高校學院二級科研管理系統設計

陸辛玫 王艷 左敏

北京工商大學計算機與信息工程學院，北京 100048

高校學院二級科研管理系統設計

陸辛玫 王艷 左敏

北京工商大學計算機與信息工程學院，北京 100048

統一建模語言UML是目前最受歡迎的一種建模工具。本文以北京工商大學科研管理系統為例，采用UML對學院二級科研管理系統進行設計與分析。在確定系統設計的目的的基礎上，對系統的需求進行了用例建模，同時分析了系統的靜態結構和動態行為，為將來的系統實現做好了準備。

UML；科研管理；系統分析；系統設計

unified modeling language (UML); college science research management system;system analysis; system design

引言

科研管理系統是為實現高校科研業務的數字化管理，提高科研業務管理人員以及科研人員的工作效率，減少不必要的重復勞動，加速信息的記錄、查閱以及傳播速度，并且與“數字校園”中的其它系統相結合，共同實現無冗余的統一信息管理。從長遠上來看，科研管理工作在學校占有舉足輕重的地位，科研水平的高低也是衡量學校綜合水平的一項重要標準。

學校的科研管理系統的主要任務是對全?？蒲行畔⒌幕A數據管理，而學院在實際使用中更關心的是本學院科研的細分統計信息及報表輸出格式，如按學科師資的科研情況、論文與科研經費的比例、按學科師資的科研增長統計、為各種申報填寫表輸出相應的科研信息及文檔。本文以北京工商大學科研管理系統為例，在學?？蒲泄芾砥脚_及數據庫基礎上探討實現適合學院科研管理的細分統計信息、面向應用的報表輸出及文檔管理工作，從而提高二級學院的科研管理效率。

1.科研管理的相關概念

1.1 科研管理的概念

科研管理是指對科研活動及科研人員的管理。它包括對科研的決策與規劃、科研人員管理、課題管理、情報信息管理以及經費和設備、課題成果管理等內容。科研管理的重要內容是對人的管理。目標管理是做好科研管理的重要途徑。科研管理包括對科學研究和技術開發活動的管理，即從科研活動開始一直到科研成果轉化為生產力的整個過程的管理工作。

1.2 高?？蒲泄芾淼母拍詈蛢群?/p>

高?？蒲泄芾硎前凑湛茖W技術和高等教育發展規律以及管理學原理，為實現既定目標，通過科研過程的各個環節對學校科研活動中的人、財、物、時間、信息和效果等進行計劃、組織、控制、總結，使科研目標達到最佳完成狀況的一種組織活動。

筆者討論的學院二級科研管理是在學?？蒲泄芾砥脚_及數據庫基礎上實現適合學院科研管理的細分統計信息，其中主要包括對科研資源、科研項目、科研經費、科研成果、成果獲獎、論文收引、學術交流等的管理。

2.科研管理信息系統分析

2.1 需求分析

需求分析要求盡可能完整地、準確地捕捉系統的功能需求和其他要求，它描述了系統應該做什么，并且使得開發人員和用戶就這種描述達成共識。需求分析的任務就是找出系統的所有需求并加以描述，同時建立起系統的需求模型。

一般獲取用戶需求的方式就是對用戶進行調研，而且經常采用口頭交流的方式。從科研管理系統的各個子模塊觸發，可以抽象出本系統所實現的功能的用例：

登錄：用戶在登錄界面輸入用戶名和密碼登錄科研管理系統。

科研資源管理：系統管理員實現創建用戶組、分配用戶組成員和設定職工的級別，并按照不同的用戶組分配不同的操作權限。輸入科研人員信息包括科研人員編號、姓名、密碼以及權限等等。

科研項目管理：科研秘書進行項目的申請，管理審核人員對項目進行相關的審核監督。

科研經費管理：科研秘書對到賬項目經費進行登記、提取、發放，監督科研人員的經費使用情況。

科研成果管理：科研秘書進行成果獲獎、專利的申請，管理審核人員對論文情況、專利情況、科研項目所獲得的成果進行鑒定匯總，系統管理員對相關的數據進行整理與維護。

學術交流管理：科研秘書對科研學術交流進行管理，發布學術會議等信息。

系統管理：系統管理人員添加、修改、刪除系統參數，新注冊人員信息，以及文檔的整理、數據庫備份等。

退出：用戶退出科研管理系統。

具體的用例圖如圖1所示。

圖1 科研管理信息系統用例圖

2.1.1 總體功能需求分析

科研管理系統的科研信息有科研資源、科研項目、科研成果、學術交流、科研經費等幾種。

科研資源：科研資源主要實現的是對科研人員的管理，本系統中的科研人員主要分為三類：教職工、學生以及校外科研人員，需要實現對科研資源的信息錄入、查詢以及相關的統計分析。

科研項目：科研項目是科研管理系統中的核心部分，科研項目分為縱向項目、橫向項目和校內項目，對這些項目不僅要實現對項目信息的錄入、修改，還要按一定的要求對其進行查詢，項目管理中的項目的申請、審核、立項等等。

科研經費：科研經費的管理也是科研管理系統中重要的一部分，科研經費主要包括進賬、經費提取、經費支出以及報表統計，按照不同的項目類型設置項目經費的比例并且按一定條件進行項目經費的查詢。

科研成果：包括著作、論文、專利以及成果鑒定，實現這些著作、論文等的錄入，按條件查詢以及按一定格式導出，論文的收引情況、專利的申請等等，成果的鑒定信息。

學術交流：主要包括學術會議、受聘講學、訪問考察和進修學習等。

系統整體功能圖如下示：

圖2 科研管理系統整體功能圖

2.1.2 角色劃分

2.1.2.1 科研秘書

科研秘書對科研項目、科研經費、成果、成果獲獎、論文情況、學術交流都可進行操作。

2.1.2.2 管理審核人員

管理審核人員主要是對科研項目的申請提交、審核、項目進度檢查、項目完成等進行操作。

2.1.2.3 系統管理員

對科研人員的信息進行錄入、更新及修改，對系統的維護，對用戶的權限管理等。

2.2 系統靜態模型設計

2.2.1 類圖

類圖(Class diagram)顯示了模型的靜態結構，特別是模型中存在的類、類的內部結構以及它們與其他類的關系等。類圖不顯示暫時性信息。

圖3 科研資源管理類圖

類圖(Class diagram)由許多（靜態）說明性的模型元素（例如類、包和它們之間的關系，這些元素和它們的內容互相連接）組成。類圖可以組織在（并且屬于）包中，僅顯示特定包中的相關內容。類圖(Class diagram)是最常用的UML圖，顯示出類、接口以及它們之間的靜態結構和關系；它用于描述系統的結構化設計。類圖(Class diagram)最基本的元素是類或者接口。

類圖通常包含類、接口、協作、關系。圖3是科研資源管理的類圖。

2.2.2 構件圖

圖4 系統構件圖

構件圖是對整個系統數據庫表建立的一個參考，通過構件圖可以得知系統數據庫中表的聯系，構件圖顯示編譯、鏈接或執行時構件之間的依賴關系，有助于我們分析和理解構件之間的相互影響程度。對構件和構件的關系建立模型可以使開發者有一個工作目標，也讓編寫技術文檔和幫助文檔的技術人員能夠理解所寫的文檔是關于哪方面的內容，最重要的是它利于重復。圖4為系統的構件圖。

2.2.3 部署圖

部署圖5(deployment diagram)是用來顯示系統中軟件和硬件的物理架構。從部署圖中，您可以了解到軟件和硬件組件之間的物理關系以及處理節點的組件分布情況。使用部署圖可以顯示運行時系統的結構，同時還傳達構成應用程序的硬件和軟件元素的配置和部署方式。

一個部署圖描述了一個運行時的硬件結點，以及在這些結點上運行的軟件組件的靜態視圖。部署圖顯示了系統的硬件，安裝在硬件上的軟件，以及用于連接異構的機器之間的中間件。

圖5 部署圖

2.3 動態模型設計

2.3.1 活動圖

以科研項目管理子模塊為例，用戶登錄科研項目管理模塊，查詢或瀏覽項目，接下來進行活動并發：新增一個項目即填寫新項目的各種信息，填寫完后可以進行修改和刪除，然后保存項目，滿足審核的項目可以進行審核。科研項目管理模塊活動圖如圖6所示。

圖6 科研項目管理模塊活動圖

2.3.2 時序圖

時序圖中包括如下元素：角色，對象，生命線，激活期和消息。

時序圖描述對象是如何交互的，并且將重點放在消息序列上。也就是說，描述消息是如何在對象間發送和接收的。時序圖有兩個坐標軸：縱坐標軸顯示時間，橫坐標軸顯示對象。每一個對象的表示方法是：矩形框中寫有對象和/或類名，且名字下面有下劃線；同時有一條縱向的虛線表示對象在序列中的執行情況(即發送和接收的消息對象的活動)，這條虛線稱為對象的生命線。對象間的通信用對象的生命線之間的水平的消息線來表示，消息線的箭頭說明消息的類型，如同步，異步或簡單。瀏覽時序圖的方法是，從上到下查看對象間交換的消息，分析那些隨著時間的流逝而發生的消息交換。系統的用戶登錄系統的時序圖如圖7所示。

用戶打開系統的登錄界面，輸入用戶名和密碼進行登錄，系統核對用戶的信息判斷用戶是夠是合法用戶，如果合法則用戶成功登錄，如果系統找不到匹配項，則返回登錄失??；用戶成功登錄系統后就可以選擇進入項目管理界面進行操作，系統執行相應的操作，完成操作后用戶退出系統。

系統的經費處理子模塊的時序圖如圖8所示。

科研秘書登錄系統的經費管理子模塊后，瀏覽查看經費的各項信息，當有經費進賬時，進行經費進賬登記，對經費進賬表進行更新并保存，將更新信息同時匯總到統計報表中，同樣，經費提取和經費支出都是如此。

3.結語

圖7 系統登錄時序圖

圖8 經費管理模塊時序圖

科研信息管理系統的分析與設計利用UML的需求分析模型、靜態結構模型、動態行為模型和體系結構模型從幾個不同的角度描述科研管理系統，將科研管理分為幾個大的模塊進行分析設計，其中項目管理模塊是本系統設計中最為重要的一部分。需求（用例）模型描述了科研管理系統的功能需求，靜態結構模型描述了科研管理系統的靜態結構，動態行為模型則反映了科研管理系統的動態特征。

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UML-Based Design of College Science Research Management System

Lu Xinmei, Wang Yan Zuo Min
College of Computer and Information Engineering, Beijing Technology and Business University, Beijing, 100048

Unified modeling language, UML is currently the most popular in all modeling tools.Based on UML, College Science Research Management System is designed and analyzed. After determining the purpose of system designing, the requirements of the system are analyzed by use-case modeling, as well as the static structure and the dynamic behavior of the system are also analyzed. They are all prepared for the future system realized.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.01.032