比较系统完整地完成一个研发课题，通常需要3个阶段：课题准备(文献检索和课题设计)、课题实施(开展实验和研究)、课题总结(撰写和发表论文、申请专利、申报成果、成果归档等)。不少研究生和研发人员到撰写论文和技术报告时，才发现很多工作没做，而做过的工作中又有很多无用功。没有在开始研发前认真地进行课题设计就是其中一个重要原因。可以说，课题设计在整个研发过程中起着非常重要的作用。
那么，何谓“课题设计”？
课题设计实际上就是对科技研发课题进行详细规划的活动、过程和结果。其主要内容包括(但不限于)：
1、研发目的
研发目的是课题设计的核心。所有全部需要进行的研发工作都要服从于和服务于这个核心。一个课题的研发目的可以只有一个，也可以不止一个，但最好不要超过两个，而且其中的一个应为主要目的。研发目的的表述要清晰明了，便于理解、掌握和操作。
2、研发目标
研发目标是指能够表征课题是否达到研发目的的主要指标。完成了这些指标就表明课题已经达到目的。研发目标可以是定量的，也可以是定性的(但能够作出专业判断)，还可以既是定量又是定性的。另外，研发目标可以是一组并列的目标，也可以是一组分层次的目标。无论采取何种方式，其表述一定要清楚明确。
3、研发内容及技术关键
研发内容是指紧紧围绕达到研发目的和实现研发目标而必须开展的工作内容。而技术关键是研发内容中需要重点解决的技术难点。技术关键是课题创新的标志。所以，不是研发内容中所有需要解决的问题都是技术关键。研发内容要充分体现课题的工作量。技术关键要充分表现课题的水平。
4、技术路线
技术路线是指通过哪些途径来达到研发目的和实现研发目标的关键步骤及其控制点。技术路线不是具体的工作流程，而是可供选择的若干途径。技术路线可通过文字和图件相结合的方式进行表述。文字应简洁，图件应清晰，并注意各步骤之间的逻辑关系和关联关系。
5、研发方法
研发方法是指为了达到研发目的、实现研发目标、完成研发内容所需要采用的主要方法，包括方法原理，方法的适用条件，方法的过程，方法的主要技术指标，方法的表征手段，方法的精度等。研发方法可以直接采用现有方法，也可以自行设计或建立新的方法。
6、研发条件
研发条件是指研发内容和研发方法中所需要的所有工作(物质)条件，包括研发的环境条件和研发的过程条件。(1) 环境条件：实验室、通风厨、电源、水源、气源、排水系统、排气系统等。应列出清单，包括名称、规格、规模、现状、使用和适用状况等信息；(2) 过程条件：所有基本的和专用的仪器、设备、材料、试剂、药品等。应列出清单，包括名称、规格、型号、数量、技术指标、产地、制造商(全称、地址、联系人、联系方式)、供货商(全称、地址、联系人、联系方式)、单价(报价，期限)、用途、主要用户等信息。
7、研发进度计划
研发进度计划是指为了达到研发目的而将成研发内容和研发目标分解为与时间相关联的一组序列表。制定研发进度计划时需要注意的是：(1) 一定要将不同时段(或阶段)的研发内容与相关的研发目标相对应；(2) 一定要留有余地。因为有很多工作可能受到环境因素或人为因素的制约，并不取仅决于研发人员自身的努力；(3) 一定要清楚研发进度计划的时段(或阶段)可以交叉和重叠，上个时段(或阶段)的结束日不一定就是下个时段(或阶段)的起始日。
8、预期课题成果
课题成果是指对完成研发内容所得到的结果的总结和提炼，而不是研究内容和研究目标的重复表述。因此，不能将研究内容、研究目标和课题成果混为一谈。对于硕士研究生和博士研究生来说，预期课题成果主要表现为：(1) 完成硕士或博士学位论文；(2) 在专业期刊(重要学术会议)上发表多少篇学术论文；(3) 申报发明专利多少项，实用新型专利多少项；(4) 对于博士研究生，还应尽可能出版专著1本。
附：研究成果的4个层次：
－ 新理论(新方法)研究新问题★★★★★
－ 新理论(新方法)研究老问题★★★★
－ 旧理论(老方法)研究新问题★★
－ 旧理论(老方法)研究老问题☆
9、研发经费预算
研发经费是指为达到研发目的、实现研发目标、完成研发内容、满足研发条件而需要支付的所有费用。大体上可分为科研业务费(分析测试费、能源动力消耗费、会议费、差旅费、资料费、打印出版费)、实验材料费(原材料购置费、试剂药品购置费)、仪器设备购置费、实验室改装费、对外协作费(合作研究费、委托分析测试费)、国际合作交流费(出国费、邀请境外人员来华合作进流费)、咨询劳务费(专家咨询费、课题组成员劳务费、临时聘用或雇佣人员劳务费)、管理费等。应列表逐笔列出费用名称、用途、金额、计算依据等信息。
10、存在问题及解决途径
存在的主要问题主要是对达到研发目的、实现研发目标和完成研发内容有重大影响且目前不具备，但是在近期是可以解决的问题。否则就无法达到研发目的、实现研发目标和完成研发内容。如果必备的研发条件都不具备，或是存在的问题在近期无法解决，那就需要更改研发目的和研发目标，调整研发内容了。
可以看出，如果在开展研发工作前，就认真按上述内容进行课题设计，至少可以做到研发目的和研发目标明确、研发内容及技术关键清楚、技术路线清晰、研发方法可行、研发条件具备、研发进度计划合理、预期课题成果丰富、研发经费落实、存在问题具有解决途径。这样就可以在很大程度上避免做无用功，从而在现有条件下，用更少的投入(人、财、物、时间等)获取更好和更多的产出(成果)。
