B/S模式下基于GPRS協(xié)同的分布式科研綜合管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

楊指揮 蘇瑞

摘要：科研信息管理是高等院校的重要工作之一，也是一個高?？蒲兴降闹匾獦?biāo)志之一。該文論述了一種B/S模式基于GPRS協(xié)同的分布式科研綜合管理系統(tǒng)。整個系統(tǒng)從科研項(xiàng)目的申報(bào)、經(jīng)費(fèi)管理、成果、人員的調(diào)配和系統(tǒng)的掌控等多方面提出了一整套設(shè)計(jì)解決方案。

關(guān)鍵詞：科研信息管理 ；GPRS協(xié)同；B/S模式；分布式

中圖分類號：TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）10-0078-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫以及科學(xué)管理方法的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的使用日益廣泛，管理信息系統(tǒng)（MIS）也逐漸成熟起來[1]。MIS最大的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)高度集中，將數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來，集中進(jìn)行管理。MIS的重要標(biāo)志是有一個數(shù)據(jù)庫和中心網(wǎng)絡(luò)處理系統(tǒng)，采用分布式管理 [1] 。高校作為國家發(fā)展科技、培養(yǎng)人才的主戰(zhàn)場以及科技創(chuàng)新地，每年承接國家大量科研項(xiàng)目。由此，對科研項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)有效的管理就愈發(fā)重要。使用科研管理信息系統(tǒng)處理日常科研項(xiàng)目，不僅能極大降低相關(guān)工作人員的任務(wù)量，還能為廣大科研人員提供科研管理平臺，相互交流，促進(jìn)創(chuàng)新，更能提高科研管理任務(wù)的效率，方便項(xiàng)目管理，便于項(xiàng)目開發(fā)人員協(xié)同工作，從而保證科研工作高效完成[2]。

1 B/S模式

應(yīng)用程序的發(fā)展，經(jīng)歷了基于主機(jī)模式——C/S模式——B/S（RIA）模式， 瀏覽器/服務(wù)器（B/S）應(yīng)用程序以HTML為基礎(chǔ)構(gòu)架，將系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的核心分部部署在服務(wù)器上，客戶機(jī)通過瀏覽器，訪問服務(wù)器，使用軟件的功能[3]。基于B/S模式的應(yīng)用程序，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是不限制客戶機(jī)的操作位置，只需要瀏覽器并能連接網(wǎng)絡(luò)上，就能使用，實(shí)現(xiàn)了客戶端的零安裝、零維護(hù)，瘦客戶。由于客戶機(jī)把事務(wù)處理邏輯部分分給了功能服務(wù)器，不再負(fù)責(zé)處理復(fù)雜計(jì)算和數(shù)據(jù)訪問等關(guān)鍵事務(wù)， 三層B/S架構(gòu)不僅把客戶機(jī)從沉重的負(fù)擔(dān)和不斷對其提高性能的要求中解放出來，也把管理系統(tǒng)的技術(shù)維護(hù)人員從繁重的維護(hù)升級工作中解脫出來。它從根本上改變了傳統(tǒng)的二層C/S架構(gòu)的缺陷，是應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)中一次深刻的變革。

2 GPRS

GPRS經(jīng)常被描述成“2.5G”，也就是說這項(xiàng)技術(shù)位于第二代（2G）和第三代（3G）移動通訊技術(shù)之間。它通過利用GSM網(wǎng)絡(luò)中未使用的TDMA信道， 提供中速的數(shù)據(jù)傳遞。GPRS分組交換的通信方式在分組交換的通信方式中，數(shù)據(jù)被分成一定長度的包（分組），每個包的前面有一個分組頭（其中的地址標(biāo)志指明該分組發(fā)往何處）。數(shù)據(jù)傳送之前并不需要預(yù)先分配信道，建立連接。而是在每一個數(shù)據(jù)包到達(dá)時，根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)頭中的信息（如目的地址），臨時尋找一個可用的信道資源將該數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出去。短信貓 （GSM Modem ）作為一種支持 GSM / GPRS 無線通信的工業(yè)級調(diào)制解調(diào)器 ， 在插入 SIM 卡接入所屬運(yùn)營商的移動通信網(wǎng)絡(luò)后，即可實(shí)現(xiàn)短信、話音、傳真、數(shù)據(jù)通訊等功能，其中短信功能獲得了最廣泛的市場應(yīng)用。GPRS的數(shù)據(jù)傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于GSM，大大提升了GSM的數(shù)據(jù)服務(wù)性能。

3 B/S模式下基于GPRS協(xié)同的分布式科研綜合管理系統(tǒng)搭建

3.1 構(gòu)建目標(biāo)

該科研管理信息系統(tǒng)主要是為學(xué)?？蒲泄ぷ魅藛T提供網(wǎng)絡(luò)平臺，完成關(guān)于科研相關(guān)功過的信息管理系統(tǒng)。從用戶角度來說，要完成以下目標(biāo)：

1）建立科研項(xiàng)目管理信息化，實(shí)現(xiàn)科研項(xiàng)目資源的共享，提高工作效率，準(zhǔn)確度。建立查詢服務(wù)平臺，形成科學(xué)研究一體化的管理體系；

2）解決項(xiàng)目管理和項(xiàng)目申請人信息交流不暢的問題；

3）依據(jù)項(xiàng)目的生命周期，建立項(xiàng)目的管理機(jī)制，對項(xiàng)目進(jìn)行全程的管理；

4）建立績效考核模型，形成績效考核的科學(xué)管理方法；

5）與GPRS協(xié)同管理加強(qiáng)科研管理者與科研工作人員的交流，提高工作效率。

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

科研管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)分為三部分，分別是項(xiàng)目分析、項(xiàng)目生命周期管理以及系統(tǒng)管理。項(xiàng)目分析主要包括工作助理、項(xiàng)目狀態(tài)報(bào)告及預(yù)警和項(xiàng)目報(bào)表；項(xiàng)目生命周期管理主要包括五個階段，分別是項(xiàng)目孕育階段、項(xiàng)目申請階段、項(xiàng)目立項(xiàng)階段、項(xiàng)目執(zhí)行階段和項(xiàng)目結(jié)題階段；最后一部分是系統(tǒng)管理，主要包括內(nèi)容創(chuàng)建、科研信息發(fā)布、板塊管理、權(quán)限管理、用戶管理、日志管理和統(tǒng)計(jì)管理。科研管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示：

通知公告模塊涉及GPRS協(xié)同處理。在科研人員進(jìn)行注冊時需要填寫聯(lián)系方式。當(dāng)系統(tǒng)有新的通知公告時，會對那些同意接受短信的科研人員發(fā)送短信，從而能實(shí)時保證科研人員對科研動態(tài)信息進(jìn)行捕獲，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。

4 系統(tǒng)的主要功能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

4.1 MVC設(shè)計(jì)模式

MVC（Model-View-Controller）是目前比較流行的一種開發(fā)模式。它最大的特點(diǎn)是把一個程序的輸入層、業(yè)務(wù)處理層以及控制流程分成控制層、視圖層以及模型層。三層之間既相互獨(dú)立，又能協(xié)同工作。視圖層負(fù)責(zé)用戶直接與軟件進(jìn)行交互。通常在WEB開發(fā)中，是以頁面的形式展示出來；模型層是MVC設(shè)計(jì)模式的核心，主要負(fù)責(zé)程序業(yè)務(wù)流程的處理。對于用戶來說，所有關(guān)于業(yè)務(wù)處理的問題全部由模型層負(fù)責(zé)，就像一個黑箱子，只負(fù)責(zé)在視圖層給出相關(guān)指示，則調(diào)用相關(guān)的模型進(jìn)行處理。而控制層主要是起控制作用。根據(jù)用戶不同的需求，在視圖層做出相關(guān)操作，則控制調(diào)用不同的模型就行處理。當(dāng)某一層出現(xiàn)問題，只需要對這一層進(jìn)行相關(guān)的維護(hù)，而不用去考慮其他層的問題。實(shí)現(xiàn)功能模塊與顯示模塊的分離是MVC設(shè)計(jì)模式最大的好處，由此也提高了統(tǒng)的維護(hù)、可擴(kuò)展性、移植性和組件的復(fù)用性[4]。

4.2 系統(tǒng)物理架構(gòu)設(shè)計(jì)

該科研管理信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)三部分，第一部用戶通過瀏覽器連接網(wǎng)絡(luò)登錄科研管理系統(tǒng)；第二部分是中間部分，包括表示層和業(yè)務(wù)邏輯層；最后一部分是數(shù)據(jù)層，主要是連接數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)如圖4科研管理平臺及協(xié)同工作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示。

4.3 系統(tǒng)的開發(fā)和運(yùn)營環(huán)境

B/S模式下基于GPRS協(xié)同的分布式科研綜合管理系統(tǒng)采用Visual Studio 2013和C#聯(lián)合開發(fā)，其操作系統(tǒng)在服務(wù)器端支持.Net Framework 4.5以及Windows 2008R2以上版本，客戶端支持IE11、Firefox 43、Google瀏覽器。系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境對于數(shù)據(jù)庫主從服務(wù)器、應(yīng)用程序服務(wù)器、GPRS服務(wù)器、web服務(wù)器都要求內(nèi)存為4G以上，而對于客戶端凡是安裝有瀏覽器的個人電腦，移動PC，IPad等設(shè)備均可。

4.4 數(shù)據(jù)庫開發(fā)設(shè)計(jì)

科研管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，從很大程度上來說是對數(shù)據(jù)的操作，所以數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)是核心。數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)分析和功能分析的相互合作也是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，相互配合能很大程度的提高數(shù)據(jù)的性能。經(jīng)過調(diào)研與分析，科研管理信息系統(tǒng)主要包括學(xué)院、科研人員、科研管理人員、科研工作部人員、科研項(xiàng)目、經(jīng)費(fèi)以及科研專利等實(shí)體。從科研項(xiàng)目出發(fā)，一個科研人員可以申請多個科研項(xiàng)目，一個科研項(xiàng)目也能被多名科研人員申請。一個科研項(xiàng)目被一個科研管理人員審核，一個科研管理人員可以審核多個科研項(xiàng)目。一個科研工作部人員可以管理多個科研項(xiàng)目，一個科研項(xiàng)目也能被多個科研部人員管理。同理，科研項(xiàng)目與科研成果（包括論文、專利等）是一對多的關(guān)系。

5 結(jié)束語

基于B/S模式的科研綜合管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)科研管理的科學(xué)管理，以提高科研管理信息水平。通過建立科研綜合管理系統(tǒng)平臺，方便科研工作者申報(bào)項(xiàng)目，了解科研動態(tài)，促進(jìn)創(chuàng)新精神，共同進(jìn)步，共同成長。本系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，MVVM的設(shè)計(jì)模式，綜合利用WebAPI，EF、AES加密等技術(shù)，引入短信服務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)科研綜合管理平臺。 科研綜合管理系統(tǒng)較好地實(shí)現(xiàn)了對科研項(xiàng)目的管理工作，為科研工作者帶了便捷，提高了科研項(xiàng)目的管理效率。

參考文獻(xiàn)

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[2] 王居柱，侯彤璞，孫明柱.基于 Struts-Hibernate 架構(gòu)的權(quán)限管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2011，39（4） ：101-105.

[3] 關(guān)曉彤，畢學(xué)軍. “四期建設(shè)”工程項(xiàng)目的分析與設(shè)計(jì)[J]. 電腦編程技巧與維護(hù)， 2009（6）：5-9.

[4] 蔣晨琛. 基于Struts架構(gòu)的網(wǎng)上采購系統(tǒng)的實(shí)[D]. 南京： 南京理工大學(xué)碩士論文，2010.

【通聯(lián)編輯：張薇】