多維視域下軍隊院校重點實驗室申報系統設計與實現

宋曉蒞, 榮 昶, 雷 靜, 郭世虎

(1. 國防大學 聯合作戰學院,河北 石家莊 050084;2. 國防大學 軍事管理學院, 北京 100091)

軍隊院校重點實驗室是代表軍隊院校建設水平的標志性符號[1],重點實驗室申報是軍隊院校實驗室主管部門一項重要的業務工作。重點實驗室申報涉及院校、大單位和軍委機關等多個層次,需要采集的內容繁多、數據量大,研發適應軍隊院校需要的重點實驗室申報系統勢在必行,它可以對軍隊院校重點實驗室申報程序和方法進行規范[2],可以對重點實驗室申報工作流程進行優化,可以為后期組織重點實驗室評審提供詳實的數據和統計服務,提高全軍院校重點實驗室申報的規范性和質量效益,對于推動軍隊院校重點實驗室建設具有基礎性作用和重要意義[3]。

1 軍隊院校重點實驗室申報系統問題分析

軍隊院校重點實驗室申報系統自2009年投入使用后至今一直沒有進行過升級改造,隨著體制編制調整、院校實驗室管理機構改革和重點實驗室隸屬關系的變化,目前的申報系統已經不適應各級實驗室管理部門組織軍隊院校重點實驗室申報的需要,迫切需要以新理念、新技術和新維度重構再造申報系統[4]。

(1) 系統體系結構已不適應院校改革需要。隨著軍隊院校體制編制改革深入,原申報系統的總體設計和主要功能,與改革后院校實驗室管理體制不相適應,原來申報的信息流程是樹狀結構[5],通過院校、大單位匯總到原總部,形成評審基礎數據。改革后由于院校大多是“一校多地”辦學模式,在組織重點實驗室申報時其信息流程有較大變化：從頂層看,縱向貫通院校、軍兵種和軍委機關,橫向涉及軍委機關后勤保障、裝備發展、訓練管理、科技委、戰略規劃等多個職能機關的重點實驗室業務主管部門;從校級層面看,縱向涉及各軍兵種所屬院校,橫向涉及軍兵種機關的訓保、院校、兵種等多個業務主管部門[6-7];從實驗室層面看,縱向涉及院校內部的實驗室、教學科研保障中心、學科系、二級學院、大學機關等多個實體管理單位,橫向涉及多個分布在不同地點校區的若干要素實驗室,以及信息技術、場地保障、教材器材等與實驗室建設相關的業務機構。

(2) 申報系統基礎數據采集標準不規范。原申報系統基礎數據采集沒有遵循統一的技術標準。由于歷史原因,原申報系統基礎數據采集格式是基于自定義的模式,沒有采用全軍統一的技術標準或者通用規范,在使用過程中經常造成數據溢出、難以正確導入等問題[8]。由于沒有遵循統一的標準,院校實驗室積累多年的實驗管理數據難以有效利用,影響了后期匯總評審的客觀性,也無法運用大數據技術對實驗室建設管理情況進行精確分析和考核評估。

(3) 申報系統技術上存在不完善之處。由于原申報系統開發時間比較早,在選擇實現技術時考慮不夠全面,所采用信息數據采集技術不能適應申報工作的需要,有些需要采集的關鍵實驗室信息數據不能自動采集,人工錄入十分繁瑣;所采用的數據格式轉換技術不成熟,選用的采集設備轉換效率低影響工作進度;評審過程中運用的評估技術不科學,評估指標體系設置的不夠合理,評估模型的效度信度不高;系統缺乏柔性,在各級管理部門組織重點實驗室評審時,抽取數據、分組評審以及綜合評議時不能根據需要模塊式組合運用[9]。

2 系統設計需求

2.1 申報單位多維度延展

軍隊院校重點實驗室申報工作是自下而上、逐級匯總展開的,因此對來自各個方面的申報信息進行有效管理就顯得尤為重要[3]。如：對于擬申報某個院校實驗室,從橫向上看,院校內部不同的實驗室管理單位均可能成為實驗室申報信息的管理者或使用者;從縱向上看,一個實驗室的申報信息要逐級經過院校、大單位、軍委機關等上級主管審核;從時間上看,不同年度的實驗室信息數據要進行良好的管理與維護，且要保持動態更新。所以,在進行申報系統設計時,應充分考慮申報信息管理的“多維度”特點。

2.2 申報信息多要素呈現

重點實驗室申報信息涉及實驗室人員、經費、儀器設備、實驗教學、科研項目等多種要素,系統需要遵循規范的評估指標體系采集信息數據,向各級評審專家提供由上述要素組成的評審信息和數據。因此在進行申報系統設計時,必須考慮對多維度實驗室信息數據的采集能力和覆蓋范圍,確保評審信息的完整性。

2.3 評估指標多粒度辨析

《軍隊院校重點實驗室評估確認實施辦法(試行)》中規定了共三個級別44個評估指標,用以全面衡量一個實驗室是否具備成為重點實驗室的資格。依據這些評估指標進行的評審工作也要按照指標的分辨粒度逐級展開,這樣才能盡可能公正、公平地對一個實驗室進行評價和定位[1]，“多粒度”評審示意圖見圖1。

圖1 “多粒度”評審示意圖

3 系統設計構想

以新體制下軍隊院校重點實驗室申報需要為牽引,重塑申報工作信息流程,重構軍隊院校重點實驗室申報體系,研發方便實用、功能齊全且技術先進的軍隊院校重點實驗室申報系統,滿足各級實驗室管理部門組織重點實驗室申報的需要。

3.1 系統信息流程設計

擬申報重點實驗室的單位利用申報系統將實驗室信息經過數據處理、格式轉換后按照統一的標準采集入庫,然后生成反映實驗室數量、質量情況和使用效益的20余種報表,經院校審批后,按照規定逐級報上一級主管部門。上報方式可以通過軍網郵箱，也可以通過以光盤形式人工報送,最終匯總到軍委重點實驗室主管部門。軍委機關根據逐級上報的信息數據,組織全軍實驗室專家進行評審。評審專家可以使用評審子系統的客戶端,調閱存儲在數據庫中的各院校上報的重點實驗室申報信息進行評審。每個評審專家以量化打分方式對申報的每個實驗室進行評價,評價結果經本人確認后入庫,系統采用模糊評判方式綜合所有專家的評審分值得出某一個實驗室的最終專家評審結果。在對每個實驗室進行專家評價后,系統將自動生成某一年度全軍院校申報重點實驗室的總排序,供軍委機關或重點實驗室評審專家進行參考，申報系統數據流程如圖2所示。

圖2 系統信息流程示意圖

3.2 系統功能結構設計

軍隊院校重點實驗室申報系統包括申報子系統和評審子系統兩部分。申報子系統主要用于實驗室申報信息的采集與管理,使用對象為實驗室、院校、大單位等各級申報單位。評審子系統主要用于申報信息的匯總管理和專家評審,使用對象為各級主管部門和評審專家，系統的功能結構如圖3所示。

圖3 系統功能結構示意圖

3.2.1 申報子系統

申報子系統主要用于實驗室申報信息的采集與維護,并可將數據導入/導出,逐級提交,為評審子系統提供基礎數據支持。申報子系統主要包括信息采集、信息維護、統計查詢、文檔生成、導入導出5個功能模塊。

(1) 信息采集。負責將實驗室的相關數據資源按類別整理入庫,主要采集內容涉及人員、設備、教學、科研、經費等方面,共計28項,如圖4所示。

圖4 信息采集內容

(2) 信息維護。負責依據登錄用戶角色的不同創建各種入庫數據的管理維護環境,支持數據的瀏覽、編輯、刪除等操作。

(3) 統計查詢。支持對入庫數據進行各種不同條件、范圍下的統計和查詢操作。當登錄用戶角色變化時,查詢統計條件及范圍也隨之變化,可滿足不同級別用戶的需求。

(4) 文檔生成。負責將入庫數據按要求自動生成Doc文檔,以便于數據審閱或紙質保存。

(5) 導入導出。負責將入庫數據保存為本地文件,并通過逐級匯總,最終形成評審子系統所需的基礎數據。

3.2.2 評審子系統

評審子系統在匯總所有申報信息的基礎上,實現了信息在線發布及動態統計。評審專家登錄系統后即可調閱所有評審對象的全部信息。在評審打分時,系統可按照權限要求,自動進入相應級別的評審平臺,對專家給出的成績進行管理。

評審子系統主要包括信息匯總、信息發布、報表統計、評審管理4個功能模塊。

(1) 信息匯總。負責將所有申報信息導入到評審數據庫,為信息在線發布提供數據支持。

(2) 信息發布。信息發布負責將所有申報單位的全部信息發布到網上,支持文本數據及圖片數據的在線瀏覽。

(3) 報表統計。報表統計負責在線圖示對申報信息的統計結果,效果直觀,可輔助評審專家進行決策。

(4) 評審管理。評審管理主要對評審專家、評審過程、評審結果三類信息進行管理。支持信息的在線錄入、編輯、刪除。按照評審級別和相應級別評估指標的要求,實現了評審過程的分級實施和評審結果的實時統計。

4 系統實現路徑

4.1 選擇好開發數據庫

4.1.1 數據庫系統的選擇

數據庫的開發和使用是整個申報系統建設的關鍵所在。從有效性、穩定性、和安全性等角度考慮,可以選擇Microsoft SQL Server、MySQL、Oracle等數據庫,根據系統功能需求,建議選擇Microsoft SQL Server作為開發工具[10]。

4.1.2 定義數據表

數據表是數據存儲的基本單元,考慮到系統原始數據量大、數據節點繁多等原因,本著以下兩個原則進行了表結構的設計：一是減少冗余信息,二是降低業務邏輯的復雜程度。

(1) 基礎數據表。基礎數據是指類型、內容、長度相對固定的數據,根據需要采集的信息設計基礎數據表,表內信息已固化且可被多次調用,通過這種方式減少冗余信息、優化數據表結構、降低維護成本。

(2) 申報子系統需定義的數據表。實現用戶的分級使用管理功能,并支持對實驗室相關信息的快速瀏覽、查詢、管理、維護等操作。

(3) 評審子系統需定義的數據表。根據評審指標及其權重、評審要素點設定評審子系統需要的數據表。

4.2 采用合理應用技術

在申報系統設計開發過程中,根據系統功能和實際應用需求,可采用web圖表生成技術、泛型技術、組件技術等解決相關開發難題。

4.2.1 web圖表生成技術

申報系統可以采用基于IE瀏覽器的web圖表技術,使用組件技術進行申報表中各種圖表的繪制,并結合Ajax技術實現圖表的在線動態生成[11]。這個方案可以在保證最終顯示效果的前提下,降低開發難度,提高開發效率。web圖表的傳輸載體是瀏覽器,可實現web圖表的web技術很多,其中Windows操作系統和Internet Explorer瀏覽器占有絕對優勢,綜合考慮生成速度、用戶設置等因素后,建議采用基于IE瀏覽器的web圖表技術。

4.2.2 泛型技術

所謂“泛型”即通過參數化類型來實現在同一份代碼上操作多種數據類型。泛型編程是一種編程范式,它利用“參數化類型”將類型抽象化,通過簡潔的、可讀性強的語法完成,從而提高性能、類型安全和質量,減少重復性的編程任務,簡化總體編程模型。類型參數使得設計類型和方法時,不必確定一個或多個具體參數,具體參數可延遲到客戶代碼中聲明、實現,這避免了申報系統運行時類型轉換或裝箱操作的代價和風險,實現更為靈活的復用。

4.2.3 組件技術

申報系統在研發過程中將映射后的數據實體生成為具有可視化操作界面及獨立運行功能的組件,其優點主要有以下幾個方面：一是組件易替換,在復雜的大型應用系統中,使用組件技術將系統分成一個個組件模塊,當對程序修改或版本升級時,只需修改或替換相關組件,而不影響應用程序的其他部分；二是適應業務需求更改,在組件軟件中,可將業務規則放在相應的幾個組件中,當業務規則發生變化時,只需對這幾個局部組件進行修改,程序的編寫和測試也更為方便；三是可實現代碼重用,實現一次開發多處應用；四是有助于并行開發,將應用系統根據應用邏輯和業務需求分成獨立的組件,這些組件并行開發互不制約,通過統一的接口實現組件對接。

4.3 開展自主技術創新

4.3.1 研發信息生成、信息分出和多級網絡評審等功能模塊

根據《軍隊院校重點實驗室建設與管理規定》,按照“用戶分級、信息分類、權限控制”的思路,需要自主研發申報信息生成、信息分出管理、多級網絡評審和評審信息維護等功能模塊,為重點實驗室評審工作提供技術支撐。

4.3.2 解決數據冗余、真實性驗證和數據提取分析技術難題

在組織專家進行重點實驗室評審資格審查中,存在申報材料不規范、信息填報不真實等問題。申報系統可利用先進的數據分析方法,采用“數據挖掘、編碼存儲、要素關聯”等技術,解決了申報系統數據冗余信息多、真實性難以驗證、不易提取分析的難題。

4.3.3 運用實體關系映射技術優化申報系統邏輯結構

合理運用實體關系映射技術,優化申報系統的邏輯結構,屏蔽數據訪問細節,以實現業務邏輯和底層數據解耦,增強系統的擴展性,提高開發效率,可以有效降低申報系統的維護成本。

5 結語

軍隊院校重點實驗室對培養高素質新型軍事人才具有重要支撐作用,目前重點實驗室申報遴選和科學評審已成為各級領導高度關注的問題[12]。因此,新一代重點實驗室申報系統要適應院校調整改革的需要,以先進的理念引導設計方向,以科學的路徑確保目標實現,以成熟的技術提升建設成效,從而提高軍隊院校重點實驗室申報工作的規范化水平和質量效益。