国家自然科学基金工程科学项目申报书书写建议.doc

国家自然科学基金工程科学项目申请书书写建议王来贵1 朱旺喜2（1辽宁工程技术大学力学与工程学院 辽宁阜新 ，123000；2国家自然科学基金委员会 工程与材料科学部 北京，100085）工程是人类有目的、有组织地改造世界的活动和主要方式1-2。工程科学是以工程为研究对象，运用综合性的知识体系；是反映所有工程共同特征和规律、站在诸多工程技术知识和工程管理知识之上的具有最高系统性质的知识3。国家自然科学基金项目工程科学所从事的研究主要属于应用基础研究，即要针对具体实际科学目的或目标，为获得应用原理性新知识的独创性研究。对于工程科学，基金不仅要回答“知其然”，更要回答“知其所以然”。本文在探讨国家自然科学基金工程科学项目选题4、科学问题5、“机理”类项目6、“模型”类项目7的基础上，对国家自然科学基金工程科学项目的申报提出建议。1、选题：选择适宜的科学研究领域在一个或者众多工程领域中，申请者要运用观察、比较、分析、归纳等科学方法，将看似没有联系、没有规律的工程现象，依据工程过程发生的本质，将要研究工程演化过程中具有共同自然规律的各种现象凝练、抽象出科学问题。该过程是对工程问题的深化与升华，并非工程本身。工程科学本身具有其发生、发展的规律，基金申请者应注重发现、掌握这些规律，进而透过工程现象看本质，提出工程现象的原理是什么? 为什么发生？怎样发生? 对应什么科学问题。因此，申请者要掌握工程形成过程中的结构（内因）、外界环境（外因）及其相互作用时的不同演化阶段，即从孕育到潜伏、潜伏到发生、发生到爆发、爆发到持续、持续到衰减、衰减到终止等。工程中不同的结构（内因）、外界环境（外因）、不同演化阶段一般具有不同的科学问题，不同科学问题可能采用不同的研究方法并相应得到不同的研究结果。2、申报题目：凝练准确的科学问题。申报题目本身应是一个科学问题，或者是从几个科学问题中凝练出的精华。在项目名称有限的字数内，让专家和基金管理者能够明白申请者具体做什么研究，或研究对象是什么，或用什么研究方法，或拟解决什么科学问题；体现出“基础研究”或“应用基础研究”的内涵，不是技术、应用或工程问题。应当准确恰当，简明具体，醒目规范，主题明了，字数适中，不应当引起歧义与误解。切忌皮大馅小，盲目拔高，词语重复，语序错乱。项目名称不可太大、空洞或太长等。申报题目如果有新概念、新含义或有特指范围，在立项依据中应予以说明。3、摘要：包括研究目的、方法、内容与应用前景。 明确项目是哪类工程问题及对应的科学问题及其研究目的。 重点是突出申请者研究方法与研究内容的新见解。 采用科学语言，以第三人称的角度，不列举例证，不描述研究过程，不自我评价，不用图、表、化学结构式及数学公式等。 不要与研究目标雷同。4、关键词：代表申请书主题内容的单词或词组。关键词从申请书中萃取出的、表示主题内容信息、能反映申请书主题概念的条目和单词、词组或术语。一级学科名词如动物学、物理学等及意义宽泛的词汇如安全、保护、表达等不宜作为关键词。5、立项依据：回答为什么要选择什么样的科学问题。 工程（管理、经济、科学等）背景。以众多工程（管理、经济、科学等）、事实为背景，描述与选题紧密相关的、具体的、本质相同工程问题；用几个（类）最典型、最准确的工程（管理、经济、科学等）实例来说明。 提出科学问题。这几个（类）工程（管理、经济、科学等）实例对应的实质问题是什么？以自然现象为基础，凝练、抽象、提出科学问题。对应什么科学问题？凝练科学问题。该科学问题属于较大范围的大概念。提出的科学问题要明确、具体，不宜太宏观、太大。 研究现状回顾。针对所凝练科学问题的整体研究水平、地位和影响等方面问题，从科学方法、模型建立、数值模拟、实(试)验手段及方法、演化机理、结果结论等方面选用最新、最经典的国内、外文献，分门别类地对研究现状进行总结、归纳，反映最新、最经典成果水平。 文献综合评述。说明前期研究了该科学问题什么的内容，选取的科学问题在哪些方面、哪些子题、哪些部分还没有解决，或尚无研究清楚、或不深入、甚至有错误，直接阻止了工程、技术问题解决，是解决工程问题的瓶颈，进而进行综合评述。项目要研究的科学问题属于本项目所凝练的、较小范围的、部分科学问题或子题。 选题科学意义。可从科学问题具有的工程（管理、经济、科学等）意义、社会意义谈起，进而阐述科学意义。工程意义可从工程稳定性、工程优化、经济实用等方面说明；社会意义可从社会稳定、环保、民生、生命财产及生产安全等方面说明；科学意义可从科学方法、模型建立、数值模拟、实验手段、演化机理、结果结论等方面产生的影响、推动作用进行说明。衬托出工程问题和对应子科学问题的重要性、紧迫性。 项目研究思路。在前人基础上，要解决什么、如何解决、尚无解决好的部分科学问题（或子题），简介项目的研究思路、怎么开展研究工作。 应用前景。如果解决了项目中提出的部分科学问题（或子题）内中的哪些关键科学问题，在相关工程领域中具有广阔应用前景。立项依据注意事项： 针对性要强，开门见山。泛泛表达的语句、众所周知及与主题无关的内容不要写，如：“随着我国经济迅速发展”、“随着煤炭工业的蓬勃发展”等。 题目可能引起歧义的必须要在立项依据中解释清晰，不能有多解，引起误解。 参考文献要新、要经典、要与前面科学方法、模型建立、数值模拟、实验手段、演化机理、结果结论等的分类相对应。6、研究目标：回答科学问题解决后达到的科学目的。针对所研究的科学问题，通过理论、实验及数值模拟研究，回答： 探讨、揭示什么规律或发生机理； 提出、建立什么理论（模型、判据）； 阐明、阐述什么原理； 利用什么方法求解方程或证实什么结果； 通过什么手段，解决什么问题； 通过什么研究，达到什么科学目的。研究目标是与内容对应的，可不讲具体工程（管理、经济、科学等）背景、应用前景。避免过大或空泛和非学术目标。7、研究内容：回答对科学问题具体要做什么。 将凝练的科学问题分解并具体化的过程。内容要具体、细致，使研究团队可依照研究内容进行具体落实研究工作。 回答揭示工程（管理、经济、科学等）从孕育开始，经历潜伏、发生、爆发、持续、衰减，直到终止的过程中每一个阶段发生的物理、力学、化学甚至生物现象。如果工程承受外界静力、动力作用，须建立工程系统模型的静力、动力学本构关系；如果工程承受外界流体作用，须建立工程系统模型的固体-流体相互作用的力学本构关系；如果工程承受外界物理(力学)-化学作用，须建立工程系统模型的力学-化学本构关系；如果工程承受外界物理(力学)-生物作用，则须建立工程系统模型的力学-生物学本构关系。 数学模型要具体到基本假设、微分方程或积分方程还是能量方程进行描述。甚至包括本构模型及其判据、初始条件、边界条件、解法等。当然一般数学模型为非线性模型。 实验要具体到利用什么原理，测试什么变量；明确说明测试的量与理论分析的关系。 求解方法要具体到什么数值法、什么解析法等。研究内容要注意： 理论（模型）研究、数值方法、实验（试验）研究，必须要有侧重，要有深度，对研究内容有深的理解和认识；处理好具体内容与保密的关系。 研究内容紧扣科学问题、与研究方案逻辑上要一致、要能够实施、呼应选题。 研究内容反对“大题小作”，提倡“小题深作”、“小题精作”；同时要具体、重点突出，要有学术深度。8、拟解决关键科学问题:回答解决科学问题中的难点、重点问题。拟解决关键科学问题主要是项目中已经分解的科学问题中更小、且重要的瓶颈问题，解决后一通百通。是研究内容的难点或重点问题，或研究过程中对达预期目标有重要影响的部分研究内容或因素，或为达预期目标所必须掌握的关键技术或研究手段。要紧紧围绕科学问题，不要偏离。9、创新之处：要解决科学问题中的学术创新。紧紧围绕已经分解的科学问题，在探讨发生机理、分析方法上（理论、解析或数值方法）、实验手段或方法、研究内容、研究目标、研究方法或预期成果等方面学术上的创新点。即发现新问题、提出新概念、采用新方法、设计新实验、论证新定理、建立新模型、验证新理论、寻求新规律、解释新现象、得到新结果等具有探索未知事物、揭示自然规律的观点和原理。 创新点要具体、明确，避免把“创新”扩大化。 不要泛泛谈多学科交叉。填补国、内外空白不能说是创新和特色。 不要将非线性科学、系统科学、协同学、突变理论、采矿学、地质学等学科交叉视为创新，要聚焦到一点或几点。 提出申请人的研究特色和新颖的学术思想，与拟解决的关键问题”相呼应。10、研究方案：回答怎样去做研究内容。 研究方案主要阐述怎样去实现研究内容的细节过程，具体的想法和思路、方法和手段。 研究方案论述的越详细、越具体，说明你对该问题的理解就越深入。但也要注意论述的尺度和方法，不要让专家误解为所研究的问题很简单或已经完成了。 注意：研究内容重点阐述做什么，研究方案重点回答怎样做。11、可行性：回答完成科学问题在主、客观条件与学术上的可能性。 项目主观上可行性。包括项目主持人和项目队伍结构包括知识结构、专业结构、年龄结构，以前研究基础，学术声誉、科学品格、兴趣爱好、献身精神、学术专长等。 客观上可行性。包括各种条件如文献资料、实验室条件、经费、单位支持、国际合作、已有的研究基础等。 学术上可行性。依据科学技术发展水平、研究队伍的研究能力，体现“拟解决关键科学问题”学术上的可行性。 如果条件不具备，如何补充条件并完成研究内容。 可行性分析论述为什么能做，告诉专家为什么所制订的研究方案可以实现。12、技术路线：回答完成科学问题途径、步骤、方法与内容上的逻辑性。 以科学问题为主线，研究内容的流程、顺序及内在逻辑关系和步骤。 强调研究思路和过程在逻辑上的先后顺序、相互协调、相互衔接、相互配合的关系。 语言叙述与流程过程图相配合。13、申请书的整体要求 逻辑上要前后一致。立项依据、研究内容、科学目标、拟解决关键科学问题与创新之处、研究方案、可行性及技术路线等，要始终围绕工程问题所凝练的科学问题为主线进行论述。 对于差异化的科学问题，要在申请书中始终体现与普遍性问题的差异，突出特殊性。如急倾斜与缓倾斜矿体、薄煤层与中厚煤层、浅层与深层矿体、薄基岩与厚基岩、深部与浅部开采等在系统结构、系统环境及系统演化等方面的差异。 书写格式要科学规范，包括参考文献引用，西文字母大小写和正斜体，物理量及单位，数字的使用，公式、表格、化学表达式等规范书写。语言表述要科学和规范，文字精炼，避免繁琐，杜绝口语化。采用科学语言、科学数据，利用科学推理，符合逻辑。尽量少用“我们”、 “本文”、 “本项目”、 “笔者”、 “接着”、 “最后”、 “其”等词；多于的“的”、“了”字应删除；在一句话后少用括号进行解释。主要参考文献1 沈珠江.论技术科学与工程科学J，中国工程科学，2006.3 18(3),18-21.2 汪应洛,王宏波.工程科学与工程哲学J,自然辩证法研究，2005,21（9），59-64.3 王连成.工程工程系统工程系统论与工程科学体系J，中国工程科学，2001,3（6），15-18.4 王来贵，朱旺喜.探讨国家自然科学基金工程科学项目的选题J，中国科学基金, 2011, 4,244-246. 5 王来贵，朱旺喜.以科学问题为主线申报国家自然科学基金项目J，中国科学基金，2007， 1，39-42.6 王来贵，朱旺喜.浅析国家自然科学基金“机理”类项目的研究内涵J，中国科学基金，2009, 1,47-49.7 王来贵，朱旺喜.探析国家自然科学基金“模型”类项目的研究内涵J，中国科学基金，2010, 3,175-178.联系方式：王来贵地址：辽宁省阜新市辽宁工程技术大学力学与工程学院，123000电话：13804184318E-mail：wanglg128vip.sina.com；1611525041qq.com