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科研项目信息管理系统设计与开发 摘要 提高高职院校科研项目管理的效率和质量己成为各大院校科研工作改革的 当务之急。论文以滨州职业学院科研处实际情况为背景，应用了现代计算机和数 据库技术，严格按照软件工程的方法，开发了应用于离职院校的科研项目信息管 理系统。 在科研项目信息管理系统的开发过程中，结合自己工作单位及其它部分高职 院校对科研工作的管理状况，进行了细致的分析和研究。本文所做的主要工作如 下： 1 、针对学院的现有条件，开发了一种通用的、简单的科研项目信息管理系 统。本系统包括项目管理、经费管理、数据字典、系统查询、系统维护五个子系 统，基本满足了学院科研项目管理需求，有效地实现了科研人员、项目信息、经 费收支的全方位信息管理。 2 、为了充分利用现有的软、硬件和网络资源，在认真分析、比较了各种系 统平台模式的基础上，提出了系统的总体设计方案。确定在后台采用 c l i e n t s e r v e r ，前台采用b r o w s e r s e r v e ：的混合体系结构。分析了系统的总体功能 模块，确立了运行开发环境和开发工具。充分利用网络的优点，使得整个学校的 科研项目信息管理能够通过网络来高效、科学的实现。 3 、在科研管理系统的开发过程中，考虑了系统所要采用的安全策略和技术 可行性。系统权限管理和数据库备份与恢复功能充分保证了系统的安全。 4 、实现科研项目信息管理系统。在本系统中，数据库平台采用s q ls e r v e r 2 0 0 0 ，其使用方便、可伸缩性好、与相关软件集成程度高。采用j 2 e e 技术实现 用户界面层的设计，可移植性好、代码执行效率高、与数据库的连接方便。通过 对功能模块的数据处理和友好界面开发，我们实现了对科研项目信息的一系列非 常有特色的操作，诸如，不同权限用户的管理、明细查询与综合查询、数据维护 以及打印功能。所有这些功能的实现大大方便了科研项耳的信息管理，使科研项 目信息管理工作更加的高效、科学，提高了决策人员的决策能力。 关键词：c i s 架构；b s 架构；d s p ；科研项目 d e s i g na n dd e v e i o p m e n to fs c i e n t i f i cr e s e a r c hm i s a b s t r a c t t h ep u r s u eo fe f f i c i e n c yi nm a n a g i n gs c i e n t i f i cr e s e a r c hh a sb e e nt h e 9 b o t t l en e c k 。o fr e s e a r c hm a n a g i n gi nu n i v e r s i t i e s t h i sa r t i c l ei sb a s e d o nt h er e a lw o r ko fs c i e n t i f i cr e s e a r c hd e p a r t m e n to fb i n z h o uv o c a t i o n a l c o l l e g e w i t h t h ee m p l o y m e n to fa d v a n c e dc o m p u t e ra n dd a t a b a s e t e c h n o l o g y ，a p p l y i n gt h es o w a r ep r o j e c t i n gm e t h o d ，i ta c c o m p l is h e dt h e e x p l a n a t i o no ft h ed e v e l o p i n go fs c i e n t i f i cr e s e a r c hm i sf o rv o c a t i o n a l c o l l e g e s h e r e st h ei n t r o d u c t i o no ft h i ss y s t e m ： 1 b a s e do nt h ep r e s e n tc o n d i t i o n ，a nu n i v e r s a la n ds i m p l es c i e n t i f i c r e s e a r c hm i si sd e v e l o p e d ，v h i c hi n c l u d ep r o j e c tm a n a g e m e n t ，o u t l a y m a n a g e m e n t ，d a t ad i c t i o n a r y ，s y s t e mq u e r y ， m a i n t a i ns y s t e na n di t f u l f i l l st h er e q u i r e m e n to fs c i e n t i f i cr e s e a r c hm a n a g e m a n to ft h ec o l l e g e ， r e a l i z e dt h ei n f o r m a t i o nm 卸a g e m e n to fs c i e n t i f i cr e s e a r c h 2 t of u l l yu s et h ep r e s e n th a r d w a r ea n ds o f t w a r ef a c i l i t i e s 。a f t e r c o m p a r i s o no fm a n yt y p e so fp l a t f o r m , t h es c h e m ai sr a i s e d ，w h i c h 唧l o y s c sa sp r o s c e n i u ma n db sa sb a c k g r o u n d m a i nf u n c t i o n a lm o d u l e si s a n a l y z e da n dt h ed e v e l o p i n gc i r c u m s t a n c ea n dt o o l si sa l s od e f i n e d i t f u l l yu s e st h ea d v a n c eo fn e t w o r k ，m a k et h ew h o l ec o ll e g ei ng o o dr u no f s c i e n t i f i cr e s e a r c hm a n a g i n g ， 3 i nt h ed e v e l o p i n gp r o c e s s 。 s e c u r i t ys t r a t e g ya n dt e c h n i c a l a v a i l a b i l i t yi sc o n s i d e r e d j u r i s d i c t i o nm a n a g e m e n ta n dd a t a b a s eb a c k u p p r o v i d e dt h es a f e t yo ft h es y s t e l 4 t h er e a l i z a t i o no ft h e s y s t e m i nt h ep r o c e s so fs y s t e m d e v e l o p m e n t ，s o ls e r v e r2 0 0 0i se 印1 0 i 酣j 2 e ei su s e dt od e s i g nt h eu s e r i n t e r f a c e as e r i a lo fm a r v e l o u sf e a t u r ei sr e a l i z e di n c l u d i n g j u r i s d i c t i o nm a n a g e m e n t ，d e t a i l e dq u e r ya n dr o u g hq u e r y ，d a t am a i n t a i n i n g a n dp r i n t i n g ，a l lo fw h i c hp r o v i d ec o n v e n i e n c eo fs c i e n t i f i cr e s e a r c h m a n a g e m e n ta n dp r o m o t e dt h ed e c i s i o nq u i c k ，r e l i a b l ea n de f f i c i e n t k e yw o r d ：0 1 5s c h e m a ；b ss c h e m a ；j s p ：s c i e n t i f i cr e s e a r c h 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 ( 注! 童旦趁直墓丝置墓挂型直明的：奎拦亘窒2 或其他教育机构的学位或证书使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：可窈马列签字日期：弘叼年，月z 矿日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后 适用本授权书) 学位论文作者签名：玄曼勾劾 导师签字：i 缎 签字日期：秒律，为留日签字日期：歹萨多月7 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编 科研项目信息管理系统设计与开发 1 引言 1 1 课题提出背景 随着科学技术飞速发展，尤其以通信、计算机、网络为代表的互联网技术更 是日新月异。高职教育作为高等教育不可缺少的重要组成部分，如何利用先进的 计算机和网络技术来加强科学的管理是我 f 】高职教育目前面临的重要课题， 而科研项目信息管理系统则是适应知识经济时代要求的一种新型管理信息 系统。现代信息技术推动了科研项目管理自动化的实施，为科研管理体系的建立 奠定了基础。采用先进的管理方法与手段，通过建立科研项目信息管理系统，为 科研单位内部人员提供资源共享的平台，实现技术、人才等知识资源的增值。加 快了科研信息的传递、加工、处理和反馈的速度，能为使用者提供更快速、灵活、 详尽的服务，提高管理工作效率“1 。 就目前来看，高职院校的科研管理工作，基本还停留在手工、半手工操作阶 段。一方面是高职院校的历史发展造成的。全国各地的高职院校大都是由中等职 业学校合并而成，例如：滨州职业学院是由滨州的农业学校、经济学校、卫生学 校、工业学校及农科所五个单位的合校。由于合校时间较短，组织机构的设置以 及部门的分工不明确，没有形成现代化的管理模式，经常导致数据计算错误和历 史档案查询困难等问题，使项目管理缺乏系统性与科学性。另一方面是缺少一个 合适的能对科研工作进行管理的软件系统。国内还没有一个成熟的高职院校科研 工作管理系统软件可以在全国范围内进行推广，而早期开发的科研项目管理系统 多数是w i n d o w s 操作系统下的、单机版的软件，而且各系统使用的后台数据库几 乎都不相同，从而对使用者和数据库维护入员都带来了诸多不便。目前，各商职 院校科研信息的发布、查询，维护等工作的任务十分繁重，设备和信息更新的费 用高，利用率低，并且由于各个高职院校都有自己的专业特色和优势，虽然科研 管理工作有其共性，也很难用一种统一模式去管理各自的科研工作。这使得高职 院校的科研管理工作往往更多的只是针对某个具体的科研项目或某个环节，而缺 乏整体把握、缺少宏观信息。 因此，结合自己工作单位及其它部分高职院校对科研工作的管理状况，确立 了本课题，自主开发适合本院的科研项耳信息管理系统是十分必要的。其目的是 开发出适用的对高职院校科研项目工作进行管理的系统软件。 科研项目信息管理系统设计与开发 1 2 课题研究意义 通过对科研项目信息管理系统的开发与应用，可以动态掌握科研项目的进展 情况，经费使用情况，参与人员的基本情况等，从而进一步加强高职院校间的学 术交流，实现科研成果的共享，使得科研工作的管理更加高效、规范，更好地为 科研项目本身服务。 通过运用现代项目管理的理论与方法，对科研项目的整个生命周期过程进行 科学的管理，对项目目标进行有效控制；通过加强对科研项目的管理，促进科研 项目资源的合理分配，促使科研活动朝着资源分配合理化、效果最大和最优化、 综合效益不断提高等方面迈进，同时也有利于管理活动自身的发展；通过对科研 项目科学的管理，增强项目研究人员和各级管理部门的责任感，促使科研项目产 生更多的效益。发现具有发展前景的新增长点和新的研究领域，为管理决策提供 科学依据和建议，使之更加适合我国国情和社会经济发展的需要。 1 3 本课题研究的主要内容与结构安排 1 3 1 研究内容 本课题通过对滨州职业学院科研项目信息管理系统开发的实际项目为背景， 针对科研工作的具体管理方式来开发相应软件，充分利用软件工程的方法，从系 统分析、系统设计、软件开发等方面最终实现一个基于c s 和b s 混合结构的科 研项目信息管理系统。该系统运用s q ls e v e r2 0 0 0 作为后台数据库、j a v a 作为 c l i e n t 端的开发环境、j s p 作为b r o w s e r 端的开发环境，实现了在浏览器端的科 研项目信息录入、科研经费管理、科研情况查询、统计报表生成、人员管理、打 印等功能。具有人性化的用户界面，可靠的数据安全机制，从而在一定程度上可 以提高科研项目管理效率和科研管理工作的质量，推进科研项目管理的信息化。 本课题研究的内容包括： 1 、科研项目信息管理的过程及任务。 根据科研处提出的系统建设要求，明确了科研项目信息管理系统的任务职 能，分析系统的管理流程以及在这个过程当中的数据流向。 2 、科研项目信息管理系统的需求分析。 全面收集和整理与项目相关的各种资料，明确资料之间的联系，分析整个科 2 科研项目信息管理系统设计与开发 研项目信息管理中的管理活动、管理人员、管理信息三要素，在此基础上建立数 据字典，分析并归纳出所需的功能模块，最后进行数据痒的设计根据数据库结 构和软件结构结合产生了表，进行了表的设置。 3 ，系统的总体设计 通过对c l i e n t s e r v e r 以及b r o w s e r s e r v e r 两种模式各自结构特点的分析， 提出了在系统前台使用b r o w s e r s e r v e r 模式，后台使用c 1 l e n t s e r v e r 模式的 混合结构。 4 、系统实现的相关技术 通过对j 2 e e 平台的分析及对数据库技术的研究，确定开发科研项目信息管 理系统的相关技术。 1 3 2 结构安排 根据以上的研究内容及实际需要，本论文的结构安排如下： 第一章是引言，简要介绍科研项目信息管理系统的研究背景及其研究意义。 第二章对科研项目信息管理系统的需求分析、总体设计及各功能模块做了一 个较为全面的概述。 第三章讲述了科研项目信息管理系统的体系构架，分析了相关技术，提出了 该系统的体系结构及开发平台。 第四章介绍了系统的具体实现，包括数据库设计、主要工数据表的结构、主 要作界面的形成。 第五章是总结与展望，对全文进行一个回顾，总结了科研项目管理信息系统 的特色以及进一步工作展望。 科研项目信息管理系统设计与开发 2 系统需求分析 对于一个软件系统来说，需求分析是成功实施一个管理系统的基础，只有弄 清客户的需求。才能真j 下开发出满足客户需要的信息系统，才能够真正让整个系 统发挥其相应的作用。一般说来，一个系统的开发有各种需求：功能需求、非功 能需求、变化需求等等。其中，功能需求决定业务构架、非功能需求决定技术构 架、变化需求决定构架范围。结合功能需求和非功能需求，可以确定一个需求的 范围，进而确定系统开发框架的范围。 本章就以“科研项目信息管理系统”作为实例，在分析系统需求的基础上， 试图给出科研项目信息管理系统地开发框架，形成开发实施的技术路线。 2 。1 科研处简介 科学研究是高等职业技术学院的一项重要工作，而科研处代表学院负责科研 课题的组织、计划、管理和各种科研报表的统计工作。下面就以滨州职业学院科 研处为背景，对科研管理做简要介绍。 学院科研工作由一名副院长主管，实行院，系( 部) 两级管理。科研处主要 负责项目的管理，依据有关政策编制全院科学研究的中长远计划，审批与科研有 关的重要事项。系( 部) 的科研工作，由系( 部) 主任分工负责，负责本部门的科 研组织管理工作。学院科研处机构如图2 i - i 所示。 图2 卜1 科研处机构 4 科研项目信息管理系统设计与开发 1 、计划科 主要职责：科研计划管理 1 ) 科技信息的收集与发布； 2 ) 组织各级纵向项目申报，并组织协调、争取各类横向项目； 3 ) 各级各类科研项目的中期检查、项目结题等过程管理； 4 ) 院级科研项目的立项与管理； 5 ) 科研经费的管理； 6 ) 负责全院科技统计。 2 、成果科 主要职责：科研成果管理 1 ) 全院科技成果的鉴定工作； 2 ) 全院各级各类科研成果奖的申报工作： 3 ) 全院科技保密工作； 4 ) 科技专利的申报工作： 5 ) 科技成果的转化与开发工作； 6 ) 组织并管理大型学术活动： 7 ) 负责科技档案、处内文件及有关材料的管理工作； 8 ) 承担学术委员会日常工作及领导交办的其他工作。 3 、高职研究中心 主要职责：高等职业教育研究 1 ) 调查研究国内地方一流职业院校的现状、发展趋势和最新动态，了解教育 改革的前沿战略和热点问题； 2 ) 搜集有关高教改革的最新和重要信息。编发相关动念信息，供院领导决策 参考： 3 ) 对接省教育厅高教处、省教科所等相关单位，组织开展校内外高等教育发 展研究； 4 ) 会同教务处组织开展教育管理和教学改革类课题研究，组织和推动学院高 职称教师、高学历教师开展针对性强的教改调研活动，参与或组织举办各种层次 的学院教改战略研讨，开展我院高教研究工作： 科研项目信息管理系统设计与开发 5 ) 协同有关职能部门有针对性丌展学院发展战略与规划研究( 包括学科建 设、课程建设、人j 队伍建设、校园规划等) ，参与或组织举办各种层次的学院 发展战略研讨，进行学院改革发展的研究，为学院重大管理决策提出有益的建议。 2 2 系统的可行性分析 可行性分析又称为可行性研究，是在系统调查的基础上针对新系统的开发是 否具备必要性和可能性，对新系统的开发从技术、经济、社会方面而进行分析和 研究，以避免投资失误，保证新系统的丌发成功。可行性研究的目的就是用最小 的代价在尽可能短的时白j 内确定难题是否得到解决。作为滨州职业学院科研项目 信息管理系统的开发，该系统的可行性分析包括以下几个方而。 1 ) 经济可行性 主要是对该项目的经济效益进行评价，该系统主要应用于滨州职业学院的科 研项目管理工作，以开发该系统作为院基金项目来完成，能够得到学院科研经费 的支持，为开发该系统提供了资金的保障。 2 ) 技术可行性 随着i n t e r n e t 网络的发展，利用互联网进行信息的采集和发布已经用在任 何地方任何场合，为此本系统考虑采用b s 与c s 混合结构，利用先进的，效率 高的新的w e b 系统- 丌发工具j 2 e e 来开发该系统，后台数据库使用安全性高、功 能强大的数据库s q ls e r v e r 。 3 ) 时机可行性 随着滨州职业学院的不断发展，为了提高学院总体的科研水平，学院加大了 对教师的科研奖励措施和科研经费的支持，为此改变了以前旧的科研管理机制， 同时对学校的科研管理工作提出了新的要求。为了提高学校科研管理能力，改变 以往传统的管理方法。考虑使用效率更高、技术更先进的管理方式。为此需要有 一套相应的适合全院各部门的网上科研项目管理系统来完成学校科研管理工作， 在这种环境下，开发该系统有非常大的实际意义和可行性。 4 ) 管理可行性 各部门科研管理人员对本部门的科研信息进行系级管理，如：对教师的科研 成果系级审核，对教师的基金项目系级审批等。科研处老师对全校各部门所有的 科研信息进行校级管理，如：科研校级审核、科研校级审批、科研信息统计等。 6 科研项目信息管理系统设计与开发 可见，通过该系统，不同的人员完成不同的功能，从而提高了管理的效率和准确 性。 2 3 系统总体功能需求 根据学院实际情况、学校各部门人员的功能需求、学校科研管理办法的掌握 和分析，从实际出发规划出了系统的功能。本系统采用功能集合的组织方式应用 于不同人员角色，不同的角色根据不同的权限使用不同的功能集合，通过权限设 置来完成功能集合式组织的组合，这种设计的目的便于根掘实际情况调整用户的 功能，使功能设置变的灵活。根据系统功能的规划，系统总体归纳为以下主要的 一级模块：科研项目管理、科研经费管理、数据字典管理、系统查询、系统维护 子系统等。 l 、科研项目管理 对学院科研项目整个业务流程进行管理。包括项目的申报、审批，立项，进 度检查、鉴定管理和项目的登记、查询、维护、报表、打印的静态管理。 2 、科研经费管理 主要对多个科研项目的经费进行管理。包括经费束源、数量登记、经费使用 计划和实际使用情况。在经费使用计划中，应该包括计算梳系统软、硬件消耗以 及人力使用情况。 3 、数据字典 对基础数据进行维护，通过各种字典表来实现。 4 、系统查询 在这一模块中，可以综合查询科研人员负责的或参与的科研项目和科研经费 等信息，既可以按照项目有可以按照经费实现综合查询。 5 、系统维护 可以实现对用户的管理，可完成输入、修改、删除用户的基本信息、学历信 息以及职称信息的操作：对不同用户建立用户组，赋予不同的权限；用户还可以 查看和修改日志以及对数据库文件进行备份和恢复。 科研管理信息系统总体功能结构，参见图2 3 1 所示： 科研项目信息管理系统设计与开发 图2 3 1 系统总体功能结构图 2 3 1 项目管理子模块功能需求 项目管理子模块实现了整个项目管理的业务流。参见图2 3 2 所示。 1 ) 项目申报 一般研究人员首先进入项目申报子模块，要求申请新项目。系统验证其身份 后，要求填写项目申请表，当研究人员填写无误后，项目申请表被保存，项目被 归类到待审批的项目一列中。 2 ) 项目审批 中层管理人员进入项目审批子模块，察看有无待审批的项目，如果存在待审 批项目，阅读项目申请表来考察项目的可行性，给出审批结果，项目状态变成己 审批，审批通过，则被归类到待立项的项目一列；反之，则被归类到未批准项目 一列中。 3 ) 项目立项 中层管理人员察看有无待立项的项目，如果存在待立项项目，则填写项目立 项表、项目合同表。确定项目的起止时间、参与人员、经费基本使用计划、软、 硬件配置等。 4 ) 项目进度检查 己立项项目的参与人员。填写项目进度检查表。描述项且的计划、实际开发 8 科研项目信息管理系统设计与开发 情况、存在的问题以及建议措施。中层管理人员则结合实际情况，对进度检查表 进行审查，给出进度检查意见。 图2 3 - 2 项目管理子模块功能需求图 2 3 2 经费管理子模块功能需求 经费管理子模块完成了一个具体项目中经费管理的业务流。 1 ) 经费分配 科研处管理人员对已经立项的项目填写经费分配襄。经费分配表中需要填写 经费来源类别、经费数目、提供经费单位编号、提供经费单位名称、项目编号、 项目名称、项目负责入、参与项目入员、项目起止时间等。 2 ) 经费使用计划 项目负责人当查阅到经费来源表后，根据项目实际要求，填写经费使用计划 表。其中包括：软，硬件耗费、人力消耗、项目编号、项目名称、项目负责人， 项目起止时间、参与项目人员、备注等。 3 ) 经费实际使用情况 在项目开发阶段，项目负责人填写中期经费实际使用情况表，填写软硬件使 用情况、人力实际消耗、项目编号、项目名称、项目负责入、项目起止时间、参 与项目人员、使用经费过程中存在的问题、对应的建议以及备注等。 9 科研项目信息管理系统设计与开发 由以上分析，经费管理功能需求如图2 3 - 3 所示。经费管理可对经费进行分 配，对某些原因造成的经费分配可作废，对于新项目默认的账本号为新建，可通 过账本号对其进行修改，并可打印经费下款通知书。 图2 3 - 3 经费管理子模块功能需求图 经费的管理需要学院科研处和财务处的配合协作，其工作流程如图2 3 4 所示。在科研处，录入批准的新项目，该项目可能划分了几个子课题，对各个子 课题进行经费分配，各个子课题负责人将分配的经费数额再汇总到该项目负责 人，如果该项目是第一次分配经费，需要到财务处建立经费卡和账本号，项目负 责人凭经费卡和账本号分配各个子课题负责人经费，在下一次经费到达学院财务 处后，又要进行重复的经费分配过程，只不过只是使用该项目已有的经费卡和账 本号，直至该科研项目的完结。 1 0 科研项目信息管理系统设计与开发 科 研 处 吖 图2 3 - 4 经费管理工作流程图 科研项目信息管理系统设计与开发 2 3 3 数据字典管理子模块功能需求 在数据字典管理子模块中，科研处系统管理员可以完成来款单位的基本信息 的增加、修改、删除等操作；对项目种类，包括级别、种类、主管部门等信息也 可进行相关维护；对财务信息，包括流水号、凭证日期、凭证编号、到款金额、 已分配会额等信息进行相关维护：对人事信息，包括人员编号、姓名、性别、职 称、部门等信息进行相关维护。一般教师、中层管理人员还可以对上述的数据完 成查询、查看、报表处理等操作。数据字典理子模块的具体功能如图2 3 - 5 所示。 图2 3 - 5 数据字典管理子模块功能需求图 2 3 4 系统查询子模块功能需求 系统查询子模块完成了科研管理系统的相关查询，可实现对项目和经费的综 合查询。如图2 3 - 6 所示。 科研项目信息管理系统设计与开发 图2 3 - 6 系统查询子模块功能需求图 1 、项目查询 利用负责人姓名，来查询项目名称、级别、种类、主管部门、总经费等信息， 详细信息可导出成e x c e l 数据格式；j ! i 用项目成员姓名，柬查询项目组成员、位 次、项目名称、级别、种类、主管部门、总经费等信息，详细信息也可报表输 出。如图2 3 - 7 所示。 图2 3 - 7 项目查询图 科研项目信息管理系统设计与开发 2 、经费查询 既可以对经费进行综合查询又可以进行明细查询。利用综合查询可实现项目 总经费、总硬件费、校内分配经费、年度己到经费、年度已分配经费和项目总数 等统计方式的查询：利用明细查询可实现院系经费分配、项目经费分配、财务到 款分配、项目成员经费分配及账本号等信息。如图2 3 - 8 及图2 3 - 9 所示。 图2 3 - 8 综合查询图 图2 3 - 9 明细查询图 4 科研项目信息管理系统设计与开发 2 3 5 系统维护子模块功能需求 在系统维护子模块中，主要通过用户管理、查看和修改r 志以及数据库的备 份和还原等三个方面来实现。用户的管理是对用户注册、注销及用户的权限分配， 系统管理员可以查询、输入、修改、删除用户的各种信息，这些信息可以被一般 研究人员和中层管理人员查询、报表输出等。查看和修改r 志是对用户使用本系 统的轨迹进行管理，对所有用户所做的任何操作都会纪录。数据库的备份和还原 是将数据备份到其他的数据库文件，在一些无法避免数据破坏的情况下，可以通 过系统数据恢复的功能恢复原有数据，减小损失。系统维护子模块的具体功能如 图2 3 - 1 0 所示。 图2 3 - 1 0 系统维护子模块功能需求图 用户基本信息包括人员编号，姓名、性别、学历、职称，单位、部门等。依 据权限的不同，本系统的用户有两种：管理员用户和普通用户。不同用户的功能 是不同的，因此功能需求方面要分别分析两种不同用户 从功能上讲，系统应该能够为管理员用户提供以下几种功能，如图2 3 - 1 1 所示。 科研项目信息管理系统设计与开发 图2 3 - 1 1 管理员用户登录功能图 从功能上讲，系统应该能够为普通刖户提供以下几种功能，如图2 3 - 1 2 所示 图2 3 - 1 2 普通用户登录功能图 1 6 科研项目信息管理系统设计与开发 3 系统关键技术分析 3 1 软件体系结构概述 软件体系结构的设计是整个软件开发过程中关键的一步。对于当今世界上庞 大而复杂的系统来说，没有一个合适的体系结构而要有一个成功的软件设计几乎 是不可想象的。不同类型的系统需要不同的体系结构，甚至一个系统的不同子系 统也需要不同的体系结构，体系结构的选择往往会成为一个系统设计成败的关 键。典型的软件体系结构风格有很多，一个实用的软件系统通常是几种典型体系 结构风格的组合。目6 u 存在主流的c s 和s i s 两种软件体系结构，下面对其做 一个简单的比较和分析嘲 3 1 1c s 结构 c s 软件体系结构，即c l i e n t s e r v e r ( 客户机服务器) 结构“”，是基 于资源不对等，且为实现共享而提出来的，是2 0 世纪九十年代成熟起来的技术， c s 结构将应用一分为二，服务器( 后台) 负责数据管理，客户机( 莳台) 完成 与用户的交互任务，如图3 卜1 所示。 客户机服务器 目目 请求 一 响应 图3 1 - 1c s 体系结构 在c s 体系结构中，所有客户机与数据库服务器相连，对于用户请求，如客 户机能够满足就直接给出结果，否则就交给服务器来处理。通过它可以充分利用 两端硬件环境的优势，将任务合理分配到c 1i e n t 端和s e r v e r 端来实现，降低了 系统的通讯开销。具体来说其特点： l 、c s 架构软件的优势 1 ) 应用服务器运行数据负荷较轻。 当需要对数据库中的数据进行任何操作时，客户程序就自动地寻找服务器程 科研项目信息管理系统设计与开发 序，并向其发出请求，服务器程序根据预定的规则作出应答，送回结果。 2 ) 数据的储存管理功能较为透明 在数据库应用中，数据的储存管理功能，是由服务器程序和客户应用程序分 别独立进行的，荫台应用通常把那些不同的( 不管是已知还是未知的) 运行数据， 在服务器程序中不集中实现，例如访问者的权限，编号可以重复、必须有客户才 能建立定单这样的规则。所有这些，对于工作在前台程序上的最终用户，是“透 明”的，他们无须过问( 通常也无法干涉) 背后的过程，就可以完成自己的一切 工作。 3 ) 交互性强，能够处理大量的、实施的数据流 4 ) 实现安全的数据存取 5 ) 所提供的软件都是以客户端和服务器的方式成套实现，是一种配对的、点 对点的、框架式的结构模式。 2 、c s 架构软件的劣势 1 ) 丌发成本较高。c l s 模式对客户端软硬件要求较高，尤其是软件的不断升 级，对硬件要求不断提高，增加了整个系统成本。 2 ) 系统移植困难，需要针对不同的操作系统开发不同版本的软件，不同开发 工具开发出来的应用程序，一般来说兼容性较差。 3 ) 由于每个客户机都需要安装相应应用程序，所以软件维护复杂、升级工 作量大。 在本科研项目信息管理系统中，要求的管理的数据量大，注重数据的安全性， 而且为了提高办公效率，必须要求处理数据的流量大，数据快，这恰恰是c s 结 构管理信息系统的优点，因此本系统中在学院内部采用c s 结构。 3 1 2b s 结构 b s 软件体系结构，即b r o w s e r s e r v e r 结构( 浏览器和服务器结构) 5 3 。 它是随着i n t e r n e t 技术的兴起，对c s 结构的一种变化或者改进的结构。当今 很多基于大型数据库的信息系统都是采用了这种全新的技术模式。 b s 结构主要由浏览器、w e b 服务器，数据库服务器三个层次组成，其本质 上是一种特殊的客户服务器结构，只不过它的客户端简化为只讲单一h t l i l 语言 的客户软件，因而简化了客户端系统的管理和使用，可以使管理和维护集中在服 科研项目信息管理系统设计与开发 务器端。在这种结构下，用户工作界面是通过w 聊浏览器来实现，代替形形色色 的各种应用软件，用户的所有操作都是通过浏览器进行的。w e b 服务器负责接受 h t t p 查询、修改等请求，然后根据请求条件到数据库服务器获取相关数据，再 将结果翻译成h t 甩和各种页面描述语言，传送回提出请求的浏览器。其结构图 3 i - 2 所示： w e b 服务器数据库服务器 请求 ih t l 中 请求 爵囝 i 事务处 1 理逻辑 r l响惠 响应 j h t m l 图3 1 - 2 这种三层结构在层与层之间相互独立，任何一层的改变不会影响其它层的功 能。 这种结构不仅把客户机从沉重的负担和不断对其提高的性能的要求中解放 出来，也把技术维护人员从繁重的维护升级工作中解脱出来。具体来说其特点： l 、b s 架构软件的优势 1 ) 使用简单 用户使用单一的b r o w s e r 软件，基本上无需培训即可使用。 2 ) 易于维护 由于客户机把事务处理逻辑部分分给了功能服务器使客户机一下子。苗条” 了许多，不再负责处理复杂计算和数据访问等关键事务，只负责显示部分，所以 维护人员不再为程序的维护工作奔波于每个客户机之间，大大减轻了客户端的负 担。而把主要精力放在功能服务器上程序的开发、升级、维护、更新工作，减轻 了开发维护工作量。 3 ) 保护企业投资 该结构主要采用标准t c p i p ，h t t p 协议，可以与企业现有网络很好结合。 4 ) 对客户端硬件要求低 1 9 科研项目信息管理系统设计与开发 客户机只需要安装w e b 浏览器软件。 5 ) 信息资源共享程度高 可实现i n t e r n e t 上资源共享。 6 ) 扩展性好 该结构即可在i n t r a n e t 内使用，也可直接连入i n t e r n e t ，具有良好的扩展 性。 2 、b s 架构软件的劣势 1 ) 由于h t t p 协议是基于t c p i p 协议之上的，h t t p 协议中的固定格式是h t 札文件形式，这种文件网络传输量较大，因而会影响数据传输效率。 2 ) 从管理角度看，这种模式程序代码和数据备份虽然可以在服务器端进行， 但客户端每次要求获得数据和反馈的信息都要经过网络才能与数据服务器联系， 增加了对网络带宽的要求。 3 ) 更重要的，h t m l 毕竟是一种文本格式，难于加密，易于被窃密和截获， 从而使信息系统的安全性难以有效保证，网络安全造价往往比较昂贵。 3 、c s 与b s 区别 1 ) c 1 i e n t s e r v e r 是建立在局域网的基础上的，b r o w s e r s e r v e r 是建立在广 域网的基础上的。 2 ) 硬件环境不同 c s 一般建立在专用的网络上，小范围里的网络环境，局域网之间再通过专 门服务器提供连接和数据交换服务。b s 建立在广域网之上的，不必是专门的网 络硬件环境，例如电话上网，租用设备，信息自己管理，有比c s 更强的适应范 围，一般只要有操作系统和浏览器就行。 3 ) 对安全要求不同 c s 一般面向相对固定的用户群，对信息安全的控制能力很强。一般高度机 密的信息系统采用c s 结构适宜，可以通过b s 发布部分可公开信息。b s 建立 在广域网之上，对安全的控制能力相对弱，面向是不可知的用户群。 4 ) 对程序架构不同 c s 程序可以更加注重流程，可以对权限多层次校验，对系统运行速度可以 较少考虑，b s 对安全以及访问速度的多重的考虑，建立在需要更加优化的基础 科研项目信息管理系统设计与开发 之上，比c s 有更高的要求。b s 结构的程序架构是发展的趋势，从幅的n e t 系列的b i z t a l k2 0 0 0e x c h a n g e2 0 0 0 等，全砸支持网络的构件搭建的系统。跚 n 和i b m 推的j a v a b e a n 构件技术等，使b s 更加成熟。 5 ) 软件重用不同 c s 程序不可避免的要进行整体性考虑，构件的重用性不如在b s 要求下的 构件的重用性好。b s 的多重结构，要求构件相对独立的功能，能够相对较好的 重用，就如买来的餐桌可以再利用，而不是做在墙上的石头桌子。 6 ) 系统维护不同 系统维护在软件生存周期中，开销大，相当重要。c s 程序由于整体性，必 须整体考察，且处理出现的问题以及系统升级难，可能需再做一个全新的系统。 b s 构件在组成方面，构件可能需个别的更换，实现系统的无缝升级，系统维护 开销减到最小，用户从网上自己下载安装就可以实现升级。 7 ) 处理问题不同 c s 程序可以处理用户面固定，并且在相同区域，安全要求高的需求，与操 作系统相关，应该都是相同的系统。b s 建立在广域网上，面向不同的用户群， 分散地域，这是c s 无法作到的，与操作系统平台关系最小。 8 ) 用户接口不同 c s 多是建立在w i n d o w 平台上，表现方法有限，对程序员普遍要求较高。 b s 建立在浏览器上，有更加丰富和生动的表现方式与用户交流，并且大部分难 度减低，降低开发成本。 9 ) 信息流不同 c s 程序一般是典型的中央集权的机械式处理，交互性相对低。b s 信息流 向可变化，更象交易中心。 根据本系统的设计要求，该系统不仅需要实现大量数据的统一管理和维护， 还必须要实现资源的数据共享，而且为了加强科研工作的透明度，更好的发挥科 研处的职责功能，还必须要施行一些政策法规的发布等，要实现这些要求，c s 结构显得力不从心，因此为了更好的满足本系统的设计功能要求，还必须应用到 b s 结构管理信息系统。综上所述，目前流行的c s 和b s 两种信息系统模式都 有其优缺点。然而，一个好的系统运行模式既关系到系统的开发和维护性，也关 2 i 科研项目信息管理系统设计与开发 系到系统的运行状况，所以能不能应用一种新的模式来进行系统开发也就显得非 常有意义。 3 1 3c s 与b s 混合结构 1 、c s 结构与b s 结构将长期共存 从以上分析可以看出，c s 与b s 结构各有自己的优点和缺点，b s 结构不 可能完全代替c s 结构，c s 结构应当逐渐过渡到b s 结构并最终实现c s 与b s 的完全无缝融合。 两层及多层c s 体系结构已经在众多领域得到了很成熟、广泛的应用，b s 体系结构在企业信息管理系统中得到了比较多的应用，但是传统的c s 结构也不 可能一下由b s 来兼容，特别是在一些实时性要求高的场合仍以c s 结构为主导。 c s 适合交互性强、高速大量的数据录入与处理的场合，b s 适合客户端多且分 散、访问量比较大的场合。在适用i n t e r n e t 、维护工作量等方面，b s 比c s 要 强得多，但在运行速度、数据安全、人机交互等方面，b s 远不如c s 。综合起 来可以发现。凡是c s 的强项，便是b s 的弱项，反之亦然。因此，问题也就因 此而产生了因为b s 与c s 具有不同的优势与特点，他们无法相互取代。例如， 对于以浏览为主、录入简单的应用程序，b s 技术有很大的优势，现在全球铺天 盖地的w e b 网站就是明证，而对于交互复杂的e r p 等企业级应用，b s 则很难胜 任，从全球范围看，成熟的e r p 产品大多采用二层或三层c s 架构，b s 的e r p 产品并不多见。 综上所述，b s 要在软件开发中起主导角色，还需要很长的路程，传统的c s 下所形成的数据大厦也不可能一下由b s 来兼容，因此基于c s 结构和b s 结构 的应用将会长期共存，要合理的发挥c s 与b s 结构各自的长处，以更好地为企 业信息化建设服务嘲。 2 、基于w e b 的c s 与b s 混合结构设计及结合策略 c s 和b s 两种结构各有优缺点，综合c s 和b s 结构的优点与不足，出现 了一种比较灵活的结构方式，即c s 和b i s 结合的模式。c s 和b s 结合模式集 c s 和b s 结构之所长，既有c s 高度的交互性和安全性，又有b s 的客户端与 平台的无关性，它既能实现信息共享与交互，又能实现对数据严密、有效的管理。 下面，将分别讨c s 和b s 混合软件体系结构的模型图。 科研项目信息管理系统设计与开发 c s 与b s 混合软件体系结构如图2 i - 3 所示，可称其为。内外有别”模 型，在该模型中，企业内部用户通过局域网直接访翘数据库服务器。软件系统采 用c s 体系结构。企业外部用户通过i n t e r n e t 访问w e b 服务器，通过w e b 服务 器再访问数掘库服务器软件系统采用b s 体系结构。 图3 卜3 由于c s 在逻辑结构上比b s 少一层，对于相同的任务，c s 完成的速度总 比8 s 快，使得c s 更有利于处理大量数据。因此在该结构中，通常数据流量大、 交互多、实时性要求高的功能采用c s 模式，c s 客户端通过局域网向数据库服 务器发出s q l 请求，数据库服务器将查询结果返回：而对于数据流量小、交互性 不强、执行速度要求不高的功能采用b s 结构。 “内外有别”模型的优点是外部用户不直接访问数据库服务器，能保证企业 数据库的相对安全，特别是对数据库的修改和新增记录加强了控制。企业内部用 户的交互性较强，数据查询和修改的响应速度较快。系统维护简便，布局合理， 网络效率高。 3 2j a v a 语言及相关技术 科研项目信息管理系统设计与开发 3 2 1j 2 e e 简介 j a v a 是由s u n 公司丌发的新一代编程语占。1 9 9 8 年1 2 月，s