）

工程是人類有目的、有組織地改造客觀世界的活動和主要方式。工程科學(xué)是以工程為研究對象，運用綜合性的知識體系；是反映所有工程共同特征和規(guī)律、站在諸多工程技術(shù)知識和工程管理知識之上的具有最高系統(tǒng)性質(zhì)的知識。國家自然科學(xué)基金項目工程科學(xué)所從事的研究主要屬于應(yīng)用基礎(chǔ)研究，即要針對具體實際科學(xué)目的或目標，為獲得應(yīng)用原理性新知識的獨創(chuàng)性研究。對于工程科學(xué)，基金項目不僅要回答“知其然”，更要回答“知其所以然”。本文在作者曾經(jīng)探討國家自然科學(xué)基金工程科學(xué)項目選題、科學(xué)問題、“機理”類項目研究內(nèi)涵、“模型”類項目研究內(nèi)涵、工程系統(tǒng)演化過程研究內(nèi)涵、基金申請的科學(xué)假說等問題的基礎(chǔ)上，對國家自然科學(xué)基金工程科學(xué)項目的申報書書寫提出建議，以利于國家自然科學(xué)基金的申報、評審和研究工作。

1、選題方向：選擇適宜的科學(xué)研究領(lǐng)域

在一個或者眾多工程領(lǐng)域中，申請者要運用觀察、比較、分析、歸納等科學(xué)方法，將看似沒有聯(lián)系、沒有規(guī)律的工程現(xiàn)象，依據(jù)工程過程發(fā)生的本質(zhì)，將要研究工程演化過程中具有共同自然規(guī)律的各種現(xiàn)象凝練、抽象成科學(xué)問題。該過程是對工程問題的深化與升華，并非工程本身。工程系統(tǒng)有其自身發(fā)生、發(fā)展的演化規(guī)律，基金申請者應(yīng)注重發(fā)現(xiàn)、掌握這些規(guī)律，進而透過工程現(xiàn)象看本質(zhì)，提出工程現(xiàn)象的原理是什么? 為什么發(fā)生？怎樣發(fā)生? 對應(yīng)什么科學(xué)問題。因此，申請者要掌握工程形成過程中的結(jié)構(gòu)、環(huán)境及其相互作用時的不同演化階段，即從孕育到潛伏、潛伏到發(fā)生、發(fā)生到爆發(fā)、爆發(fā)到持續(xù)、持續(xù)到衰減、衰減到終止等過程。工程中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部元素之間、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間、系統(tǒng)與環(huán)境之間不同演化階段一般具有不同的科學(xué)問題，不同科學(xué)問題具有不同的研究內(nèi)容、采用不同的研究方法和研究方案并相應(yīng)得到不同的研究結(jié)果。

2、申報題目：凝練準確的科學(xué)問題

申報題目本身應(yīng)是一個科學(xué)問題，或者是從幾個科學(xué)問題中凝練出的精華。在項目名稱有限的字數(shù)內(nèi)，讓專家和基金管理者能夠明白申請者具體做什么研究，或研究對象是什么，或用什么研究方法，或擬解決什么科學(xué)問題；體現(xiàn)出“基礎(chǔ)研究”或“應(yīng)用基礎(chǔ)研究”的內(nèi)涵，不是技術(shù)工藝、產(chǎn)品設(shè)計、技術(shù)應(yīng)用、工程設(shè)計或施工問題。應(yīng)當準確恰當，簡明具體，醒目規(guī)范，主題明了，字數(shù)適中，不應(yīng)當引起歧義與誤解。切忌皮大餡小，盲目拔高，詞語重復(fù)，語序錯亂。項目名稱不可太大、空洞或太長等。申報題目如果有新概念、新含義、限定性詞語或有特指范圍，甚至可能引起歧義的題目，應(yīng)在立項依據(jù)中應(yīng)予以說明。凝練的科學(xué)問題是整個申請書的靈魂，申請書要圍繞這個主線或中心來撰寫。

3、摘要：包括研究目的、方法、內(nèi)容與應(yīng)用前景

摘要是申請書的縮寫，需要包含申請書的精髓。因此，摘要具體要求就是要明確項目是哪類工程問題及對應(yīng)的科學(xué)問題及其研究目的；重點是突出申請者與研究方法相對應(yīng)的研究內(nèi)容新見解；以第三人稱的角度采用科學(xué)語言，撰寫時不列舉例證，不描述研究過程，不自我評價，不用不通用的縮寫詞或代碼，不用圖、表、化學(xué)結(jié)構(gòu)式及數(shù)學(xué)公式等；不要與研究目標雷同。

4、關(guān)鍵詞：代表申請書主題內(nèi)容的單詞或詞組

關(guān)鍵詞從申請書中萃取出的、表示主題內(nèi)容信息、能反映申請書主題概念的條目和單詞、詞組或術(shù)語。一級學(xué)科名詞如動物學(xué)、物理學(xué)、力學(xué)等及意義寬泛的詞匯如安全、保護、表達等不宜作為關(guān)鍵詞。關(guān)鍵詞是分派函審專家、檢索申請者研究內(nèi)容的一個重要依據(jù)。

5、立項依據(jù)：回答為什么要選擇什么樣的科學(xué)問題

  立項依據(jù)可以依照以下幾個方面進行論述。

⑴ 工程背景。以眾多工程現(xiàn)象、事實為背景，描述與選題緊密相關(guān)的、具體的、本質(zhì)相同工程問題；用幾個或幾類最典型、最準確的工程實例來說明。

⑵ 提出科學(xué)問題。這幾個（類）工程實例對應(yīng)的科學(xué)本質(zhì)是什么？以自然現(xiàn)象為基礎(chǔ)，凝練、抽象、升華，對應(yīng)什么實質(zhì)與基本規(guī)律，并凝練出科學(xué)問題。該科學(xué)問題屬于較大范圍的大概念。提出的科學(xué)問題要明確、具體，不宜太宏觀、太大。

⑶ 研究現(xiàn)狀評述。針對所凝練的科學(xué)問題的整體研究水平、地位和影響等方面問題，選用最新、最經(jīng)典的國內(nèi)、外文獻，分門別類地對研究現(xiàn)狀進行總結(jié)、歸納，反映最新、最經(jīng)典成果水平；從科學(xué)理論、模型建立、數(shù)值模擬、實(試)驗手段及研究方法、演化機理、結(jié)果結(jié)論等方面進行評述，即闡述文獻中在科學(xué)理論、模型建立、數(shù)值模擬、實(試)驗手段及研究方法、演化機理、結(jié)果結(jié)論等方面解決了哪些問題。

⑷ 存在及擬解決的科學(xué)問題。說明前期研究的科學(xué)問題什么內(nèi)容、哪些方面、哪些子題、哪些部分還沒有解決，或尚無研究清楚、或不深入、甚至有錯誤，直接阻止了工程問題解決，是解決工程問題的瓶頸。進而凝練沒有解決、但可能解決的、擬解決的科學(xué)問題。擬解決的科學(xué)問題描述中，一般應(yīng)包括關(guān)鍵科學(xué)問題和關(guān)鍵技術(shù)（特別是實驗技術(shù)）問題，為論述申請書學(xué)術(shù)上的可行性奠定基礎(chǔ)。

⑸ 選題科學(xué)意義?？蓮臄M解決科學(xué)問題完成后產(chǎn)生的工程意義、社會意義談起，進而重點闡述科學(xué)意義。工程意義可從工程穩(wěn)定性、工程優(yōu)化、經(jīng)濟實用等方面說明；社會意義可從社會穩(wěn)定、環(huán)保、民生、生命財產(chǎn)及生產(chǎn)安全等方面說明；科學(xué)意義須從科學(xué)理論、模型建立、數(shù)值模擬、實驗手段、演化機理、結(jié)果結(jié)論等方面的特色和創(chuàng)新之處、學(xué)術(shù)影響、對學(xué)科的推動作用等方面進行說明。襯托出工程問題和擬解決科學(xué)問題的重要性、緊迫性。

⑹ 項目研究思路。在前人基礎(chǔ)上，要解決什么、如何解決擬解決科學(xué)問題（或子題），結(jié)合項目的技術(shù)路線，簡介研究內(nèi)容的前后順序、步驟及其邏輯關(guān)系等怎么開展研究工作。不要與摘要雷同。

⑺ 應(yīng)用前景。如果解決了擬解決科學(xué)問題（或子題）內(nèi)中的關(guān)鍵科學(xué)問題，在相關(guān)工程領(lǐng)域中具有廣闊應(yīng)用前景。

撰寫立項依據(jù)時的注意事項：

⑴ 針對性要強，開門見山。泛泛表達的語句、眾所周知及與主題無關(guān)的論述不要寫，如：“隨著我國經(jīng)濟迅速發(fā)展……”、“隨著煤炭工業(yè)的蓬勃發(fā)展……”等。

⑵ 題目可能引起歧義的必須要在立項依據(jù)中解釋清晰，不能有多解，引起誤解。

⑶ 參考文獻要新、要經(jīng)典、要與前面科學(xué)理論、模型建立、數(shù)值模擬、實驗手段、演化機理、結(jié)果結(jié)論等的分類相對應(yīng)。

6、研究內(nèi)容：回答對擬解決的科學(xué)問題具體做什么

⑴ 針對擬解決的科學(xué)問題，分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成部分、時空秩序和聯(lián)系規(guī)則，相應(yīng)建立結(jié)構(gòu)模型；分析系統(tǒng)內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境相互作用的基礎(chǔ)上，建立環(huán)境模型；分析結(jié)構(gòu)與環(huán)境的相互作用及其演化過程，建立演化機理模型與本構(gòu)關(guān)系。

⑵ 從系統(tǒng)的孕育開始，經(jīng)歷潛伏、發(fā)生、爆發(fā)、持續(xù)、衰減，直到終止的過程中每一個階段發(fā)生的機械（力學(xué)）、物理、化學(xué)、生物、甚至社會現(xiàn)象。如果工程承受外界靜力、動力作用，須建立工程系統(tǒng)模型的靜力、動力學(xué)本構(gòu)關(guān)系；如果工程承受外界流體作用，須建立工程系統(tǒng)模型的固體-流體相互作用的力學(xué)本構(gòu)關(guān)系；如果工程承受外界機械(力學(xué))-化學(xué)作用，須建立工程系統(tǒng)模型的力學(xué)-化學(xué)本構(gòu)關(guān)系；如果工程承受外界機械(力學(xué)) -物理-生物作用，則須建立工程系統(tǒng)模型的機械(力學(xué))-物理-生物本構(gòu)關(guān)系。

⑶ 數(shù)學(xué)模型要具體到基本假設(shè)、微分方程或積分方程還是能量方程進行描述。甚至包括本構(gòu)模型及其判據(jù)、初始條件、邊界條件、解法等。當然一般數(shù)學(xué)模型為非線性模型。

⑷ 實驗要具體到利用什么原理，測試什么變量；明確說明測試的量與理論分析的關(guān)系。

⑸ 求解方法要具體到什么數(shù)值法、什么解析法等。

研究內(nèi)容要注意：

⑴ 將擬解決的科學(xué)問題進一步分解，論述具體、深入、創(chuàng)新性地要做什么，使研究團隊可依照研究內(nèi)容進行具體落實研究工作。

⑵ 理論（模型）研究、數(shù)值方法、實驗（試驗）研究，必須要有側(cè)重，要有深度，對研究內(nèi)容有深的理解和認識；處理好具體內(nèi)容與保密的關(guān)系。

⑶ 研究內(nèi)容（強調(diào)做什么）緊扣科學(xué)問題、與研究方案（強調(diào)怎么做）、技術(shù)路線（強調(diào)研究思路、步驟和順序）邏輯上要一致、要能夠?qū)嵤⒑魬?yīng)選題。

⑷ 研究內(nèi)容反對“大題小作”，提倡“小題深作”、“小題精作”；同時要具體、創(chuàng)新、重點突出，要有學(xué)術(shù)深度。

⑸ 如果理論研究、實驗研究、模型研究、方法研究等只是項目整體的部分研究內(nèi)容，最終研究內(nèi)容要歸題到擬解決的科學(xué)問題上。

7、研究目標：回答擬解決的科學(xué)問題完成后達到的科學(xué)目的

針對所要研究擬解決的科學(xué)問題，通過理論、實驗及數(shù)值模擬等研究過程，回答：⑴ 探討、揭示什么規(guī)律或發(fā)生機理；⑵ 提出、建立什么理論（模型、判據(jù)）；⑶ 闡明、闡述什么原理；⑷ 利用什么方法求解方程或證實什么結(jié)果；⑸ 通過什么手段，解決什么問題；⑹ 通過什么研究，達到什么科學(xué)目的。

研究目標一般是與內(nèi)容對應(yīng)的，一項研究內(nèi)容對應(yīng)一個或幾個科學(xué)目標，也可能幾項研究內(nèi)容對應(yīng)一個科學(xué)目標；避免過大或空泛或非學(xué)術(shù)目標。

8、擬解決關(guān)鍵科學(xué)問題：回答擬解決科學(xué)問題中的難點、重點問題

擬解決關(guān)鍵科學(xué)問題主要是項目擬解決科學(xué)問題中范圍更小、且重要的瓶頸問題，解決后一通百通。是研究內(nèi)容的難點或重點問題，或研究過程中對達預(yù)期目標有重要影響的部分研究內(nèi)容或因素，或為達預(yù)期目標所必須掌握的關(guān)鍵技術(shù)或研究手段。要緊緊圍繞擬解決科學(xué)的問題，不要偏離。

9、研究方案：回答對擬解決科學(xué)問題怎樣去做來完成研究內(nèi)容

研究方案包括有關(guān)方法、技術(shù)路線、實驗手段、關(guān)鍵技術(shù)等說明。

⑴ 研究方法：一般包括采取調(diào)研與現(xiàn)場考察、實驗研究、理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場應(yīng)用和綜合分析相結(jié)合的研究方法。

各種主要方法應(yīng)具體論述怎樣去實現(xiàn)研究內(nèi)容細節(jié)過程，具體的想法和思路、方法和手段。詳細、具體論述，彰顯出對擬解決科學(xué)問題的已經(jīng)有深入的前期思考、理解和準備。但也要注意論述的尺度和方法，不要讓專家誤解為擬解決的科學(xué)問題很簡單或已經(jīng)完成了。

⑵ 技術(shù)路線：回答完成擬解決科學(xué)問題的途徑、步驟、方法與內(nèi)容上的邏輯性。

主要回答以擬解決科學(xué)問題為主線，研究內(nèi)容的流程、順序及內(nèi)在邏輯關(guān)系和步驟。強調(diào)研究思路和過程在邏輯上的先后順序、相互協(xié)調(diào)、相互銜接、相互配合的關(guān)系。具體撰寫時采用語言敘述與流程過程圖相配合的方式。

⑶ 實驗手段：介紹實驗中具有創(chuàng)新性的具體措施,包括實驗方法、操作步驟、試驗材料、化學(xué)試劑、試驗儀器、試驗設(shè)備等等。

⑷ 關(guān)鍵技術(shù)：項目實施過程中特別在實驗過程中至關(guān)重要的技術(shù)和措施。

10、可行性：回答完成擬解決科學(xué)問題在主、客觀條件與學(xué)術(shù)上的可能性

⑴ 主觀上可行性。包括項目主持人和項目隊伍結(jié)構(gòu)包括知識結(jié)構(gòu)、專業(yè)結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)，前期研究基礎(chǔ)及學(xué)術(shù)聲譽、科學(xué)品格、興趣愛好、獻身精神、學(xué)術(shù)專長等。

⑵ 客觀上可行性。包括各種軟硬件條件如文獻資料、實驗室條件、經(jīng)費、單位支持、國際合作、已有的研究基礎(chǔ)等。

⑶ 學(xué)術(shù)上可行性。依據(jù)科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平、研究隊伍的研究能力，體現(xiàn)“擬解決關(guān)鍵科學(xué)問題”和“關(guān)鍵技術(shù)問題”在學(xué)術(shù)上的可能性。

⑷ 如果條件不具備，補充什么條件并如何完成研究內(nèi)容。

⑸ 可行性分析論述為什么能做，告訴專家為什么所研究內(nèi)容合理，目標明確，研究方案切實可行。

11、特色與創(chuàng)新之處：擬解決科學(xué)問題中的學(xué)術(shù)特點與學(xué)術(shù)新穎性

緊緊圍繞擬解決的科學(xué)問題，在探討發(fā)生機理、分析方法上（理論、解析或數(shù)值方法）、實驗手段或方法、研究內(nèi)容、研究目標、研究方法或預(yù)期成果等方面學(xué)術(shù)上的創(chuàng)新點。即發(fā)現(xiàn)新問題、提出新概念、采用新方法、設(shè)計新實驗、論證新定理、建立新模型、驗證新理論、尋求新規(guī)律、解釋新現(xiàn)象、得到新結(jié)果等具有探索未知事物、揭示自然規(guī)律的觀點和原理。應(yīng)當注意：

⑴ 創(chuàng)新點要具體、明確，避免把“創(chuàng)新”擴大化。

⑵ 不要泛泛談多學(xué)科交叉。填補國、內(nèi)外空白不能說是創(chuàng)新和特色。

⑶ 不要將非線性科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、協(xié)同學(xué)、突變理論、采礦學(xué)、地質(zhì)學(xué)等學(xué)科交叉視為創(chuàng)新，要聚焦到一點或幾點。

⑷ 提出申請人的研究特色和新穎的學(xué)術(shù)思想，與擬解決的“關(guān)鍵科學(xué)問題”和“關(guān)鍵技術(shù)問題”相呼應(yīng)。

12、研究基礎(chǔ)

   包括與所選擇科學(xué)問題相關(guān)的前期研究學(xué)術(shù)積累和完成擬解決的科學(xué)問題及其研究內(nèi)容的主客觀條件。注重研究工作的學(xué)術(shù)積累的與申報書的相關(guān)性、典型性、時效性。

13、申請書的整體要求與建議

⑴ 邏輯上要前后一致。立項依據(jù)、研究內(nèi)容、科學(xué)目標、擬解決關(guān)鍵科學(xué)問題與創(chuàng)新之處、研究方案(研究方法、技術(shù)路線等)、可行性等，要始終圍繞工程問題所凝練的科學(xué)問題展開，以擬解決的科學(xué)問題為主線進行論述。

⑵ 對于研究特殊性或差異化的科學(xué)問題，要在申請書中始終體現(xiàn)與普遍性問題的差異，突出特殊性。如急傾斜與緩傾斜礦體、薄煤層與中厚煤層、淺層與深層礦體、薄基巖與厚基巖、深部與淺部開采、充水與無水邊坡等在分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)環(huán)境及相互作用過程（系統(tǒng)演化）等方面的差異應(yīng)始終體現(xiàn)差異性。

⑶ 研究內(nèi)容強調(diào)對擬解決的科學(xué)問題具體做什么，而研究目標強調(diào)研究內(nèi)容完成后所達到的科學(xué)目的，研究方案強調(diào)對研究內(nèi)容怎么做，技術(shù)路線強調(diào)研究內(nèi)容的順序、步驟與邏輯關(guān)系。研究內(nèi)容、科學(xué)目標、研究方案及技術(shù)路線之間密切聯(lián)系，是對擬解決的科學(xué)問題不同方面的描述，不要混淆。

⑷ 書寫格式要科學(xué)規(guī)范，包括參考文獻引用，西文字母大小寫和正斜體，物理量及單位，數(shù)字的使用，公式、表格、化學(xué)表達式等規(guī)范書寫。

⑸ 語言表述要科學(xué)和規(guī)范，文字精煉，避免繁瑣，杜絕口語化。采用科學(xué)語言、科學(xué)數(shù)據(jù)，利用科學(xué)推理，符合邏輯。申請書中的標點符號、參考文獻引用，西文字母大小寫和正斜體，物理量及單位，數(shù)字的使用，公式、表格、化學(xué)表達式等書寫要規(guī)范。盡量少用“我們”、“本文”、“本項目”、“該項目”、“本課題”、“本部分”、“筆者”、“首先”、“接著”、“然后”、“最后”等口語化用詞；多余的“的”、“了”、“其”等字應(yīng)刪除；正確地使用“的、地、得”等，慎用“基于”、“針對”等詞語，避免用“大概”、“可能”、“10余項（篇）”、“一定的”、“較多（少）”等在“量”的概念上不確定的詞匯，在一句話后盡量少用括號進行解釋。

⑹ 要有一個開放的學(xué)術(shù)態(tài)度，注意學(xué)科交叉融合，注重學(xué)術(shù)交流合作；要學(xué)習(xí)、掌握系統(tǒng)科學(xué)思維方式，掌握基礎(chǔ)科學(xué)的基本概念、方法、手段；學(xué)術(shù)研究要追求知其然，更要知其所以然；即掌握事物發(fā)展（演化）的來龍去脈、前因后果，尋求基礎(chǔ)研究的規(guī)律性。