支持雙向混合語言的綜合科研信息管理系統(tǒng)

迪力努爾·艾力阿吉，艾力·艾爾肯，李連振，古麗米拉·阿不都卡哈

摘? 要： 當(dāng)信息管理系統(tǒng)需要復(fù)雜語言以及多語言平行術(shù)語等專業(yè)特點時，自主研發(fā)的科研管理系統(tǒng)除了能完成各種個性化服務(wù)外，還有更好的適應(yīng)和應(yīng)變能力。文章對具有地方特色的科研信息管理工作進(jìn)行了探討，搭建了支持雙向多語言文本的綜合科研信息管理系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)了復(fù)雜雙向文本在瀏覽器桌面的正確顯示和多語言專業(yè)術(shù)語的智能輸入功能，以此全面提升科研信息管理工作時效和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 信息管理; Web; 數(shù)據(jù)庫; 多語言

中圖分類號：TP315? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? 文章編號：1006-8228（2022）01-121-05

Comprehensive scientific research information management system

supporting two-way mixed language

Dilnur Alihaji1， Eli Erkin2， Li Lianzhen3， Gulimila Abdukaha4

（1. Xinjiang Institute of Material Medica， Urumqi， Xinjiang 830004， China; 2. Xinjiang Department of Education; 3. Xinjiang University;

4. Second Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University Department of Pharmacy）

Abstract： When the information management system requires professional features such as complex languages and multi-language parallel terminology， independent researched and developed management systems can not only complete various personalized services， but also have better adaptability and flexibility. This article discusses several aspects of scientific research information management with local characteristics and builds a comprehensive scientific research information management system that supports two-way multi-language text. The system realizes the functions of correct display of complex two-way text on the browser desktop and the intelligent input of multilingual professional terminology， so as to comprehensively improve the efficiency and quality of scientific research information management.

Key words： information management; Web; database; multi-language

0 引言

信息化背景下，急劇上升的數(shù)據(jù)量給各個部門的管理和服務(wù)工作帶來很大壓力。科研信息管理工作必須積極引入信息技術(shù)，構(gòu)建信息化管理系統(tǒng)，以此全面提升科研信息管理工作時效和質(zhì)量，為科研部門以及國家的各行各業(yè)提供服務(wù)。我國的西部區(qū)域在信息化方面相對滯后，除了資金短缺原因以外，還有多語言和地方特色等原因，很難直接采用現(xiàn)成的管理系統(tǒng)。根據(jù)少數(shù)民族地區(qū)科研數(shù)據(jù)信息化建設(shè)的一些特殊殊需求，對科研信息管理工作進(jìn)行幾方面研究和分析，使我們科研院所的項目申報、項目研發(fā)、項目流程變的更智能和便捷。

為了打造高可靠、界面功能友好的信息管理系統(tǒng)，科研管理人員和科研工作者準(zhǔn)備在商業(yè)云端開發(fā)一個Linux系統(tǒng)基礎(chǔ)上的一個操作簡便、功能完備、數(shù)據(jù)安全、界面友好的科研信息管理系統(tǒng)[1-3]。本項目針對新疆藥物研究所的科研管理工作開展情況及工作需求進(jìn)行科研信息管理系統(tǒng)的建設(shè)，這既能豐富科研管理工作理論成果，又能為科研工作提供支持，并為我國科研管理工作的各方面完善提供有益經(jīng)驗和依據(jù)，其更具有現(xiàn)實意義。本項目擬開發(fā)的科研信息管理系統(tǒng)操作方便快捷、功能齊全，全所科研人員能夠及時對每個項目的整個執(zhí)行周期進(jìn)行實時管理，該系統(tǒng)建設(shè)將顯著提升科研管理工作效率。

目前，數(shù)據(jù)高度集中是信息管理系統(tǒng)的最大特點[4-6]。為了促進(jìn)相互交流，提高管理和辦公效率，不受軟件平臺和地點的影響，選用B/S模式和ASP.net Core為基礎(chǔ)進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)，為客戶提供一個平臺無關(guān)、無需安裝、無需維護(hù)的使用環(huán)境。經(jīng)過實地調(diào)研和多層評估，根據(jù)研究所的科研信息管理工作現(xiàn)狀及需求，在Linux系統(tǒng)及MS SQL云數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，實現(xiàn)明確的三層用戶權(quán)限設(shè)置，可靠的建立后臺服務(wù)數(shù)據(jù)庫，并且具有較好的多語言用戶界面。經(jīng)過測試后應(yīng)用于新疆維吾爾自治區(qū)藥物研究所科研信息管理工作中。

1 系統(tǒng)設(shè)計與構(gòu)建

通過前期實地調(diào)研[7]、考察、研究、分析科研管理工作的現(xiàn)狀、需求、存在的問題等，了解科研管理者和科研工作者對科研管理信息化建設(shè)認(rèn)識和需求，對科研信息管理平臺建設(shè)的意見建議，采用自頂向下分析方法構(gòu)建整體框架[8-10]。

根據(jù)藥物研究所特點，需要支持多語言信息處理，特別是雙向文本處理。由于維-哈-柯等文字是從左向右拼寫，并往往需要同時輸入中文、英文、少數(shù)民族文字等多種文字。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)瀏覽器都需要正確顯示多個語言文字，還需要Unicode代碼歸一化等過程。尤其是在用戶界面設(shè)計當(dāng)中需要解決多種操作系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的功能及兼容性問題。

1.1 總體框架的設(shè)計

科研項目管理系統(tǒng)是通過信息技術(shù)建設(shè)的一個易于管理、共享和及時溝通的管理和工作平臺[11]。科研管理系統(tǒng)需要實現(xiàn)分級管理、項目實施使用全流程跟蹤、數(shù)據(jù)匯總分析、考核評定、交流服務(wù)等全方位管理模式。該系統(tǒng)將為促進(jìn)科研項目管理工作的流程化、標(biāo)準(zhǔn)化管理提供行之有效的方法[12]。圖1為科研信息化管理系統(tǒng)示意圖。

科研項目管理系統(tǒng)的整體架構(gòu)按層設(shè)計，每層按邏輯關(guān)系進(jìn)行布局[13]。科研管理系統(tǒng)包括管理員、科研秘書、及科研人員三種角色。相應(yīng)的管理系統(tǒng)功能模塊包括用戶權(quán)限管理、科研動態(tài)區(qū)、科研成果管理、信息申批與反饋、界面功能、數(shù)據(jù)庫維護(hù)功能等。

根據(jù)各類系統(tǒng)用戶使用功能的操作方式和運行頻率，功能的復(fù)雜程度，確定其運行環(huán)境和開發(fā)工具[14-16]。考慮高可靠性以及運行速度、兼容性等方面，課題組選用Linux 操作系統(tǒng)，MS SQL數(shù)據(jù)庫，以及ASP.net Core環(huán)境作為開發(fā)平臺。用戶界面設(shè)計是基于HTML，盡可能實現(xiàn)各類網(wǎng)絡(luò)平臺上的兼容性，支持各種用戶終端包括移動終端等。用戶在任何系統(tǒng)上能正確看到各類表格和報表，并能輸入多種復(fù)雜語言文字。

為了達(dá)到高可靠性，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計按照自頂向下逐層設(shè)計原則，根據(jù)邏輯概念設(shè)計關(guān)系數(shù)據(jù)庫。各個表格之間的建立關(guān)聯(lián)關(guān)系以此來保障數(shù)據(jù)的正確性、嚴(yán)格性和可靠性。

1.2 系統(tǒng)功能設(shè)計

根據(jù)前期準(zhǔn)備和分析，根據(jù)整體業(yè)務(wù)需求和工作流程，逐步設(shè)計各個模塊。技術(shù)路線如圖2所示。

⑴ 用戶權(quán)限管理功能中有三個層次。最高層是系統(tǒng)管理員，負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的維護(hù)、安全保障等、故障分析、更新等工作。中間層是科研秘書，負(fù)責(zé)用戶創(chuàng)建，對提交數(shù)據(jù)的審核確認(rèn)或駁回，各類信息的匯總報表生成，整理和統(tǒng)計信息等功能。底層是科研人員及用戶，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的正確輸入提交，個人信息的匯總等。

⑵ 系統(tǒng)的安全。系統(tǒng)的安全模塊，主要實現(xiàn)對用戶的身份的認(rèn)證和權(quán)限控制，對數(shù)據(jù)庫的安全及備份控制，對資源的訪問和顯示控制以及系統(tǒng)的安全性等操作。

⑶ 立項和審核管理功能。為科研負(fù)責(zé)人提供科研申請、科研綜合論證等功能。系統(tǒng)為項目管理員提供科研報告標(biāo)準(zhǔn)模板和項目申請指南的發(fā)布，組織對科研申請和科研綜合論證、課題立項、制定項目計劃等操作。為評委專家提供對于科研申請和科研綜合論證的審核等功能。為部門科研管理提供科研審批功能。另外，項目下各專題或課題的研究計劃編排、組織評委專家對科研報告評審，為評委專家提供對科研報告和科研申請的審核功能。

⑷ 科研過程管理功能。系統(tǒng)為項目管理員提供的在項目科研過程中的管理安排、項目經(jīng)費計劃編制、項目外協(xié)計劃編制等操作。為科研負(fù)責(zé)人提供年度科研申請、年度科研實施方案編制、年度科研協(xié)議編制、科研進(jìn)度報告編制、年度科研總結(jié)編制、階段性科研總結(jié)編制、科技文獻(xiàn)編制、科研過程中對科研更改的申請等操作。為科研主管領(lǐng)導(dǎo)提供科研更改申請，專家審核意見的查詢和審批。為部門科研管理提供對本部門科研報告進(jìn)行部門級的審核功能。

⑸ 科研考評管理功能。系統(tǒng)為項目管理員提供發(fā)布科研考評安排、匯總項目下各專題和課題的申請、綜合論證、年度實施方案、年度科研協(xié)議、科研進(jìn)度、年度總結(jié)、階段性總結(jié)、結(jié)題總結(jié)、科技文獻(xiàn)、考評總結(jié)、科研更改申請及其審批、項目下專題和課題科研計劃、項目經(jīng)費計劃、項目外協(xié)計劃和項目科研安排交評委專家對各專題和課題的考評功能。為各專題和課題負(fù)責(zé)人按照要求編寫科研考評總結(jié)的功能。

根據(jù)考評結(jié)果、分析項目科研完成情況、經(jīng)費使用情況、任務(wù)完成情況、產(chǎn)生成果情況和所有成員的貢獻(xiàn)情況等，對整個項目科研情況進(jìn)行總結(jié)，編寫項目科研考評匯總報告。

⑹ 查詢及報表功能。對項目過程中的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理形成我區(qū)特色新藥研發(fā)數(shù)據(jù)庫，通過對數(shù)據(jù)的深入分析，結(jié)合cnki、萬方、維普等數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵詞的相關(guān)性聯(lián)結(jié)，提出新的研究方向和研究關(guān)鍵點，為科研人員提供智能化的數(shù)據(jù)服務(wù)。

1.3 用戶界面設(shè)計

整合系統(tǒng)各個管理和服務(wù)功能，為用戶提供一個訪問入口，為了更好的為終端用戶（PC、手機端）提供多形態(tài)的個性化資源發(fā)布功能，即新疆藥物研究所研究服務(wù)門戶，為平臺各類用戶提供豐富的業(yè)務(wù)操作界面。

用戶界面窗口包括：科研動態(tài)，科研成果，科研項目等。圖3和圖4為功能窗口實例。每個功能窗口都有語言切換選項，用戶可以自由選擇語言。

每個窗口及子窗口都支持雙向多語言文字。如圖4為多語言實例。其中英文和中文是從左向右拼寫，維-哈-柯等少數(shù)民族文字是從右到左拼寫。長期以來雙向文本的同時輸入和正確顯示是個艱難的課題。雖然Unicode代碼能夠標(biāo)識所有文字種類，但是需要解決同一行輸入和現(xiàn)實雙向文字，以及阿拉伯文的形態(tài)選項是兩個難題。目前被廣泛采用的Unicode代碼方案囊括了世界上所有語言的文字符號。因此采用Unicode編碼方式能確保跨語言、跨平臺的文本兼容性。如圖5為成果輸入頁實例。

雙向文本顯示排版模塊實現(xiàn)雙向文本的對齊及顯示排版功能。因為中文、英文需要靠左對齊，而反向文字需要靠右對齊。在同一行輸入雙向文字時需要根據(jù)文字切換光標(biāo)，同時需要每種文字的部分對齊。若顯示一種方向的文字，只需按相應(yīng)的順序顯示即可。但是對于同時出現(xiàn)的雙向文字則需要根據(jù)輸入的文本方向自動排版顯示。輸入當(dāng)中，光標(biāo)需要隨文字方向靈活改變。雖然目前主流操作系統(tǒng)MacOS，Windows等已支持雙向文本的功能，但是在其他各種系統(tǒng)及終端設(shè)備上兼容性不充分。因此需要檢測兼容性，并提供相應(yīng)的插件，圖6為雙向多語言文本實例。

<I：＼方正飛翔7.2＼Fit202112＼圖＼迪力努爾圖6.tif>圖6? 雙向多語言文本實例

從左向右的文字（阿拉伯文）還有一個問題是自動形態(tài)選擇問題。每個字母在單詞的開頭、中間、末尾的形式不一樣。如果沒有自動選擇形態(tài)的功能，顯示出來的文字是無連接的字母序列，如圖7所示。沒有選擇相應(yīng)的功能在網(wǎng)絡(luò)瀏覽器上顯示的多語言文字就無法正確顯示。課題組采用MVC，O/R Mapping，字體嵌入，Bootstrap等技術(shù)完成相應(yīng)的功能。

1.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

按照自定向下分析原則和設(shè)計需求，以及信息邏輯關(guān)系進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計。根據(jù)功能確定實體、實體屬性以及實體間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

⑴ 科研人員實體。每個人員根據(jù)機構(gòu)設(shè)置屬于三級層次，單位級別、二級科室、三級人員。確定他們的關(guān)系并建立管理性質(zhì)。

⑵ 科研項目實體。科研項目按照所處的階段、性質(zhì)等設(shè)計一個實體。如：在研的項目，結(jié)題的項目，按照課題性質(zhì)分橫向課題和縱向課題等。建立人員以及財務(wù)實體之間關(guān)聯(lián)，如圖8為項目實體的實例。

⑶ 科研成果實體。按照類型設(shè)計了論文、專利、獲獎、著作、其他等，在大的框架下設(shè)計實體，以及人員、科研項目等其他實體間的關(guān)聯(lián)。如圖9所示為成果實體實例，圖10為人員實體的實例。

系統(tǒng)由多個實體以及實體之間的復(fù)雜關(guān)聯(lián)構(gòu)成，與直觀的概念設(shè)計保持一致。

2 測試及分析

完成開發(fā)工作后，需要進(jìn)行實踐測試，檢查各個功能模塊能否正常運行，并根據(jù)反饋意見進(jìn)行完善。軟件測試是系統(tǒng)正式使用前必不可少的工作。

新疆藥物研究所共有人員80人，累計獲得科研項目400余項，各類項目申報書及報告有千余項。近三年，每年接收各類項目申報書及結(jié)題驗收報告60余項，為本項目提供大量的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

為了讓用戶每時每刻、隨時隨地都能使用該平臺，我們采用阿里云服務(wù)平臺運行系統(tǒng)。同時，為了提高速度和可靠性決定使用Linux平臺。在實地調(diào)研的基礎(chǔ)上，針對研究所的科研信息管理工作現(xiàn)狀及需求，系統(tǒng)采用dotNet Framwork 框架結(jié)構(gòu)編程實現(xiàn)，采用MVC，O/R Mapping，字體嵌入，Bootstrap等技術(shù)，后臺服務(wù)器采用MS SQL云數(shù)據(jù)庫，經(jīng)過測試后應(yīng)用于新疆維吾爾自治區(qū)藥物研究所科研信息管理工作中。

經(jīng)反復(fù)測試系統(tǒng)的各個功能模塊，完成了初步評估，進(jìn)入試用階段。系統(tǒng)的用戶交互接口靈敏、頁面跳轉(zhuǎn)流暢、在各種瀏覽器以及終端設(shè)備上能正確顯示。三級用戶權(quán)限功能完整，安全性高，參加測試的科研秘書以及研究人員認(rèn)真進(jìn)行測試，給用戶提供了穩(wěn)定服務(wù)及很好的用戶體驗，肯定了研發(fā)成果，提出了一些用戶界面完善意見。

3 結(jié)束語

本項目在充分調(diào)研國內(nèi)相應(yīng)的高校科研管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，獨立開發(fā)出了符合地方特色的支持雙向多語言文本的科研管理系統(tǒng)。項目充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及云平臺等先進(jìn)的技術(shù)，為研究所開發(fā)了高可靠、低成本、實用性極強的管理系統(tǒng)平臺。

本項目在科研信息現(xiàn)代化要求下，以藥物研究所為對象進(jìn)行實證分析，對科研信息化建設(shè)、科研管理工作的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，準(zhǔn)確把握科研管理工作中存在的問題。系統(tǒng)采用B/S模式和云服務(wù)器，應(yīng)用可靠技術(shù);系統(tǒng)建成后，可以進(jìn)一步提高科研管理工作，選準(zhǔn)科研課題，提高科研工作的效率，使科研資源產(chǎn)生更大效益。

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