大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下高?？蒲泄芾硐到y(tǒng)設(shè)計(jì)與分析

陳少暉 曹亮 李湘麗

摘? ?要：文章從大數(shù)據(jù)時(shí)代提升高?？蒲泄芾硭揭约巴七M(jìn)高校教育信息化的角度出發(fā)，在通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研分析現(xiàn)有科研管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出一個(gè)基于Web的高?？蒲行畔⑻幚硐到y(tǒng)的開(kāi)發(fā)方案，系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上可以分為科研門戶網(wǎng)站和科研業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)兩大部分，擬采用Java EE技術(shù)、Spring框架技術(shù)、Oracle作為系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)管理軟件實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算;大數(shù)據(jù);信息管理系統(tǒng);科研管理

在科教興國(guó)的政策指引下，教學(xué)和科研是各級(jí)各類高校的核心業(yè)務(wù)，在高校管理實(shí)踐中，對(duì)科研工作的重視程度甚至超過(guò)了教學(xué)，這種現(xiàn)象是否合理暫且不論，但也說(shuō)明了科研工作對(duì)高校的重要性。

在進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代的今天，許多高校通過(guò)信息化手段，將各個(gè)環(huán)節(jié)中的管理數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、存儲(chǔ)、清洗、處理，進(jìn)而以可視化形式進(jìn)行呈現(xiàn)，提高管理的效率，是提升整個(gè)高校管理水平的有效途徑和趨勢(shì)，科研管理工作也不例外。

現(xiàn)實(shí)卻是仍有較多高校的科研管理工作在很大程度上依賴傳統(tǒng)的人工統(tǒng)計(jì)來(lái)進(jìn)行。如果實(shí)現(xiàn)了信息化，則是通過(guò)一些簡(jiǎn)單的電子表格、文字處理軟件、單機(jī)版的數(shù)據(jù)來(lái)儲(chǔ)存、分析數(shù)據(jù)，這種現(xiàn)象對(duì)實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的高校管理極為不利。

因此，高校的科研管理工作應(yīng)該以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)等先進(jìn)的信息技術(shù)為支撐，依托科研管理人員及信息技術(shù)人員，充分分析高校科研管理的業(yè)務(wù)流程，將工作中的難點(diǎn)和痛點(diǎn)轉(zhuǎn)化為可依靠計(jì)算機(jī)軟件處理的模型，構(gòu)建既能服務(wù)教師開(kāi)展的科研工作，又能輔助管理人員處理瑣碎、重復(fù)性工作，還能給主管領(lǐng)導(dǎo)提供決策信息的科研信息處理系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱系統(tǒng)）。

高校科研管理工作信息化是提升管理水平的必由之路，在智慧化校園成為教育信息化建設(shè)主流的今天，其也成為建設(shè)的重要組成部分，一旦實(shí)現(xiàn)了信息化，就能為高校數(shù)據(jù)化管理提供海量的科研基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。因而，建立高?？蒲行畔⑻幚硐到y(tǒng)對(duì)提升高?？蒲泄ぷ?、信息化的水平均有重要意義，不僅可以減輕科研管理人員的工作負(fù)擔(dān)，也有利于廣大教師、科研工作者處理與自己有關(guān)的科研信息，因而具有廣闊的應(yīng)用前景。

1? ? 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析

早在20世紀(jì)90年代左右，伴隨第一代互聯(lián)網(wǎng)的興起，高校紛紛建立校園網(wǎng)并接入互聯(lián)網(wǎng)，開(kāi)展了教育信息化的建設(shè)，主要舉措是興建各種信息管理系統(tǒng)，科研管理系統(tǒng)在這個(gè)時(shí)代步入人們的視野中。早期的科研管理系統(tǒng)建設(shè)主要有3種方式[1]：一是自主開(kāi)發(fā)，部分具有強(qiáng)大信息技術(shù)力量的高校開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)。二是通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作的方式，由高校根據(jù)自身需求，結(jié)合科研管理的普遍特征，形成具有推廣價(jià)值的模型，聯(lián)合軟件企業(yè)合作開(kāi)發(fā)形成商用產(chǎn)品。三是直接采購(gòu)市面較為成熟、可靠的軟件企業(yè)管理系統(tǒng)。近幾年來(lái)，根據(jù)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域技術(shù)的進(jìn)展，學(xué)界轉(zhuǎn)向研究應(yīng)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)，以提升科研管理系統(tǒng)在高校管理鏈中的價(jià)值。陳玲[2]設(shè)計(jì)了基于數(shù)據(jù)深度分析的科研管理系統(tǒng)，認(rèn)為通過(guò)科研管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)深度分析，能夠?yàn)楦咝ｎI(lǐng)導(dǎo)的決策提供支持，為高職院校指明本院的科研水平，對(duì)科研動(dòng)向作出分析和預(yù)警。

通過(guò)以上途徑，許多高校都建立了自己的科研信息管理系統(tǒng)，如交通大學(xué)、湖南工業(yè)大學(xué)、中國(guó)民航大學(xué)、北京農(nóng)學(xué)院、上海交通大學(xué)等。各高校根據(jù)自己的實(shí)際情況，對(duì)科研信息管理系統(tǒng)提出了不同的功能需求，在實(shí)現(xiàn)技術(shù)上采取了不同的技術(shù)路線，主要有兩種技術(shù)路線的爭(zhēng)議，即B/S模式和C/S模式之爭(zhēng)。

C/S模式的優(yōu)點(diǎn)是交互性強(qiáng)、數(shù)據(jù)安全性高、網(wǎng)絡(luò)通信量小，缺點(diǎn)是客戶端的維護(hù)和升級(jí)較為困難、對(duì)操作系統(tǒng)依賴程度較高，移植性差。而B/S模式（瀏覽器/服務(wù)器模式）通常將數(shù)據(jù)服務(wù)和應(yīng)用服務(wù)安裝在一臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器硬件上，用戶通過(guò)安裝客戶端程序來(lái)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)器提供的資源。B/S架構(gòu)通過(guò)瀏覽器來(lái)訪問(wèn)Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)，客戶端不需安裝額外的程序。顯然，B/S結(jié)構(gòu)將極大地減少客戶端程序的維護(hù)工作。但是B/S模式所能實(shí)現(xiàn)的交互性不如C/S模式，并且由于網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性，其安全性存在一定的隱患。

當(dāng)前，各高?？蒲行畔⒐芾硐到y(tǒng)采取的技術(shù)路線以B/S模式為主。雖然，各高校建設(shè)的科研信息管理系統(tǒng)采用的技術(shù)路線、具體功能不一，但是整體上具備共同點(diǎn)，即反映學(xué)?？蒲泄芾順I(yè)務(wù)流程：第一是課題管理，科研課題申報(bào)、審批、中期檢查、結(jié)題這一工作流程的管理。第二是人員與機(jī)構(gòu)的管理，對(duì)學(xué)校所設(shè)科研管理機(jī)構(gòu)、科研工作人員的基本情況統(tǒng)計(jì)分析。第三是科研工作量統(tǒng)計(jì);第四是科研成果的管理與推廣。

對(duì)本研究的啟示是，要通過(guò)調(diào)查分析、了解本校科研管理工作的業(yè)務(wù)流程，從而明確系統(tǒng)的需求，才能開(kāi)發(fā)出符合適應(yīng)學(xué)校科研工作需要的信息管理系統(tǒng)。

在諸多高校開(kāi)發(fā)科研信息管理系統(tǒng)的實(shí)踐中，研究者們對(duì)當(dāng)前科研信息管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)存在問(wèn)題進(jìn)行了歸納總結(jié)，主要有：（1）共享性?？蒲行畔⒐芾硐到y(tǒng)如何從學(xué)校其他管理信息系統(tǒng)（Management Information System，MIS）讀取與科研有關(guān)的信息，以保證數(shù)據(jù)的一致性，避免重復(fù)勞動(dòng)。（2）多平臺(tái)操作。為了系統(tǒng)參與學(xué)校的數(shù)據(jù)共享，如何解決不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間的轉(zhuǎn)換。

2? ? 科研管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

2.1? 系統(tǒng)架構(gòu)及模塊設(shè)計(jì)

從設(shè)計(jì)者的觀點(diǎn)以及邏輯上，整個(gè)系統(tǒng)大致由科研門戶網(wǎng)站和科研業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)兩部分組成。其中的科研業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)還可以進(jìn)一步劃分，筆者認(rèn)為科研業(yè)務(wù)流程、科研基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和系統(tǒng)服務(wù)3部分是厘清整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵結(jié)點(diǎn)所在，系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

2.1.1? 科研門戶網(wǎng)站

在技術(shù)上，科研門戶網(wǎng)站是一個(gè)基于數(shù)據(jù)庫(kù)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)站系統(tǒng)，主要功能在于通過(guò)Web的形式發(fā)布與高?？蒲谢顒?dòng)有關(guān)的信息，以方便科研工作者的異地信息交流和共享，其與科研活動(dòng)密切結(jié)合，及時(shí)動(dòng)態(tài)發(fā)布科研信息，提高科研信息傳播的速度?？蒲虚T戶網(wǎng)站的欄目可在使用過(guò)程中自由變換，內(nèi)容通過(guò)基于網(wǎng)頁(yè)的后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行增加、刪除、修改等管理操作，其數(shù)據(jù)來(lái)源與本文中的科研管理系統(tǒng)保持同步更新。

2.1.2? 科研業(yè)務(wù)管理

科研業(yè)務(wù)管理是深度融入高?？蒲泄芾順I(yè)務(wù)流程的信息化工具，是本系統(tǒng)的核心所在。在邏輯上可分為3層，分別是業(yè)務(wù)流程層、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)層、系統(tǒng)服務(wù)層。從系統(tǒng)面向的使用對(duì)象看，支持教師、院系和科研處、評(píng)審專家4級(jí)用戶使用。以下按系統(tǒng)角色分別介紹4種用戶的使用過(guò)程：

（1）教師。通過(guò)系統(tǒng)報(bào)送自己的科研成果。一般而言，各個(gè)高校在開(kāi)展項(xiàng)目申報(bào)、科研成果獎(jiǎng)勵(lì)等活動(dòng)的時(shí)候，都需要教師提供相應(yīng)的支撐材料，教師提供的數(shù)據(jù)可供各部門調(diào)用，是系統(tǒng)大數(shù)據(jù)的主要來(lái)源。

（2）院系。院系用戶主要是通過(guò)系統(tǒng)審核本單位的科研人員、科研項(xiàng)目和科研成果等信息。

（3）科研處。負(fù)責(zé)統(tǒng)籌全校各單位、人員的科研數(shù)據(jù)信息，主要功能有生成報(bào)表、形成趨勢(shì)和預(yù)測(cè)、供校級(jí)管理層決策。

（4）專家。處理各項(xiàng)評(píng)審業(yè)務(wù)。

2.2? 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)路線

在技術(shù)路線選型上，本系統(tǒng)采用B/S體系結(jié)構(gòu)的Web應(yīng)用模式。系統(tǒng)在服務(wù)器上部署好后，用戶只需要安裝對(duì)應(yīng)版本的網(wǎng)頁(yè)瀏覽器，就可以使用系統(tǒng)的全部功能，鑒于當(dāng)前用戶計(jì)算機(jī)配置的主流形態(tài)，本系統(tǒng)定位于兼容微軟Internet Explore 11以上版本以及360瀏覽器8.0以上版本。后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，系統(tǒng)所需的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)都保存于數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，通過(guò)后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以有效地管理整個(gè)系統(tǒng)的所有資料。由于科研信息處理系統(tǒng)投入使用后，用戶多、數(shù)據(jù)量大，系統(tǒng)要在這種情況下能夠可持續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定，需要能支持大量并發(fā)訪問(wèn)的數(shù)據(jù)庫(kù)，本系統(tǒng)采用Java EE技術(shù)、Spring框架技術(shù)、Oracle作為系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)管理軟件。在運(yùn)行硬件上，為保障軟件系統(tǒng)的流暢運(yùn)行，擬采用云計(jì)算以及虛擬化技術(shù)的服務(wù)器。利用云計(jì)算將各個(gè)高校內(nèi)部各個(gè)單位的科研信息數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚、清洗、呈現(xiàn)，進(jìn)而促進(jìn)科研成果和信息數(shù)據(jù)的交流和共享，提升整個(gè)學(xué)校的科研管理水平[3]。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

本文從大數(shù)據(jù)時(shí)代提升高?？蒲泄芾硭揭约巴七M(jìn)高校教育信息化的角度出發(fā)，在通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研分析現(xiàn)有科研管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出一個(gè)基于Web的高?？蒲行畔⑻幚硐到y(tǒng)的開(kāi)發(fā)方案，系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上可以分為科研門戶網(wǎng)站和科研業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)兩大部分，擬采用Java EE技術(shù)、Spring框架技術(shù)、Oracle作為系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)管理軟件實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)。