有序策劃和管理科研方向是科研人員的基本功。很多高校年輕教師和科研人員在規劃自己的科研方向時混亂無序，造成科研方向管理體系不完整、方向重復冗余、文件錯亂丟失、教師網頁科研方向介紹混亂、研究生選題困難，嚴重影響開展有條理的科研。關鍵的原因是缺乏一個有條理的科研課題管理系統。科研方向規劃是指建立帶有代碼編號體系的層級式項目或課題序列。一個項目可以包括多個課題。科研計劃是指針對每個項目或課題撰寫的項目或課題經費申請書或規劃書和具體工作計劃。

科研工作的項目或課題管理體系與企業產品研發工作管理體系具有類似的地方，也有不同的地方。企業的產品研發活動具體分為項目管理（協調）、分析（計算）、設計、測試四大工作職能。分析和測試工作須支持設計工作。企業通常將研發任務及其文檔的管理具體劃分為PTM、ATM、DTM、TTM四大職能任務管理系統，按照時間軸上所期望或要求的三個產品設計階段（方案設計、詳細設計、量產化設計）進行管理和簽收。

在PTM（Program Task Management，項目任務管理）系統中，協調工程師與客戶聯系產品項目研發要求，撰寫項目計劃書和研發（分析、設計、測試）項目任務需求書，管理內部和外包的研發資源和設計驗證階段的進度，統籌協調分析、設計和測試等工作職能，組織設計和驗證評審，選擇供應商，管理產品材料成本和研發成本，收集供應商樣品，制作樣機，安裝調試樣機，交付設計給制造，量產化銜接，交付量產化產品給客戶。企業的一個項目通常是指一個產品的全部研發活動。一個任務是指在給定項目中某個工作職能的一項具體分解任務，例如制圖。

在ATM（Analysis Task Management，分析任務管理）系統中，分析工程師進行模擬計算分析，包括性能（一維氣體、一維液體、三維計算流體動力學、三維振動等）和耐久性。在DTM（Design Task Management，設計任務管理）系統中，設計工程師設計系統和部件，繪制草圖，選用標準件，建立三維模型，制作二維圖紙，檢查封裝性。在TTM（Testing Task Management，測試任務管理）系統中，測試工程師測試系統和部件的性能和耐久性。

對于上述每個任務管理系統，企業都需要建立一個任務管理匯總表，涵蓋分解的詳細任務名稱、輸入條件、輸出結果、標準工時（內部和外包）、工作方法和標準工作流程、交付內容及文檔，以便管理工作量和協調上述四大任務管理系統。分解任務和確立每個任務的工作方法是企業的技術核心。這樣的產品研發管理體系以任務為基本元素，實施工作量管理，力求涵蓋產品的四大屬性（性能，耐久性，封裝性，成本）。雖然企業的產品研發主要是針對新產品，但是研發任務從技術性質上講，多數仍然是不具有創新性的常規工作。

與企業的產品研發活動管理相比，高校或科研院所的科研活動管理具有非常不同的以下三個特征：（1）大中型企業通常按照協調、分析、設計、測試職能劃分部門，使得一個課題或一個人通常僅從事一項工作職能；而對比在高校的科研活動中，一個課題通常需要完成分析、設計、測試這三項職能，尤其是分析和測試；（2）企業的任務管理系統包括大量不具備創新性的常規工作任務，例如使用發動機性能模擬軟件計算功率；而對比在高校的科研活動中，科研課題必須具有創新性，因此通常無需執行企業中存在的常規任務；（3）企業的研發活動規劃是圍繞產品進行的，而高校的科研活動不一定是圍繞產品進行的，更多地是圍繞科學機理或研究方法進行的。

因此，高校的科研方向規劃體系具有與企業產品研發管理體系截然不同的需求和特征，這就要求高校的科研方向管理體系以課題為基本元素，實施創新性管理，力求在新發現、新方法、新技術上有所創新。具體來講，體現在以下三層模式構建方法上。

第一，科研方向規劃體系的頂層是反映學術特征和學術特色的主要專業方向關鍵詞，以及支持該主要方向的其他擴展方向和基礎輔助方向。學術特征是指從教育部學科目錄或國家自然科學基金方向目錄中提煉出來的專業方向，例如熱力學、動力學、自動控制等。學術特征不是企業產品的四大屬性（性能，耐久性，封裝性，成本），更不只是產品實體名稱。學術特色是指研究的特點，比如高原性能、低溫燃燒、系統設計等。擴展方向是指從主要方向有邏輯地延伸出來的相關方向，例如當動力機械系統設計作為主要研究方向時，動力機械與其匹配設備之間的系統集成優化就是一個很有必要開展研究的擴展方向。基礎輔助方向是指支持主要方向和擴展方向的通用基礎方向。例如，系統工程、可靠性工程、試驗設計與優化是發動機系統設計與系統集成優化的三個輔助方向。做好基礎輔助方向上的更具普適性的科研，能夠直接幫助主要方向和擴展方向的科研，而且也符合高校科研需要偏重基礎研究和應用基礎研究的學術要求。在研究手段上可以是分析（計算）、設計、測試等。

需要注意的是，國家自然科學基金的研究方向目錄雖然能夠給出比較明確的學術特征，但是通常無法指明學術特色。而且，在科研活動跨學科交織的情況下，涉及的方向目錄可能比較龐雜凌亂，需要科研人員自己梳理和凝練。以“發動機系統設計、動力系統集成、系統工程、可靠性工程、試驗設計與優化”這5個方向作為頂層設計的科研方向規劃體系為例，在國家自然科學基金的研究方向目錄上實際對應著10個代碼學科（工程熱力學、空氣污染控制、船舶工程、系統工程理論與技術、系統建模理論與仿真技術、控制理論與技術、控制系統與應用、機械動力學、機械設計學、機械結構強度學）和44個方向（如熱力學評價新方法、熱力系統性能和優化方法、熱力系統動態特性和仿真、氣體動力循環）。那么，篩選幾個開列出來還可以，但是將它們都開列出來顯然是不合適和不必要的。

第二，科研方向規劃體系的第二層是在頂層方向之下的具體細化，通常根據產品實體和用途劃分，例如航空活塞發動機、船舶柴油機、燃料電池發動機等。通常不宜按照性能（或耐久性）割裂細分，否則會造成課題研究結果的片面化。

第三，科研方向規劃體系的第三層是在第二層方向之下的進一步細化，最好能夠直到項目或課題的標題層面，包含具體凝練的科學問題。

科研方向管理體系按照上述三層（甚至四層）模式構建之后，需要為第三層的每個項目或課題賦予縮寫代碼和編號。例如，對于發動機系統設計中的“二沖程對置活塞發動機瞬態性能及控制”課題，可以將課題及其文件夾編號為ESD-OPE2，其中ESD是Engine System Design（發動機系統設計）的英文縮寫，OPE是ESD的下一層級的Opposed-Piston Engine（對置活塞發動機）的英文縮寫，“2”是指這個方向的第2個課題。按此方法編制好所有課題代碼和編號之后，即可對應建立文件夾，存放工作文件。這樣，就可以有效避免亂放文件且經費申請、工作計劃、論文數據這三者文件體系結構不統一的混亂問題。

主要的工作文件包括項目或課題經費申請書或規劃書（按照國家自然科學基金申請書的格式和內容要求撰寫，包括研究目的、意義、科學問題、工作基礎、預算和人員等）、工作計劃（按照分析、設計、測試等不同職能分別撰寫，格式和內容按照期刊論文要求撰寫，形成論文的草稿，包括目的和引言、方法、結果、討論、結論、遺留問題和解決計劃等）、分配給本科生或研究生做的學位論文、期刊論文、技術報告、數據文件等。