基于WebServices的高職院校科研信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：隨著高職院校數(shù)字化校園的建設(shè)，科研信息系統(tǒng)所產(chǎn)生的科研數(shù)據(jù)作為數(shù)字化校園平臺(tái)的核心數(shù)據(jù)，需要能夠?qū)ζ鋵?shí)現(xiàn)高效管理、高度共享。針對(duì)這一需求，設(shè)計(jì)了基于Web Services的高職院?？蒲行畔⑾到y(tǒng)，重點(diǎn)闡述了系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)方法。使用Web Services技術(shù)可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間科研數(shù)據(jù)的高度共享，提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和模塊化程度，同時(shí)可降低開發(fā)成本、提高開發(fā)效率，對(duì)類似系統(tǒng)的建設(shè)具有示范及借鑒意義。

關(guān)鍵詞：科研管理；Web Services；B/S結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)共享

DOIDOI：10.11907/rjdk.151377

中圖分類號(hào)：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：16727800（2015）006013203

作者簡介作者簡介：張軍（1984-），男，河南信陽人，碩士，湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院資源信息中心軟件工程師，研究方向?yàn)榭尚跑浖?、嵌入式?yīng)用。

1 關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的科研管理MIS系統(tǒng)在數(shù)據(jù)共享、系統(tǒng)擴(kuò)展等方面表現(xiàn)較差，特別是在數(shù)字化校園背景下，傳統(tǒng)MIS系統(tǒng)已無法滿足多系統(tǒng)異構(gòu)數(shù)據(jù)共通共享、集中融合的需求。將Web Services及AJAX等技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)中[2]，對(duì)系統(tǒng)中主要功能模塊以Web服務(wù)的形式封裝發(fā)布，可有效解決數(shù)據(jù)共享問題。同時(shí)Web Services是利用SOAP傳輸標(biāo)準(zhǔn)的XML數(shù)據(jù)，這種跨平臺(tái)優(yōu)勢(shì)使系統(tǒng)可與其它異構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行無縫集成[3]。在軟件復(fù)用和系統(tǒng)擴(kuò)展方面，Web Services的優(yōu)勢(shì)也顯而易見，如需要系統(tǒng)提供新的功能以滿足業(yè)務(wù)需求的變化，只需要發(fā)布對(duì)應(yīng)的Web Services接口即可，而無需對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行大的改動(dòng)。

1.1 Web Services

Web Services是新一代分布式計(jì)算模型，采用基于XML的Web請(qǐng)求與響應(yīng)機(jī)制實(shí)現(xiàn)分布式通信，其具有良好的封裝性、松散耦合、標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議規(guī)范以及高度的可集成性等特點(diǎn)。W3C對(duì)Web Services的定義如下：Web Services是由URI標(biāo)識(shí)的一個(gè)軟件應(yīng)用，其接口和綁定可以通過XML文檔定義、描述和發(fā)現(xiàn)；它使用基于XML的消息通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議與其它軟件直接交互。Web服務(wù)的目的是讓不同的軟件應(yīng)用程序能相互操作，無論這些程序是用什么編程語言實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行在什么樣的操作平臺(tái)或架構(gòu)技術(shù)上[4]。Web Services體系把所有的應(yīng)用實(shí)體都抽象成服務(wù)，包括服務(wù)提供者、服務(wù)請(qǐng)求者和服務(wù)代理。服務(wù)提供方發(fā)布服務(wù)，服務(wù)請(qǐng)求方查找服務(wù)，獲取服務(wù)的綁定信息。所有發(fā)布和調(diào)用都遵循一定的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。Web Services體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的總體架構(gòu)采用當(dāng)前主流的三層B/S結(jié)構(gòu)。B/S結(jié)構(gòu)具有分布性強(qiáng)、部署簡單、平臺(tái)無關(guān)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)簡化了客戶端，僅保留數(shù)據(jù)展示功能，將系統(tǒng)主要的業(yè)務(wù)邏輯處理移至應(yīng)用服務(wù)器，從而形成了三層分布式的典型結(jié)構(gòu)，即應(yīng)用表示層、業(yè)務(wù)邏輯處理層、數(shù)據(jù)訪問層[5]。

同時(shí)在B/S的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用面向服務(wù)的思想進(jìn)行系統(tǒng)建模，將基于SOAP的Web Services技術(shù)融入其中，將業(yè)務(wù)邏輯設(shè)計(jì)為Web服務(wù)作為中間層供數(shù)字化校園其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用。SOAP和Web Services中傳遞的都是標(biāo)準(zhǔn)化的XML格式數(shù)據(jù)，可使這些服務(wù)的使用者不受客戶端軟硬件平臺(tái)的影響，直接訪問系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中各角色也通過Web服務(wù)實(shí)現(xiàn)具體的功能操作。Web服務(wù)通過數(shù)據(jù)庫訪問層與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù)，將處理后的數(shù)據(jù)返回請(qǐng)求方。結(jié)合Web服務(wù)的工作機(jī)制，圖2給出了三層分布式科研信息管理系統(tǒng)的基本框架結(jié)構(gòu)。

1.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研信息管理系統(tǒng)是一個(gè)開放的Web系統(tǒng)，面向于學(xué)校從事科研活動(dòng)或科研管理工作的人員。依據(jù)各類用戶的業(yè)務(wù)范圍，該系統(tǒng)主要分為以下幾類用戶角色：系統(tǒng)管理員、科研處審核人員、科研處管理人員、院系審核人員、院系科研秘書、教職員工。

系統(tǒng)管理員：具有最大的權(quán)限功能，主要完成系統(tǒng)用戶的管理、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)維護(hù)等，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

科研處審核人員：通過系統(tǒng)對(duì)全校所有科研項(xiàng)目、科研成果進(jìn)行組織申報(bào)、審核、量化考核等。

科研處管理人員：主要完成全校所有人員科研數(shù)據(jù)的整理、修正，進(jìn)行初步審核后提交至科研處審核人員完成終審。該角色同時(shí)具有信息發(fā)布，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、匯總、公示等功能。

院系審核人員：主要負(fù)責(zé)本院系（部門）科研信息的管理及審核工作，審核后數(shù)據(jù)還需提交至科研處管理人員進(jìn)行統(tǒng)一管理。

院系科研秘書：主要完成本院系（部門）科研信息的管理工作，包括對(duì)本部門的錯(cuò)誤錄入信息進(jìn)行修改與維護(hù)，將整理確認(rèn)后的數(shù)據(jù)提交至本院系審核人員審核。

教職員工：主要利用系統(tǒng)完成各類科研項(xiàng)目申報(bào)、科研成果提交、科研信息查詢、個(gè)人信息維護(hù)等功能。

根據(jù)對(duì)湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研工作流程及相關(guān)業(yè)務(wù)的分析和調(diào)研，同時(shí)結(jié)合其它高校科研管理系統(tǒng)的特點(diǎn)，將系統(tǒng)劃分為6大功能模塊：系統(tǒng)管理、用戶管理、消息管理、科研項(xiàng)目管理、科研工作量管理、統(tǒng)計(jì)查詢，如圖3所示。

（1）系統(tǒng)管理。系統(tǒng)管理員利用該模塊對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，完成系統(tǒng)的日常維護(hù)工作，主要包括：數(shù)據(jù)的備份與還原、用戶權(quán)限的管理與分配、系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立與維護(hù)。系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括系統(tǒng)用戶導(dǎo)入、學(xué)校組織機(jī)構(gòu)建立、科研項(xiàng)目及科研工作量類別劃分、各類科研工作量級(jí)別設(shè)定以及計(jì)分標(biāo)準(zhǔn)等。

（2）用戶管理。該模塊主要包括科研人員管理和科研機(jī)構(gòu)管理兩項(xiàng)內(nèi)容?？蒲腥藛T是科技活動(dòng)的主體，是系統(tǒng)的主要服務(wù)對(duì)象，科研人員管理提供個(gè)人信息維護(hù)功能，用戶自己可進(jìn)行維護(hù)管理，并由系部科研秘書審核確認(rèn)。科研機(jī)構(gòu)主要包括學(xué)校的二級(jí)院系、各職能部門以及研究院所、實(shí)驗(yàn)室等?？蒲袡C(jī)構(gòu)在系統(tǒng)初始化時(shí)建立，各院系（部門）科研秘書在科研機(jī)構(gòu)管理模塊完成本部門機(jī)構(gòu)信息的變更維護(hù)操作。

（3）消息管理。提供信息發(fā)布功能，主要包括：通知、公告、新聞、政策法規(guī)、公示等，方便科研人員瀏覽查閱?？蒲刑幑芾砣藛T和院系科研秘書擁有該功能權(quán)限。信息發(fā)布時(shí)可設(shè)定允許查看該信息的人員范圍，只有信息發(fā)布人以及系統(tǒng)管理員才擁有信息的修改與刪除權(quán)限。

（4）科研項(xiàng)目管理。主要包括項(xiàng)目立項(xiàng)、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目驗(yàn)收。該模塊能夠完成院級(jí)項(xiàng)目的在線申報(bào)、審核、評(píng)審、立項(xiàng)、中期檢查、項(xiàng)目結(jié)題等操作。由科研處管理人員發(fā)布相關(guān)項(xiàng)目信息，科研人員根據(jù)要求填寫提交相關(guān)材料，由院系（部門）和科研處逐級(jí)審核，通過后由科研處管理人員根據(jù)相關(guān)制度生成專家組，將申報(bào)材料提交專家組評(píng)審，評(píng)審?fù)戤吅髮＜医M提交評(píng)審結(jié)果，由科研處管理人員公示。項(xiàng)目立項(xiàng)后進(jìn)入項(xiàng)目實(shí)施階段，項(xiàng)目實(shí)施管理主要包括中期檢查和經(jīng)費(fèi)管理兩部分，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人可在線提交中期檢查報(bào)告，查詢項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的使用詳情。

（5）科研工作量管理。該模塊包括科研工作量填報(bào)、審核、管理，以及科研分生成，主要完成年度科研工作量的填報(bào)、修改、審核、計(jì)分、獎(jiǎng)勵(lì)工作。由科研人員在線填報(bào)包括發(fā)表論文、課件獲獎(jiǎng)、學(xué)術(shù)著作、教學(xué)成果、精品課程、科技及社科成果、縱向課題、橫向課題、鑒定成果等共9類工作量信息，同時(shí)上傳相關(guān)佐證材料，待二級(jí)部門及科研處審核通過后，系統(tǒng)根據(jù)科研工作量類別和等級(jí)進(jìn)行計(jì)分，最后對(duì)個(gè)人科研分進(jìn)行累加，形成該科研人員的年度獎(jiǎng)勵(lì)科研分。同時(shí)通過審核的科研工作量信息進(jìn)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，供統(tǒng)計(jì)查詢及其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用。

（6）統(tǒng)計(jì)查詢。對(duì)系統(tǒng)所產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)提供報(bào)表生成及查詢業(yè)務(wù)。能夠?qū)蒲许?xiàng)目及科研工作量按類別、級(jí)別、部門等方式生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表，同時(shí)提供豐富、強(qiáng)大的查詢檢索功能。

1.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫的規(guī)劃和設(shè)計(jì)是科研信息系統(tǒng)開發(fā)過程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它不但起著存儲(chǔ)信息，供統(tǒng)計(jì)、查詢、分析的作用，而且還關(guān)系到不同管理機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)傳遞。數(shù)據(jù)庫還應(yīng)滿足系統(tǒng)具有一定靈活性的需求，比如科研工作量的量化以及科研分的核算過程都會(huì)受到科研政策的影響，具有不確定性，系統(tǒng)應(yīng)提供靈活的配置功能，因此需要數(shù)據(jù)庫提供相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)字典表。

將數(shù)據(jù)庫分為以下兩種類型：系統(tǒng)數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)主要包括與系統(tǒng)運(yùn)行相關(guān)的各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、配置信息、數(shù)據(jù)字典、系統(tǒng)日志等，主要包括用戶信息、科研機(jī)構(gòu)信息、系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)、科研項(xiàng)目類別及與其關(guān)聯(lián)的輔助字典表、科研工作量類別及與其關(guān)聯(lián)的輔助字典表等；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括系統(tǒng)產(chǎn)生的各類科研數(shù)據(jù)，如科研項(xiàng)目信息、科研工作量信息、科研分核算信息等。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

基于對(duì)系統(tǒng)的架構(gòu)及技術(shù)實(shí)現(xiàn)的分析，系統(tǒng)采用ASP.NET技術(shù)、C#語言構(gòu)造應(yīng)用程序，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用SQL Server2008企業(yè)版，應(yīng)用服務(wù)器采用Windows Server 2008操作系統(tǒng)。系統(tǒng)的應(yīng)用表示層大量使用了jQuery庫中的相關(guān)插件，使系統(tǒng)獲得了良好的交互效果。系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯層的主要功能模塊都被封裝成Web Services然后發(fā)布，這樣不僅為本系統(tǒng)，同時(shí)也為其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供了訪問接口，并且提高了系統(tǒng)的模塊化程度，簡化了開發(fā)難度，使系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性。下面以論文查詢功能為例，簡要說明Web Services的實(shí)現(xiàn)過程。

3 結(jié)語

通過高職院校科研信息系統(tǒng)的建設(shè)，能夠?qū)W(xué)校科研工作進(jìn)行信息化、網(wǎng)絡(luò)化管理，并形成一個(gè)實(shí)時(shí)的科研數(shù)據(jù)管理中心和科研工作服務(wù)平臺(tái)。同時(shí)，Web Services等技術(shù)的應(yīng)用使系統(tǒng)具有良好的開放性、復(fù)用性及擴(kuò)展性，有效解決了數(shù)字化校園背景下各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享、互訪等問題，消除了信息孤島。該系統(tǒng)自從在湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)施部署至今，運(yùn)行穩(wěn)定，滿足了各類用戶的需求，達(dá)到了科研管理信息化的目的，同時(shí)對(duì)類似系統(tǒng)的建設(shè)具有示范及借鑒意義。

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責(zé)任編輯（責(zé)任編輯：黃 健）