科研項(xiàng)目管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

陶強(qiáng) 呂濤 楊科 肖云峰 張志鵬 謝小輝

摘要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，科研機(jī)構(gòu)對(duì)科研工作管理信息化有了更高的標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)科研組內(nèi)項(xiàng)目管理、資料共享、輔助及監(jiān)督工作等需求，設(shè)計(jì)并開發(fā)了一種科研專用管理系統(tǒng)，采用.NET平臺(tái)下三層架構(gòu)為基礎(chǔ)，B/S模式為主設(shè)計(jì)開發(fā)。該系統(tǒng)投入使用后，項(xiàng)目組科研管理規(guī)范化程度和工作效率明顯提高，系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用研究對(duì)科研單位信息化建設(shè)和相關(guān)的系統(tǒng)開發(fā)具有一定借鑒作用。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)；科研管理；.NET邏輯框架；SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)；B/S模式

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）23-0112-03

Abstract： With the development of information technology， scientific research institutions have higher standards for the management of scientific research management. A research-specific management system was designed and developed for project management， data sharing， assistance and supervision in the research group. It is based on the three-tier architecture under the .NET platform and the B/S model is the main design and development. After the system is put into use， the standardization degree and work efficiency of scientific research management of the project team are obviously improved. The development and application research of the system can be used as reference for the informationization construction of scientific research units and related system development.

Key words： Internet； Scientific Research Management； .NET Logical Framework； SQL Server Database； B/S Mode

1 背景

現(xiàn)今，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，許多行業(yè)的管理工作都趨向于信息化，政府部門、事業(yè)單位、科研單位、軍隊(duì)、企業(yè)、高等院校等大型機(jī)構(gòu)在很多層面都越來(lái)越離不開互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持。作為承擔(dān)國(guó)家核心技術(shù)發(fā)展任務(wù)的重要組成部分，科研機(jī)構(gòu)的信息化建設(shè)顯得尤其重要?？蒲泄芾硐到y(tǒng)不僅要方便科研人員研究任務(wù)的進(jìn)行，提高工作效率，更要為科研機(jī)構(gòu)信息化管理的專業(yè)化、規(guī)范化提供支持，同時(shí)與科研機(jī)構(gòu)中其他系統(tǒng)緊密配合，實(shí)現(xiàn)無(wú)冗余的統(tǒng)一信息化管理[1]。

目前市場(chǎng)中鮮有專門針對(duì)科研領(lǐng)域的專業(yè)型管理成品系統(tǒng)。從管理本身而言，在科研機(jī)構(gòu)中，傳統(tǒng)的管理手段早已暴露了諸多不足，如管理流程瑣碎、時(shí)效性差、送交材料時(shí)間延誤、項(xiàng)目組成員間缺少聯(lián)系溝通等，不利于管理人員的樹形管理和各成員間的橫向溝通監(jiān)督。原有的管理模式已經(jīng)無(wú)法滿足科研機(jī)構(gòu)信息化建設(shè)發(fā)展的需求，建立高效、便捷的科研管理系統(tǒng)已是大勢(shì)所趨。

針對(duì)以上情況，開發(fā)出適用于科研管理工作實(shí)際情況的科研管理系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)根據(jù)研究所現(xiàn)有的管理模式，以“專業(yè)化”“安全化”為側(cè)重點(diǎn)，使研究人員獲得匹配舒適度良好的科研管理服務(wù)，同時(shí)通過系統(tǒng)升級(jí)優(yōu)化，提高系統(tǒng)可擴(kuò)展性和運(yùn)行速度，以適應(yīng)新的功能和工作節(jié)奏。研究人員可以根據(jù)所在項(xiàng)目和科研進(jìn)度選擇具體相關(guān)的科研服務(wù)，大大減小了科研管理工作的復(fù)雜度，使研究人員有更多的精力投入到科研工作中，提高了科研工作效率。

2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式

由于科研機(jī)構(gòu)內(nèi)的操作系統(tǒng)以Windows為主，為便于系統(tǒng)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)推廣使用，實(shí)現(xiàn)共享資源和同級(jí)橫向溝通交流，科研管理系統(tǒng)選擇基于.NET技術(shù)平臺(tái)開發(fā)。

1）主要采用B/S（Browser/Server）架構(gòu)開發(fā)，部分模塊使用C/S（Client/Server）模式，有利于后續(xù)系統(tǒng)的功能添加、改進(jìn)和擴(kuò)展[2]；

2）前端使用EasyUI等框架，主要使用jQuery、Ajax等技術(shù)；

3）后臺(tái)使用ASP.NET技術(shù)，采用三層架構(gòu)開發(fā)，并使用ADO.NET Entity Framework框架[3]；

4）使用SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)；

5）保證接口可擴(kuò)展性，便于繼續(xù)開發(fā)擴(kuò)充功能；

2.2 系統(tǒng)開發(fā)工具和運(yùn)行環(huán)境

服務(wù)器及用戶端硬件、軟件環(huán)境如表1、表2所示。

3 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)分為表示層（User Interface）、業(yè)務(wù)層（Business Logic Layer）、數(shù)據(jù)層（Data Access Layer），以VS（Microsoft Visual Studio）為開發(fā)平臺(tái)使用B/ S結(jié)構(gòu)開發(fā)，開發(fā)語(yǔ)言為C#，用戶通過客戶瀏覽器訪問Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)，保證數(shù)據(jù)的一致性、及時(shí)性和多用戶數(shù)據(jù)的共享性[4]，三層結(jié)構(gòu)的低耦合和層內(nèi)部的高內(nèi)聚特性使可維護(hù)性能提高。同時(shí)，在滿足系統(tǒng)平衡要求的基礎(chǔ)上著重優(yōu)化web前端性能，使系統(tǒng)運(yùn)行及網(wǎng)頁(yè)打開的速度大大提高，有效地改善用戶體驗(yàn)[5]。

為保證安全性能，系統(tǒng)核心數(shù)據(jù)的操作采用C/S模式設(shè)計(jì)，由管理員通過后臺(tái)客戶端程序登錄訪問數(shù)據(jù)庫(kù)。在系統(tǒng)中提供一組Web服務(wù)，使科研信息可以與外界交流數(shù)據(jù)，通過只讀模式讀取與之同步的可修改數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

科研管理系統(tǒng)主要從“專業(yè)”“安全”兩個(gè)方面進(jìn)行開發(fā)，科研服務(wù)方面通過瀏覽器實(shí)現(xiàn)科研項(xiàng)目立項(xiàng)、資料審核、項(xiàng)目管理、項(xiàng)目結(jié)題及成果、條件查詢等功能；后臺(tái)管理主要體現(xiàn)在通過客戶端更新數(shù)據(jù)、操作日志記錄、信息推送、處理訪問請(qǐng)求等方面。

下面通過主要代表功能模塊進(jìn)行具體講解：

3.1 科研項(xiàng)目管理

3.1.1 科研項(xiàng)目創(chuàng)建

1）項(xiàng)目?jī)?nèi)容。包括“科研項(xiàng)目名稱、研究方向、團(tuán)隊(duì)成員、項(xiàng)目進(jìn)度、科研成果、項(xiàng)目公告、文件資料”。

2）成員信息錄入。所有員工采用工號(hào)作為用戶名，由員工使用本人賬號(hào)密碼登錄系統(tǒng)，可查詢自己所在科研項(xiàng)目的信息。第一完成人錄入科研項(xiàng)目信息，并對(duì)該項(xiàng)目?jī)?nèi)人員信息排序負(fù)責(zé)，由管理員對(duì)錄入信息的真實(shí)性審核確認(rèn)之后，所有完成人均可在自己的賬號(hào)內(nèi)看到該信息；個(gè)人姓名和科研方向均錄入系統(tǒng)字庫(kù)，可以輸入拼音直接在菜單中下拉勾選，方便查找信息。

3.1.2 科研項(xiàng)目進(jìn)度管理

1）任務(wù)計(jì)劃。科研項(xiàng)目創(chuàng)建之后，由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在工作日歷中分配各用戶的工作內(nèi)容（文字默認(rèn)為黑色）及時(shí)間截止期限，每一個(gè)用戶對(duì)應(yīng)一張工作日歷。提交管理員審核之后，每個(gè)用戶可以在賬號(hào)內(nèi)自己的工作日歷上看到該信息。

2）計(jì)劃更改。用戶不能更改工作日歷上的信息，只有項(xiàng)目負(fù)責(zé)人可以對(duì)工作日歷信息進(jìn)行操作或暫時(shí)給予某個(gè)賬號(hào)操作權(quán)限。

3）任務(wù)審核。當(dāng)用戶某一具體工作完成后，經(jīng)過項(xiàng)目負(fù)責(zé)人或擁有暫時(shí)權(quán)限的上級(jí)審核確認(rèn)，工作日歷上的該條任務(wù)內(nèi)容信息的文字顏色變?yōu)榫G色，并可以在賬號(hào)內(nèi)被看到。

4）項(xiàng)目總進(jìn)度查詢。項(xiàng)目總進(jìn)度會(huì)依據(jù)完成工作量占總工作量的百分比，在科研項(xiàng)目列表中的項(xiàng)目進(jìn)度里以百分比的形式呈現(xiàn)，詳細(xì)的項(xiàng)目進(jìn)度可通過科研項(xiàng)目進(jìn)度查詢查看項(xiàng)目?jī)?nèi)用戶的工作日歷完成。

3.1.3 科研項(xiàng)目進(jìn)度查詢

在科研項(xiàng)目列表中該條科研項(xiàng)目的“項(xiàng)目進(jìn)度”中，可以進(jìn)行科研項(xiàng)目進(jìn)度查詢，分為按姓名查詢和按項(xiàng)目查詢，可以選擇起止時(shí)間查詢?cè)摱螘r(shí)間內(nèi)的所有項(xiàng)目進(jìn)度信息。

按姓名查詢便于查詢個(gè)人在同時(shí)間段內(nèi)的多個(gè)不同科研項(xiàng)目的進(jìn)度，避免信息混淆；按項(xiàng)目查詢便于上級(jí)負(fù)責(zé)人查閱同一科研項(xiàng)目?jī)?nèi)多名成員的不同進(jìn)展，有利于管理者對(duì)科研項(xiàng)目的進(jìn)展情況有較直觀的認(rèn)識(shí)，以及安排后續(xù)的科研任務(wù)。

3.1.4 項(xiàng)目公告及提醒

在科研項(xiàng)目列表中可以查詢項(xiàng)目公告，項(xiàng)目公告由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人更新和發(fā)布。公告發(fā)布后每個(gè)該項(xiàng)目成員的賬號(hào)內(nèi)會(huì)收到提醒；在用戶每個(gè)所在項(xiàng)目時(shí)間截止日期一周以內(nèi)，賬號(hào)內(nèi)會(huì)隔天一次共收到三次提醒，便于用戶注意完成項(xiàng)目?jī)?nèi)未完成的工作和項(xiàng)目結(jié)束前的最后檢查確認(rèn)。

3.1.5 共享資料庫(kù)

每個(gè)用戶的賬戶里有一個(gè)個(gè)人資料庫(kù)，資料庫(kù)里的文件分為項(xiàng)目資料和個(gè)人文件。

1）項(xiàng)目資料。項(xiàng)目資料端口接入用戶所有所在項(xiàng)目的資料庫(kù)，資料庫(kù)里的其他文件由該項(xiàng)目成員經(jīng)過項(xiàng)目負(fù)責(zé)人審核確認(rèn)之后上傳，每次文件上傳都要經(jīng)過項(xiàng)目負(fù)責(zé)人審核同意。每個(gè)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)一個(gè)資料庫(kù)，除系統(tǒng)默認(rèn)自帶的項(xiàng)目統(tǒng)一文件資料，該項(xiàng)目?jī)?nèi)的成員在項(xiàng)目資料庫(kù)里可以查看和下載文件，項(xiàng)目結(jié)束后，文件由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人統(tǒng)一整理、備份和刪除。

2）個(gè)人文件。個(gè)人文件為用戶私人資料庫(kù)，僅供用戶根據(jù)自身需要直接選擇查詢、上傳和下載。

3）資料查看。通過科研項(xiàng)目列表中的“文件資料”選項(xiàng)可以查看該項(xiàng)目的文件資料，項(xiàng)目成員以外的用戶查看和下載需要向管理員申請(qǐng)相應(yīng)的權(quán)限。

3.2 數(shù)據(jù)層的設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)服務(wù)通過ADO.NET實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行在應(yīng)用服務(wù)器，采用多層結(jié)構(gòu)無(wú)連接編程模型，在Data Set Command中對(duì)數(shù)據(jù)列及表映射接口定義，取回Data Set數(shù)據(jù)流，并提供前向、高性能數(shù)據(jù)存取機(jī)制。使用Data Reader命令實(shí)現(xiàn)高效、輕松地訪問數(shù)據(jù)流，在取回Data Set的同時(shí)，維護(hù)數(shù)據(jù)源及Data Set間橋梁，便于數(shù)據(jù)訪問、保存和修改[6]。通過ADO.NET控件進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)與電子文檔互導(dǎo)。

3.3 業(yè)務(wù)層組件設(shè)計(jì)

1）項(xiàng)目管理組件。完成對(duì)項(xiàng)目、參與人員的數(shù)據(jù)的增、刪、改、查功能。

2）成果管理組件。完成論文、專利、審查情況、獎(jiǎng)項(xiàng)的數(shù)據(jù)的增、刪、改、查功能。

3）經(jīng)費(fèi)管理組件。完成對(duì)經(jīng)費(fèi)來(lái)源、使用情況的數(shù)據(jù)的增、刪、改、查功能。

此外，包括人員信息組件、機(jī)構(gòu)設(shè)置組件、系統(tǒng)維護(hù)信息組件、操作日志組件等。

3.4 表示層的設(shè)計(jì)

運(yùn)行于客戶端瀏覽器，主要通過HTML5[7]、JavaScript、CSS及.NET相應(yīng)的服務(wù)器控件實(shí)現(xiàn)，為用戶提供交互接口，同時(shí)根據(jù)用戶的請(qǐng)求指令調(diào)用相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯。

4 安全性評(píng)估

該系統(tǒng)在內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)上同時(shí)開放，外網(wǎng)登錄需要內(nèi)網(wǎng)授權(quán)IP，目的是保護(hù)科研資源和數(shù)據(jù)。在訪問的全過程都對(duì)用戶進(jìn)行權(quán)限識(shí)別，由管理員賦予不同級(jí)別的用戶不同的使用權(quán)限，避免外部非法攻擊和內(nèi)部誤操作。對(duì)于所有的數(shù)據(jù)操作過程都設(shè)置了二次提醒確認(rèn)，防止誤操作事故。此外，在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的全過程中，技術(shù)員通過對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行加密、數(shù)據(jù)庫(kù)信息備份等多重手段來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)安全，從系統(tǒng)安全設(shè)置和網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)置兩個(gè)方面同時(shí)對(duì)安全性能進(jìn)行強(qiáng)化，達(dá)到系統(tǒng)的安全性要求[8]。

5 結(jié)論

通過基于B/S模式和.NET技術(shù)的科研管理工作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的搭建，形成了一套能夠穩(wěn)定運(yùn)行的工作系統(tǒng)，充分發(fā)揮了科研人員的主觀能動(dòng)性，并有效利用了中科院工程熱物理研究所的網(wǎng)絡(luò)資源，增強(qiáng)了科研管理的實(shí)效性，相對(duì)于傳統(tǒng)C/S模式，系統(tǒng)運(yùn)行速度更快，更易于維護(hù)和擴(kuò)展功能，同時(shí)由于保留部分C/S模式功能，系統(tǒng)安全性能高。實(shí)際應(yīng)用證明其性能穩(wěn)定、運(yùn)行高效。現(xiàn)代科研任務(wù)的進(jìn)行越來(lái)越頻繁，專業(yè)化的科研工作管理系統(tǒng)，使個(gè)人電腦滿足了科研人員主要的科研服務(wù)功能需求，實(shí)現(xiàn)了科研工作信息化建設(shè)中去冗余化、網(wǎng)絡(luò)化、無(wú)紙化、安全化的要求。

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【通聯(lián)編輯：謝媛媛】