馬運超，王培勇，孫晉海

基于E－science模式的我國體育科研協(xié)作平臺的設計與開發(fā)

馬運超1，2，王培勇1，孫晉海2

E－science是科學研究在信息時代出現(xiàn)的全新科研協(xié)作模式，與傳統(tǒng)科研方法相比，E－science為科學研究的共享與交流提供了極大的發(fā)展空間。以E－science理論為基礎闡述了一種B／S結構的體育科研協(xié)作平臺的設計和實現(xiàn)方法，該平臺以體育科研工作實際為出發(fā)點，構建了體育科研項目協(xié)作系統(tǒng)、體育科研儀器共享系統(tǒng)和體育科研人員交流系統(tǒng)等多個功能模塊。平臺解決了體育科研工作者科研項目協(xié)作、科研儀器共享、科研資源集成、科研流程控制等關鍵技術，為體育科研工作者科研協(xié)作和創(chuàng)新提供了可能。

體育；科研；協(xié)作；E－science

引言

近年來，我國體育科研活動取得巨大發(fā)展，但是，受傳統(tǒng)科研方式的制約，體育科研活動的開放度明顯不夠，體育科研工作者之間的信息交流匱乏。在這種情況下，不但無法共享彼此的科研成果、傳播科研經(jīng)驗，更為嚴重的是，出現(xiàn)許多重復性勞動，同時，對一些高難度、大規(guī)模的研究，由于缺乏有效的科研合作，往往無法順利開展。進入21世紀，人類社會步入知識經(jīng)濟和網(wǎng)絡時代，由于信息技術得到迅速發(fā)展，信息技術和科學研究發(fā)生了緊密的結合，這種結合使許多國家紛紛提出了數(shù)字科研（E－Science）的現(xiàn)代化科研方式。數(shù)字科研，簡單地說，就是科學研究的信息化，它是信息時代科學研究環(huán)境和科學研究活動的典型體現(xiàn)，其目標是利用網(wǎng)絡技術將地理位置不同的計算設施、存儲設備、知識資源和科研儀器等集成在一起，建立面向網(wǎng)絡科研服務的通用基礎支撐環(huán)境，從而建立一個能夠實現(xiàn)區(qū)域，甚至全球協(xié)作的虛擬科研和試驗環(huán)境［5，8，10］。本研究正是以數(shù)字科研理論為基礎設計并開發(fā)了供我國體育科研工作者科研合作使用的體育科研協(xié)作平臺。

1 數(shù)字科研協(xié)作平臺概述

20世紀下半葉以來，隨著科研活動節(jié)奏的日益加快，以及科學研究問題的不斷復雜化，科研合作已成為科學研究的一種重要形式，科學家也不斷嘗試著創(chuàng)造出更為有力的“科研協(xié)作工具”，以擴展科研工作者本身的能力，幫助科研人員獲得更完善的成果。數(shù)字科研協(xié)作平臺是一種以科研項目為中心的科研協(xié)作模式，是科研工作者在虛擬的環(huán)境下，利用現(xiàn)代信息技術開展更大范圍的科研協(xié)作、對話與分享；利用網(wǎng)絡技術收集體育科研信息，組織體育科研數(shù)據(jù)；利用網(wǎng)絡技術進行科研知識建模與創(chuàng)造，從而促進問題的解決，實現(xiàn)有意義的科研［1，2］。

2 我國體育科研協(xié)作平臺的總體設計

2.1 我國體育科研協(xié)作平臺的設計原則

我國體育科研協(xié)作平臺的設計根據(jù)我國體育科研活動的模式與特點，并借鑒項目管理思想和網(wǎng)絡技術而設計，平臺的總體設計原則為：基于體育科研項目的科研合作；基于角色的用戶訪問控制；基于模塊的系統(tǒng)管理；基于標準的資源應用和信息共享；基于分布式環(huán)境的協(xié)同交流與研究和基于虛擬團隊的運行方式［6，7，11］。

2.2 我國體育科研協(xié)作平臺的體系結構

我國體育科研協(xié)作平臺的體系結構可以用三層結構來描述，自上而下分別是科研應用層、科研協(xié)作層和基礎數(shù)據(jù)層［4，9，15］（圖1）。

圖1 我國體育科研協(xié)作平臺的體系結構示意圖

2.2.1 科研應用層

科研應用層直接面向體育科研工作者，滿足體育科研工作者對科研項目發(fā)布、虛擬科研團隊組建、科研項目協(xié)作研究和昂貴科研儀器設備的共享需求，科研應用層能為體育科研工作者提供一個應用服務的門戶。

2.2.2 科研協(xié)作層

科研協(xié)作層是我國體育科研協(xié)作平臺的核心層，這一層主要支持科研人員完成合作科研項目中的相關工作，包括科研虛擬組織的創(chuàng)建、運行、管理、維護，各類數(shù)字化文檔的共享與協(xié)同，高效、安全、方便地實現(xiàn)科研文檔和科研成果的共享和發(fā)布。

2.2.3 基礎數(shù)據(jù)層

基礎數(shù)據(jù)層是整個體育科研協(xié)作平臺的最底層，這一層由各種可獲得的資源構成，包括科技文獻、人力資源、儀器設備、計算資源、專業(yè)數(shù)據(jù)庫服務和需協(xié)作的課題項目等。

3 我國體育科研協(xié)作平臺的功能分析

我國體育科研協(xié)作平臺的功能結構（圖2）包括首頁、科研動態(tài)、科研項目協(xié)作、個人空間、科研協(xié)作工具、學術會議管理、科研資料在線、科研儀器共享、問卷調(diào)查和系統(tǒng)管理等多個子系統(tǒng)［18，19，23］。其中科研項目協(xié)作和科研儀器共享是平臺的核心系統(tǒng)，各系統(tǒng)的具體功能如下：

1.科研動態(tài)發(fā)布系統(tǒng)：此系統(tǒng)是對體育科研的最新動態(tài)進行實時發(fā)布，幫助科研工作者了解最新的科研動態(tài)。

2.科研項目協(xié)作系統(tǒng)：此系統(tǒng)是本平臺的核心系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要完成體育科研項目的信息發(fā)布、項目團隊組建、項目協(xié)作研究、項目進度控制和項目成果發(fā)布等重要功能，通過該模塊可以實現(xiàn)不同地域的科研工作者對體育科研項目的協(xié)作研究和進度管理，實現(xiàn)體育科研項目更大范圍的合作。

3.個人空間系統(tǒng)：此系統(tǒng)是科研工作者的私人空間，通過個人空間，科研工作者可以了解自己參與課題的進展和最新信息，還可以上傳自己的個人資料、照片、日志等私人信息。

圖2 我國體育科研協(xié)作平臺的功能結構示意圖

4.科研協(xié)作工具系統(tǒng)：為體育科研工作者科研協(xié)作的即時交流工具，包括協(xié)同編輯、即時通訊、數(shù)據(jù)計算等功能。

5.學術會議管理系統(tǒng)：主要提供體育學術會議信息、會議注冊和會議投稿等功能。

6.科研資料在線系統(tǒng)：主要提供體育科研數(shù)據(jù)的采集、傳輸和共享服務。

7.科研儀器共享系統(tǒng)：是平臺的另一個核心系統(tǒng)，該模塊主要完成昂貴體育科研儀器的信息發(fā)布和查詢，儀器服務的申請和受理，以及儀器使用的統(tǒng)計分析等功能。

4 我國體育科研協(xié)作平臺的技術分析

4.1 我國體育科研協(xié)作平臺設計與開發(fā)的技術分析

根據(jù)我國體育科研對科研項目、大型儀器和科研人員的協(xié)作需求，本平臺采用B／S結構模式進行架構，采用C＃、ASP.NET作為平臺開發(fā)語言，SQL Server 2005作為平臺數(shù)據(jù)庫。平臺在邏輯構架上采用微軟推薦的分層式三層結構構架即表示層（UI）、業(yè)務邏輯層（BLL）和數(shù)據(jù)訪問層（DAL）［12，13］。

4.2 我國體育科研協(xié)作平臺用戶角色與權限設計

我國體育科研協(xié)作平臺根據(jù)系統(tǒng)的使用情況和權限，把平臺的用戶分為：項目負責人、項目成員、專家、普通訪客和系統(tǒng)管理員5種類型（表1），不同的用戶角色享有不同的用戶權限［7，21］。

表1 我國體育科研協(xié)作平臺角色職能一覽表

5 我國體育科研協(xié)作平臺主要功能模塊的設計與開發(fā)

5.1 體育科研項目協(xié)作系統(tǒng)的設計與開發(fā)

5.1.1 體育科研項目協(xié)作系統(tǒng)的工作模式分析

體育科研項目協(xié)作系統(tǒng)的工作模式（圖3）是最初由體育科研項目負責人發(fā)布項目信息，并根據(jù)科研項目的需要對項目進行規(guī)劃，制定項目的研究計劃，組建項目團隊，然后項目負責人按照項目的不同階段，劃分流程，并對項目成員分配任務。在項目進行過程中，可以讓對項目感興趣的人通過申請，加入項目團隊。項目成員則可以通過相互間合作交流，協(xié)同工作完成任務。在此過程中，項目負責人對項目的進度進行監(jiān)控，當項目進行到一定階段，可要求項目成員提交進度報告，或者邀請專家對項目的階段成果進行評審，根據(jù)得出的結果，項目負責人可以采取相應的措施，如改進項目，適當?shù)卣{(diào)整計劃，重新劃分流程，分配任務等，從而使體育科研項目的開展成良性循環(huán)，直至完成項目，進行項目的最終評審，宣告項目結束［3，17，22］。

圖3 體育科研項目協(xié)作系統(tǒng)的工作模式示意圖

5.1.2 體育科研項目協(xié)作系統(tǒng)的設計與開發(fā)

體育科研項目協(xié)作系統(tǒng)總體使用Photoshop和Dreamweaver等軟件進行界面設計和菜單組織，使得系統(tǒng)界面美觀，方便進行功能之間的切換，具有很好的操作性和觀賞性［14，16，20］。系統(tǒng)主功能界面包括導行菜單、項目查詢選擇區(qū)、項目顯示列表、項目詳情等多個功能區(qū)和工具欄（圖4）。

圖4 體育科研項目協(xié)作系統(tǒng)界面

5.2 體育科研儀器共享系統(tǒng)的設計與開發(fā)

體育科研儀器共享系統(tǒng)結合體育科研工作者對儀器的應用需求，實現(xiàn)了大型儀器設備信息管理，日常運行工作管理，以及用戶在網(wǎng)上對儀器設備使用的預約等服務。體育科研儀器共享系統(tǒng)的主要功能包括信息的發(fā)布和查詢、使用者與擁有者之間的互動、儀器服務申請、儀器服務受理、儀器預約服務、儀器統(tǒng)計分析等功能（圖5）。

5.3 個人空間系統(tǒng)的設計與開發(fā)

個人空間系統(tǒng)（圖6）是平臺的重要子系統(tǒng)，它記錄了體育科研項目從建立到最終評審的全過程。通過該模塊科研工作者可以了解到個人參與和管理的科研項目以及自己科研項目的進度、計劃等信息。通過個人空間項目負責人可以把項目任務分發(fā)給項目組成員，同時，要求項目組成員每隔一定時間在系統(tǒng)內(nèi)提交一份進度報告［24，25］。

圖5 體育科研儀器共享系統(tǒng)界面

圖6 個人空間主界面

6 小結

我國體育科研協(xié)作平臺是專門為體育科研團隊提供的綜合性資源共享和協(xié)作平臺，本文在分析當前體育科研工作的基礎上，提出了構建我國體育科研協(xié)作平臺的設想，并依據(jù)此設想詳細探討了我國體育科研協(xié)作平臺的體系結構、設計原則、功能結構和開發(fā)方法等。體育科研協(xié)作平臺的建設不僅要解決技術問題，還需要有相應的制度、法規(guī)提供支持。本研究作為我國體育科研協(xié)作研究的初步嘗試，下一步還需要在體育科研合作現(xiàn)狀，科研合作管理辦法和知識產(chǎn)權保護等方面做更深入的研究。

［1］李盛竹.科研全球化背景下的我國高校國際科技合作對策［J］.社會科學家，2010，（10）：63－66.

［2］陸芳.高?？蒲泻献骶W(wǎng)絡模型構建及其知識流動研究［D］.南京：南京航空航天大學，2007.

［3］阮蘭娟.基于課題的網(wǎng)絡協(xié)作學習及其支持環(huán)境的設計研究［D］.桂林：廣西師范大學，2007.

［4］邵曉晨.大型儀器設備協(xié)作共用系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)［D］.鄭州：河南師范大學，2009.

［5］孫坦，黃國斌，張智雄，等.數(shù)字化科研——e－Science研究［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2009：1－5.

［6］王賢文，丁堃，朱曉宇.中國主要科研機構的科學合作網(wǎng)絡分析——基于Web of Science的研究［J］.科學研究，2010，（12）：1806－1811.

［7］許哲平，崔金鐘，覃海寧，等.中國生物多樣性e－Science平臺建設構想［J］.生物多樣性，2010，18（5）：480－488.

［8］于書紅.高?？蒲袌F隊網(wǎng)上協(xié)作研究平臺的設計與實現(xiàn)［D］.金華：浙江師范大學，2007：1－3.

［9］張學義，胡興雨，吳俊，等.基于興趣的科研合作網(wǎng)絡演化模型［J］.計算機工程與應用，2010，46（30）：104－107.

［10］趙建華.Web環(huán)境下智能協(xié)作學習系統(tǒng)構建的理論與方法［D］.廣州：華南師范大學，2002：93－96.

［11］趙志立.基于e－Science的抽象科學工作流管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)［D］.蘭州：蘭州大學，2009：21－25.

［12］ANDRONICO GIUSEPPE，ARDIZZONE VALERIA，BARBERA ROBERTO，etal.E－Infrastructures for e－science：a global view［J］.J Grid Compu，2011，9（2）：155－184.

［13］BELLOUM ADAM，INDA MARCIA A，VASUNIN DMIT－RY，etal.Collaborative e－science experiments and scientific workflows［J］.IEEE Internet Comput，2011，15（4）：39－47.

［14］BOSIN ANDREA，DESSI NICOLETTA，PES BARBARA.Extending the SOA paradigm to e－science environments［J］.Future Gener Comp SY，2011，27（1）：20－31.

［15］CARDILLOA A，LATORA S S V.Atopological analysis of scientific coauthorship networks［J］.Phy A，2006，372：333－339.

［16］FOSTER MARCUS P.The next 50years of the SI：a review of the opportunities for the e－science age［J］.Metrologia，2010，47（6）：R41－R51.

［17］KURNIAWAN DONNY，ABRAMSON DAVID.Isengard：an infrastructure for supporting e－science and grid application development［J］.ConcurR Comp－Pract E，2011，23（4）：390－414.

［18］LUDASCHER BERTRAM，ALTINTAS ILKAY，BERKLEY CHAD，etal.Scientific workflow management and the kepler system［J］.Concurr Comp－Pract E，2006，18（10）：1039–1065.

［19］MARTIN ELAINE RUSSO，KAFEL DONNA.Response to neil rambo’s editorial："e－science and biomedical libraries"［J］.JMLA，2010，98（1）：5－5.

［20］PEACHEY TOM，MASHKINA ELENA，LEE CHONGYONG，etal.Leveraging e－science infrastructure for electrochemical research［J］.Philos T Roy Soc A，2011，369（1949）：3336－3352.

［21］SPENCER DIMITRINA，ZIMMERMAN ANN，ABRAMSON DAVID.Special theme：project management in e－science：challenges and opportunities［J］.Comput Supp Coop W J，2011，20（3）：155－163.

［22］SUN YI，WANG LIZHE，JIE WEI，etal.Research in e－science：current status and future direction［J］.Comput Syst Sci eng，2011，26（3）：151－152.

［23］ZANG TIANYI，CALINESCU RADU，KWIATKOWSKA MARTA.Metamodel－driven SOA for collaborative e－science application［J］.Comput Syst Sci Eng，2011，26（3）：215－226.

［24］ZHOU T，WANG B H，JIN Y D，etal.Modelling collaboration networks based on nonlinear preferential attachment［J］.Phys C，2007，18：297－314.

［25］Z ZHAO，A BELLOUM，M BUBAK.Special section on workflow systems and applications in e－science［J］.Future Gener Comp SY，2009，25（5）：525－527.

The Design and Development of China Sports Scientific Research Cooperation Platform Based on E－science Paradigm

MA Yun－chao1，2，WANG Pei－yong1，SUN Jin－h(huán)ai2

E－science research is a brand new research collaboration pattern emerged in the information age.Compared with traditional research methods，E－science provides great developing space for the sharing and exchanging of scientific research.This paper illustrates a B／S structure based method of designing and implementing sports science collaboration platform applying E－science theory.The platform originates from sports research reality，whose function modules include sports research project collaborating system，sports research instruments sharing system，sports researcher communication system，etc.The platform solves key techniques concerning sports researchers’scientific research project cooperation，scientific research resources integration，scientific research process control，and provides the possibility to sports researchers for scientific cooperation and innovation.

sports；scientificresearch；cooperation；E－science

G80－05

A

1000－677X（2012）02－0088－06

2011－10－14；

2011－ －

全國教育科學規(guī)劃重點課題（DLA080206）；山東省軟科學研究計劃項目（2009RKB306）。

馬運超（1980－），男，山東棗莊人，講師，在讀博士研究生，研究方向為運動信息采集與分析，Tel：（0537）4458973，E－mail：mayunchaoqf＠163.com；王培勇（1953－），男，河南南陽人，教授，博士，研究方向為體育教育訓練及生物醫(yī)學工程，Tel：（010）62784963，E－mail：wangpy＠tsinghua.edu.cn；孫晉海（1962－），男，山東棗莊人，教授，碩士，研究方向為體育管理與體育系統(tǒng)工程，Tel：（0537）4455200，E－mail：sunjinhai＠126.com。

1.清華大學體育部，北京100084；2.曲阜師范大學體育科學學院，山東曲阜273165

1.Department of Physical Education，Tsinghua University，Beijing 100084，China；2.Institute of Sports Science，Qufu Normal University，Qufu 273165，China.