UML在科研管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

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本文首先簡(jiǎn)要闡述了統(tǒng)一建模語言UML的特點(diǎn)，進(jìn)而分別從科研項(xiàng)目、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)、成果展示、用戶管理幾個(gè)方面進(jìn)行科研管理系統(tǒng)需求分析，并提出科研管理系統(tǒng)建模，旨在通過技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)智能化、現(xiàn)代化的科研項(xiàng)目管理，提高管理效率。

伴隨著各種現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用和普及，各行各業(yè)都開始進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，科研管理系統(tǒng)建設(shè)的也更加完善，通過UML可以以更加智能化、科技化的方式提升科研管理效率和管理水平，其中項(xiàng)目管理、經(jīng)費(fèi)管理、成本管理、用戶管理則是科研管理系統(tǒng)的主要類別，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)研究，合理展開系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)。

1 統(tǒng)一建模語言UML的特點(diǎn)

UML作為一種易于表達(dá)、功能強(qiáng)大的建模語言，主要應(yīng)用于系統(tǒng)建模中，從而便于各種用戶進(jìn)行通信交流，同時(shí)還可以用于描述其他非計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，能夠完成從業(yè)務(wù)模型建模階段、需求分析階段，到分析設(shè)計(jì)、構(gòu)造測(cè)試的全過程應(yīng)用。UML具有多方面的應(yīng)用特點(diǎn)，一方面，可以直接將其和其他開發(fā)方法、媒介進(jìn)行綜合使用，吸收面向?qū)ο蠹夹g(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，直接捕捉系統(tǒng)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的應(yīng)用信息，構(gòu)建形成獨(dú)立對(duì)象集合，從而完成多種功能，從不同視角滿足系統(tǒng)的應(yīng)用功能。在靜態(tài)結(jié)構(gòu)中，可以直接定義在科研管理系統(tǒng)中具有重要意義的各種對(duì)象，對(duì)象之間的數(shù)據(jù)信息管理，在動(dòng)態(tài)行為中，可以直接定義對(duì)象通訊狀態(tài)。另一方面，盡管UML并非屬于編程語言，但本身是一種應(yīng)用較為廣泛的建模語言，可以直接被各種交互式可視建模工具支持，這些建模工具同時(shí)還能夠便于生成代碼、構(gòu)筑模型。在構(gòu)造階段，主要是將類轉(zhuǎn)換形成具體的代碼，在系統(tǒng)測(cè)試階段，UML還可以作為整個(gè)測(cè)試階段的構(gòu)建基礎(chǔ)，從而對(duì)系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行明確判斷。

2 科研管理系統(tǒng)需求分析

2.1 科研項(xiàng)目

對(duì)于科研管理系統(tǒng)，合理展開需求分析是保證各項(xiàng)工作順利進(jìn)行的基礎(chǔ)，只有厘清客戶需求，才能夠切實(shí)發(fā)揮信息系統(tǒng)自身的應(yīng)用功能。在本文中主要對(duì)科研項(xiàng)目、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)、項(xiàng)目成果、科研用戶進(jìn)行描述，此外，在科研管理系統(tǒng)中還有專利信息等功能模塊。在科研管理系統(tǒng)中，科研項(xiàng)目信息是整個(gè)系統(tǒng)中的核心部位，主要包括科研項(xiàng)目申報(bào)、項(xiàng)目審核、項(xiàng)目進(jìn)度檢查、項(xiàng)目完成、綜合查詢、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等多個(gè)環(huán)節(jié)。其中，在項(xiàng)目申報(bào)模塊，用戶可以直接登入到科研管理系統(tǒng)中，并進(jìn)入科研項(xiàng)目管理子模塊進(jìn)行瀏覽，查看具體的科研項(xiàng)目活動(dòng)信息，并能夠在項(xiàng)目基本信息標(biāo)簽頁(yè)面進(jìn)行科研項(xiàng)目的增刪改查。如果想要申報(bào)新的科研項(xiàng)目，則可以打開科研項(xiàng)目信息申請(qǐng)表，對(duì)科研項(xiàng)目的活動(dòng)名稱、負(fù)責(zé)人員、合同雙方、投資經(jīng)費(fèi)等具體信息進(jìn)行填寫，當(dāng)填寫完成基本的科研項(xiàng)目信息后，便可以將其進(jìn)行保存，并提交審核。在項(xiàng)目審核中，則主要面向項(xiàng)目管理審核人員，由管理審核人員登入子模塊查看申請(qǐng)審核的科研項(xiàng)目信息，如果項(xiàng)目符合要求，則予以通過，并直接將其列入到已立項(xiàng)的項(xiàng)目行列，如果審核并未通過，則需要將其列入到未批準(zhǔn)行列，并返回給項(xiàng)目申請(qǐng)者，要求其進(jìn)行信息整改。

2.2 項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)

項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)管理主要包括科研項(xiàng)目到款處理、分配處理、支出處理、綜合查詢、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等多個(gè)功能模塊。其中以科研項(xiàng)目到款處理為主，由科研項(xiàng)目管理員直接登入系統(tǒng)，對(duì)到款情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯報(bào)，在到款記錄中不僅包括來款單位、到款日期、經(jīng)費(fèi)總額，也包括主管科室、經(jīng)費(fèi)統(tǒng)計(jì)信息。

2.3 成果展示

科研項(xiàng)目成果管理模塊則是對(duì)單位內(nèi)部科研項(xiàng)目的整合統(tǒng)計(jì)，具體的科研項(xiàng)目成果記錄主要包括項(xiàng)目成果負(fù)責(zé)人、獲獎(jiǎng)時(shí)間、成果名稱、成果類別等具體條目。

2.4 用戶管理

在科研管理系統(tǒng)中，用戶管理是一個(gè)重要模塊，可以直接完成用戶的增刪改查，設(shè)置不同用戶群體的具體權(quán)限，形成系統(tǒng)安全日志。對(duì)于科研管理系統(tǒng)的管理人員，可以直接通過登入系統(tǒng)，進(jìn)行用戶個(gè)人信息的修改，還可以直接設(shè)置不同用戶能夠訪問的菜單項(xiàng)。具體來講，主要包括以下幾個(gè)方面，分別是用戶管理、功能對(duì)象權(quán)限、登錄權(quán)限、操作日志。

3 科研管理系統(tǒng)建模

3.1 需求建模

本文基于UML實(shí)際開發(fā)情況，對(duì)科研管理系統(tǒng)進(jìn)行研究和分析，需要合理展開業(yè)務(wù)流程建模、需求建模、系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)。而任何一個(gè)軟件系統(tǒng)是否能夠順利且穩(wěn)定的運(yùn)行，則需要考慮多方因素，深入挖掘用戶的實(shí)際需求，確保軟件系統(tǒng)后續(xù)開發(fā)符合要求、滿足用戶期望。其中主要包括科研管理系統(tǒng)功能、性能、交互方式等具體要求。

功能需求則是系統(tǒng)開發(fā)中的重點(diǎn)，UML建模本身是一個(gè)十分靈活的過程，首先便需要明確科研管理系統(tǒng)中一共哪些要素，項(xiàng)目管理則是科研管理系統(tǒng)中十分重要的子系統(tǒng)，系統(tǒng)參與者主要包括系統(tǒng)管理員和普通科研人員、管理審核人員，并能夠?qū)ο到y(tǒng)功能進(jìn)行判斷，抽象形成包括登錄、項(xiàng)目管理、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)管理、成本管理、用戶管理在內(nèi)的多個(gè)用例。

其次，進(jìn)行用例細(xì)化，明確科研管理系統(tǒng)的整體要求和目標(biāo)，自頂向下繪制形成精細(xì)化用例，進(jìn)行場(chǎng)景分析、用例分解、用例判定。例如當(dāng)項(xiàng)目管理模塊進(jìn)行細(xì)化后，在整個(gè)科研管理系統(tǒng)中，管理審核人員可以登錄系統(tǒng)、審核項(xiàng)目、反饋項(xiàng)目信息、項(xiàng)目綜合查詢，普通科研人員可以登錄、申請(qǐng)項(xiàng)目、刪除項(xiàng)目、管理科研項(xiàng)目進(jìn)度、完成項(xiàng)目，并能夠?qū)?xiàng)目進(jìn)行綜合查詢。

3.2 靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型

事實(shí)上，當(dāng)明確科研管理系統(tǒng)的功能需求后，便可以運(yùn)用面向?qū)ο蠓椒?，靈活分析和研究問題域和系統(tǒng)責(zé)任，并能夠確定類與類之間的關(guān)系，找出描述問題所需的類和對(duì)象，定義這些對(duì)象的具體屬性、操作、關(guān)系，從而切實(shí)反映系統(tǒng)視圖。對(duì)于科研管理系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型，則可以通過類圖、對(duì)象圖進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

通過類圖，可以直接描繪類和各種用例之間的關(guān)系，而類與類之間的關(guān)系主要包括六種，分別是實(shí)現(xiàn)、組合、泛化、依賴、聚合、關(guān)聯(lián)，對(duì)于科研管理系統(tǒng)中的項(xiàng)目管理，則主要包括地區(qū)、委托單位、項(xiàng)目成員、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)、項(xiàng)目基本信息、主管科室、項(xiàng)目進(jìn)度等多個(gè)內(nèi)容。

3.3 動(dòng)態(tài)行為模型

UML在科研管理系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為模型主要包括三個(gè)部分，分別是交互圖、活動(dòng)圖、狀態(tài)圖，在具體的分析和設(shè)計(jì)時(shí)，可以充分考量主要的用例展開圖形繪制，從而便于分析科研管理系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用行為，也能夠進(jìn)一步調(diào)整和完善靜態(tài)結(jié)構(gòu)，促使科研管理系統(tǒng)能夠更好地滿足科研學(xué)者的實(shí)際需要，從而達(dá)成系統(tǒng)應(yīng)用需求和功能目標(biāo)。

一方面，結(jié)合對(duì)象、活動(dòng)者、生命線等信息構(gòu)建形成時(shí)序圖。通常來講，時(shí)序圖本身包括橫縱兩個(gè)軸，用水平軸表示登錄、主菜單、項(xiàng)目管理等對(duì)象變化，用打開登錄界面、輸入登錄信息、登錄成功/失敗等流程表示時(shí)間變化。在科研管理系統(tǒng)中，往往會(huì)用垂直虛線表示系統(tǒng)用戶的生命線，有虛線存在即表示該時(shí)間范圍內(nèi)、系統(tǒng)用戶依舊存在，系統(tǒng)對(duì)象彼此之間的通信也可以通過在生命線畫消息進(jìn)行表示。當(dāng)接收到消息后，接收對(duì)象將會(huì)相應(yīng)接受消息，被激活反應(yīng)。而當(dāng)科研管理系統(tǒng)打開系統(tǒng)登錄界面后，便可以輸入賬號(hào)密碼信息，并調(diào)用科研管理數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行用戶信息判斷，當(dāng)賬號(hào)密碼保持一致證明其為合法用戶，就可以登入到科研管理系統(tǒng)主界面，當(dāng)賬號(hào)密碼錯(cuò)誤證明其為非法用戶，需要重新輸入登錄信息，從而登入到科研管理系統(tǒng)主界面。在主菜單界面，用戶可以直接進(jìn)行相應(yīng)功能操作。以項(xiàng)目管理模塊為例，當(dāng)科研人員登入到項(xiàng)目管理模塊之后，便可以直接登入到項(xiàng)目列表查看信息或者進(jìn)行其他操作，當(dāng)科研人員打開申請(qǐng)表之后，便可以新建空白項(xiàng)目申請(qǐng)表，添寫項(xiàng)目申請(qǐng)的基本內(nèi)容，保存項(xiàng)目申請(qǐng)表。還可以新建經(jīng)費(fèi)表、查看項(xiàng)目進(jìn)度實(shí)況，完成多個(gè)功能操作。

另一方面，建立活動(dòng)圖，在系統(tǒng)活動(dòng)圖中將會(huì)直接顯示科研管理系統(tǒng)中各個(gè)活動(dòng)的實(shí)際執(zhí)行流程，描述用戶用例要求和各種科研項(xiàng)目活動(dòng)信息的關(guān)系，從而便于進(jìn)行具體活動(dòng)。而建立活動(dòng)圖也能夠便于功能建模?；顒?dòng)圖設(shè)計(jì)時(shí)，用戶可以直接登錄項(xiàng)目管理模塊、查詢多種項(xiàng)目、展開項(xiàng)目并發(fā)、增刪改查項(xiàng)目信息，對(duì)于已經(jīng)滿足審核條件的科研項(xiàng)目，便可以直接通過系統(tǒng)進(jìn)行項(xiàng)目審核，項(xiàng)目審核人員可以結(jié)合反饋信息，直接將反饋信息傳送回科研用戶，促使科研用戶能夠直接進(jìn)行項(xiàng)目?jī)?nèi)容修改。

結(jié)論：綜上所述，對(duì)UML在科研管理系統(tǒng)中的應(yīng)用展開分析具有至關(guān)重要的意義。通過UML進(jìn)行建模設(shè)計(jì)，可以結(jié)合當(dāng)前科研管理實(shí)際情況，對(duì)科研管理人員、科研項(xiàng)目、成本費(fèi)用等具體內(nèi)容進(jìn)行規(guī)范管理，并且能夠?qū)崿F(xiàn)各種科研項(xiàng)目的在線修改和數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)科研管理效率的提高。