多维视域下军队院校重点实验室申报系统设计与实现

宋晓莅, 荣 昶, 雷 静, 郭世虎

(1. 国防大学 联合作战学院,河北 石家庄 050084;2. 国防大学 军事管理学院, 北京 100091)

军队院校重点实验室是代表军队院校建设水平的标志性符号[1],重点实验室申报是军队院校实验室主管部门一项重要的业务工作。重点实验室申报涉及院校、大单位和军委机关等多个层次,需要采集的内容繁多、数据量大,研发适应军队院校需要的重点实验室申报系统势在必行,它可以对军队院校重点实验室申报程序和方法进行规范[2],可以对重点实验室申报工作流程进行优化,可以为后期组织重点实验室评审提供详实的数据和统计服务,提高全军院校重点实验室申报的规范性和质量效益,对于推动军队院校重点实验室建设具有基础性作用和重要意义[3]。

1 军队院校重点实验室申报系统问题分析

军队院校重点实验室申报系统自2009年投入使用后至今一直没有进行过升级改造,随着体制编制调整、院校实验室管理机构改革和重点实验室隶属关系的变化,目前的申报系统已经不适应各级实验室管理部门组织军队院校重点实验室申报的需要,迫切需要以新理念、新技术和新维度重构再造申报系统[4]。

(1) 系统体系结构已不适应院校改革需要。随着军队院校体制编制改革深入,原申报系统的总体设计和主要功能,与改革后院校实验室管理体制不相适应,原来申报的信息流程是树状结构[5],通过院校、大单位汇总到原总部,形成评审基础数据。改革后由于院校大多是“一校多地”办学模式,在组织重点实验室申报时其信息流程有较大变化：从顶层看,纵向贯通院校、军兵种和军委机关,横向涉及军委机关后勤保障、装备发展、训练管理、科技委、战略规划等多个职能机关的重点实验室业务主管部门;从校级层面看,纵向涉及各军兵种所属院校,横向涉及军兵种机关的训保、院校、兵种等多个业务主管部门[6-7];从实验室层面看,纵向涉及院校内部的实验室、教学科研保障中心、学科系、二级学院、大学机关等多个实体管理单位,横向涉及多个分布在不同地点校区的若干要素实验室,以及信息技术、场地保障、教材器材等与实验室建设相关的业务机构。

(2) 申报系统基础数据采集标准不规范。原申报系统基础数据采集没有遵循统一的技术标准。由于历史原因,原申报系统基础数据采集格式是基于自定义的模式,没有采用全军统一的技术标准或者通用规范,在使用过程中经常造成数据溢出、难以正确导入等问题[8]。由于没有遵循统一的标准,院校实验室积累多年的实验管理数据难以有效利用,影响了后期汇总评审的客观性,也无法运用大数据技术对实验室建设管理情况进行精确分析和考核评估。

(3) 申报系统技术上存在不完善之处。由于原申报系统开发时间比较早,在选择实现技术时考虑不够全面,所采用信息数据采集技术不能适应申报工作的需要,有些需要采集的关键实验室信息数据不能自动采集,人工录入十分繁琐;所采用的数据格式转换技术不成熟,选用的采集设备转换效率低影响工作进度;评审过程中运用的评估技术不科学,评估指标体系设置的不够合理,评估模型的效度信度不高;系统缺乏柔性,在各级管理部门组织重点实验室评审时,抽取数据、分组评审以及综合评议时不能根据需要模块式组合运用[9]。

2 系统设计需求

2.1 申报单位多维度延展

军队院校重点实验室申报工作是自下而上、逐级汇总展开的,因此对来自各个方面的申报信息进行有效管理就显得尤为重要[3]。如：对于拟申报某个院校实验室,从横向上看,院校内部不同的实验室管理单位均可能成为实验室申报信息的管理者或使用者;从纵向上看,一个实验室的申报信息要逐级经过院校、大单位、军委机关等上级主管审核;从时间上看,不同年度的实验室信息数据要进行良好的管理与维护，且要保持动态更新。所以,在进行申报系统设计时,应充分考虑申报信息管理的“多维度”特点。

2.2 申报信息多要素呈现

重点实验室申报信息涉及实验室人员、经费、仪器设备、实验教学、科研项目等多种要素,系统需要遵循规范的评估指标体系采集信息数据,向各级评审专家提供由上述要素组成的评审信息和数据。因此在进行申报系统设计时,必须考虑对多维度实验室信息数据的采集能力和覆盖范围,确保评审信息的完整性。

2.3 评估指标多粒度辨析

《军队院校重点实验室评估确认实施办法(试行)》中规定了共三个级别44个评估指标,用以全面衡量一个实验室是否具备成为重点实验室的资格。依据这些评估指标进行的评审工作也要按照指标的分辨粒度逐级展开,这样才能尽可能公正、公平地对一个实验室进行评价和定位[1]，“多粒度”评审示意图见图1。

图1 “多粒度”评审示意图

3 系统设计构想

以新体制下军队院校重点实验室申报需要为牵引,重塑申报工作信息流程,重构军队院校重点实验室申报体系,研发方便实用、功能齐全且技术先进的军队院校重点实验室申报系统,满足各级实验室管理部门组织重点实验室申报的需要。

3.1 系统信息流程设计

拟申报重点实验室的单位利用申报系统将实验室信息经过数据处理、格式转换后按照统一的标准采集入库,然后生成反映实验室数量、质量情况和使用效益的20余种报表,经院校审批后,按照规定逐级报上一级主管部门。上报方式可以通过军网邮箱，也可以通过以光盘形式人工报送,最终汇总到军委重点实验室主管部门。军委机关根据逐级上报的信息数据,组织全军实验室专家进行评审。评审专家可以使用评审子系统的客户端,调阅存储在数据库中的各院校上报的重点实验室申报信息进行评审。每个评审专家以量化打分方式对申报的每个实验室进行评价,评价结果经本人确认后入库,系统采用模糊评判方式综合所有专家的评审分值得出某一个实验室的最终专家评审结果。在对每个实验室进行专家评价后,系统将自动生成某一年度全军院校申报重点实验室的总排序,供军委机关或重点实验室评审专家进行参考，申报系统数据流程如图2所示。

图2 系统信息流程示意图

3.2 系统功能结构设计

军队院校重点实验室申报系统包括申报子系统和评审子系统两部分。申报子系统主要用于实验室申报信息的采集与管理,使用对象为实验室、院校、大单位等各级申报单位。评审子系统主要用于申报信息的汇总管理和专家评审,使用对象为各级主管部门和评审专家，系统的功能结构如图3所示。

图3 系统功能结构示意图

3.2.1 申报子系统

申报子系统主要用于实验室申报信息的采集与维护,并可将数据导入/导出,逐级提交,为评审子系统提供基础数据支持。申报子系统主要包括信息采集、信息维护、统计查询、文档生成、导入导出5个功能模块。

(1) 信息采集。负责将实验室的相关数据资源按类别整理入库,主要采集内容涉及人员、设备、教学、科研、经费等方面,共计28项,如图4所示。

图4 信息采集内容

(2) 信息维护。负责依据登录用户角色的不同创建各种入库数据的管理维护环境,支持数据的浏览、编辑、删除等操作。

(3) 统计查询。支持对入库数据进行各种不同条件、范围下的统计和查询操作。当登录用户角色变化时,查询统计条件及范围也随之变化,可满足不同级别用户的需求。

(4) 文档生成。负责将入库数据按要求自动生成Doc文档,以便于数据审阅或纸质保存。

(5) 导入导出。负责将入库数据保存为本地文件,并通过逐级汇总,最终形成评审子系统所需的基础数据。

3.2.2 评审子系统

评审子系统在汇总所有申报信息的基础上,实现了信息在线发布及动态统计。评审专家登录系统后即可调阅所有评审对象的全部信息。在评审打分时,系统可按照权限要求,自动进入相应级别的评审平台,对专家给出的成绩进行管理。

评审子系统主要包括信息汇总、信息发布、报表统计、评审管理4个功能模块。

(1) 信息汇总。负责将所有申报信息导入到评审数据库,为信息在线发布提供数据支持。

(2) 信息发布。信息发布负责将所有申报单位的全部信息发布到网上,支持文本数据及图片数据的在线浏览。

(3) 报表统计。报表统计负责在线图示对申报信息的统计结果,效果直观,可辅助评审专家进行决策。

(4) 评审管理。评审管理主要对评审专家、评审过程、评审结果三类信息进行管理。支持信息的在线录入、编辑、删除。按照评审级别和相应级别评估指标的要求,实现了评审过程的分级实施和评审结果的实时统计。

4 系统实现路径

4.1 选择好开发数据库

4.1.1 数据库系统的选择

数据库的开发和使用是整个申报系统建设的关键所在。从有效性、稳定性、和安全性等角度考虑,可以选择Microsoft SQL Server、MySQL、Oracle等数据库,根据系统功能需求,建议选择Microsoft SQL Server作为开发工具[10]。

4.1.2 定义数据表

数据表是数据存储的基本单元,考虑到系统原始数据量大、数据节点繁多等原因,本着以下两个原则进行了表结构的设计：一是减少冗余信息,二是降低业务逻辑的复杂程度。

(1) 基础数据表。基础数据是指类型、内容、长度相对固定的数据,根据需要采集的信息设计基础数据表,表内信息已固化且可被多次调用,通过这种方式减少冗余信息、优化数据表结构、降低维护成本。

(2) 申报子系统需定义的数据表。实现用户的分级使用管理功能,并支持对实验室相关信息的快速浏览、查询、管理、维护等操作。

(3) 评审子系统需定义的数据表。根据评审指标及其权重、评审要素点设定评审子系统需要的数据表。

4.2 采用合理应用技术

在申报系统设计开发过程中,根据系统功能和实际应用需求,可采用web图表生成技术、泛型技术、组件技术等解决相关开发难题。

4.2.1 web图表生成技术

申报系统可以采用基于IE浏览器的web图表技术,使用组件技术进行申报表中各种图表的绘制,并结合Ajax技术实现图表的在线动态生成[11]。这个方案可以在保证最终显示效果的前提下,降低开发难度,提高开发效率。web图表的传输载体是浏览器,可实现web图表的web技术很多,其中Windows操作系统和Internet Explorer浏览器占有绝对优势,综合考虑生成速度、用户设置等因素后,建议采用基于IE浏览器的web图表技术。

4.2.2 泛型技术

所谓“泛型”即通过参数化类型来实现在同一份代码上操作多种数据类型。泛型编程是一种编程范式,它利用“参数化类型”将类型抽象化,通过简洁的、可读性强的语法完成,从而提高性能、类型安全和质量,减少重复性的编程任务,简化总体编程模型。类型参数使得设计类型和方法时,不必确定一个或多个具体参数,具体参数可延迟到客户代码中声明、实现,这避免了申报系统运行时类型转换或装箱操作的代价和风险,实现更为灵活的复用。

4.2.3 组件技术

申报系统在研发过程中将映射后的数据实体生成为具有可视化操作界面及独立运行功能的组件,其优点主要有以下几个方面：一是组件易替换,在复杂的大型应用系统中,使用组件技术将系统分成一个个组件模块,当对程序修改或版本升级时,只需修改或替换相关组件,而不影响应用程序的其他部分；二是适应业务需求更改,在组件软件中,可将业务规则放在相应的几个组件中,当业务规则发生变化时,只需对这几个局部组件进行修改,程序的编写和测试也更为方便；三是可实现代码重用,实现一次开发多处应用；四是有助于并行开发,将应用系统根据应用逻辑和业务需求分成独立的组件,这些组件并行开发互不制约,通过统一的接口实现组件对接。

4.3 开展自主技术创新

4.3.1 研发信息生成、信息分出和多级网络评审等功能模块

根据《军队院校重点实验室建设与管理规定》,按照“用户分级、信息分类、权限控制”的思路,需要自主研发申报信息生成、信息分出管理、多级网络评审和评审信息维护等功能模块,为重点实验室评审工作提供技术支撑。

4.3.2 解决数据冗余、真实性验证和数据提取分析技术难题

在组织专家进行重点实验室评审资格审查中,存在申报材料不规范、信息填报不真实等问题。申报系统可利用先进的数据分析方法,采用“数据挖掘、编码存储、要素关联”等技术,解决了申报系统数据冗余信息多、真实性难以验证、不易提取分析的难题。

4.3.3 运用实体关系映射技术优化申报系统逻辑结构

合理运用实体关系映射技术,优化申报系统的逻辑结构,屏蔽数据访问细节,以实现业务逻辑和底层数据解耦,增强系统的扩展性,提高开发效率,可以有效降低申报系统的维护成本。

5 结语

军队院校重点实验室对培养高素质新型军事人才具有重要支撑作用,目前重点实验室申报遴选和科学评审已成为各级领导高度关注的问题[12]。因此,新一代重点实验室申报系统要适应院校调整改革的需要,以先进的理念引导设计方向,以科学的路径确保目标实现,以成熟的技术提升建设成效,从而提高军队院校重点实验室申报工作的规范化水平和质量效益。