科研项目管理系统的开发与应用

陶强 吕涛 杨科 肖云峰 张志鹏 谢小辉

摘要：随着信息技术的发展，科研机构对科研工作管理信息化有了更高的标准。针对科研组内项目管理、资料共享、辅助及监督工作等需求，设计并开发了一种科研专用管理系统，采用.NET平台下三层架构为基础，B/S模式为主设计开发。该系统投入使用后，项目组科研管理规范化程度和工作效率明显提高，系统的开发应用研究对科研单位信息化建设和相关的系统开发具有一定借鉴作用。

关键词：互联网；科研管理；.NET逻辑框架；SQLServer数据库；B/S模式

中圖分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：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

现今，由于计算机技术的飞速发展，许多行业的管理工作都趋向于信息化，政府部门、事业单位、科研单位、军队、企业、高等院校等大型机构在很多层面都越来越离不开互联网技术的支持。作为承担国家核心技术发展任务的重要组成部分，科研机构的信息化建设显得尤其重要。科研管理系统不仅要方便科研人员研究任务的进行，提高工作效率，更要为科研机构信息化管理的专业化、规范化提供支持，同时与科研机构中其他系统紧密配合，实现无冗余的统一信息化管理[1]。

目前市场中鲜有专门针对科研领域的专业型管理成品系统。从管理本身而言，在科研机构中，传统的管理手段早已暴露了诸多不足，如管理流程琐碎、时效性差、送交材料时间延误、项目组成员间缺少联系沟通等，不利于管理人员的树形管理和各成员间的横向沟通监督。原有的管理模式已经无法满足科研机构信息化建设发展的需求，建立高效、便捷的科研管理系统已是大势所趋。

针对以上情况，开发出适用于科研管理工作实际情况的科研管理系统软件。系统根据研究所现有的管理模式，以“专业化”“安全化”为侧重点，使研究人员获得匹配舒适度良好的科研管理服务，同时通过系统升级优化，提高系统可扩展性和运行速度，以适应新的功能和工作节奏。研究人员可以根据所在项目和科研进度选择具体相关的科研服务，大大减小了科研管理工作的复杂度，使研究人员有更多的精力投入到科研工作中，提高了科研工作效率。

2 系统的设计要求

2.1 系统结构模式

由于科研机构内的操作系统以Windows为主，为便于系统内研究机构推广使用，实现共享资源和同级横向沟通交流，科研管理系统选择基于.NET技术平台开发。

1）主要采用B/S（Browser/Server）架构开发，部分模块使用C/S（Client/Server）模式，有利于后续系统的功能添加、改进和扩展[2]；

2）前端使用EasyUI等框架，主要使用jQuery、Ajax等技术；

3）后台使用ASP.NET技术，采用三层架构开发，并使用ADO.NET Entity Framework框架[3]；

4）使用SQL Server数据库；

5）保证接口可扩展性，便于继续开发扩充功能；

2.2 系统开发工具和运行环境

服务器及用户端硬件、软件环境如表1、表2所示。

3 系统的设计实现

系统分为表示层（User Interface）、业务层（Business Logic Layer）、数据层（Data Access Layer），以VS（Microsoft Visual Studio）为开发平台使用B/ S结构开发，开发语言为C#，用户通过客户浏览器访问Web服务器和数据库，保证数据的一致性、及时性和多用户数据的共享性[4]，三层结构的低耦合和层内部的高内聚特性使可维护性能提高。同时，在满足系统平衡要求的基础上着重优化web前端性能，使系统运行及网页打开的速度大大提高，有效地改善用户体验[5]。

为保证安全性能，系统核心数据的操作采用C/S模式设计，由管理员通过后台客户端程序登录访问数据库。在系统中提供一组Web服务，使科研信息可以与外界交流数据，通过只读模式读取与之同步的可修改数据库的数据，系统结构如图1所示。

科研管理系统主要从“专业”“安全”两个方面进行开发，科研服务方面通过浏览器实现科研项目立项、资料审核、项目管理、项目结题及成果、条件查询等功能；后台管理主要体现在通过客户端更新数据、操作日志记录、信息推送、处理访问请求等方面。

下面通过主要代表功能模块进行具体讲解：

3.1 科研项目管理

3.1.1 科研项目创建

1）项目内容。包括“科研项目名称、研究方向、团队成员、项目进度、科研成果、项目公告、文件资料”。

2）成员信息录入。所有员工采用工号作为用户名，由员工使用本人账号密码登录系统，可查询自己所在科研项目的信息。第一完成人录入科研项目信息，并对该项目内人员信息排序负责，由管理员对录入信息的真实性审核确认之后，所有完成人均可在自己的账号内看到该信息；个人姓名和科研方向均录入系统字库，可以输入拼音直接在菜单中下拉勾选，方便查找信息。

3.1.2 科研项目进度管理

1）任务计划。科研项目创建之后，由项目负责人在工作日历中分配各用户的工作内容（文字默认为黑色）及时间截止期限，每一个用户对应一张工作日历。提交管理员审核之后，每个用户可以在账号内自己的工作日历上看到该信息。

2）计划更改。用户不能更改工作日历上的信息，只有项目负责人可以对工作日历信息进行操作或暂时给予某个账号操作权限。

3）任务审核。当用户某一具体工作完成后，经过项目负责人或拥有暂时权限的上级审核确认，工作日历上的该条任务内容信息的文字颜色变为绿色，并可以在账号内被看到。

4）项目总进度查询。项目总进度会依据完成工作量占总工作量的百分比，在科研项目列表中的项目进度里以百分比的形式呈现，详细的项目进度可通过科研项目进度查询查看项目内用户的工作日历完成。

3.1.3 科研项目进度查询

在科研項目列表中该条科研项目的“项目进度”中，可以进行科研项目进度查询，分为按姓名查询和按项目查询，可以选择起止时间查询该段时间内的所有项目进度信息。

按姓名查询便于查询个人在同时间段内的多个不同科研项目的进度，避免信息混淆；按项目查询便于上级负责人查阅同一科研项目内多名成员的不同进展，有利于管理者对科研项目的进展情况有较直观的认识，以及安排后续的科研任务。

3.1.4 项目公告及提醒

在科研项目列表中可以查询项目公告，项目公告由项目负责人更新和发布。公告发布后每个该项目成员的账号内会收到提醒；在用户每个所在项目时间截止日期一周以内，账号内会隔天一次共收到三次提醒，便于用户注意完成项目内未完成的工作和项目结束前的最后检查确认。

3.1.5 共享资料库

每个用户的账户里有一个个人资料库，资料库里的文件分为项目资料和个人文件。

1）项目资料。项目资料端口接入用户所有所在项目的资料库，资料库里的其他文件由该项目成员经过项目负责人审核确认之后上传，每次文件上传都要经过项目负责人审核同意。每个项目对应一个资料库，除系统默认自带的项目统一文件资料，该项目内的成员在项目资料库里可以查看和下载文件，项目结束后，文件由项目负责人统一整理、备份和删除。

2）个人文件。个人文件为用户私人资料库，仅供用户根据自身需要直接选择查询、上传和下载。

3）资料查看。通过科研项目列表中的“文件资料”选项可以查看该项目的文件资料，项目成员以外的用户查看和下载需要向管理员申请相应的权限。

3.2 数据层的设计

数据服务通过ADO.NET实现，运行在应用服务器，采用多层结构无连接编程模型，在Data Set Command中对数据列及表映射接口定义，取回Data Set数据流，并提供前向、高性能数据存取机制。使用Data Reader命令实现高效、轻松地访问数据流，在取回Data Set的同时，维护数据源及Data Set间桥梁，便于数据访问、保存和修改[6]。通过ADO.NET控件进行数据库与电子文档互导。

3.3 业务层组件设计

1）项目管理组件。完成对项目、参与人员的数据的增、删、改、查功能。

2）成果管理组件。完成论文、专利、审查情况、奖项的数据的增、删、改、查功能。

3）经费管理组件。完成对经费来源、使用情况的数据的增、删、改、查功能。

此外，包括人员信息组件、机构设置组件、系统维护信息组件、操作日志组件等。

3.4 表示层的设计

运行于客户端浏览器，主要通过HTML5[7]、JavaScript、CSS及.NET相应的服务器控件实现，为用户提供交互接口，同时根据用户的请求指令调用相应的业务逻辑。

4 安全性评估

该系统在内网和外网上同时开放，外网登录需要内网授权IP，目的是保护科研资源和数据。在访问的全过程都对用户进行权限识别，由管理员赋予不同级别的用户不同的使用权限，避免外部非法攻击和内部误操作。对于所有的数据操作过程都设置了二次提醒确认，防止误操作事故。此外，在设计数据库的全过程中，技术员通过对数据库进行加密、数据库信息备份等多重手段来保护数据安全，从系统安全设置和网络安全设置两个方面同时对安全性能进行强化，达到系统的安全性要求[8]。

5 结论

通过基于B/S模式和.NET技术的科研管理工作网络系统的搭建，形成了一套能够稳定运行的工作系统，充分发挥了科研人员的主观能动性，并有效利用了中科院工程热物理研究所的网络资源，增强了科研管理的实效性，相对于传统C/S模式，系统运行速度更快，更易于维护和扩展功能，同时由于保留部分C/S模式功能，系统安全性能高。实际应用证明其性能稳定、运行高效。现代科研任务的进行越来越频繁，专业化的科研工作管理系统，使个人电脑满足了科研人员主要的科研服务功能需求，实现了科研工作信息化建设中去冗余化、网络化、无纸化、安全化的要求。

参考文献：

[1] 孟梅， 邓俊岚. 科研管理系统的网络框架研究[J]. 制造业自动化， 2010（3）： 163-165.

[2] 邱恕洁. 基于B/S三层结构的高校科研管理系统设计与实现[D]. 成都： 电子科技大学， 2013.

[3] 郑细端， 张苏红， 阮学斌. 基于.NET三层架构酒店管理系统设计与实现[J]. 计算机与数字工程， 2011（8）： 91-93.

[4] 查修齐， 吴荣泉， 高元钧. C/S到B/S模式转换的技术研究[J]. 计算机工程， 2014（1）： 263-267.

[5] 张正风， 强承魁， 袁剑锋. Web性能优化前端方案研究[J]. 软件导刊， 2013（12）： 116-118.

[6] 刘维岗. 基于ASP.NET的数据库访问技术研究与实现[J]. 天津科技， 2012（2）： 50-53.

[7] 范伊红. 基于HTML5的网页设计开发及应用[M]. 北京： 电子工业出版社， 2014.

[8] 方程. 论SQL Server数据库的安全策略[J]. 电脑编程技巧与维护， 2014（14）： 119-121.

【通联编辑：谢媛媛】