醫(yī)學(xué)研究生教育信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)*

劉 儉 胡瑞峰 林 佳 任郭珉 彭 勇

(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院/北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥用植物研究所 北京 100193)

?

醫(yī)學(xué)研究生教育信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)*

劉 儉 胡瑞峰 林 佳 任郭珉 彭 勇

(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院/北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥用植物研究所 北京 100193)

闡述研究生教育信息管理系統(tǒng)的重要性，結(jié)合中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院/北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥用植物研究所實(shí)際，自主研發(fā)研究生教育信息管理系統(tǒng)，介紹系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求、實(shí)現(xiàn)方案、關(guān)鍵功能及特色，總結(jié)應(yīng)用效果并對(duì)其發(fā)展進(jìn)行展望。

醫(yī)學(xué)研究生；研究生教育；信息管理；信息管理系統(tǒng)

1 引言

隨著社會(huì)對(duì)高層次人才需求的不斷增加，研究生教育成為了社會(huì)的一個(gè)焦點(diǎn)[1]。近幾年來，高校研究生的招生規(guī)模以每年30%的速度增長(zhǎng)，研究生培養(yǎng)與管理工作信息量不斷增加，趨向多層次、多方位，管理活動(dòng)日趨復(fù)雜。與此同時(shí)，專門從事教育管理的人員數(shù)量在不斷減少。解決這對(duì)矛盾的有效方效是努力提高信息管理工作的效率和水平，充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化和資源共享，讓電腦代替人來完成信息管理工作中的重復(fù)勞動(dòng)。研究生教育信息管理系統(tǒng)是研究生教育信息化程度的重要標(biāo)志，是實(shí)現(xiàn)研究生教育管理的重要組成部分，對(duì)提高研究生教育管理水平、節(jié)約人力資源、實(shí)現(xiàn)信息資源共享、實(shí)施科學(xué)管理具有重要的作用。

國內(nèi)研究生教育以科研項(xiàng)目為主要任務(wù)，以科研產(chǎn)出為主要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，因此研究生教育管理系統(tǒng)在編排上尤其要以科研項(xiàng)目、論文發(fā)表以及導(dǎo)師遴選管理等為重點(diǎn)[2-3]。目前在研究生教育管理系統(tǒng)中，針對(duì)小規(guī)模范圍內(nèi)使用的尚不多見，在中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院系統(tǒng)內(nèi)，僅有個(gè)別院所擁有自己的研究生教育管理系統(tǒng)[4]。

藥用植物研究所是中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院/北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院下屬的研究教育單位，擁有碩導(dǎo)、博導(dǎo)70余位，在讀博士、碩士以及聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生約300名，開設(shè)課程8門。目前，本單位缺少一套針對(duì)研究生教育管理的信息系統(tǒng)，阻礙了日常工作及創(chuàng)新，所以亟待開發(fā)一款適合本研究所的集成信息管理系統(tǒng)，提高研究生管理人員的工作效率。但是目前市面現(xiàn)有的管理系統(tǒng)針對(duì)性較強(qiáng)，不能適應(yīng)各個(gè)基層單位的特殊需求，且造價(jià)較高。根據(jù)這一情況自主研發(fā)出適合于該所實(shí)際情況且造價(jià)低的教育管理系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求

2.1 模塊劃分

系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是統(tǒng)一化管理所內(nèi)教師和學(xué)生基本信息，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的統(tǒng)計(jì)排名以及方便的查詢操作。在系統(tǒng)中，用戶的身份主要?jiǎng)澐譃?級(jí)：管理員、教師、學(xué)生，不同的用戶身份擁有不同的權(quán)限，用戶在登錄時(shí)系統(tǒng)即可根據(jù)用戶名查詢?cè)撚脩羲诘慕M別，呈現(xiàn)相應(yīng)的界面。根據(jù)研究所內(nèi)的具體情況，模塊功能劃分，見圖1。

圖1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要模塊以及部分子模塊

2.2 通知公告

通過該模塊，管理員可以向教師群體(所有教師)、學(xué)生群體(某班級(jí)、所有碩士、所有博士等)、教師個(gè)人、學(xué)生個(gè)人發(fā)布通知信息。

2.3 學(xué)生管理

包含學(xué)生基本信息管理、答辯信息、畢業(yè)就業(yè)信息以及用于優(yōu)秀評(píng)比的素質(zhì)評(píng)分子模塊，管理員可以對(duì)這些信息進(jìn)行修改和刪除，對(duì)學(xué)生進(jìn)行批量歸檔分類(畢業(yè)、延期、退學(xué)等)。

2.4 教師管理

包含教師基本信息、導(dǎo)師遴選排名子模塊，可以修改、刪除教職人員的基本信息，對(duì)教職人員進(jìn)行歸檔(退休、辭職)管理。通過導(dǎo)師遴選項(xiàng)目可以查看導(dǎo)師年度產(chǎn)出以及詳細(xì)得分情況。

2.5 期刊管理

包含期刊添加子模塊，用于管理科研文章發(fā)表所在期刊的信息。

2.6 課程管理

由于所內(nèi)開設(shè)了多門課程，通過該模塊，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)課程信息的管理，包括課程基本開課信息以及教師授課課時(shí)計(jì)算。

2.7 學(xué)生評(píng)比

該模塊是該系統(tǒng)中最為復(fù)雜的模塊，也包含有最多的子模塊。學(xué)生每年度的評(píng)比總分為圖1中所列舉的前7項(xiàng)得分之和，而每一項(xiàng)又都有自己的得分規(guī)則。圖1中，素質(zhì)評(píng)分、獎(jiǎng)學(xué)金評(píng)比、前10評(píng)比、留所評(píng)比為分?jǐn)?shù)計(jì)算模塊。獎(jiǎng)學(xué)金評(píng)比每年10月進(jìn)行，總分包含素質(zhì)得分，分為碩士評(píng)比排名和博士評(píng)比排名；前10評(píng)比每年6月份進(jìn)行，是所有學(xué)生進(jìn)行評(píng)比，只計(jì)算科研成果得分，不包含素質(zhì)得分；留所評(píng)比每年4月評(píng)比，只在博士畢業(yè)班進(jìn)行評(píng)比排名，也只是計(jì)算科研成果得分。

2.8 系統(tǒng)管理

包含個(gè)人密碼更改、用戶賬戶查看以及時(shí)間限制3個(gè)子模塊。在所有用戶界面中均有個(gè)人密碼更改模塊，另外兩個(gè)子模塊只在管理員界面設(shè)有，通過用戶賬戶查看模塊管理員以添加用戶，為新用戶分組。時(shí)間限制模塊可以限制普通用戶在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行信息修改的時(shí)間段，如在進(jìn)行獎(jiǎng)學(xué)金評(píng)比期間，不再允許學(xué)生進(jìn)行產(chǎn)出信息的隨意添加。

以上是管理員界面的所有模塊，每個(gè)界面均具有查詢功能。教師以及學(xué)生界面均進(jìn)行權(quán)限限制，在某些模塊界面只能進(jìn)行信息的查看或限制時(shí)間編輯。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案

3.1 瀏覽器/服務(wù)器架構(gòu)

目前流行的管理系統(tǒng)架構(gòu)主要有兩種：客戶端/服務(wù)器架構(gòu)(Client/Server，C/S)，圖2；瀏覽器/服務(wù)器架構(gòu)(Browser/Server，B/S)，見圖3[5-7]。本文選擇使用B/S架構(gòu)，因?yàn)榕cC/S架構(gòu)相比，B/S在很多方面具有一定的優(yōu)勢(shì)[8-11]：(1)C/S架構(gòu)需要開發(fā)相應(yīng)的客戶端程序，過程復(fù)雜，工作量大，維護(hù)難度大[12]。使用B/S架構(gòu)，用戶只需安裝瀏覽器即可，所有的維護(hù)以及二次開發(fā)等工作只需要在服務(wù)器端進(jìn)行，降低開發(fā)和維護(hù)成本。(2)C/S架構(gòu)要求客戶端軟件具有一定數(shù)據(jù)處理能力，這會(huì)加重用戶計(jì)算機(jī)的負(fù)載。B/S架構(gòu)中所有的數(shù)據(jù)讀取、存儲(chǔ)以及計(jì)算處理任務(wù)都在Web服務(wù)器端進(jìn)行，服務(wù)器端的處理能力高于普通客戶端計(jì)算機(jī)，而客戶端計(jì)算機(jī)只需進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示[13]。(3)B/S架構(gòu)相較于C/S架構(gòu)具有更好的跨平臺(tái)性，因?yàn)樗械臑g覽器均使用HTML標(biāo)準(zhǔn)，只要操作系統(tǒng)可以運(yùn)行通用的瀏覽器，就可以訪問管理系統(tǒng)。B/S架構(gòu)使用通用型的瀏覽器，所以風(fēng)格統(tǒng)一，界面十分友好。

圖2 客戶端/服務(wù)器架構(gòu)示意

圖3 瀏覽器/服務(wù)器架構(gòu)示意

3.2 Web2py框架

系統(tǒng)架構(gòu)的選擇約束了對(duì)開發(fā)語言和框架的選擇，本文中使用的框架為Web2py，主要的編程語言為Python。Python是一門面向?qū)ο蟮母呒?jí)編程語言，擁有眾多的類庫，幾乎涵蓋了所有的Java類庫，而且與Java相比，實(shí)現(xiàn)相同的功能Python使用更少的語句，更加簡(jiǎn)潔，執(zhí)行效率更高。Web2py是使用Python語言編寫的一個(gè)免費(fèi)的、開源的Web開發(fā)框架，其包含了開發(fā)完整功能的Web應(yīng)用所需的所有組件，可以用于快速地開發(fā)安全的、數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)的Web應(yīng)用。Web2py使用MVC框架模式,見圖4，即模型(Model)、視圖(View)及控制器(Controller)相對(duì)獨(dú)立，強(qiáng)制使用戶的輸入、數(shù)據(jù)處理和結(jié)果輸出分開。

圖4 MVC框架模式工作過程

3.3 SQLite數(shù)據(jù)庫

SQLite是一款輕型的數(shù)據(jù)庫，具有占用資源少、跨平臺(tái)性好的特點(diǎn)，可以流暢地運(yùn)行在Windows/Linux/Unix等主流的操作系統(tǒng)中，并且遵循關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中的ACID原則。該數(shù)據(jù)庫可以和很多目前主流的編程語言進(jìn)行結(jié)合，如 C#、PHP、Java等，同時(shí)提供了開放數(shù)據(jù)庫互聯(lián)(Open Database Connectivity,ODBC)接口。和目前常見的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)相比，如MySQL、SQL Server等，SQLite配置簡(jiǎn)單，運(yùn)行迅速，不需要很深的專業(yè)知識(shí)即可進(jìn)行簡(jiǎn)單管理。

4 系統(tǒng)關(guān)鍵功能實(shí)現(xiàn)

4.1 登錄與驗(yàn)證功能

在設(shè)計(jì)用戶權(quán)限時(shí)，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)3張表：用戶表(USER)、類型表(TYPE)以及用戶-類型關(guān)系表(USER_TYPE)。在類型表中定義了5種用戶類型：管理員、教職工、博士生、碩士生、三生(聯(lián)培生、委培生、實(shí)習(xí)生)，當(dāng)進(jìn)行用戶添加時(shí)，首先在USER中插入該用戶的用戶名和登錄密碼，由Web2py的Model層自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)USER_ID，再由管理員指定該用戶所屬的用戶類型，最后將USER_ID和對(duì)應(yīng)的TYPE_ID存放于USER_TYPE表中,見圖5。用戶登錄時(shí)，首先檢測(cè)用戶名和密碼，如果驗(yàn)證通過則進(jìn)一步根據(jù)USER_ID在USER_TYPE表中查找該用戶所屬類型，進(jìn)而進(jìn)入系統(tǒng)中相對(duì)應(yīng)的界面；若驗(yàn)證不通過，則返回提示錯(cuò)誤的信息。驗(yàn)證過程由Controller層的Login函數(shù)完成。由于系統(tǒng)可以自動(dòng)識(shí)別用戶類型，用戶在登錄時(shí)無需再進(jìn)行用戶類型的選擇操作。

圖5 用戶登錄信息存儲(chǔ)

4.2 信息通知發(fā)布模塊

該模塊使用KindEditor這一JS插件實(shí)現(xiàn)，通過KindEditor可以對(duì)輸入的文字進(jìn)行自由的編輯，如更改字體字號(hào)、設(shè)置行距、縮進(jìn)等，就像在Word中編輯文字一樣。KindEditor還提供了多媒體插入以及文件上傳功能，操作者可以在文字間插入圖片、視頻，將重要的文件上傳，閱覽者簡(jiǎn)單點(diǎn)擊即可將文件下載。以上這些功能滿足了使用者盡可能多的需求，該模塊具備了電子郵件的功能，使管理員可以更加方便地發(fā)布一些重要材料。進(jìn)行信息發(fā)布時(shí)，發(fā)布者可以將對(duì)象選擇為特定的個(gè)人用戶或用戶群，如本條通知只發(fā)布給碩士三年級(jí)的同學(xué)，就只有這部分同學(xué)可以看到這條通知。

4.3 發(fā)表論文添加模塊

在科研院所中，發(fā)表學(xué)術(shù)論文是必不可少的，并且工作人員、學(xué)生的優(yōu)秀評(píng)比與論文的發(fā)表數(shù)量和質(zhì)量息息相關(guān)。該模塊使用戶可以管理自己發(fā)表的論文，幫助管理人員對(duì)工作人員以及學(xué)生的科研產(chǎn)出進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析以及打分排名。在對(duì)每一篇添加的論文進(jìn)行評(píng)分時(shí)，一個(gè)重要的指標(biāo)就是該論文所發(fā)表期刊的SCI影響因子。為防止用戶虛假捏造或蓄意夸大期刊的SCI影響因子，程序自動(dòng)在MedSci網(wǎng)站查詢和獲取信息，用戶只需查詢期刊的名字，然后點(diǎn)擊選擇即可，并且支持期刊名稱的模糊查詢、縮寫查詢。

5 系統(tǒng)特色

5.1 登錄界面展現(xiàn)研究所四季風(fēng)貌

藥用植物研究所以植物研究為特色，擁有藥用植物園，春夏秋冬四季風(fēng)貌各具特色，美麗怡人。通過程序控制，在登錄界面將隨機(jī)出現(xiàn)四季美麗景色圖片，展現(xiàn)本研究所獨(dú)一無二的特色風(fēng)景，見圖6。

圖6 登錄界面

5.2 界面友好、操作簡(jiǎn)單

由于采用B/S結(jié)構(gòu)，界面熟悉，布局落落大方，可兼容多種瀏覽器，如Internet Explorer 8、Firefox、Safari、Chrome等。每個(gè)界面的輸入框大都采用下拉列表形式，用戶只需點(diǎn)擊鼠標(biāo)操作即可完成多種任務(wù)。

5.3 快速跨平臺(tái)移植

Python語言在執(zhí)行時(shí)首先要將源程序編譯成為Python的字節(jié)碼，然后由Python虛擬機(jī)來執(zhí)行這些字節(jié)碼，與Java語言十分類似，只需一次編譯即可跨平臺(tái)運(yùn)行。Python語言的這些特性使得開發(fā)完成的系統(tǒng)也可以運(yùn)行在不同的操作系統(tǒng)之中，而不必?fù)?dān)心會(huì)出錯(cuò)。

5.4 易于功能擴(kuò)展

由于Web2py使用MVC的模式，所以各模塊之間耦合性特別低，各個(gè)模塊的控制層和視圖層之間都相互獨(dú)立，每個(gè)功能模塊都是一個(gè)獨(dú)立的程序函數(shù)。如果需要添加新的功能模塊，只需單獨(dú)編寫該功能模塊控制函數(shù)和視圖文件即可，無需更改任何其他已有的模塊，每個(gè)模塊的代碼修改也不會(huì)影響到其他模塊。

6 結(jié)語

該信息管理系統(tǒng)完全由所內(nèi)相關(guān)專業(yè)工作人員以及學(xué)生獨(dú)立自主開發(fā)完成，目前已經(jīng)上線運(yùn)行，一切功能流暢，為所內(nèi)的工作帶來極大的便利，使得學(xué)生、科研人員可以有效地管理自己的科研產(chǎn)出，也使學(xué)生、工作人員從眾多繁雜事務(wù)中解脫，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)同辦公，優(yōu)化日常辦公流程，促進(jìn)文件、信息的高效流轉(zhuǎn)，行政管理、校務(wù)管理體制得到創(chuàng)新發(fā)展[14]。信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息管理的網(wǎng)絡(luò)化，大大提高工作效率，節(jié)省人力、物力、財(cái)力，提高院校的管理水平，推動(dòng)管理的“無紙化辦公”進(jìn)程，使高校的校園管理數(shù)字化向前邁出重要一步[15-17]。將現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高校研究生信息管理的系統(tǒng)化、規(guī)范化、現(xiàn)代化，有效監(jiān)督和評(píng)估研究生的培養(yǎng)質(zhì)量，將為學(xué)校以及研究生管理部門提供強(qiáng)有力保障，最終達(dá)到提高學(xué)校教學(xué)與管理質(zhì)量的目的。

1 饒紅亮，白喻. 基于Web的研究生管理信息系統(tǒng)的研究[J].科技信息(學(xué)術(shù)研究)，2007，(27)：15-17.

2 陳語中, 張國, 楊蘇萍, 等. 醫(yī)院科研信息管理系統(tǒng)建立與應(yīng)用[J]. 醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志, 2013, 34(8)：36-38.

3 黎勝祿. 研究生教育管理的信息化建設(shè)[J]. 龍巖學(xué)院學(xué)報(bào), 2008, 26(1)：132-135.

4 韓剛, 沈偉哉. 論高等學(xué)校研究生教育管理的信息化建設(shè)[J]. 黑龍江高教研究, 2005, (5)：95-97.

5 李海波. 基于B/S的研究生信息管理系統(tǒng)的開發(fā)及實(shí)現(xiàn)[D]. 鞍山：遼寧科技大學(xué), 2007.

6 劉欣宇. 分布式研究生培養(yǎng)管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 成都：西南交通大學(xué), 2006.

7 劉欣宇, 羅中瓊, 王永杰. 研究生教育管理信息系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J]. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版, 2002,3(3)：84-87.

8 楊輝, 王建新. 基于 C/S 和 B/S 結(jié)構(gòu)的高校教務(wù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 23(6): 69-72.

9 黃萬華, 陸聲鏈, 王志星. 高校教務(wù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程, 2005, 33(1): 114-116.

10 王蕓, 李軍偉. 高校教務(wù)管理系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)[J]. 福建電腦, 2010, (6): 134-135.

11 寧鵬飛, 鄭冰. 基于B/S架構(gòu)的醫(yī)學(xué)圖片資源管理平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志, 2015, 36(3)：28-32.

12 張光河, 黃曉輝, 周定康. 基于B/S+C/S的研究生信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J]. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化, 2007, (4)：84-87.

13 徐光. 基于B/S結(jié)構(gòu)研究生教育數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 濟(jì)南：山東大學(xué), 2012.

14 古銳. 基于Web服務(wù)的藥學(xué)信息服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志, 2014, 35(1)：29-32.

15 楊棟, 張躍, 李文, 等. 基于校園網(wǎng)的研究生教育信息平臺(tái)研制[J]. 中國教育信息化: 高教職教, 2007, (7): 38-40.

16 邱庚香. 基于Web的學(xué)位與研究生教育管理信息系統(tǒng)研究與開發(fā)[J]. 科技廣場(chǎng), 2008, (7)：127-128.

17 張舒嘉. 研究生教育培養(yǎng)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 長(zhǎng)沙：湖南大學(xué), 2013.

Design and Development of the Information Management System for Medical Graduate Education

LIU Jian, HU Rui-feng, LIN Jia, REN Guo-min,

PENG Yong,Institute of Medicinal Plant Development, China Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College, Beijing 100193, China

The paper explains the importance of the information management system for graduate education, creates such a system by independent research and development based on practices of the Institute of Medicinal Plant Development, Chinese Academy of Medical Sciences/Peking Union Medical College, introduces the system's design requirements, implementation scheme, key functions and features, summarizes the application effects and forecasts its development.

Medical graduate; Graduate education; Information management; Information management system

2015-10-31

劉儉，助理研究員，博士；通訊作者：彭勇。

北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院研究生教育研究課題“研究生教育信息管理平臺(tái)的建立”(項(xiàng)目編號(hào)：PUMC-GS-2012025)。

R-056

A 〔DOI〕10.3969/j.issn.1673-6036.2015.12.010