大数据时代背景下高校科研管理系统设计与分析

陈少晖 曹亮 李湘丽

摘   要：文章从大数据时代提升高校科研管理水平以及推进高校教育信息化的角度出发，在通过文献调研分析现有科研管理系统的基础上，提出一个基于Web的高校科研信息处理系统的开发方案，系统从结构上可以分为科研门户网站和科研业务管理系统两大部分，拟采用Java EE技术、Spring框架技术、Oracle作为系统后台数据管理软件实现该系统。

关键词：云计算;大数据;信息管理系统;科研管理

在科教兴国的政策指引下，教学和科研是各级各类高校的核心业务，在高校管理实践中，对科研工作的重视程度甚至超过了教学，这种现象是否合理暂且不论，但也说明了科研工作对高校的重要性。

在进入大数据时代的今天，许多高校通过信息化手段，将各个环节中的管理数据进行输入、存储、清洗、处理，进而以可视化形式进行呈现，提高管理的效率，是提升整个高校管理水平的有效途径和趋势，科研管理工作也不例外。

现实却是仍有较多高校的科研管理工作在很大程度上依赖传统的人工统计来进行。如果实现了信息化，则是通过一些简单的电子表格、文字处理软件、单机版的数据来储存、分析数据，这种现象对实现基于大数据的高校管理极为不利。

因此，高校的科研管理工作应该以云计算、大数据技术等先进的信息技术为支撑，依托科研管理人员及信息技术人员，充分分析高校科研管理的业务流程，将工作中的难点和痛点转化为可依靠计算机软件处理的模型，构建既能服务教师开展的科研工作，又能辅助管理人员处理琐碎、重复性工作，还能给主管领导提供决策信息的科研信息处理系统（以下简称系统）。

高校科研管理工作信息化是提升管理水平的必由之路，在智慧化校园成为教育信息化建设主流的今天，其也成为建设的重要组成部分，一旦实现了信息化，就能为高校数据化管理提供海量的科研基础数据。因而，建立高校科研信息处理系统对提升高校科研工作、信息化的水平均有重要意义，不仅可以减轻科研管理人员的工作负担，也有利于广大教师、科研工作者处理与自己有关的科研信息，因而具有广阔的应用前景。

1    国内外研究现状分析

早在20世纪90年代左右，伴随第一代互联网的兴起，高校纷纷建立校园网并接入互联网，开展了教育信息化的建设，主要举措是兴建各种信息管理系统，科研管理系统在这个时代步入人们的视野中。早期的科研管理系统建设主要有3种方式[1]：一是自主开发，部分具有强大信息技术力量的高校开发了具有自主知识产权的系统。二是通过产学研合作的方式，由高校根据自身需求，结合科研管理的普遍特征，形成具有推广价值的模型，联合软件企业合作开发形成商用产品。三是直接采购市面较为成熟、可靠的软件企业管理系统。近几年来，根据计算机领域技术的进展，学界转向研究应用云计算、大数据技术，以提升科研管理系统在高校管理链中的价值。陈玲[2]设计了基于数据深度分析的科研管理系统，认为通过科研管理系统的数据深度分析，能够为高校领导的决策提供支持，为高职院校指明本院的科研水平，对科研动向作出分析和预警。

通过以上途径，许多高校都建立了自己的科研信息管理系统，如交通大学、湖南工业大学、中国民航大学、北京农学院、上海交通大学等。各高校根据自己的实际情况，对科研信息管理系统提出了不同的功能需求，在实现技术上采取了不同的技术路线，主要有两种技术路线的争议，即B/S模式和C/S模式之争。

C/S模式的优点是交互性强、数据安全性高、网络通信量小，缺点是客户端的维护和升级较为困难、对操作系统依赖程度较高，移植性差。而B/S模式（浏览器/服务器模式）通常将数据服务和应用服务安装在一台或多台服务器硬件上，用户通过安装客户端程序来访问网络中服务器提供的资源。B/S架构通过浏览器来访问Web服务器和数据库，客户端不需安装额外的程序。显然，B/S结构将极大地减少客户端程序的维护工作。但是B/S模式所能实现的交互性不如C/S模式，并且由于网络的开放性，其安全性存在一定的隐患。

当前，各高校科研信息管理系统采取的技术路线以B/S模式为主。虽然，各高校建设的科研信息管理系統采用的技术路线、具体功能不一，但是整体上具备共同点，即反映学校科研管理业务流程：第一是课题管理，科研课题申报、审批、中期检查、结题这一工作流程的管理。第二是人员与机构的管理，对学校所设科研管理机构、科研工作人员的基本情况统计分析。第三是科研工作量统计;第四是科研成果的管理与推广。

对本研究的启示是，要通过调查分析、了解本校科研管理工作的业务流程，从而明确系统的需求，才能开发出符合适应学校科研工作需要的信息管理系统。

在诸多高校开发科研信息管理系统的实践中，研究者们对当前科研信息管理系统开发存在问题进行了归纳总结，主要有：（1）共享性。科研信息管理系统如何从学校其他管理信息系统（Management Information System，MIS）读取与科研有关的信息，以保证数据的一致性，避免重复劳动。（2）多平台操作。为了系统参与学校的数据共享，如何解决不同数据库之间的转换。

2    科研管理信息系统的设计与开发

2.1  系统架构及模块设计

从设计者的观点以及逻辑上，整个系统大致由科研门户网站和科研业务管理系统两部分组成。其中的科研业务管理系统还可以进一步划分，笔者认为科研业务流程、科研基础数据库和系统服务3部分是厘清整个系统结构的关键结点所在，系统架构如图1所示。

2.1.1  科研门户网站

在技术上，科研门户网站是一个基于数据库的动态网站系统，主要功能在于通过Web的形式发布与高校科研活动有关的信息，以方便科研工作者的异地信息交流和共享，其与科研活动密切结合，及时动态发布科研信息，提高科研信息传播的速度。科研门户网站的栏目可在使用过程中自由变换，内容通过基于网页的后台系统进行增加、删除、修改等管理操作，其数据来源与本文中的科研管理系统保持同步更新。

2.1.2  科研业务管理

科研业务管理是深度融入高校科研管理业务流程的信息化工具，是本系统的核心所在。在逻辑上可分为3层，分别是业务流程层、基础数据库层、系统服务层。从系统面向的使用对象看，支持教师、院系和科研处、评审专家4级用户使用。以下按系统角色分别介绍4种用户的使用过程：

（1）教师。通过系统报送自己的科研成果。一般而言，各个高校在开展项目申报、科研成果奖励等活动的时候，都需要教师提供相应的支撑材料，教师提供的数据可供各部门调用，是系统大数据的主要来源。

（2）院系。院系用户主要是通过系统审核本单位的科研人员、科研项目和科研成果等信息。

（3）科研处。负责统筹全校各单位、人员的科研数据信息，主要功能有生成报表、形成趋势和预测、供校级管理层决策。

（4）专家。处理各项评审业务。

2.2  系统开发技术路线

在技术路线选型上，本系统采用B/S体系结构的Web应用模式。系统在服务器上部署好后，用户只需要安装对应版本的网页浏览器，就可以使用系统的全部功能，鉴于当前用戶计算机配置的主流形态，本系统定位于兼容微软Internet Explore 11以上版本以及360浏览器8.0以上版本。后台数据库是整个系统的核心，系统所需的动态数据都保存于数据库当中，通过后台的数据库，可以有效地管理整个系统的所有资料。由于科研信息处理系统投入使用后，用户多、数据量大，系统要在这种情况下能够可持续运行稳定，需要能支持大量并发访问的数据库，本系统采用Java EE技术、Spring框架技术、Oracle作为系统后台数据管理软件。在运行硬件上，为保障软件系统的流畅运行，拟采用云计算以及虚拟化技术的服务器。利用云计算将各个高校内部各个单位的科研信息数据进行汇聚、清洗、呈现，进而促进科研成果和信息数据的交流和共享，提升整个学校的科研管理水平[3]。

3    结语

本文从大数据时代提升高校科研管理水平以及推进高校教育信息化的角度出发，在通过文献调研分析现有科研管理系统的基础上，提出一个基于Web的高校科研信息处理系统的开发方案，系统从结构上可以分为科研门户网站和科研业务管理系统两大部分，拟采用Java EE技术、Spring框架技术、Oracle作为系统后台数据管理软件实现该系统。