线。粗线一般用于函数图中的曲线、工程图中的各种实线(主线); 其他地方，如坐标轴线、示意图中的线条、工程图中的点画线、虚线及各种插图的指引线等，均用细线(辅线)。线型选取可参照有关出版物的具体要求。线型一旦选定，全文应统一。图中的线条除考虑内容表达的需要外，还要注意疏密适中、不留大的空白、高宽比例协调等。对于线形图，同一幅图内的曲线数量不宜过多、过密。
6)插图中的标注要尽量精简，多余的内容可在图注或正文中说明。图中的文字要使用统一的文种， 不要中英混用。字号要小于图题，字体字号全文统一。特殊情况下需要突出表示个别内容时，可变更字体字号。
7)尽量使用图形符号。图形符号是把具体事物经过简化但又能保持其特点，从而简明、直观、形象地表现事物特征的一种图形语言。
使用图形符号，可为插图设计带来极大方便，也使插图的可读性大大提高。各学科领域中用的图形符号在相应国家、行业标准中均有规定，使用时可查阅有关资料。
插图作为论文表达的一种辅助语言，在使用中并不是越多越好。
插图的使用应遵循如下原则。
1)要坚持“少而精”的原则。一是要根据所表述的对象及插图本身的功能，决定是否采用插图; 一是在初步确定采用插图的基础上,对同类插图进行分析比较，确定可否将同类插图进行合并和删减。凡不用插图就能表达清楚的就不用插图;可用文字清楚、方便表达的也不用插图，坚决不用可有可无的插图;可用幅面较小的插图表达清楚的就不用幅面较大的插图;可用简单的插图表达清楚的就不用复杂的插图，尽量采用简化图或示意图，必要时可加局部详图;能用黑白图表达的就不用彩色图;能用线条图表达的就不用照片图。
2) 应根据表达对象的性质、论述的目的和内容，并考虑印制成本，来选取适宜的插图类型。例如，线条图含义清晰、线条简明，适于表达说理性和假设性较强的内容，也适于表达事物间的定性或定量关系，制作也较为方便。照片图层次分明、立体感强，适于反映物体外形或内部显微结构要求高的原始资料，其中彩色照片图色彩丰富、形象逼真，适于只有用色彩才能表达清楚的场合，但制作成本高。彩色图虽然在计算机屏幕上看起来非常清楚、美观，但在打印的黑白稿中通常达不到计算显示效果，因此使用彩色插图时一定要注意区分实际印刷效果与计算机屏幕显示效果之间的差别。平面图的特点是简洁明快，立体图立体感强。对于一个或一组物体是用平面图、三维投影图还喷射立体图表达，要认真比较、合理选择。一般来说，用写真方式来制作一种实验系统或一组动态过程时，应使用框图或单线条示意图，因为框图、示意图形式多样、图形简单、制作方便。对一组参数的函数曲线，用立体曲面图还是一组离散平面图表达，对于某一事物的成分，用条形图还是圆形图表达，都应仔细斟酌、合理选定。
3)插图表达效果所强调的是表达的目的性，而非图面的完整性，因此应该根据论文的表述要求决定采用整幅画面还是整幅画面中的一部分。例如，当表达设备中某零件的外形结构时，可从简化或虚拟的整体设备图上给定部位通过标弓|编号拉出该零件，给以放大特写，而不必给出表达整台设备的全部图，以免削弱插图的辅助作用。对于幅面特别大、又不宜缩小的插图，最好不要使用。一般不要做插页。在论文中使用插图时，同类型或同等重要的插图的幅面应尽可能保持一致;为方便比较，可以把类似的图(如两个图的纵或横坐标轴相同)合并起来。
4)要按照出版物对插图的制作要求来设计制作插图。插图的规范性体现在多个方面，例如，插图的构成要素要全面，不得缺项;插图的图面布置要合理、清晰美观;插图的图序、图题、幅面尺寸，插图中的文字、量和单位、线型、标目、标值及设计方法等，均要符合有关规定和惯例;照片图要真实、清晰，主题鲜明、重点突出，反差要适中;在同-篇论文甚至同一出版物的所有论文中，插图的风格和体例应当一致。
5)作者应按文字表达来配图，再按图的内容来周密设计图，做到图文相辅相成，互为补充。对插图已经表达清楚的内容，就不必再用文字重复叙述。插图与文字恰当配合，表现为合理安排插图的位置以及图文表达的一致性两个方面。插图位置安排的原则通常有随文排,先出现文字叙述后出现插图，不要跨节等。图文表达的一致性，通常要求插图与正文对同一对象的表达要一致且相互呼应，文中叙述的关于图的内容在图中能够对应，图中使用的术语、符号与正文一致，等等。
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