摘要：随着高职院校数字化校园的建设，科研信息系统所产生的科研数据作为数字化校园平台的核心数据，需要能够对其实现高效管理、高度共享。针对这一需求，设计了基于Web Services的高职院校科研信息系统，重点阐述了系统的架构设计、功能设计以及实现方法。使用Web Services技术可实现系统间科研数据的高度共享，提高系统的可扩展性和模块化程度，同时可降低开发成本、提高开发效率，对类似系统的建设具有示范及借鉴意义。
关键词：科研管理；Web Services；B/S结构；数据共享
DOIDOI：10.11907/rjdk.151377
中图分类号：TP319
作者简介作者简介：张军（1984-），男，河南信阳人，硕士，湖南铁道职业技术学院资源信息中心软件工程师，研究方向为可信软件、嵌入式应用。
1 关键技术及系统设计
传统的科研管理MIS系统在数据共享、系统扩展等方面表现较差，特别是在数字化校园背景下，传统MIS系统已无法满足多系统异构数据共通共享、集中融合的需求。将Web Services及AJAX等技术应用到系统中[2]，对系统中主要功能模块以Web服务的形式封装发布，可有效解决数据共享问题。同时Web Services是利用SOAP传输标准的XML数据，这种跨平台优势使系统可与其它异构系统进行无缝集成[3]。在软件复用和系统扩展方面，Web Services的优势也显而易见，如需要系统提供新的功能以满足业务需求的变化，只需要发布对应的Web Services接口即可，而无需对现有系统进行大的改动。
1.1 Web Services
Web Services是新一代分布式计算模型，采用基于XML的Web请求与响应机制实现分布式通信，其具有良好的封装性、松散耦合、标准的协议规范以及高度的可集成性等特点。W3C对Web Services的定义如下：Web Services是由URI标识的一个软件应用，其接口和绑定可以通过XML文档定义、描述和发现；它使用基于XML的消息通过互联网协议与其它软件直接交互。Web服务的目的是让不同的软件应用程序能相互操作，无论这些程序是用什么编程语言实现，运行在什么样的操作平台或架构技术上[4]。Web Services体系把所有的应用实体都抽象成服务，包括服务提供者、服务请求者和服务代理。服务提供方发布服务，服务请求方查找服务，获取服务的绑定信息。所有发布和调用都遵循一定的技术规范和标准。Web Services体系结构如图1所示。
系统的总体架构采用当前主流的三层B/S结构。B/S结构具有分布性强、部署简单、平台无关等优点，同时简化了客户端，仅保留数据展示功能，将系统主要的业务逻辑处理移至应用服务器，从而形成了三层分布式的典型结构，即应用表示层、业务逻辑处理层、数据访问层[5]。
同时在B/S的结构设计中，采用面向服务的思想进行系统建模，将基于SOAP的Web Services技术融入其中，将业务逻辑设计为Web服务作为中间层供数字化校园其它业务系统调用。SOAP和Web Services中传递的都是标准化的XML格式数据，可使这些服务的使用者不受客户端软硬件平台的影响，直接访问系统提供的数据。系统中各角色也通过Web服务实现具体的功能操作。Web服务通过数据库访问层与后台数据库交换数据，将处理后的数据返回请求方。结合Web服务的工作机制，图2给出了三层分布式科研信息管理系统的基本框架结构。
1.3 系统功能模块设计
湖南铁道职业技术学院科研信息管理系统是一个开放的Web系统，面向于学校从事科研活动或科研管理工作的人员。依据各类用户的业务范围，该系统主要分为以下几类用户角色：系统管理员、科研处审核人员、科研处管理人员、院系审核人员、院系科研秘书、教职员工。
系统管理员：具有最大的权限功能，主要完成系统用户的管理、权限管理、数据维护等，以保证系统的正常运行。
科研处审核人员：通过系统对全校所有科研项目、科研成果进行组织申报、审核、量化考核等。
科研处管理人员：主要完成全校所有人员科研数据的整理、修正，进行初步审核后提交至科研处审核人员完成终审。该角色同时具有信息发布，数据统计、汇总、公示等功能。
院系审核人员：主要负责本院系（部门）科研信息的管理及审核工作，审核后数据还需提交至科研处管理人员进行统一管理。
院系科研秘书：主要完成本院系（部门）科研信息的管理工作，包括对本部门的错误录入信息进行修改与维护，将整理确认后的数据提交至本院系审核人员审核。
教职员工：主要利用系统完成各类科研项目申报、科研成果提交、科研信息查询、个人信息维护等功能。
根据对湖南铁道职业技术学院科研工作流程及相关业务的分析和调研，同时结合其它高校科研管理系统的特点，将系统划分为6大功能模块：系统管理、用户管理、消息管理、科研项目管理、科研工作量管理、统计查询，如图3所示。
（1）系统管理。系统管理员利用该模块对系统进行初始化，完成系统的日常维护工作，主要包括：数据的备份与还原、用户权限的管理与分配、系统基础数据建立与维护。系统基础数据主要包括系统用户导入、学校组织机构建立、科研项目及科研工作量类别划分、各类科研工作量级别设定以及计分标准等。
（2）用户管理。该模块主要包括科研人员管理和科研机构管理两项内容。科研人员是科技活动的主体，是系统的主要服务对象，科研人员管理提供个人信息维护功能，用户自己可进行维护管理，并由系部科研秘书审核确认。科研机构主要包括学校的二级院系、各职能部门以及研究院所、实验室等。科研机构在系统初始化时建立，各院系（部门）科研秘书在科研机构管理模块完成本部门机构信息的变更维护操作。
（3）消息管理。提供信息发布功能，主要包括：通知、公告、新闻、政策法规、公示等，方便科研人员浏览查阅。科研处管理人员和院系科研秘书拥有该功能权限。信息发布时可设定允许查看该信息的人员范围，只有信息发布人以及系统管理员才拥有信息的修改与删除权限。
（4）科研项目管理。主要包括项目立项、项目实施、项目验收。该模块能够完成院级项目的在线申报、审核、评审、立项、中期检查、项目结题等操作。由科研处管理人员发布相关项目信息，科研人员根据要求填写提交相关材料，由院系（部门）和科研处逐级审核，通过后由科研处管理人员根据相关制度生成专家组，将申报材料提交专家组评审，评审完毕后专家组提交评审结果，由科研处管理人员公示。项目立项后进入项目实施阶段，项目实施管理主要包括中期检查和经费管理两部分，项目负责人可在线提交中期检查报告，查询项目经费的使用详情。
（5）科研工作量管理。该模块包括科研工作量填报、审核、管理，以及科研分生成，主要完成年度科研工作量的填报、修改、审核、计分、奖励工作。由科研人员在线填报包括发表论文、课件获奖、学术著作、教学成果、精品课程、科技及社科成果、纵向课题、横向课题、鉴定成果等共9类工作量信息，同时上传相关佐证材料，待二级部门及科研处审核通过后，系统根据科研工作量类别和等级进行计分，最后对个人科研分进行累加，形成该科研人员的年度奖励科研分。同时通过审核的科研工作量信息进入系统数据库，供统计查询及其它业务系统使用。
（6）统计查询。对系统所产生的各类数据提供报表生成及查询业务。能够对科研项目及科研工作量按类别、级别、部门等方式生成统计报表，同时提供丰富、强大的查询检索功能。
1.4 数据库设计
数据库的规划和设计是科研信息系统开发过程中非常重要的一个环节，它不但起着存储信息，供统计、查询、分析的作用，而且还关系到不同管理机构之间的数据传递。数据库还应满足系统具有一定灵活性的需求，比如科研工作量的量化以及科研分的核算过程都会受到科研政策的影响，具有不确定性，系统应提供灵活的配置功能，因此需要数据库提供相关联的数据字典表。
将数据库分为以下两种类型：系统数据和基础数据。系统数据主要包括与系统运行相关的各种基础数据、配置信息、数据字典、系统日志等，主要包括用户信息、科研机构信息、系统配置数据、科研项目类别及与其关联的辅助字典表、科研工作量类别及与其关联的辅助字典表等；基础数据主要包括系统产生的各类科研数据，如科研项目信息、科研工作量信息、科研分核算信息等。
2 系统实现
基于对系统的架构及技术实现的分析，系统采用ASP.NET技术、C#语言构造应用程序，系统数据库采用SQL Server2008企业版，应用服务器采用Windows Server 2008操作系统。系统的应用表示层大量使用了jQuery库中的相关插件，使系统获得了良好的交互效果。系统业务逻辑层的主要功能模块都被封装成Web Services然后发布，这样不仅为本系统，同时也为其它业务系统提供了访问接口，并且提高了系统的模块化程度，简化了开发难度，使系统具有良好的可扩展性。下面以论文查询功能为例，简要说明Web Services的实现过程。
3 结语
通过高职院校科研信息系统的建设，能够对学校科研工作进行信息化、网络化管理，并形成一个实时的科研数据管理中心和科研工作服务平台。同时，Web Services等技术的应用使系统具有良好的开放性、复用性及扩展性，有效解决了数字化校园背景下各系统间的数据共享、互访等问题，消除了信息孤岛。该系统自从在湖南铁道职业技术学院实施部署至今，运行稳定，满足了各类用户的需求，达到了科研管理信息化的目的，同时对类似系统的建设具有示范及借鉴意义。
参考文献：
[2]XIAO WX， LIU Z. The development of web service composition based on XML security models and AJAX technology[J].International Journal of Advancements in Computing Technology， 2012， 4
（19）： 8390.
[4]郭晓阳.Web Services性能测试方法的设计和实现[D].北京：北京邮电大学，2010.
[5]池春荣.基于公共数据平台的高校综合科研管理系统[D].上海：上海交通大学，2012.
