孟 梅，鄧俊嵐

MENG Mei, DENG Jun-lan

（武漢理工大學(xué) 科學(xué)技術(shù)發(fā)展院，武漢 430070）

0 引言

科研管理在高校管理中占據(jù)重要位置，科研管理的信息化水平直接影響著科研管理的效率、能力和科研工作者的積極性、創(chuàng)造性以及高校的綜合實力。在計算機應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用廣泛普及的今天，傳統(tǒng)的大量紙質(zhì)文件和文件柜，給科研管理人員進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、檢索和宏觀趨勢觀察都造成很大的困難。目前大部分高校都不同程度的建立了校園網(wǎng)，并且不斷的壯大和完善，合理的利用校園網(wǎng)構(gòu)建一個安全高效的科研管理系統(tǒng)勢在必行。科研管理系統(tǒng)不同于辦公自動化系統(tǒng)，前者相對規(guī)模大于后者，并且和辦公自動化系統(tǒng)有著密切的聯(lián)系。

1 科研管理系統(tǒng)是一個校園網(wǎng)應(yīng)用

校園網(wǎng)承載著大量的應(yīng)用系統(tǒng)，比如校園信息發(fā)布系統(tǒng)（一般是高校的主站）、電子郵件系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、教學(xué)管理系統(tǒng)、就業(yè)服務(wù)系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)服務(wù)于管理人員、教學(xué)人員、科研人員和學(xué)生，同時個別服務(wù)還作為學(xué)校的形象宣傳窗口接入Internet，有著更為龐大的用戶群。科研管理系統(tǒng)是一個綜合性的科研信息管理服務(wù)平臺：

首先，它服務(wù)于高校決策層。高校決策層在對高校的宏觀規(guī)劃中，需要大量的統(tǒng)計報表、數(shù)據(jù)以預(yù)測發(fā)展趨勢，為長期發(fā)展規(guī)劃提供依據(jù)。數(shù)據(jù)的完整性、真實性和可靠性對于高校的規(guī)劃有著極為重要的作用，科研管理系統(tǒng)可以做到將微觀的數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)一規(guī)則的統(tǒng)計獲得詳實的數(shù)據(jù)。

其次，它服務(wù)于科研管理過程。在項目管理方面，項目申報、項目初審、項目報批、項目開展、項目結(jié)題，這些管理過程都需要在科研管理系統(tǒng)中體現(xiàn)，并對各個步驟進行嚴(yán)格把關(guān)，數(shù)據(jù)信息全部貯存于后臺數(shù)據(jù)庫以備檢索統(tǒng)計。在成果管理方面，成果產(chǎn)生、成果統(tǒng)計、成果推廣、成果轉(zhuǎn)讓，都需要以日志和文件的形式貯存于數(shù)據(jù)庫和文件服務(wù)器中。同時，成果報獎也將依賴于這些項目的過程，論文、著作等大量的數(shù)據(jù)也能作為高校的知識資源。成果中的部分有可能以專利的形式體現(xiàn)，專利的管理除了國家專利局的數(shù)據(jù)統(tǒng)計外，高校也需要知道學(xué)校的專利申請情況、專利獲得情況。

再次，它服務(wù)于科研工作者。科研工作者是高校的生力軍，科研的發(fā)展帶動高校的教學(xué)水平的發(fā)展和學(xué)生素質(zhì)的提高，同時也提高學(xué)校的綜合實力?？蒲泄ぷ髡咄ㄟ^科研管理系統(tǒng)及時獲取重要的通知、控制在研項目的進展情況、檢索負責(zé)項目情況和參與項目情況、了解科研成果的轉(zhuǎn)化情況等。

最后，它服務(wù)于科研成果的產(chǎn)業(yè)化。在高校科研中產(chǎn)生的科研成果只有應(yīng)用于生產(chǎn)并產(chǎn)生不同程度的效益才能推動整個社會的發(fā)展，提高人民的生活水平?？蒲泄芾硐到y(tǒng)可以向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布最新的科研成果信息，推廣科研成果、提供技術(shù)服務(wù)，促進科研成果的產(chǎn)業(yè)化。

2 基于校園網(wǎng)的科研管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

校園網(wǎng)絡(luò)是一個較為復(fù)雜的局域網(wǎng)，科研管理系統(tǒng)是校園網(wǎng)絡(luò)的一個應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則遵循以下原則：

1）盡量保護原有的投資，還要考慮到擴展性，以滿足將來計算機系統(tǒng)的發(fā)展要求。

2）要考慮網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)所能支持的用戶最大數(shù)。

3）透明的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及廣泛的資源共享。用戶不需要掌握專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)知識就能方便地共享網(wǎng)絡(luò)上的軟、硬件資源和信息資源。

4）網(wǎng)絡(luò)具有良好的可擴充性。

5）具有較高的安全性及易維護性。

在科研辦公子網(wǎng)內(nèi)，科研管理人員使用客戶機通過應(yīng)用軟件或者瀏覽器向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)出請求，服務(wù)器給予相應(yīng)，并將數(shù)據(jù)反饋給客戶機，從而完成數(shù)據(jù)的錄入、修改、查詢、刪除等操作。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和應(yīng)用軟件保證輸入數(shù)據(jù)的正確性和完整性，并且將用戶的所有操作記錄為操作日志存貯在數(shù)據(jù)庫中。科研辦公子系統(tǒng)內(nèi)部建立一個Web服務(wù)器，對辦公子網(wǎng)之外的用戶提供科研數(shù)據(jù)的檢索服務(wù)和通知公告等服務(wù)。

在校園網(wǎng)內(nèi)，辦公子網(wǎng)防火墻保證辦公子網(wǎng)的數(shù)據(jù)安全性，子網(wǎng)之外的用戶不能直接訪問數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，科研工作者可以通過校園網(wǎng)訪問科研辦公子網(wǎng)的Web服務(wù)器獲取信息或提交申請表單以待處理?；ヂ?lián)網(wǎng)用戶能夠通過校園網(wǎng)訪問科研辦公子網(wǎng)的Web服務(wù)器，然后獲取科研成果的最新信息。

3 基于C/S體系和B/S體系的最優(yōu)構(gòu)架

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)一般分為兩層結(jié)構(gòu)與三層結(jié)構(gòu)。兩層結(jié)構(gòu)指客戶端與服務(wù)器端，客戶端提供用戶界面、運行事務(wù)處理邏輯，數(shù)據(jù)服務(wù)器接收客戶端SQL語句并對數(shù)據(jù)庫進行查詢，然后返回查詢結(jié)果。該結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單，開發(fā)和運行的環(huán)境簡單。在系統(tǒng)設(shè)計理念上，兩層結(jié)構(gòu)有所謂“胖客戶機”或“胖服務(wù)器”結(jié)構(gòu)方式。胖客戶機結(jié)構(gòu)將事務(wù)處理邏輯在用戶端處理，胖服務(wù)器則將之集成在數(shù)據(jù)庫中。大量的數(shù)據(jù)流動為維護和編程帶來了較大的困難。而且，其中包含的事務(wù)處理邏輯不能與其它應(yīng)用共享。

三層結(jié)構(gòu)方案是將數(shù)據(jù)處理過程分為三部分：第一層是表示層（Presentation），提供用戶對系統(tǒng)的友好訪問；第二層是功能層（Business Logic），專門負責(zé)業(yè)務(wù)邏輯的實現(xiàn)；第三層是和數(shù)據(jù)層（Data Service），負責(zé)數(shù)據(jù)信息的存儲、訪問及其優(yōu)化。由于業(yè)務(wù)邏輯的實現(xiàn)被提取到應(yīng)用服務(wù)器，因大大降低了客戶端負擔(dān)，由此也就成為所謂瘦客戶機結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的兩層結(jié)構(gòu)相比，它有著更多的優(yōu)點，如對應(yīng)用結(jié)構(gòu)任意一層修改時，只對其它層產(chǎn)生較小的影響。三層結(jié)構(gòu)還具有較高的靈活性，三層的功能既可共存于單機之中，也可根據(jù)需要相互分開；同時，可在系統(tǒng)中共享事務(wù)處理邏輯，從而有效地減少重復(fù)代碼，使系統(tǒng)更易于維護。因此，我們傾向于選擇三層結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)。

B/S指瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server）結(jié)構(gòu)，C/S指客戶機/服務(wù)器（Client/Server）結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)在科研服務(wù)網(wǎng)系統(tǒng)采用B/S體系結(jié)構(gòu)，該體系結(jié)構(gòu)是典型的三層結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)不僅把客戶機從沉重的負擔(dān)和不斷提高其性能的要求中解放出來，也把技術(shù)維護人員從繁重的維護升級工作中解脫出來，不再為程序的維護工作奔波于每個客戶機之間，而把主要精力放在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器上程序的更新工作。三層結(jié)構(gòu)層與層之間相互獨立，任何一層的改變不影響其它層的功能，從根本上改變了傳統(tǒng)的兩層C/S體系結(jié)構(gòu)的缺陷，更適合于為大量的科研工作人員和企事業(yè)用戶提供穩(wěn)定可靠服務(wù)。 系統(tǒng)在管理層采用C/S體系結(jié)構(gòu)。這種體系結(jié)構(gòu)將事務(wù)處理放在客戶端進行，傳遞到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是標(biāo)準(zhǔn)的SQL語句，減輕了服務(wù)器的處理大量的數(shù)據(jù)的負擔(dān)，更多的進程提供給其他用戶的數(shù)據(jù)查詢，數(shù)據(jù)的完整性也得到了保證。在安全性方面，管理層有足夠的權(quán)限對數(shù)據(jù)進行添加、修改、刪除等操作，采用這種結(jié)構(gòu)可以在保證系統(tǒng)的安全。

4 采用Linux提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)和Web服務(wù)

Linux是開放源代碼系統(tǒng)，其開放性、低成本、開發(fā)模式等優(yōu)勢吸引著IBM、HP等網(wǎng)絡(luò)界巨頭對Linux不遺余力的推動，Oracle、Sybase等主流的數(shù)據(jù)庫、中間件、應(yīng)用開發(fā)工具等軟件幾乎都支持Linux系統(tǒng)。在安全性方面，Linux的開放源代碼使得很多人參與到系統(tǒng)的不斷功能完善和系統(tǒng)漏洞修復(fù)中，Linux的網(wǎng)絡(luò)惡意攻擊抵御能力勿庸置疑；在價格方面，Linux是一個開源的系統(tǒng)，可以自由的復(fù)制、自由升級、自由移植，同時專業(yè)的Linux服務(wù)提供商很好的將各種Linux服務(wù)集成在一起，只要支付一定的費用，用戶就可以獲得優(yōu)秀的服務(wù)；在可用性角度看，Linux的穩(wěn)定性主要取決于系統(tǒng)設(shè)計的結(jié)構(gòu)，Linux的設(shè)計借鑒了Unix的體系結(jié)構(gòu)，起開發(fā)的初衷就是為了滿足服務(wù)器的開放性應(yīng)用需求，經(jīng)過多年擔(dān)任服務(wù)器開放性應(yīng)用需求，其穩(wěn)定性、安全性和可靠性得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)可。

MySQL是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中使用廣泛的數(shù)據(jù)庫之一，特別是在Web應(yīng)用上，它在中小型應(yīng)用中占絕對優(yōu)勢。這一切都源于它的小巧易用、安全有效、開放式許可和多平臺，更主要的是它與三大Web語言之一——PHP的完美結(jié)合。Mysql數(shù)據(jù)庫還為開發(fā)者集成開發(fā)企業(yè)應(yīng)用提供了廣泛的驅(qū)動程序，目前提供了MySQL Connector/J for the Java platform、 MySQL Connector/ODBC for the ODBC application programming interface、 MySQL Connector/Net for the.NET platform。

PHP（“PHP：Hypertext Preprocessor”，超文本預(yù)處理器的字母縮寫）是一種被廣泛應(yīng)用的開放源代碼的多用途腳本語言，它可嵌入到 HTML中，尤其適合 WEB 開發(fā)。

5 科研管理系統(tǒng)功能模型

科研管理系統(tǒng)主要包括三個部分：科研管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、科研服務(wù)網(wǎng)系統(tǒng)。其關(guān)系和功能如圖1所示。

用戶及權(quán)限數(shù)據(jù)庫貯存了管理人員、科研工作者、科技網(wǎng)用戶的用戶名、密碼及權(quán)限信息，由此控制其對功能模塊的訪問權(quán)。并且在物理上分離了科研管理人員和科研工作者及科技網(wǎng)用戶，科研工作者使用科研管理系統(tǒng)進行管理，其他人員使用科研服務(wù)網(wǎng)獲取相關(guān)信息。這樣既保證了系統(tǒng)的安全性又使得系統(tǒng)具有極強的可伸縮性，管理人員在管理權(quán)限上也得到了恰當(dāng)?shù)募s束。

圖1 科研管理系統(tǒng)功能關(guān)系模型

管理人員對科研數(shù)據(jù)庫的所有操作事件都將被貯存在操作事件庫里，以便對日后產(chǎn)生的糾紛進行技術(shù)上的檢查，達到了責(zé)任的明確化，對于規(guī)范科研管理有很大的幫助。同時，管理人員在處理好一些事務(wù)后或者有通知公告時，可以選擇向特定用戶（組）發(fā)送電子郵件。

科研項目申報是科研工作中比較煩瑣的事務(wù)，由于目前國家的各類項目、地方的各類項目、學(xué)校的項目在申報規(guī)范和規(guī)格上都有很多的區(qū)別，并且相應(yīng)機構(gòu)的申報表格或者申報程序不能完全兼容，所在在項目申報系統(tǒng)上需要存在很大的靈活性。系統(tǒng)開發(fā)人員將根據(jù)各年的不同基金的申報表格（系統(tǒng)）的不同開發(fā)相應(yīng)的程序，以適應(yīng)項目申報的要求。

6 在系統(tǒng)實施中應(yīng)該注意的若干問題

1）在系統(tǒng)分析階段，需要在現(xiàn)有的業(yè)務(wù)流基礎(chǔ)之上和管理者做深入的交流，盡量做到對現(xiàn)有業(yè)務(wù)流的規(guī)范化，在必要的時候可以建立管理制度進行約束。

2）由于B/S結(jié)構(gòu)是建立在公開的、開放性的技術(shù)基礎(chǔ)之上，采用的TCP/IP、HTTP、SMTP等協(xié)議都隱含著許多不安全的因素。因此，在采用了B/S結(jié)構(gòu)的同時，從保障信息安全性的角度考慮，采用防火墻等技術(shù)措施來防范各種可能的非法入侵。在軟件控制上，采用口令、ID文件等多層次的身份認(rèn)證措施，確保數(shù)據(jù)的安全保密，關(guān)鍵部位還可使用USB加密卡等。

[1]Daniel P.Bovet,Marco Cesati,陳莉君,馮銳,牛欣源,譯.Understanding the Linux Kernel (2nd Edition).北京:中國電力出版社,2004.

[2]Jonathan Corbet,Alessandro Rubini,Greg Kroah-Hartman,魏永明,耿岳,鐘書毅譯.Linux Device Drivers(3rd Edition).北京:中國電力出版社,2004.