高校学院二级科研管理系统设计

陆辛玫 王艳 左敏

北京工商大学计算机与信息工程学院，北京 100048

高校学院二级科研管理系统设计

陆辛玫 王艳 左敏

北京工商大学计算机与信息工程学院，北京 100048

统一建模语言UML是目前最受欢迎的一种建模工具。本文以北京工商大学科研管理系统为例，采用UML对学院二级科研管理系统进行设计与分析。在确定系统设计的目的的基础上，对系统的需求进行了用例建模，同时分析了系统的静态结构和动态行为，为将来的系统实现做好了准备。

UML；科研管理；系统分析；系统设计

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

引言

科研管理系统是为实现高校科研业务的数字化管理，提高科研业务管理人员以及科研人员的工作效率，减少不必要的重复劳动，加速信息的记录、查阅以及传播速度，并且与“数字校园”中的其它系统相结合，共同实现无冗余的统一信息管理。从长远上来看，科研管理工作在学校占有举足轻重的地位，科研水平的高低也是衡量学校综合水平的一项重要标准。

学校的科研管理系统的主要任务是对全校科研信息的基础数据管理，而学院在实际使用中更关心的是本学院科研的细分统计信息及报表输出格式，如按学科师资的科研情况、论文与科研经费的比例、按学科师资的科研增长统计、为各种申报填写表输出相应的科研信息及文档。本文以北京工商大学科研管理系统为例，在学校科研管理平台及数据库基础上探讨实现适合学院科研管理的细分统计信息、面向应用的报表输出及文档管理工作，从而提高二级学院的科研管理效率。

1.科研管理的相关概念

1.1 科研管理的概念

科研管理是指对科研活动及科研人员的管理。它包括对科研的决策与规划、科研人员管理、课题管理、情报信息管理以及经费和设备、课题成果管理等内容。科研管理的重要内容是对人的管理。目标管理是做好科研管理的重要途径。科研管理包括对科学研究和技术开发活动的管理，即从科研活动开始一直到科研成果转化为生产力的整个过程的管理工作。

1.2 高校科研管理的概念和内涵

高校科研管理是按照科学技术和高等教育发展规律以及管理学原理，为实现既定目标，通过科研过程的各个环节对学校科研活动中的人、财、物、时间、信息和效果等进行计划、组织、控制、总结，使科研目标达到最佳完成状况的一种组织活动。

笔者讨论的学院二级科研管理是在学校科研管理平台及数据库基础上实现适合学院科研管理的细分统计信息，其中主要包括对科研资源、科研项目、科研经费、科研成果、成果获奖、论文收引、学术交流等的管理。

2.科研管理信息系统分析

2.1 需求分析

需求分析要求尽可能完整地、准确地捕捉系统的功能需求和其他要求，它描述了系统应该做什么，并且使得开发人员和用户就这种描述达成共识。需求分析的任务就是找出系统的所有需求并加以描述，同时建立起系统的需求模型。

一般获取用户需求的方式就是对用户进行调研，而且经常采用口头交流的方式。从科研管理系统的各个子模块触发，可以抽象出本系统所实现的功能的用例：

登录：用户在登录界面输入用户名和密码登录科研管理系统。

科研资源管理：系统管理员实现创建用户组、分配用户组成员和设定职工的级别，并按照不同的用户组分配不同的操作权限。输入科研人员信息包括科研人员编号、姓名、密码以及权限等等。

科研项目管理：科研秘书进行项目的申请，管理审核人员对项目进行相关的审核监督。

科研经费管理：科研秘书对到账项目经费进行登记、提取、发放，监督科研人员的经费使用情况。

科研成果管理：科研秘书进行成果获奖、专利的申请，管理审核人员对论文情况、专利情况、科研项目所获得的成果进行鉴定汇总，系统管理员对相关的数据进行整理与维护。

学术交流管理：科研秘书对科研学术交流进行管理，发布学术会议等信息。

系统管理：系统管理人员添加、修改、删除系统参数，新注册人员信息，以及文档的整理、数据库备份等。

退出：用户退出科研管理系统。

具体的用例图如图1所示。

图1 科研管理信息系统用例图

2.1.1 总体功能需求分析

科研管理系统的科研信息有科研资源、科研项目、科研成果、学术交流、科研经费等几种。

科研资源：科研资源主要实现的是对科研人员的管理，本系统中的科研人员主要分为三类：教职工、学生以及校外科研人员，需要实现对科研资源的信息录入、查询以及相关的统计分析。

科研项目：科研项目是科研管理系统中的核心部分，科研项目分为纵向项目、横向项目和校内项目，对这些项目不仅要实现对项目信息的录入、修改，还要按一定的要求对其进行查询，项目管理中的项目的申请、审核、立项等等。

科研经费：科研经费的管理也是科研管理系统中重要的一部分，科研经费主要包括进账、经费提取、经费支出以及报表统计，按照不同的项目类型设置项目经费的比例并且按一定条件进行项目经费的查询。

科研成果：包括著作、论文、专利以及成果鉴定，实现这些著作、论文等的录入，按条件查询以及按一定格式导出，论文的收引情况、专利的申请等等，成果的鉴定信息。

学术交流：主要包括学术会议、受聘讲学、访问考察和进修学习等。

系统整体功能图如下示：

图2 科研管理系统整体功能图

2.1.2 角色划分

2.1.2.1 科研秘书

科研秘书对科研项目、科研经费、成果、成果获奖、论文情况、学术交流都可进行操作。

2.1.2.2 管理审核人员

管理审核人员主要是对科研项目的申请提交、审核、项目进度检查、项目完成等进行操作。

2.1.2.3 系统管理员

对科研人员的信息进行录入、更新及修改，对系统的维护，对用户的权限管理等。

2.2 系统静态模型设计

2.2.1 类图

类图(Class diagram)显示了模型的静态结构，特别是模型中存在的类、类的内部结构以及它们与其他类的关系等。类图不显示暂时性信息。

图3 科研资源管理类图

类图(Class diagram)由许多（静态）说明性的模型元素（例如类、包和它们之间的关系，这些元素和它们的内容互相连接）组成。类图可以组织在（并且属于）包中，仅显示特定包中的相关内容。类图(Class diagram)是最常用的UML图，显示出类、接口以及它们之间的静态结构和关系；它用于描述系统的结构化设计。类图(Class diagram)最基本的元素是类或者接口。

类图通常包含类、接口、协作、关系。图3是科研资源管理的类图。

2.2.2 构件图

图4 系统构件图

构件图是对整个系统数据库表建立的一个参考，通过构件图可以得知系统数据库中表的联系，构件图显示编译、链接或执行时构件之间的依赖关系，有助于我们分析和理解构件之间的相互影响程度。对构件和构件的关系建立模型可以使开发者有一个工作目标，也让编写技术文档和帮助文档的技术人员能够理解所写的文档是关于哪方面的内容，最重要的是它利于重复。图4为系统的构件图。

2.2.3 部署图

部署图5(deployment diagram)是用来显示系统中软件和硬件的物理架构。从部署图中，您可以了解到软件和硬件组件之间的物理关系以及处理节点的组件分布情况。使用部署图可以显示运行时系统的结构，同时还传达构成应用程序的硬件和软件元素的配置和部署方式。

一个部署图描述了一个运行时的硬件结点，以及在这些结点上运行的软件组件的静态视图。部署图显示了系统的硬件，安装在硬件上的软件，以及用于连接异构的机器之间的中间件。

图5 部署图

2.3 动态模型设计

2.3.1 活动图

以科研项目管理子模块为例，用户登录科研项目管理模块，查询或浏览项目，接下来进行活动并发：新增一个项目即填写新项目的各种信息，填写完后可以进行修改和删除，然后保存项目，满足审核的项目可以进行审核。科研项目管理模块活动图如图6所示。

图6 科研项目管理模块活动图

2.3.2 时序图

时序图中包括如下元素：角色，对象，生命线，激活期和消息。

时序图描述对象是如何交互的，并且将重点放在消息序列上。也就是说，描述消息是如何在对象间发送和接收的。时序图有两个坐标轴：纵坐标轴显示时间，横坐标轴显示对象。每一个对象的表示方法是：矩形框中写有对象和/或类名，且名字下面有下划线；同时有一条纵向的虚线表示对象在序列中的执行情况(即发送和接收的消息对象的活动)，这条虚线称为对象的生命线。对象间的通信用对象的生命线之间的水平的消息线来表示，消息线的箭头说明消息的类型，如同步，异步或简单。浏览时序图的方法是，从上到下查看对象间交换的消息，分析那些随着时间的流逝而发生的消息交换。系统的用户登录系统的时序图如图7所示。

用户打开系统的登录界面，输入用户名和密码进行登录，系统核对用户的信息判断用户是够是合法用户，如果合法则用户成功登录，如果系统找不到匹配项，则返回登录失败；用户成功登录系统后就可以选择进入项目管理界面进行操作，系统执行相应的操作，完成操作后用户退出系统。

系统的经费处理子模块的时序图如图8所示。

科研秘书登录系统的经费管理子模块后，浏览查看经费的各项信息，当有经费进账时，进行经费进账登记，对经费进账表进行更新并保存，将更新信息同时汇总到统计报表中，同样，经费提取和经费支出都是如此。

3.结语

图7 系统登录时序图

图8 经费管理模块时序图

科研信息管理系统的分析与设计利用UML的需求分析模型、静态结构模型、动态行为模型和体系结构模型从几个不同的角度描述科研管理系统，将科研管理分为几个大的模块进行分析设计，其中项目管理模块是本系统设计中最为重要的一部分。需求（用例）模型描述了科研管理系统的功能需求，静态结构模型描述了科研管理系统的静态结构，动态行为模型则反映了科研管理系统的动态特征。

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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