劉淑云， 胡美琴， 王文君， 劉洪顏

（山東大學(xué)資產(chǎn)與實驗室管理部，濟南250100）

0 引 言

科學(xué)儀器設(shè)備是建設(shè)創(chuàng)新型國家的硬件基礎(chǔ)，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的普及，共享經(jīng)濟逐步盛行，大型儀器資源的共建共享已經(jīng)成為全社會的共識。為此，國務(wù)院、發(fā)改委、財政部、教育部、科技部、海關(guān)總署等單位頒布一系列文件［1-2］，要求加強科技資源開放服務(wù)，建立健全高校、科研院所的科研設(shè)施和儀器設(shè)備開放運行機制，引導(dǎo)科研機構(gòu)向社會開放服務(wù)。將價值50萬元及以上的大型儀器納入國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺，有效提高大型設(shè)備的利用率，降低科技創(chuàng)新成本，提升企業(yè)或創(chuàng)業(yè)團隊研發(fā)能力，促進協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展，更好地對大型儀器設(shè)備進行規(guī)范化管理，促進我國高校和科研院所科技資源開放共享和優(yōu)化配置，進一步提升我國大型科學(xué)儀器設(shè)備共享工作水平。

1 高校大型儀器設(shè)備管理的現(xiàn)狀

國內(nèi)外高校和科研機構(gòu)針對大型設(shè)備重復(fù)購置、共享率低等問題，歸納總結(jié)開放共享的共性發(fā)展規(guī)律和內(nèi)在機制，開展不同開放共享模式的比較研究，探索高校儀器設(shè)備開放共享的道路，調(diào)研國內(nèi)外各類大型科學(xué)儀器共享平臺標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，圍繞高校大型設(shè)備開放共享設(shè)立重點課題，研究開發(fā)各具特色的管理信息系統(tǒng)，建設(shè)最具共性和跨地區(qū)的網(wǎng)上大型設(shè)備的共享系統(tǒng)，充分發(fā)揮大型儀器設(shè)備在為教學(xué)、科研和社會服務(wù)的作用，為大型儀器共享管理起到重要作用。而現(xiàn)有的大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)如美國伯克利實驗室、中科院、教育部CERS項目等，局限于簡單的網(wǎng)絡(luò)連接，不能真正實現(xiàn)將管理單位的服務(wù)平臺統(tǒng)一納入國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺，為解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，有必要采用新技術(shù)和新理念開發(fā)“大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)與國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺對接系統(tǒng)”［3-4］。

2 系統(tǒng)分析與設(shè)計

2.1 平臺建設(shè)模式

本系統(tǒng)研制以軟件工程和項目管理的理論為指導(dǎo)，研究該系統(tǒng)的概念模型、邏輯結(jié)構(gòu)與功能劃分，關(guān)注項目、人員、成本、進度、質(zhì)量等要素，完善管理環(huán)節(jié)，實現(xiàn)智能化動態(tài)實時跟蹤、集中監(jiān)控管理，通過技術(shù)開發(fā)形成接口，實現(xiàn)國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺與在線服務(wù)平臺的深度融合，打通作業(yè)流程和數(shù)據(jù)流動渠道，形成平臺之間管理、服務(wù)、評價等功能有機銜接，真正將大型儀器共享服務(wù)平臺統(tǒng)一納入國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺，確?；A(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、及時和信息資源共享［5］。

此系統(tǒng)依托國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺建設(shè)在線服務(wù)平臺，利用功能模塊和技術(shù)支持進行數(shù)據(jù)存儲；管理單位依據(jù)國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺對接規(guī)范設(shè)計、建設(shè)在線服務(wù)平臺；單位通過數(shù)據(jù)填報、批量上傳、數(shù)據(jù)接口等方式進行數(shù)據(jù)填報，并向社會公布。

2.2 大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)與國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺對接系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

圖1為大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)與國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺對接系統(tǒng)流程示意圖。

2.3 在線服務(wù)平臺主要功能

在線服務(wù)平臺由大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)及國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺對接系統(tǒng)兩部分組成。依據(jù)國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺的要求，管理單位安排專人負責(zé)數(shù)據(jù)報送工作，在確保數(shù)據(jù)真實、完備和有效性的基礎(chǔ)上，通過數(shù)據(jù)填報、批量上傳或數(shù)據(jù)抓取接口等方式，將科研設(shè)施與儀器信息、開放共享制度、運行服務(wù)記錄、儀器預(yù)約即時信息等內(nèi)容同步報送到國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺，并向社會公布［6］。

圖1 大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)與國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺對接系統(tǒng)流程圖

國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺支持管理部門對所屬管理單位科研設(shè)施與儀器分布、利用和共享情況等信息進行監(jiān)督管理，收集用戶對服務(wù)的評價和意見并提供網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測功能；針對主管部門的統(tǒng)計分析需求，實現(xiàn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)基于GIS地圖的展示效果，實現(xiàn)多維度的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和相同條件下，多個同級單位的對比、分析［7］。

（1）資源導(dǎo)航功能。在線服務(wù)平臺網(wǎng)站對內(nèi)容和服務(wù)功能加以梳理、概括和分類，設(shè)計多種頻道和欄目，方便用戶快速準(zhǔn)確查找到需要的信息。

（2）信息檢索與搜索功能。允許用戶根據(jù)需要，輸入相應(yīng)的檢索條件或關(guān)鍵字，實現(xiàn)全網(wǎng)檢索，快速高效的獲取信息資源。

（3）預(yù)約申請功能。在線服務(wù)平臺通過預(yù)約申請流程，對用戶的預(yù)約信息進行審核和處理，方便用戶申請使用科研設(shè)施與儀器。

（4）投訴與評價功能。在線服務(wù)平臺具備用戶評價、投訴等功能。用戶通過在線服務(wù)平臺對管理單位提供的服務(wù)情況進行評價、投訴，處理結(jié)果可追溯。

（5）信息發(fā)布功能。通過信息發(fā)布，使用戶實時了解管理單位科研設(shè)施與儀器的在線運行現(xiàn)狀和可預(yù)約的服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)時段。

（6）用戶管理功能。在線服務(wù)平臺通過用戶注冊登錄方式，對用戶的身份和操作進行監(jiān)控和管理，保證系統(tǒng)的安全性。

（7）評估考核。主管部門根據(jù)評價考核體系和指標(biāo)內(nèi)容，自動搜集相關(guān)數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)分析，對管理單位科研設(shè)施與儀器開放共享情況進行綜合比對、定量評估，形成評估考核結(jié)果。

3 大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)與國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺對接

3.1 具體實施方式

大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)與國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺對接系統(tǒng)，屬于平臺對接系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，主要目的在于完成國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺信息集成、信息展示、在線服務(wù)、管理評價、評估考核等模塊的開發(fā)，開展系統(tǒng)測試。

大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)與國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺對接的構(gòu)建，遵循頂層設(shè)計的原則和思路，有利于儀器設(shè)備的整體規(guī)劃、合理布局、互相補充、有主有次，避免大型儀器重復(fù)購置，提高學(xué)校投資效益。通過加強校級分析測試公共服務(wù)平臺、院系級學(xué)科研究平臺的規(guī)劃建設(shè)，分層次構(gòu)建大型儀器公共服務(wù)體系，以資源系統(tǒng)虛擬整合為主線，運用現(xiàn)代信息技術(shù)搭建科技基礎(chǔ)條件平臺，達到整合資源、提高效益的目的［8-10］。

基于資源調(diào)查數(shù)據(jù)，將所有符合條件的科研設(shè)施與儀器均納入統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)平臺管理，并根據(jù)科研設(shè)施與儀器功能分類建立數(shù)據(jù)庫。該系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是數(shù)據(jù)庫管理，關(guān)鍵工作是信息數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，便于與其他系統(tǒng)對接，目的在于實現(xiàn)大型設(shè)備的信息采集、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果列表、傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)化、分析的自動化、圖形的直觀化，以便提高管理工作的有效性、針對性，提高大型設(shè)備的利用率，為資源的優(yōu)化配置提供依據(jù)［11-12］。

系統(tǒng)接口基于HTTPS協(xié)議及WebService技術(shù)開發(fā)，以實現(xiàn)大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)與國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺在數(shù)據(jù)、服務(wù)兩個方面的對接，實現(xiàn)將“大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)服務(wù)平臺統(tǒng)一納入國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺”的要求，提高儀器數(shù)據(jù)上報的效率，更加有效地構(gòu)建大型儀器的共享服務(wù)［13-14］。

（1）在線服務(wù)平臺內(nèi)容。單位簡介、相關(guān)資質(zhì)、開放共享制度、科研設(shè)施與儀器信息、服務(wù)項目、運行服務(wù)記錄、用戶評價等內(nèi)容。

（2）數(shù)據(jù)信息報送內(nèi)容。管理單位基本信息，儀器設(shè)備開放共享制度信息，四大類科研設(shè)施與儀器基本信息（科研設(shè)施、儀器中心、服務(wù)單元、單臺套），儀器設(shè)備共享服務(wù)記錄信息，利用儀器設(shè)備開展科研項目等活動所產(chǎn)生的成果信息。

3.2 大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)與國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺的對接

國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺采用分層建設(shè)、分級管理、分工負責(zé)的建設(shè)思路。其中，國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺、地方平臺和部門平臺以管理為主，管理單位大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)在線服務(wù)平臺以服務(wù)為主，共同構(gòu)成一個完整的服務(wù)體系。

我校大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)與國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺對接系統(tǒng)包括大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)、國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺對接系統(tǒng)、對接接口。對接系統(tǒng)是依據(jù)國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺對接接口規(guī)范，形成接口，使國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺與山東大學(xué)大型儀器共享在線服務(wù)平臺相互融合，打通作業(yè)流程和數(shù)據(jù)流動渠道，使平臺之間管理、服務(wù)、評價等功能有機銜接，將山東大學(xué)的服務(wù)平臺信息納入國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺［15-16］。

3.3 基于SQL Server數(shù)據(jù)庫的查詢優(yōu)化方法

如何設(shè)計高效合理的查詢語句，優(yōu)化查詢語句的方法已成為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中值得深入研究的一個問題。本系統(tǒng)從改善用戶SQL查詢語句的角度入手，提出了SQL Server數(shù)據(jù)庫中優(yōu)化查詢的解決方案。

業(yè)務(wù)查詢的數(shù)據(jù)庫屬于業(yè)務(wù)管理模塊，數(shù)據(jù)的管理工作在業(yè)務(wù)管理模塊，網(wǎng)站系統(tǒng)中只需要考慮網(wǎng)上業(yè)務(wù)查詢的實現(xiàn)。查詢實現(xiàn)過程如下：

（1）FORM表單提交到Web服務(wù)器；

（2）Web服務(wù)器中的ASP程序獲得關(guān)鍵字；

（3）ASP程序通過SELECT語句從數(shù)據(jù)庫中獲得需要的數(shù)據(jù)，其中查詢條件使用LIKE＇%KEWWORDS%＇形式從而實現(xiàn)模糊查詢，例如大型儀器共享查詢使用如下SQL語句：

sql ＝ ＂Select*From wz＿dajinggui where儀器名稱like ＇%＂＆ keywords＆ ＂%＇order by bianhao＂

（4）ASP程序?qū)⒉樵兘Y(jié)果以HTML的形式發(fā)送的INTERNET用戶的瀏覽器中。

（5）INTERNET用戶解釋HTML，查詢結(jié)果最終顯示給INTERNET用戶。

（6）組合條件查詢模型為：ЛA（δB（Ri））A 為任選數(shù)據(jù)項，B為用戶輸入組合條件，R為統(tǒng)計域，大型儀器共享數(shù)據(jù)庫，Ri查詢值域。

3.4 實現(xiàn)預(yù)約功能的技術(shù)

（1）用戶信息的授權(quán)和訪問。國家平臺不提供實際的預(yù)約下單功能，當(dāng)用戶預(yù)約一臺儀器時，需要跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)的單位平臺去下單，而一般單位平臺只有注冊用戶才可以下單預(yù)約，為了用戶預(yù)約流程的流暢，需要國家平臺將當(dāng)前用戶的信息發(fā)送到單位平臺，使單位平臺將這個賬號和自己平臺的合法賬號綁定起來，便于以后該用戶再次預(yù)約時，可以直接登錄綁定賬號進行預(yù)約。而為了保證用戶信息的安全以及可信，我們采用oauth2.0協(xié)議來進行用戶信息的授權(quán)和訪問［17-18］。

（2）oauth2.0服務(wù)接口訪問模型。① 學(xué)校大型儀器共享服務(wù)平臺接收到來自國家平臺用戶的訪問（預(yù)約服務(wù)地址是單位平臺提交的，通過該地址判定本次訪問是否來自國家平臺用戶），并且此用戶在單位平臺處于未登錄狀態(tài)。② 學(xué)校大型儀器共享服務(wù)平臺將本次訪問重定向到國家平臺的authorize接口，國家平臺返回code到單位平臺注冊的回調(diào)地址（redirect＿url）。③ 學(xué)校大型儀器共享服務(wù)平臺用獲得的code，去訪問國家平臺的token接口，獲得token令牌。④學(xué)校大型儀器共享服務(wù)平臺用token令牌，去訪問國家平臺的resource接口，獲得用戶信息userinfo［19］。

3.5 系統(tǒng)的主要特征

大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)與國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺對接系統(tǒng)之間設(shè)有對接接口，此對接接口基于HTTPS協(xié)議，使用WebService技術(shù)開發(fā)，以實現(xiàn)大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)與國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺在數(shù)據(jù)、服務(wù)兩個方面的對接。

大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)用于提供單位簡介、相關(guān)資質(zhì)、開放共享制度、科研設(shè)施與儀器信息、服務(wù)項目、運行服務(wù)記錄、評估考核等。

大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)與國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺對接系統(tǒng)用于針對主管部門的統(tǒng)計分析需求，實現(xiàn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)基于GIS地圖的展示效果；用于實現(xiàn)多維度的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析；用于實現(xiàn)相同條件下，多個大型儀器所屬單位的對比、分析［20］。

3.6 有益效果

大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)與國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺對接的構(gòu)建是促進資源共享，支持科技創(chuàng)新的有效途徑。共享支撐平臺有利于推動跨部門的學(xué)術(shù)交流，有利于合作研究，形成實驗技術(shù)優(yōu)勢，有利于加強高校研究院所與社會的聯(lián)系，促進科技成果的轉(zhuǎn)化，為政府決策提供咨詢，不僅提高儀器設(shè)備的使用率，而且一定程度上體現(xiàn)學(xué)科實力和學(xué)?？蒲心芰Γ笮蛢x器設(shè)備的開放共享取得了一定成效，較好地支撐和服務(wù)學(xué)校“雙一流”建設(shè)和地方發(fā)展。我校在科技部、財政部和教育部辦公廳關(guān)于中央級高校和科研院所重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器開放共享評價考核工作中，順利通過科技部、教育部實地考察，考核結(jié)果為優(yōu)秀。

4 結(jié) 語

大型儀器共享服務(wù)系統(tǒng)與國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺對接，有效調(diào)動大型科學(xué)儀器設(shè)備依托單位和用戶參與共享的積極性，不僅為管理層的分析決策和宏觀調(diào)控提供可視化、規(guī)范化、系統(tǒng)化、智能化和實時動態(tài)化的技術(shù)支撐，為學(xué)校優(yōu)質(zhì)資源進行整體規(guī)劃和統(tǒng)一建設(shè)提供依據(jù)，有效地提高大型設(shè)備管理者的工作效率和管理水平，充分發(fā)揮大型儀器設(shè)備的利用率，實現(xiàn)了大型儀器設(shè)備資源共享支撐平臺的高效、良性和可持續(xù)運行。