【摘 要】本文首先分析了高校数字校园中网络科研支撑平台的设计理念，提出了平台的总体结构，然后详细讨论了平台的合作科研系统、学科数据库及其管理系统和平台管理系统等三个子系统的功能设计。

　　【关键词】 网上科研；科研支撑平台；合作研究；学科数据库；高等教育

　　引言

　　教学与科研的结合和两者统一并重，是当代高校工作的重要思路[1]。科研信息化是高校数字校园建设的两个核心内容之一。高校科研信息化的目标是利用校园网和互联网促进科研资源和设备的共享，加快科研信息传播，促进国际性学术交流，开展网上合作研究，并且利用网络促进最新科研成果向教学领域的转化，以及科研成果的产业化和市场化，从而大大提高科研的创新水平和辐射力。

　　近年来，新一代网络技术提供了一种崭新的科研协作模式，基于网络的合作科研也因此成为可能。目前中国国家教育部已资助启动了20个网上合作研究中心，中国科学院也提出了数字科学院(Digital CAS)的计划[2]。

　　科学研究内容既涉及基本理论，又要实现工程应用。这就决定了项目不仅需要文献、资源与数据，还需要实验仪器、设备。前者具有无限的可复制性的特点，一般以资源数据库的形式出现；而后者是不可复制的，不能由不同的项目同时占用。

　　目前各类网上科研系统的技术手段和应用模式仍然以基本的数据拷贝、信息发布和论坛等为主，对于合作研究支持不足，应用相对孤立。而且对于上述第一类资源的共享支持较好，但是对于第二类资源的共享支持则明显不足。

　　通过网上合作，可以充分利用现有的资源优势，跨学科、跨地区地组织高水平和有经验的科研人员，共同进行项目的研究。因此网络科研支撑平台的研发工作必须从单纯工具、数据库的开发逐步转向构建规范、开放、安全、基于服务的新型网络化科学研究环境。相应的，若将此平台应用于高等教育中，学生的学习也将从一般性的认知、验证性活动转变为发挥创新思维、培养创新能力的综合性实践性活动。

　　本文旨在通过分析高校科研的特点和网上科研的设计原则，提出面向高等教育的网络化科学研究支撑平台的总体结构和功能。

　　系统的设计理念

　　网络科研支撑平台的设计目标是根据科研活动的模式与特点，并借鉴先进的项目管理思想，利用网络技术，为科研工作的各个环节提供灵活的、可缩放的、适合于多种层面、多种对象和多种网络环境的交互式科研支撑环境[3]。

　　1. 基于项目的科研合作

　　围绕科研项目的整个研究过程，本系统提出支持在线项目管理和协作以及数字化组合文件管理的平台方案。在项目范围和周期内，项目负责人可在既定约束条件下，为了实现最优项目目标，根据项目内在规模，对项目全过程进行计划、组织、指挥、控制和协调。按科研项目来建立项目团队，能够在一个灵活、高安全性的环境中促进项目成员之间的沟通和协作，实现文档交流、版本管理和科研流程管理。

　　2. 基于角色的访问控制

　　本平台基于角色设计，包括项目组长、成员、管理员（系统用户管理员、科研平台管理员）等角色。通过对每个用户的资源权限、模块权限以及管理权限的设置，支持授权用户依照其权限对系统进行访问，保证整个系统的安全有序运行。

　　3. 基于模块的系统管理

　　本平台按功能模块进行设计与管理。模块化的设计便于系统的维护与扩展。根据模块汇总表，也可在系统构建和维护过程中动态生成和调整系统中需要设置的各个模块。

　　4. 基于标准的资源应用和信息共享

　　为了确保平台的开放性，使得平台与其它系统之间实现通讯、信息互换和资源共享，需要参照国际国内科研的开发标准，力求系统及其资源设计建设的规范化。用标准化的办法保障网络科研资源的共享和系统互操作，其中包括信息资源的采集、存贮、检索的标准化。

　　5. 基于分布式环境的协同交流与研究

　　网络科研支撑平台中的用户，逻辑上或物理上必然处在不同网络节点，而科研任务往往要求个体的研究者作为一个群体来协同解决问题。因此，构建分布式系统是一个必然的选择。

　　6. 基于虚拟团队的开发方式

　　网络科研支撑平台中的项目成员，与传统研究机构中项目成员的根本区别在于，他们可以运用新的网络以及通讯技术来传递或分享彼此的信息，从而实现沟通[4]。这样的虚拟团队，可处于不同时空，隶属不同的团体机构，但也可以同步工作。他们因项目而产生关系。虚拟团队不一定依赖于实体的办公场所而运作，但也是完整的团队，有着自己的运行机制。

　　网络科研支撑平台的设计理念可以由图1表示。由图1可以看出，项目是平台构建的核心，用户的角色划分是平台构建的基础，用户在平台上科研活动的内容和范围由各自角色所设定的功能模块决定，而系统功能模块的设计又遵循上述设计原则。研究活动中不同级别的任务，学习者在研究中所处的不同角色，能够满足学习者不同层次的需求[3]。

　　网络科研支撑平台的总体结构

　　网络科研支撑平台在总体结构设计上，集科研、资源、管理于一体，考虑了以下几个方面：

　　● 以研究人员为系统活动的主要角色

　　● 以研究人员的学术科研活动为系统功能架构的出发点

　　● 支持多种研究手段和策略

　　● 以强大灵活的系统管理作为系统的支持

　　● 系统行为的跟踪与记录支持科研和管理的统计、分析与评价

　　● 方便实用的设置形成个性化的接口

　　高校科研项目从流程上看，一般分为立项、审批、开题、实施和结题几个阶段。系统功能设计即是以项目研究为中心，全部科研活动均以项目流程为中心展开，能够为研究者提供完善的网上科研工具和学术交流工具，并利用多种网络资源进行协作研究。在项目自身层次结构上，项目组可以自行设立下级小组，以增加系统容纳不同级别项目的能力。

　　网络科研支撑平台包括合作科研系统、学科数据库及其管理系统、平台管理系统[3，5]，如图2所示。

　　合作研究系统

　　结合科学研究自身的特点以及高校科研的现实需求设计的合作研究系统包括科研项目管理子系统、协作支持子系统和一个科研工具集，它能够支持目前高校科研的主要方面[5]。

　　需要指出的是，本平台应用于高等教育，超越了一般的教师、学生的角色对等关系以及传统的教学、科研对等关系，主要以研究合作活动划分角色，将教学与研究融为一体。系统在功能上注重科研项目自身的特点和研究者之间的交流，并充分考虑了平台与高校中其它现存系统的标准化数据交换。

　　1. 科研项目管理子系统

　　对于科研项目而言，计划、任务、进度、文件、质量和资源分配是管理的重要内容。科研项目管理子系统支持以项目为核心的计划制定、进度跟踪控制以及项目质量监督、文件成果管理和资产设备管理。通过这一子系统，项目信息可以及时回馈，项目进程得到及时监控，项目任务流程可以全程记录，同时形成了文档和成果的积累储备，为以后的科研提供经验和数据，从而实现科研的全过程管理。本子系统共包括六大模块：工作流程管理、人员管理与绩效评价、财务资产与设备管理、文件管理、质量控制与错误跟踪、成果管理。该子系统中，学习者的学习过程从传统的无形变为有形，实现了学习行为的可管理化。

　　工作流程管理模块实现计划设置、任务委派与进度跟踪。计划的任务可以分配到个人，也可以分配给小组。所有有关的人员都可以随时了解计划（包括任务、开始和结束时间、确认人等），并执行计划分配的任务，随时填写有关分配任务的执行情况（包括工作情况说明、工作量说明和工作时间说明）。负责人可以随时检查和确认各人完成任务的情况。

　　人员管理与绩效评价模块实现管理者对于项目成员的管理和权限分配。同时，系统根据各成员在项目中的反应和参与程度(例如访问率、论坛讨论的参与情况等)进行人员的绩效评估。

　　财务资产与设备管理实现资源的分配。系统可以将设备或资产分配给任何项目，并可随时更改。资金设备与数字化的资源不同，基于目前的研究水平，它们在本质上是不可数字化的，因而也就不能重复使用(对于资金)或者同时使用(对于仪器设备)。本系统中的财务资产管理不是对现实的资产模型作简单的复制，而是注重资产在项目各阶段、各部分的应用情况管理。对于资产的全面管理，有着复杂的模型，并不是本系统需要解决的核心问题。但是，作为项目的管理者，在进行项目管理、任务分配的同时，必须考虑本项目所拥有的资产情况、可用性以及分配情况，提高利用率。

　　文档管理实现内容的创建和获取、存储和维护、权限管理、版本控制、访问和查询以及信息发布，让全部科研人员充分共享阶段性成果。项目相关文件跟踪记录整个项目的开发过程，保证项目记录具有可回溯性。

　　质量控制与错误跟踪是科研项目的质量保证措施。根据项目不同阶段，在项目开发过程设立了检查点，对项目进行检查，提出总结性意见。针对科研过程中随时可能遇到的错误，系统提供错误追踪、获取错误报告、查看现有错误以及有关错误跟踪系统的常规信息。

　　成果管理模块保证项目成果规范性、版本的一致性和信息的共享。

　　2. 科研协作支持子系统

　　平台作为一个全面的分布式合作科研的解决方案，提供团队工作支持。借助互联网，可以实现统一的定制信息，在项目组成员间传输、协调，组织参与科研人员及时交流。

　　面对参与科研的虚拟群体，系统提供了信息发布工具，实时消息、在线与穿插讨论等沟通与交流支持工具，资源共享、文档共享及在线编辑等支持工具，以使人们保持联系。系统亦为个人设置了个性化科研辅助工具，如：个人日程管理，通讯簿，记事本，个人资源收藏夹，在线字典等。

　　研究进程的实时跟踪、任务的委派，项目更新信息的发送、确认、委托，以及项目执行情况状态的收集、管理、控制和评价，均通过上述沟通工具实现。

　　3. 科研工具集

　　科研工具集包括计算资源共享、共享存储与可扩展的虚拟实验子模块等[5，6]。

　　学科数据库及其管理系统

　　专业化的学科数据库是网络化科研支撑平台的信息存储中心。目前虽然已经有为数众多的文献数据库，但是在数据的规范化、有效性上仍显不足，专业化的数据资源依然是制约网络科研的瓶颈之一。

　　学科专业数据库及其管理功能如图3所示。通过资源库管理系统，可以实现资源的采集、交换、分类、加工、维护、更新、处理和发布，以及批量导入资源、批准审核上传资源。同时，还将定期对资源的使用情况以及有效性进行评估，协助用户使用。

　　通过使用标准化元数据规范，加以XML技术，可以实现不同系统之间资源的有效交互，同时系统也提供与数字图书馆的接口。

　　学科专业数据库的使用对象是全体平台的科研人员，不区分项目，但是需要根据项目的保密要求进行访问控制。专业化的学科资源库通过平台支持科研人员的科研活动，同时该平台通过系统的信用机制鼓励科研人员主动上传资源，这样减少了许多中间环节，资源的时效性和利用率在一定程度上得到提高，而且数据库的维护成本也可以相应的降低。随着系统的不断应用，资源库将不断丰富[3]。

　　平台管理系统

　　完整的科研平台管理系统应当在提供科研服务管理这一核心功能的同时，还可与相关的组织机构共享和交换信息（如用户基本信息，项目数据等），将管理人员从繁重的日常事务中解脱出来。

　　本平台管理系统包括三个主要模块。

　　● 用户管理：用户管理的对象为参加平台活动的一切科研人员及科研平台管理员，其基本管理操作包括用户基本信息的维护、用户权限管理，以及根据系统提供的数据对用户的行为进行评估等。

　　● 公共信息管理：公共信息管理的功能为发布、管理、维护等。

　　● 系统设置管理：在这一部分，管理员通过设置系统主要部分的风格、模块可见性等，可以实现系统自身的个性化。

　　结束语

　　在数字化高等教育环境中，构建一个科学、规范、可操作的网络科研支撑平台是现实科研环境的重要补充，也是进一步开展研究性教学、推动教学与科研紧密结合的基础。高校网络科研支撑平台主要对于学生的活动起辅导、引导、激励、支撑的作用。在这一平台中，学生的活动使得学生自身成为认知的主体和信息的加工者，平台亦成为启发诱导认知的工具而非传统的灌输器。

　　[参考文献]

　　[1] 闵维方. 关于一流大学建设的几个问题[J]. 北京大学教育评论，2003，（3）：26-31.

　　[2] 江绵恒. 科学研究的信息化: e-Science[C]. 在第三届亚太地区城市信息化论坛上的演讲，2002.

　　[3] 李厍. 力学网络科研教学支撑环境研究[D]. 清华大学硕士学位论文，2004.

　　[4] 张弘啸等. 设计代理人为基础应用于虚拟团队之软件架构[C].2003电子商务与数字生活研讨会.

　　[5] 翟焱. 数字校园中科研支撑环境的研究与应用[D]. 清华大学硕士学位论文，2003.

　　[6] 翟焱，程建钢，武祥村，韩锡斌. 数字校园中的科研支撑环境的构建[C]. 第七届全球华人计算机教育应用大会论文集（上），2003，93-97.