UML在科研管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

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本文首先簡要闡述了統(tǒng)一建模語言UML的特點，進而分別從科研項目、項目經(jīng)費、成果展示、用戶管理幾個方面進行科研管理系統(tǒng)需求分析，并提出科研管理系統(tǒng)建模，旨在通過技術(shù)應(yīng)用，實現(xiàn)智能化、現(xiàn)代化的科研項目管理，提高管理效率。

伴隨著各種現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用和普及，各行各業(yè)都開始進入快速發(fā)展時期，科研管理系統(tǒng)建設(shè)的也更加完善，通過UML可以以更加智能化、科技化的方式提升科研管理效率和管理水平，其中項目管理、經(jīng)費管理、成本管理、用戶管理則是科研管理系統(tǒng)的主要類別，應(yīng)當(dāng)加強研究，合理展開系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計。

1 統(tǒng)一建模語言UML的特點

UML作為一種易于表達、功能強大的建模語言，主要應(yīng)用于系統(tǒng)建模中，從而便于各種用戶進行通信交流，同時還可以用于描述其他非計算機軟件系統(tǒng)，能夠完成從業(yè)務(wù)模型建模階段、需求分析階段，到分析設(shè)計、構(gòu)造測試的全過程應(yīng)用。UML具有多方面的應(yīng)用特點，一方面，可以直接將其和其他開發(fā)方法、媒介進行綜合使用，吸收面向?qū)ο蠹夹g(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢，直接捕捉系統(tǒng)動態(tài)和靜態(tài)的應(yīng)用信息，構(gòu)建形成獨立對象集合，從而完成多種功能，從不同視角滿足系統(tǒng)的應(yīng)用功能。在靜態(tài)結(jié)構(gòu)中，可以直接定義在科研管理系統(tǒng)中具有重要意義的各種對象，對象之間的數(shù)據(jù)信息管理，在動態(tài)行為中，可以直接定義對象通訊狀態(tài)。另一方面，盡管UML并非屬于編程語言，但本身是一種應(yīng)用較為廣泛的建模語言，可以直接被各種交互式可視建模工具支持，這些建模工具同時還能夠便于生成代碼、構(gòu)筑模型。在構(gòu)造階段，主要是將類轉(zhuǎn)換形成具體的代碼，在系統(tǒng)測試階段，UML還可以作為整個測試階段的構(gòu)建基礎(chǔ)，從而對系統(tǒng)實際應(yīng)用情況進行明確判斷。

2 科研管理系統(tǒng)需求分析

2.1 科研項目

對于科研管理系統(tǒng)，合理展開需求分析是保證各項工作順利進行的基礎(chǔ)，只有厘清客戶需求，才能夠切實發(fā)揮信息系統(tǒng)自身的應(yīng)用功能。在本文中主要對科研項目、項目經(jīng)費、項目成果、科研用戶進行描述，此外，在科研管理系統(tǒng)中還有專利信息等功能模塊。在科研管理系統(tǒng)中，科研項目信息是整個系統(tǒng)中的核心部位，主要包括科研項目申報、項目審核、項目進度檢查、項目完成、綜合查詢、報表統(tǒng)計等多個環(huán)節(jié)。其中，在項目申報模塊，用戶可以直接登入到科研管理系統(tǒng)中，并進入科研項目管理子模塊進行瀏覽，查看具體的科研項目活動信息，并能夠在項目基本信息標(biāo)簽頁面進行科研項目的增刪改查。如果想要申報新的科研項目，則可以打開科研項目信息申請表，對科研項目的活動名稱、負(fù)責(zé)人員、合同雙方、投資經(jīng)費等具體信息進行填寫，當(dāng)填寫完成基本的科研項目信息后，便可以將其進行保存，并提交審核。在項目審核中，則主要面向項目管理審核人員，由管理審核人員登入子模塊查看申請審核的科研項目信息，如果項目符合要求，則予以通過，并直接將其列入到已立項的項目行列，如果審核并未通過，則需要將其列入到未批準(zhǔn)行列，并返回給項目申請者，要求其進行信息整改。

2.2 項目經(jīng)費

項目經(jīng)費管理主要包括科研項目到款處理、分配處理、支出處理、綜合查詢、報表統(tǒng)計等多個功能模塊。其中以科研項目到款處理為主，由科研項目管理員直接登入系統(tǒng)，對到款情況進行統(tǒng)計匯報，在到款記錄中不僅包括來款單位、到款日期、經(jīng)費總額，也包括主管科室、經(jīng)費統(tǒng)計信息。

2.3 成果展示

科研項目成果管理模塊則是對單位內(nèi)部科研項目的整合統(tǒng)計，具體的科研項目成果記錄主要包括項目成果負(fù)責(zé)人、獲獎時間、成果名稱、成果類別等具體條目。

2.4 用戶管理

在科研管理系統(tǒng)中，用戶管理是一個重要模塊，可以直接完成用戶的增刪改查，設(shè)置不同用戶群體的具體權(quán)限，形成系統(tǒng)安全日志。對于科研管理系統(tǒng)的管理人員，可以直接通過登入系統(tǒng)，進行用戶個人信息的修改，還可以直接設(shè)置不同用戶能夠訪問的菜單項。具體來講，主要包括以下幾個方面，分別是用戶管理、功能對象權(quán)限、登錄權(quán)限、操作日志。

3 科研管理系統(tǒng)建模

3.1 需求建模

本文基于UML實際開發(fā)情況，對科研管理系統(tǒng)進行研究和分析，需要合理展開業(yè)務(wù)流程建模、需求建模、系統(tǒng)分析和設(shè)計。而任何一個軟件系統(tǒng)是否能夠順利且穩(wěn)定的運行，則需要考慮多方因素，深入挖掘用戶的實際需求，確保軟件系統(tǒng)后續(xù)開發(fā)符合要求、滿足用戶期望。其中主要包括科研管理系統(tǒng)功能、性能、交互方式等具體要求。

功能需求則是系統(tǒng)開發(fā)中的重點，UML建模本身是一個十分靈活的過程，首先便需要明確科研管理系統(tǒng)中一共哪些要素，項目管理則是科研管理系統(tǒng)中十分重要的子系統(tǒng)，系統(tǒng)參與者主要包括系統(tǒng)管理員和普通科研人員、管理審核人員，并能夠?qū)ο到y(tǒng)功能進行判斷，抽象形成包括登錄、項目管理、項目經(jīng)費管理、成本管理、用戶管理在內(nèi)的多個用例。

其次，進行用例細化，明確科研管理系統(tǒng)的整體要求和目標(biāo)，自頂向下繪制形成精細化用例，進行場景分析、用例分解、用例判定。例如當(dāng)項目管理模塊進行細化后，在整個科研管理系統(tǒng)中，管理審核人員可以登錄系統(tǒng)、審核項目、反饋項目信息、項目綜合查詢，普通科研人員可以登錄、申請項目、刪除項目、管理科研項目進度、完成項目，并能夠?qū)椖窟M行綜合查詢。

3.2 靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型

事實上，當(dāng)明確科研管理系統(tǒng)的功能需求后，便可以運用面向?qū)ο蠓椒ǎ`活分析和研究問題域和系統(tǒng)責(zé)任，并能夠確定類與類之間的關(guān)系，找出描述問題所需的類和對象，定義這些對象的具體屬性、操作、關(guān)系，從而切實反映系統(tǒng)視圖。對于科研管理系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型，則可以通過類圖、對象圖進行標(biāo)識。

通過類圖，可以直接描繪類和各種用例之間的關(guān)系，而類與類之間的關(guān)系主要包括六種，分別是實現(xiàn)、組合、泛化、依賴、聚合、關(guān)聯(lián)，對于科研管理系統(tǒng)中的項目管理，則主要包括地區(qū)、委托單位、項目成員、項目經(jīng)費、項目基本信息、主管科室、項目進度等多個內(nèi)容。

3.3 動態(tài)行為模型

UML在科研管理系統(tǒng)的動態(tài)行為模型主要包括三個部分，分別是交互圖、活動圖、狀態(tài)圖，在具體的分析和設(shè)計時，可以充分考量主要的用例展開圖形繪制，從而便于分析科研管理系統(tǒng)的實際應(yīng)用行為，也能夠進一步調(diào)整和完善靜態(tài)結(jié)構(gòu)，促使科研管理系統(tǒng)能夠更好地滿足科研學(xué)者的實際需要，從而達成系統(tǒng)應(yīng)用需求和功能目標(biāo)。

一方面，結(jié)合對象、活動者、生命線等信息構(gòu)建形成時序圖。通常來講，時序圖本身包括橫縱兩個軸，用水平軸表示登錄、主菜單、項目管理等對象變化，用打開登錄界面、輸入登錄信息、登錄成功/失敗等流程表示時間變化。在科研管理系統(tǒng)中，往往會用垂直虛線表示系統(tǒng)用戶的生命線，有虛線存在即表示該時間范圍內(nèi)、系統(tǒng)用戶依舊存在，系統(tǒng)對象彼此之間的通信也可以通過在生命線畫消息進行表示。當(dāng)接收到消息后，接收對象將會相應(yīng)接受消息，被激活反應(yīng)。而當(dāng)科研管理系統(tǒng)打開系統(tǒng)登錄界面后，便可以輸入賬號密碼信息，并調(diào)用科研管理數(shù)據(jù)庫進行用戶信息判斷，當(dāng)賬號密碼保持一致證明其為合法用戶，就可以登入到科研管理系統(tǒng)主界面，當(dāng)賬號密碼錯誤證明其為非法用戶，需要重新輸入登錄信息，從而登入到科研管理系統(tǒng)主界面。在主菜單界面，用戶可以直接進行相應(yīng)功能操作。以項目管理模塊為例，當(dāng)科研人員登入到項目管理模塊之后，便可以直接登入到項目列表查看信息或者進行其他操作，當(dāng)科研人員打開申請表之后，便可以新建空白項目申請表，添寫項目申請的基本內(nèi)容，保存項目申請表。還可以新建經(jīng)費表、查看項目進度實況，完成多個功能操作。

另一方面，建立活動圖，在系統(tǒng)活動圖中將會直接顯示科研管理系統(tǒng)中各個活動的實際執(zhí)行流程，描述用戶用例要求和各種科研項目活動信息的關(guān)系，從而便于進行具體活動。而建立活動圖也能夠便于功能建模。活動圖設(shè)計時，用戶可以直接登錄項目管理模塊、查詢多種項目、展開項目并發(fā)、增刪改查項目信息，對于已經(jīng)滿足審核條件的科研項目，便可以直接通過系統(tǒng)進行項目審核，項目審核人員可以結(jié)合反饋信息，直接將反饋信息傳送回科研用戶，促使科研用戶能夠直接進行項目內(nèi)容修改。

結(jié)論：綜上所述，對UML在科研管理系統(tǒng)中的應(yīng)用展開分析具有至關(guān)重要的意義。通過UML進行建模設(shè)計，可以結(jié)合當(dāng)前科研管理實際情況，對科研管理人員、科研項目、成本費用等具體內(nèi)容進行規(guī)范管理，并且能夠?qū)崿F(xiàn)各種科研項目的在線修改和數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)，從而實現(xiàn)科研管理效率的提高。