基于J2EE的重点实验室运行信息管理系统的设计与实现

别传锋 湖北省科技信息研究院 王婷 武汉铁路职业技术学院

基于J2EE的重点实验室运行信息管理系统的设计与实现

别传锋 湖北省科技信息研究院 王婷 武汉铁路职业技术学院

为了提高实验室运行数据管理的信息化水平，采用J2EE技术的开发框架，设计了重点实验室运行信息管理系统。该系统实现了实验室运行服务数据的上报、审核、分类检索、统计分析等功能，为管理部门对重点实验室科技创新服务绩效评价和评估提供了可量化、可追溯的数据支撑。

重点实验室 运行管理 系统设计

1 引言

省级重点实验室，主要是指由财政直接投资或接受财政资助并归属省级政府部门管理的，从事应用基础研究、应用技术研究、检验检测研究与服务等公益科研活动，以解决区域经济（产业与企业）和社会发展中突出的科技创新需求为己任的区域科技创新平台，实验室实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制。重点实验室主要从事基础研究领域的开发研究，不仅是地方科技创新体系的重要组成部分和有效载体，而且也是大专院校和科研单位组织开展高水平基础研究和应用基础研究、聚集和培养优秀科学家、开展高层次学术交流和实施科研成果转化的重要基地。因此，在重点实验室建设与运行管理的过程中，对实验室的人员队伍、人才培养、仪器设备、科研项目与成果、学术交流等方面的管理就显得尤为重要。

重点实验室的建设与管理是一项长期、复杂的系统工程，为了充分发挥这些省级重点实验室的比较优势，梳理各重点实验室的研发实力、服务数量与质量，有必要利用信息化与互联网手段建设符合实际需求的重点实验室运行信息管理系统，便于对重点实验室实行统一的、分层次的、集成式的管理与服务，为科技管理部门对重点实验室的绩效考核提供可量化、可追溯的指标，同时为政府部门进行科学决策和精准化管理提供重要依据和参考。

2 系统需求分析

重点实验室运行信息管理系统的管理要素主要围绕实验室的研究人员、仪器设备、人才培养、人才引进、团队建设、仪器设备、论文与著作、科研项目、知识产权、成果转化、学术交流及对外开放等信息进行全方位的管理与服务，同时开展多维度、多角度的统计分析，将实验室的运行服务数据作为科技管理部门对重点实验室科技创新服务绩效评价和评估的重要依据，实现科技部门对重点实验室的管理工作流程化、过程可追溯、成果可量化的目标。系统功能结构如图1所示。

图1 系统功能结构

重点实验室运行信息管理系统主要是对实验室的人员、仪器设备、科研项目、科研成果与奖励、学术交流与对外开放信息进行管理。

（1）人员管理，是对重点实验室的学术委员会、固定研究人员、流动研究人员、人才培养、人才引进、团队建设的管理。

（2）仪器设备管理，是按照科学仪器分类标准与编码对实验室的科研仪器设备进行分类管理，包括仪器设备的名称、仪器设备的规格型号、技术指标、原值、主要用途等信息的管理。同时也对仪器设备在一个自然年度中的研究工作总机时、仪器对外服务工作总机时的管理。

（3）科研项目管理，是对实验室固定人员主持或参与的省部级以上课题、横向课题、实验室设立的开放基金的管理。

（4）科研成果，是科研人员从事科研活动后所取得的并经过评审或鉴定，确认具有学术意义和实用价值的创造性结果。科研成果的管理是对实验室固定人员发表的学术论文、出版的著作、申请或授权的专利等成果的管理。成果奖励的管理，是对实验室固定人员作为主持人或参与人获得的国家级或省级各类成果奖项的管理。

（5）学术交流，是指针对规定的课题，由相关专业的研究者、学习者参加，为了交流知识、经验、成果，共同分析讨论解决问题的办法，而进行的探讨、论证、研究活动。学术交流的管理是对实验室组织或参与的学术交流活动的管理。对外开放管理，是实验室组织或接待的参观访问、科技夏令营、科普讲座等活动的管理。

（6）用户角色权限管理，系统的用户类型分为实验室数据管理用户、实验室数据审核用户、管理用户和平台管理员，根据不同的用户类型分别赋予不同的操作权限。

（7）查询统计，是对实验室的运行数据包括实验室的人员、仪器设备、科研项目、科研成果与奖励、学术交流与对外开放等方面的统计分析，能够对同一实验室进行纵向以及实验室之间进行横向的数据对比分析。

3 系统设计与实现

3.1 系统架构设计

系统建设是基于B/S模式的软件架构，总体架构设计采用分层模型，分为表示层、业务逻辑层、数据访问层和实体层，如图2所示。在表示层中，通过JSP页面实现交互界面，负责接收请求和响应，Struts根据配置文件将接收到的请求委派给对应的Action处理。业务逻辑层是为控制层提供完成系统功能的接口，主要处理业务的逻辑。数据访问层向业务逻辑层提供接口，为处理业务提供数据，调用数据库管理系统提供的接口，完成对数据的处理。实体层是系统各层操作的数据。

图2 系统架构

基于系统的架构设计，系统中的类结构关系如图3所示，以著作管理模块为例。

图3 类关系结构图

该类结构关系图表明了类与类之间的继承、依赖关系，忽略了具体的实现细节。

实体层包括Book类，是系统各层实质操作的数据。

BookManageAction与BookAction类属于控制层，是系统提供给外界的功能接口，对于外部的请求，首先过滤并校验请求参数，然后才调用业务逻辑层接口，执行相应操作，对外部请求做出响应。控制层类都继承自Struts的ActionSupport类，主要包括以Action、ManageAction结尾的类。

业务逻辑层包括BookService接口与其实现类BookServiceBean，为控制层Action类提供完成系统功能的接口。

数据访问层向业务逻辑层提供接口，调用数据库管理系统提供的接口，完成对数据的处理。为了系统的扩展性，本层定义了数据操作的BaseDao接口和BaseDaoImpl实现类，封装了对数据库的增、删、改、查等基本操作。

表示层采用jQuery EasyUI框架和JSP进行页面布局和数据的显示，与控制层采用Ajax方式进行数据交互，数据交换采用JSON格式的数据，在页面中利用Javascript方法读取JSON数据，对页面中的标签进行渲染赋值来完成数据的显示。

3.2 系统实现

基于系统的架构设计，系统的开发采用J2EE技术，J2EE是SUN公司推出的一种基于Java技术的、适合于创建服务器应用程序和服务的Java2平台企业版，支持异构环境，可以实现跨平台运行。系统的前端界面采用jQuery EasyUI框架和JSP进行页面设计，服务器端的开发采用SSJ（Struts2、Spring3、JPA）框架，前端和服务器端的数据交换采用JSON格式的数据，数据存储采用Oracle数据库，Web服务器采用Tomcat或Resin进行部署，系统可以部署在Linux或Windows操作系统上。

在系统设计与开发时，需要针对不同的用户实现不用的功能。系统的用户对象包括实验室数据管理用户、实验室数据审核用户、管理用户以及平台管理员，主要实现实验室数据管理用户上报年度运行数据，实验室数据审核用户保证上报数据的真实性与完整性，管理用户负责监控实验室年度数据上报进度以及对实验室上报数据的统计分析，平台管理员负责系统中用户、角色、权限以及访问日志等功能的管理，系统也为各类用户提供丰富的查询、统计和导出功能。

4 结束语

开发建设的湖北省重点实验室运行信息管理系统，经过实际使用验证，系统达到了预期设计的目标，很好地实现了重点实验室运行信息数据的上报、审核、分类检索、导出、统计分析等功能，为管理部门发布省级重点实验室年度分析报告和对重点实验室科技创新服务绩效评价和评估提供了数据支撑，大大提高了重点实验室运行信息数据管理工作的效率。

[1]洪凡.开放共享为导向的省级重点实验室评价研究[J].科技管理研究，2013(11).

[2]李春红，高建华.使用分层模型改进MVC设计架构[J].计算机工程与设计,2007,28(4).

[3]谌湘倩,狄文辉,孙冬天.基于SSH框架与AJAX技术的Java Web应用开发[J].计算机工程与设计.2009,30(10).

TP311．1

A

别传锋(1984-)，男，湖北省科技信息研究院工程师，研究方向为信息系统集成与服务；王婷(1985-)，女，武汉铁路职业技术学院讲师，研究方向为信息系统服务。