个人科研数据管理软件开发的概要设计
2022-06-08
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044（2013）33-7447-02
在信息化快速发展的今天，一次科研实验所获得的数据较往常更加繁多复杂，如何便捷的管理这些科研数据是每个科研工作者需要面对的问题。便捷的科研数据管理软件可以帮助科研工作者，尤其是初次接触科研的工作者，在数据采集和记录过程中更加的具有系统性，对数据的分析也就更具有逻辑性，从而帮助他们节约时间、提高科研效率，同时也有助于指导教师对学生实验结果的系统管理[1]。为了有效的帮助广大科研工作者对实验数据进行系统性管理，解决因科研数据管理不善导致的一系列问题，我们将开发一种面向科研工作者以及研究生的便捷式个人科研数据管理软件，便于科研工作者有效清晰地管理数据，提高工作效率，更好地进行科研工作。
1个人科研数据管理软件的设计分析
根据便捷式个人科研数据管理软件的需求分析[1]，我们从以下几个方面对其的设计要求进行了分析。
1.1数据特点分析
以往对科研数据的分析，主要基于数据的类型来进行归类，这种归类方法过于单一，面对纷繁复杂的数据，已无法满足目前对于科研数据管理的要求。在此，我们增加了对科研数据处理流程的分析，进一步根据其处理流程来进行分类，这样使得对科研数据特点的分析更加全面、合理。这样，基于科研数据的类型、处理流程，可以进一步合理地归纳科研实验数据的特点，从而可对数据进行较全面系统的分类，并可根据用户的要求，自定义并构建相应的数据库。
1.2科研数据管理要求分析
通过综合分析科研工作者对科研实验数据管理的要求，以及不同科研工作者的工作习惯，我们发现，软件需要具有多种管理界面以针对不同的人群；同时，在相同和不同的模式之间需具有相互传送数据并进行标识的功能。
1.3科研数据的快速存储和查询
如何实现对科研实验结果进行快速存储和查询是本软件数据管理系统中需要解决的难题。针对这一难题，我们将应用面向对象方法和数据仓库技术，采用星型模式[2，3]构建数据仓库，以数据集市的方式分布式存放数据，这样可为用户提供有效的数据存储和检索能力。面向对象方法可允许同一个对象通过继承而同时属于几个不同的类别，从而就可以允许同一对象以不同身份参与多种不同的处理过程，这就能满足科研数据在管理过程中需要具备多种属性的要求，同时增加了软件设计的灵活性，也符合我们在日常工作中对数据处理的要求。而星形模式设计的数据仓库的优点是，已先对数据的组织进行了预处理，主要数据都在事实表中，只要对事实表进行扫描就可以实现查询，获得结果，而不必把多个表联接起来，这样的查询访问效率较高，可增强软件的检索能力。
2个人科研数据管理软件的概要设计
从便捷式个人科研数据管理软件的基本处理流程、系统的组织结构、模块划分、功能分配、运行设计、数据结构设计和出错处理设计等方面进行概要设计，可为软件的详细设计提供基础。我们在工作流技术[4]的基础上，研究了便捷式个人科研数据管理软件所需的总体架构，并分析了总体架构下所覆盖的各种不同功能所需的基本组件，以及组件间的相互关系，进行了如下的概要设计。
2.1数据管理的概要设计
软件所要管理的数据类型主要有文本、图片、表格、图像和声音等，在处理过程中，需要根据类型以及其处理流程，分别对不同的数据进行多重标示，然后依据标示分别建库。同时，为了防止因重名导致的在传输数据过程中出现的混乱现象，需要在数据传输过程中增加对数据来源的标示，以区分相同名称的数据。
2.2用户管理模块的概要设计
便捷式个人科研数据管理软件的主要功能包括实验数据结果的系统管理、论文撰写过程中数据结果的插入和针对不同用户群的操作模式。其系统的模式包括学生模式和教师模式两种，在每种模式下，基本处理流程为数据的分类、标识、建库、筛选、调用、标注、传递等。
2.2.1学生模式的结构框架
学生模式主要针对研究生和一线科研工作者设计，与教师模式相比，增加了实验流程管理模块，这一模块可有效地帮助科研工作者了解正规的实验流程，提醒相应结果的保存，同时可为实验结果进行相应的标示，有效的帮助对数据的分类。
2.2.2教师模式的结构框架
教师模式主要针对指导教师设计，与学生模式相比，增加了学生管理模块，这一模块可以有效帮助指导教师清晰地了解每个学生的实验进展情况和实验数据的使用情况，便于结果的汇总和数据的分析。在学生管理模块中可以创建或删除学生的相关信息和结果。
3结束语
我们拟开发的便捷式个人科研数据管理软件，是以工作流技术为基础，主要根据数据的类型和处理流程，以星型模式构建数据仓库，系统管理实验数据结果，并能进行数据传递，同时具有针对指导教师和学生等不同人群的操作模式。本软件的研发可解决因在日常科研过程中实验数据管理凌乱而导致的一系列问题，有效的加快实验数据的准确处理过程，同时也能加强科研工作者对自己科研结果的管理。
参考文献：
[1]李月华.对便捷式个人科研数据管理软件开发的初步研究[J].科学之友，2012（11）：
在信息化快速发展的今天，一次科研实验所获得的数据较往常更加繁多复杂，如何便捷的管理这些科研数据是每个科研工作者需要面对的问题。便捷的科研数据管理软件可以帮助科研工作者，尤其是初次接触科研的工作者，在数据采集和记录过程中更加的具有系统性，对数据的分析也就更具有逻辑性，从而帮助他们节约时间、提高科研效率，同时也有助于指导教师对学生实验结果的系统管理[1]。为了有效的帮助广大科研工作者对实验数据进行系统性管理，解决因科研数据管理不善导致的一系列问题，我们将开发一种面向科研工作者以及研究生的便捷式个人科研数据管理软件，便于科研工作者有效清晰地管理数据，提高工作效率，更好地进行科研工作。
1个人科研数据管理软件的设计分析
根据便捷式个人科研数据管理软件的需求分析[1]，我们从以下几个方面对其的设计要求进行了分析。
1.1数据特点分析
以往对科研数据的分析，主要基于数据的类型来进行归类，这种归类方法过于单一，面对纷繁复杂的数据，已无法满足目前对于科研数据管理的要求。在此，我们增加了对科研数据处理流程的分析，进一步根据其处理流程来进行分类，这样使得对科研数据特点的分析更加全面、合理。这样，基于科研数据的类型、处理流程，可以进一步合理地归纳科研实验数据的特点，从而可对数据进行较全面系统的分类，并可根据用户的要求，自定义并构建相应的数据库。
1.2科研数据管理要求分析
通过综合分析科研工作者对科研实验数据管理的要求，以及不同科研工作者的工作习惯，我们发现，软件需要具有多种管理界面以针对不同的人群；同时，在相同和不同的模式之间需具有相互传送数据并进行标识的功能。
1.3科研数据的快速存储和查询
如何实现对科研实验结果进行快速存储和查询是本软件数据管理系统中需要解决的难题。针对这一难题，我们将应用面向对象方法和数据仓库技术，采用星型模式[2，3]构建数据仓库，以数据集市的方式分布式存放数据，这样可为用户提供有效的数据存储和检索能力。面向对象方法可允许同一个对象通过继承而同时属于几个不同的类别，从而就可以允许同一对象以不同身份参与多种不同的处理过程，这就能满足科研数据在管理过程中需要具备多种属性的要求，同时增加了软件设计的灵活性，也符合我们在日常工作中对数据处理的要求。而星形模式设计的数据仓库的优点是，已先对数据的组织进行了预处理，主要数据都在事实表中，只要对事实表进行扫描就可以实现查询，获得结果，而不必把多个表联接起来，这样的查询访问效率较高，可增强软件的检索能力。
2个人科研数据管理软件的概要设计
从便捷式个人科研数据管理软件的基本处理流程、系统的组织结构、模块划分、功能分配、运行设计、数据结构设计和出错处理设计等方面进行概要设计，可为软件的详细设计提供基础。我们在工作流技术[4]的基础上，研究了便捷式个人科研数据管理软件所需的总体架构，并分析了总体架构下所覆盖的各种不同功能所需的基本组件，以及组件间的相互关系，进行了如下的概要设计。
2.1数据管理的概要设计
软件所要管理的数据类型主要有文本、图片、表格、图像和声音等，在处理过程中，需要根据类型以及其处理流程，分别对不同的数据进行多重标示，然后依据标示分别建库。同时，为了防止因重名导致的在传输数据过程中出现的混乱现象，需要在数据传输过程中增加对数据来源的标示，以区分相同名称的数据。
2.2用户管理模块的概要设计
便捷式个人科研数据管理软件的主要功能包括实验数据结果的系统管理、论文撰写过程中数据结果的插入和针对不同用户群的操作模式。其系统的模式包括学生模式和教师模式两种，在每种模式下，基本处理流程为数据的分类、标识、建库、筛选、调用、标注、传递等。
2.2.1学生模式的结构框架
学生模式主要针对研究生和一线科研工作者设计，与教师模式相比，增加了实验流程管理模块，这一模块可有效地帮助科研工作者了解正规的实验流程，提醒相应结果的保存，同时可为实验结果进行相应的标示，有效的帮助对数据的分类。
2.2.2教师模式的结构框架
教师模式主要针对指导教师设计，与学生模式相比，增加了学生管理模块，这一模块可以有效帮助指导教师清晰地了解每个学生的实验进展情况和实验数据的使用情况，便于结果的汇总和数据的分析。在学生管理模块中可以创建或删除学生的相关信息和结果。
3结束语
我们拟开发的便捷式个人科研数据管理软件，是以工作流技术为基础，主要根据数据的类型和处理流程，以星型模式构建数据仓库，系统管理实验数据结果，并能进行数据传递，同时具有针对指导教师和学生等不同人群的操作模式。本软件的研发可解决因在日常科研过程中实验数据管理凌乱而导致的一系列问题，有效的加快实验数据的准确处理过程，同时也能加强科研工作者对自己科研结果的管理。
参考文献：
[1]李月华.对便捷式个人科研数据管理软件开发的初步研究[J].科学之友，2012（11）：