基于私有云盤的科研協(xié)同平臺①

李景奇,卞藝杰,張國寶,郭 楓,高 遠(yuǎn)

1(河海大學(xué) 商學(xué)院,南京 211100)

2(江蘇省“世界水谷”與水生態(tài)文明協(xié)同創(chuàng)新中心,南京 211100)

3(河海大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)與信息管理中心,南京 210098)

4(河海大學(xué) 科技處,南京 210098)

5(中科曙光南京研究院有限公司,南京 211100)

伴隨科技革命的發(fā)展,技術(shù)創(chuàng)新逐漸成為推動社會發(fā)展的原動力.現(xiàn)代科技越來越強調(diào)協(xié)同科研,合作攻關(guān),以解決國家建設(shè)、社會發(fā)展中的各項重大工程問題.科研協(xié)同適應(yīng)了科學(xué)研究的綜合性、復(fù)雜性和跨學(xué)科性發(fā)展趨勢.隨著知識資源的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展,科研人員愈來愈注重利用網(wǎng)絡(luò)空間進(jìn)行學(xué)術(shù)交互,并利用信息技術(shù)手段支撐協(xié)同交互行為的開展.國內(nèi)外學(xué)者通過對e-Science環(huán)境下全球性創(chuàng)新文化的研究發(fā)現(xiàn),研究小組或集群的多樣性將集聚創(chuàng)新能力、加速創(chuàng)新,而計算機(jī)支持協(xié)同工作(Computer Supported Cooperative Work,CSCW)技術(shù)發(fā)展則有助于跨學(xué)科、跨部門、跨行業(yè)實施深度科研協(xié)同創(chuàng)新,實現(xiàn)資源共建共享和增值利用[1–4].總之,信息技術(shù)在科研協(xié)同中發(fā)揮著越來越重要的作用.

1 科研協(xié)同平臺研究現(xiàn)狀

科研協(xié)同創(chuàng)新活動通常包括知識創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、創(chuàng)新傳播和創(chuàng)新應(yīng)用等若干環(huán)節(jié),其不僅反映了創(chuàng)新過程中價值轉(zhuǎn)移和創(chuàng)造增值過程,也揭示了多元創(chuàng)新主體協(xié)同合作和價值轉(zhuǎn)移關(guān)系[5–7].科研協(xié)同活動的核心在于科研人員的科研資源的共享和科研成果的創(chuàng)作.目前科研協(xié)同活動中存在的主要問題在于: 一是科研協(xié)同過程無法跟蹤.科研協(xié)同往往是科研人員個體或團(tuán)隊的組織活動過程,其過程只能根據(jù)過程成果加以跟蹤和評價,不但耗費管理人員的精力,也同樣要耗費科研人員的精力,增加了雙方的工作負(fù)擔(dān).二是科研協(xié)同文檔存儲與共享不方便.離線存儲共享不便,線上存儲容量有限.三是科研協(xié)同文檔安全無法保證.科研協(xié)同過程中,科研文檔不但需要共享,也要保證安全.四是科研協(xié)同成果及過程資料難以再利用.科研成果完成后,過程資料一般是束之高閣,很難再次利用.

針對以上協(xié)同問題,研究人員從不同的角度提出了相應(yīng)的解決方案.

1.1 基于Web2.0架構(gòu)的科研協(xié)同平臺

基于Web2.0架構(gòu)的科研協(xié)同平臺是以Web2.0技術(shù)為基礎(chǔ),構(gòu)建的具有學(xué)術(shù)交流與協(xié)同創(chuàng)新功能的虛擬社區(qū).學(xué)術(shù)虛擬社區(qū)開放和溝通的特點,能有效地促進(jìn)學(xué)術(shù)和知識交流,彌補傳統(tǒng)學(xué)術(shù)交流時效性、互動性等方面的不足,滿足用戶知識交流的需求[8].其代表性平臺有“小木蟲”、丁香園社區(qū)等.嚴(yán)煒煒等[9]研究了丁香園社區(qū),發(fā)現(xiàn)該社區(qū)具有良好的專業(yè)性,科研協(xié)同交互行為較容易引發(fā),而且丁香園社區(qū)用戶科研協(xié)同交互行為具有較強的目的性.金燕等[10]通過對“小木蟲”用戶協(xié)同信息行為的調(diào)查,總結(jié)3種具有代表性的協(xié)同行為: (1) 協(xié)同信息查詢與獲取行為.(2) 協(xié)同信息交流行為.(3) 協(xié)同信息共享和利用行為.協(xié)同信息共享和利用是在協(xié)同信息查詢與獲取、協(xié)同信息交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,在信息獲取、交互和交流的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)參與主體間知識的共享和利用.

1.2 基于管理流程的科研協(xié)同平臺

基于管理流程的科研協(xié)同平臺是指根據(jù)科研項目管理流程,構(gòu)建的具有項目管理、數(shù)據(jù)共享和交互功能的信息系統(tǒng).劉澤軒等[11]基于J2EE體系架構(gòu)和EJB技術(shù)實現(xiàn)科研管理系統(tǒng).嚴(yán)煒煒等[7]針對以科研協(xié)同為目標(biāo)的技術(shù)創(chuàng)新環(huán)節(jié)中的科研創(chuàng)新需求,從面向技術(shù)創(chuàng)新資訊整合服務(wù)、專利與標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)、參考咨詢服務(wù)和項目協(xié)同管理服務(wù)4個方面,構(gòu)建了面向科研協(xié)同跨系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新信息服務(wù)融合平臺.鄭洋[12]應(yīng)用開源工作流引擎和J2EE技術(shù)來實現(xiàn)科研項目管理,規(guī)范科研管理的業(yè)務(wù)流程和行為.陳丹等[13]則研究設(shè)計了基于工作流的科研協(xié)同平臺,以JBPM(業(yè)務(wù)流程管理)工作流引擎為技術(shù)框架,解決了業(yè)務(wù)流程的變更問題,提高了科研活動的協(xié)作效率.

1.3 基于文檔管理的科研協(xié)同平臺

基于文檔管理的科研協(xié)同平臺是指利用文檔管理工具,實現(xiàn)科研協(xié)同功能的信息系統(tǒng).南凱等[14]設(shè)計的面向云服務(wù)的科研協(xié)同平臺,實現(xiàn)了面向虛擬組織的協(xié)作式寫作、文檔共享和管理,支持虛擬組織中的成員便捷、高效地共享和協(xié)同開發(fā)各類文檔,實現(xiàn)文檔權(quán)限管理和面向網(wǎng)站新聞發(fā)布等.該平臺提供網(wǎng)格服務(wù)接口,針對定制應(yīng)用,能方便實現(xiàn)文檔協(xié)作工具與定制業(yè)務(wù)的集成和訪問; 同時提供虛擬組織管理,實現(xiàn)對虛擬組織創(chuàng)建、運行到撤銷整個生命周期的各項管理功能.

通過以上文獻(xiàn)分析,可以發(fā)現(xiàn)基于管理流程的科研平臺在高校中應(yīng)用較為廣泛,因為科研過程需要管理,高校一般有專門的管理部門進(jìn)行管理,但對科研人員的協(xié)同科研活動支持不足.基于Web2.0的科研協(xié)同平臺,同樣對科研協(xié)同具有重要的作用,為科研人員進(jìn)行科學(xué)交流提供了社區(qū)平臺.但這樣的社區(qū)平臺,關(guān)注點往往局限于論文發(fā)表,討論期刊投稿的流程與技巧,而對于科研問題討論不夠深入,協(xié)同難以持久,難以實現(xiàn)科研項目的合作.近年來隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展,基于文檔管理的科研協(xié)同平臺提高了非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲和處理能力,具有極大的應(yīng)用價值,但目前應(yīng)用還不多,研究還不夠充分.在公有云服務(wù)領(lǐng)域,許多公有云盤得到普及應(yīng)用.但公有云盤缺乏對科研流程的支持,難以支持科研協(xié)同的過程.而私有云盤既具有類似公有云盤的大批量、大并發(fā)、自動同步的文件存儲和共享的特點,又具有豐富的API接口供外部程序調(diào)用.因此在私有云盤的基礎(chǔ)上實現(xiàn)科研協(xié)同平臺,既能充分利用私有云盤技術(shù),節(jié)約開發(fā)成本,又能實現(xiàn)科研協(xié)同的個性化需求,具有極佳的現(xiàn)實意義.

1.4 私有云盤的優(yōu)勢

相對于公有云盤,私有云盤更為契合科研協(xié)同的需求.與公有云盤相比,私有云盤具有以下幾點優(yōu)勢.

第一,私有云盤易于擴(kuò)展和集成: 一方面,私有云盤可根據(jù)實際需要進(jìn)行功能的擴(kuò)展.另一方面,私有云盤可以和統(tǒng)一身份認(rèn)證集成,打通用戶的內(nèi)部身份,實現(xiàn)與內(nèi)部資源的共享.而且私有云盤可提供API接口供校內(nèi)其它系統(tǒng)開發(fā)調(diào)用.

第二,私有云盤安全保障更突出: 科研協(xié)同一個重要的需求是科研文檔共建共享和安全存儲問題.云盤的安全保障包括兩個方面: 一是技術(shù)上文檔存儲的安全性; 二是用戶對云盤數(shù)據(jù)的安全信任.在技術(shù)上,私有云盤一般都采用企業(yè)級加密技術(shù)并通過相關(guān)國家保密認(rèn)證,保證數(shù)據(jù)物理安全和數(shù)據(jù)防泄密.同時由于私有云盤本地化部署,用戶更易于信任本地的存儲服務(wù).而且私有云盤管理員可以對整個云盤的文件使用情況進(jìn)行審計,對非法內(nèi)容文檔進(jìn)行追蹤處理,對敏感的文件進(jìn)行控制,拒絕非法的文檔進(jìn)入系統(tǒng).

第三,傳輸速度快: 學(xué)校內(nèi)部構(gòu)建的私有云盤,依托高速局域網(wǎng),訪問、上傳和下載文件的速度會很快.公有云盤由于外部網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制,文件的訪問速度受限.通過實際測試發(fā)現(xiàn),私有云盤在校內(nèi)的文件上傳速度平均可達(dá)到10 MB/s,而公有云盤只能達(dá)到約400 KB/s.

總之,利用私有云盤,能夠以更安全的方式、較低的成本解決文檔的存儲和共享的問題,并實現(xiàn)在此基礎(chǔ)上對科研協(xié)同的支持和擴(kuò)展.

2 科研協(xié)同概念及其類型

2.1 協(xié)同的內(nèi)涵

協(xié)同最簡單的解釋就是“一起工作”.當(dāng)社群成員利用自身的知識、能力無法解決一個問題時,社群協(xié)同過程使得看到同一個問題不同方面的成員,能建設(shè)性地探索差異和尋找解決方案.協(xié)同也是多個成員的互惠關(guān)系,他們有共同的目標(biāo),在實現(xiàn)結(jié)果的過程中共同承擔(dān)責(zé)任,同時分享結(jié)果帶來的聲譽和影響力[15].Gutwin等[16]提出了7種需要組件或協(xié)同系統(tǒng)支持的主要協(xié)同活動,包括顯性交流、間接交流、行動的協(xié)調(diào)、計劃、監(jiān)視、援助、保護(hù).

2.2 協(xié)同的類型

協(xié)同信息行為的類型可以分為四類: (1)協(xié)同內(nèi)容創(chuàng)作; (2)協(xié)同信息質(zhì)量控制; (3)協(xié)同信息查尋與檢索;(4)計算機(jī)支持的社群信息交流.協(xié)同內(nèi)容創(chuàng)作、協(xié)同信息查尋與檢索是用戶協(xié)同信息活動的核心,社群信息交流和協(xié)同信息質(zhì)量控制則起到不可或缺的支撐和保障作用,這四類信息行為共同構(gòu)成了協(xié)同信息行為的基礎(chǔ)[15].

2.3 科研協(xié)同的類型

科研協(xié)同是指科研活動中的協(xié)同信息行為,根據(jù)科研協(xié)同的主體,可以分為個體協(xié)同、團(tuán)隊協(xié)同、校企協(xié)同[17].

2.3.1 個體協(xié)同信息行為

科研人員個體之間的協(xié)同交互的目標(biāo)主要是基于信息的獲取、加工和交互利用而協(xié)作完成具體科研任務(wù).其行為主要包括協(xié)同信息獲取、協(xié)同知識轉(zhuǎn)移、協(xié)同信息加工與處理、協(xié)同知識創(chuàng)造.科研人員首先會在文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫和互聯(lián)網(wǎng)中開展協(xié)同信息檢索,分別對個人獲取的信息資源進(jìn)行歸納和整合.然后會對信息資源進(jìn)行閱讀和學(xué)習(xí),實現(xiàn)知識的內(nèi)化吸收.接著科研合作雙方共同對數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和預(yù)處理,按照模型和算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、計算和加工,論證研究假設(shè)或推理研究結(jié)論.最后依據(jù)各自的知識結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有研究得出相關(guān)結(jié)論,并進(jìn)行探討和對比研究,實現(xiàn)理論或?qū)嵺`應(yīng)用知識的創(chuàng)新.

2.3.2 團(tuán)隊協(xié)同信息行為

科研團(tuán)隊是以科學(xué)研究為目的,以科研創(chuàng)新與開發(fā)為主要內(nèi)容,擁有合理結(jié)構(gòu)的學(xué)術(shù)梯隊,成員優(yōu)勢互補且相互協(xié)作承擔(dān)責(zé)任的群體[18].研究顯示,科研人員傾向于與自身科研團(tuán)隊成員進(jìn)行科研合作[1].具備師承關(guān)系的導(dǎo)師與學(xué)生之間能夠通過科研項目研究工作形成典型的科研團(tuán)隊,其信息需求體現(xiàn)在知識和科學(xué)研究經(jīng)驗的分享,以及團(tuán)隊優(yōu)勢資源的再組織.除了師生合作之外,課題組亦是科研團(tuán)隊的典型代表.課題組科研團(tuán)隊需保持長期協(xié)作和相互信任的合作模式,故而在信息交流和知識流動的基礎(chǔ)上,還需要建立團(tuán)隊內(nèi)部成員信息共享的規(guī)范和文化.

科研團(tuán)隊之間的協(xié)同交互是以研究領(lǐng)域和研究方向的持續(xù)探索為核心.其協(xié)同信息行為主要包括團(tuán)隊建設(shè)、科研創(chuàng)新、共享平臺構(gòu)建.科研團(tuán)隊通常以共同的研究領(lǐng)域為支撐而組建,依據(jù)科研團(tuán)隊成員研究特長,組織各細(xì)分方向的協(xié)同研究.科研團(tuán)隊的信息交流依賴于科研團(tuán)隊共享平臺,并基于平臺實現(xiàn)同步交流或異步分享.

2.3.3 校企協(xié)同信息行為

校企協(xié)同能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)科技資源共建共享,同時促進(jìn)優(yōu)勢資源互補利用,并持續(xù)、有效地開展協(xié)同創(chuàng)新活動[19].其中的協(xié)同信息行為主要包括: 信息資源共建共享、動態(tài)協(xié)同關(guān)系維系和信息服務(wù)組織與利用.校企之間的科研合作,需要基于協(xié)同創(chuàng)新平臺,對分布式資源進(jìn)行整合利用,實現(xiàn)跨行業(yè)深度創(chuàng)新合作[20].校企之間信息資源的共建共享既包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源的開發(fā)建設(shè),也包括文獻(xiàn)、專利等知識資源的共享利用.校企協(xié)同可以維系校企之間的跨系統(tǒng)創(chuàng)新交互關(guān)系網(wǎng)絡(luò).協(xié)同信息搜尋和協(xié)同信息利用是組織協(xié)同信息行為中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[21],可以依賴于信息平臺的服務(wù)實現(xiàn).

3 基于私有云盤的科研協(xié)同平臺設(shè)計

3.1 科研管理流程

科研管理流程是指科研管理部門對科研項目進(jìn)行申報、立項、中期檢查、驗收的管理過程.傳統(tǒng)管理流程中,主要是科研業(yè)務(wù)管理部門收集資料,上報資料,召集專家評審等過程.這一過程中收集的材料主要是以紙質(zhì)文檔為主,并輔以電子文檔.電子文檔的提交一般通過信息系統(tǒng)或電子郵件.郵件提交方式雖然簡單,但不利于管理部門的文檔管理.信息系統(tǒng)提交方式可以跟蹤狀態(tài),但對于管理部門同樣不易于文檔管理.而且由于文檔數(shù)量很多,后期的存儲空間也有很大的問題.因此,科研管理過程通過基于私有云盤提交文檔資料,既可以解決文檔管理問題,又可以解決存儲空間的問題.

對于科研團(tuán)隊或個人而言,申報項目時,首先可建立項目文件夾,協(xié)同編輯申報材料.完成后通過文件發(fā)送功能,將文件發(fā)送到科研管理部門建立的項目申報文件夾中.項目立項后,科研團(tuán)隊可進(jìn)行科研活動,進(jìn)行開題,并將開題報告發(fā)送給管理部門.中期檢查時,科研團(tuán)隊分享檢查資料到科研管理部門建立的項目中檢文件夾中,科研管理人員可審核相關(guān)文件資料.項目驗收時,驗收文件同樣通過協(xié)同平臺,將文件分享到項目驗收文件夾.而專家直接通過專家賬號,直接具有相應(yīng)文件夾的瀏覽權(quán)限,可以直接在系統(tǒng)中進(jìn)行評審.如此,管理部門就能優(yōu)化科研管理過程,優(yōu)化文檔提交過程,節(jié)約存儲空間.如圖1所示.

3.2 科研協(xié)同流程

科研協(xié)同流程是科研人員和科研團(tuán)隊進(jìn)行科研協(xié)同活動的過程.根據(jù)協(xié)同信息行為方式,科研協(xié)同流程可分為三種類型: 個體科研協(xié)同、團(tuán)隊科研協(xié)同、校企科研協(xié)同.

個體科研協(xié)同是指科研人員在項目研究或論文寫作過程中,因為存在跨學(xué)科的技術(shù)問題,而選擇與其他科研人員進(jìn)行協(xié)同工作的過程.個體間的協(xié)同角色容易固定,人員容易協(xié)調(diào).只要兩人商議好,就可以在科研協(xié)同平臺中,建立共享文件夾,兩人具有相同的文檔管理權(quán)限,即可以對文檔進(jìn)行CRUD (Create,Retrieve,Update,and Delete)操作.如圖2所示.

團(tuán)隊科研協(xié)同包括科研團(tuán)隊的組織、角色分配、成員文件夾的自動生成、科研管理目錄的自動生成.對于科研團(tuán)隊而言,一般是基于項目進(jìn)行,因此可以在創(chuàng)建時自動生成項目管理文件夾,包括項目立項,中期檢查,項目驗收等.同時在科研團(tuán)隊組織時,自動生成各成員的文件夾,用于存儲成員個人共享的資料.同時分配角色,角色一般可分為(1)項目主持人: 擁有整體項目管理權(quán)限,可以管理項目文件夾內(nèi)所有文件,包括各成員文件夾中的文檔; (2)項目助理: 擁有項目管理的所有權(quán)限,協(xié)助項目主持人管理項目; (3)項目成員:項目成員擁有對個人文檔中的CRUD完整權(quán)限,其它文件夾和文件,根據(jù)權(quán)限設(shè)置擁有不同的權(quán)限.但一般情況下,應(yīng)該默認(rèn)有瀏覽權(quán)限.如圖3所示.

圖2 個體科研協(xié)同流程圖

圖3 團(tuán)隊科研協(xié)同流程圖

校企科研協(xié)同主要是高校研究人員與企業(yè)項目人員的協(xié)同.由于企業(yè)項目人員不具有私有云盤賬戶,因此只能通過外鏈的方式進(jìn)行管理.外鏈由私有云盤用戶發(fā)起,并設(shè)定一個專用文件夾用于企業(yè)項目人員的文檔的CRUD操作.企業(yè)項目人員可以在此文件夾中管理自己的文檔,將項目所需要的企業(yè)資料上傳到該文件夾中,供高校項目人員參考使用.同時高校項目人員也可以根據(jù)需要將項目資料以外鏈的形式發(fā)送給企業(yè)項目人員.使用私有云盤避免了傳統(tǒng)上郵件或QQ只能傳遞文檔,而無法協(xié)同編輯的問題,同時能提供整體項目文檔的管理和查閱,提高了文檔協(xié)同的實時性和便利性.如圖4所示.

3.3 科研協(xié)同平臺總體架構(gòu)

在技術(shù)上,基于私有云盤的科研協(xié)同平臺包括兩個部分: 私有云盤系統(tǒng)和科研協(xié)同系統(tǒng).云盤系統(tǒng)實現(xiàn)文檔的管理、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)日志審計; 科研協(xié)同系統(tǒng)實現(xiàn)科研管理流程、科研協(xié)同流程以及項目組的建立、項目成員角色的分配、基于項目的交流與評價等.

圖4 校企科研協(xié)同流程圖

云盤系統(tǒng)包括文件管理、共享管理、版本管理、同步管理、外鏈管理、文檔檢索、用戶管理、權(quán)限管理、傳輸管理、元數(shù)據(jù)管理、多終端支持、日志審計等功能.文件管理是云盤最基本的功能,能夠上傳、下載、存儲個人文件.共享管理用于管理共享文件夾及文件,可賦于共享的CRUD權(quán)限.版本管理可以保存文檔編輯的歷史版本,從而方便地將文件恢復(fù)到任意版本.同步管理可以設(shè)置個人文件夾的同步方式,包括雙向同步、單向同步,實現(xiàn)云盤與本地文件的自動同步功能.外鏈管理可以建立外鏈,將文件夾和文件分享給非云盤用戶,從而擴(kuò)大私有云盤使用范圍,并能對外鏈設(shè)置CRUD權(quán)限.文檔檢索功能提供文件的全文檢索功能,對于用戶具有查看權(quán)限的所有文件和文件夾都可以進(jìn)行檢索.用戶管理和權(quán)限管理用于管理云盤系統(tǒng)用戶及其權(quán)限.傳輸管理可以設(shè)置用戶訪問帶寬,避免某些用戶大量占用系統(tǒng)帶寬資源.元數(shù)據(jù)管理則用于管理各種元數(shù)據(jù),包括部門分類、用戶角色、學(xué)科分類、資源分類等.多終端支持則要求云盤系統(tǒng)支持PC客戶端、手機(jī)客戶端(包括安卓和IOS)、Web方式的瀏覽與操作.日志審計則使管理人員可以通過用戶登錄日志,對系統(tǒng)使用情況進(jìn)行分析總結(jié),對用戶網(wǎng)絡(luò)行為進(jìn)行分析統(tǒng)計,也可以通過日志發(fā)現(xiàn)安全隱患.如圖5所示.

科研協(xié)同平臺包括四個基本功能和三方面的應(yīng)用.四個基本功能主要包括流程管理、模板管理、科研知識庫、學(xué)科資源庫.流程管理用于設(shè)置科研管理流程,以方便在科研協(xié)同時給予管理流程上的支持.模板管理用于管理項目生成時的模板文件夾和文檔.項目文件夾生成時,根據(jù)項目的類別,按模板自動生成相應(yīng)的子文件夾和參考案例文檔.科研知識庫提供科研相關(guān)的知識庫,包括圖書資源的查詢、各類期刊庫的應(yīng)用、投稿指南等.學(xué)科資源庫則提供各學(xué)科的專用網(wǎng)絡(luò)資源庫,以及學(xué)校所擁有的專業(yè)資源庫,還包括校內(nèi)科研人員積累的數(shù)據(jù)、論文等資料.

圖5 科研協(xié)同平臺總體架構(gòu)圖

三方面的應(yīng)用則包括個體協(xié)同、團(tuán)隊協(xié)同和校企協(xié)同,這三類協(xié)同功能支持上層的三種協(xié)同流程.在團(tuán)隊協(xié)同中,科研協(xié)同平臺中的普遍約束集包括責(zé)任分離、權(quán)限委托、協(xié)同約束、時間約束和組織約束.責(zé)任分離約束是通過角色來設(shè)置用戶的權(quán)限.權(quán)限委托表示在特定用戶不能完成權(quán)限工作的時候,將特定權(quán)限轉(zhuǎn)移給其他用戶來完成他的工作.協(xié)同約束主要解決在團(tuán)隊協(xié)作過程中哪些用戶被授權(quán)操作哪些資源的權(quán)限問題.時間約束主要是為了方便工作流程的管理.組織約束定義了基于組織結(jié)構(gòu)的角色[13].

3.4 科研協(xié)同平臺功能設(shè)計

科研協(xié)同平臺可以說是一個支持協(xié)同科研的項目管理系統(tǒng),以科研項目為中心,通過制定項目規(guī)劃、分配項目任務(wù)、共享項目資源以及支持項目組成員的即時交互等提升項目工作效率,并實現(xiàn)項目協(xié)同工作需求.而基于私有云盤的科研協(xié)同平臺,依靠私有云盤實現(xiàn)面向云服務(wù)的文檔管理,在業(yè)務(wù)層實現(xiàn)科研協(xié)同功能.科研協(xié)同功能主要包括3個功能類別和10項主要功能,如圖6所示.

圖6 科研協(xié)同平臺功能結(jié)構(gòu)圖

科研協(xié)同平臺可以分為三個功能類別: 科研管理、科研協(xié)同、資源管理.科研管理主要是基于科研管理流程的技術(shù)實現(xiàn),包括流程管理和模板管理.科研協(xié)同主要是科研過程中的協(xié)同行為支持,包括團(tuán)隊管理、項目管理、文檔管理、公告管理、共享管理、外鏈管理.資源管理主要是管理科研活動中所需要的資源支持,主要包括科研知識庫和學(xué)科資源庫.

3.4.1 科研管理功能

科研管理是指科研項目流程和成果的管理,包括各類項目的過程管理,它是科研管理機(jī)構(gòu)針對科研活動進(jìn)行管理的重要工作.而在科研協(xié)同平臺中,其主要功能是實現(xiàn)流程管理和模板管理.流程管理針對科研管理過程中所需要的步驟和過程中的文檔進(jìn)行管理.科研項目多種多樣,有國家級、省級、市級、校級等多級別,又有縱向課題和橫向課題等多種分類,而每一類課題的管理流程又有很大的不同.因此針對不同的課題類型,設(shè)計不同的管理流程,有利于科研活動的開展.模板管理則是在流程管理的基礎(chǔ)上,對每一類科研管理流程所需要的過程要求和文檔格式進(jìn)行定制,在科研協(xié)同平臺新建項目時,自動生成對應(yīng)的文件夾和文檔.另外模板管理也可以將科研知識庫和學(xué)科資源庫定制到不同科研項目中,為科研人員提供更為精準(zhǔn)的科研支撐.

3.4.2 科研協(xié)同功能

科研協(xié)同功能是科研協(xié)同平臺的核心,它為科研人員提供了協(xié)同工作的工具和引導(dǎo).團(tuán)隊管理提供團(tuán)隊建設(shè)工具,項目負(fù)責(zé)人在建立項目后,可以將跨部門人員加入到項目中來.然后對項目人員進(jìn)行角色定義,主要包括項目負(fù)責(zé)人、項目助理及項目成員.一般建立項目的用戶即項目負(fù)責(zé)人,當(dāng)然也可以在后期設(shè)定,以方便虛擬項目團(tuán)隊管理.項目負(fù)責(zé)人具有項目所有權(quán)限,項目助理協(xié)助項目負(fù)責(zé)人管理科研項目文件夾和文檔,項目成員協(xié)同工作.項目管理提供項目的創(chuàng)建、發(fā)布通知、管理項目文檔功能.文檔管理則是在私有云盤的基礎(chǔ)上,科研人員管理自己的文檔.公告管理是項目進(jìn)行通知、日常聯(lián)系的工具.共享管理則能支持科研人員直接將自己的文件夾或文檔共享給其他平臺用戶,方便彼此的相互協(xié)同.外鏈管理作用與共享管理基本相同,區(qū)別主要在于外鏈適用于非平臺用戶,從而擴(kuò)大了協(xié)同范圍.

3.4.3 資源管理功能

資源管理功能主要為科研人員提供科研知識和資源支持,包括科研知識庫與學(xué)科資源庫.科研知識庫是所有科研活動都可能涉及到的知識資源,如論文期刊目錄、期刊索引信息等,為科研人員提供科研成果發(fā)表的參考; 也可以包括一些科研技巧,如科研方法介紹、論文的引用格式等.而科研知識庫不但提供這些知識文檔,同時也鼓勵科研人員分享自己的科研經(jīng)驗,為其他科研人員提供借鑒.學(xué)科資源庫則直接為相同學(xué)科的科研人員提供本學(xué)科的學(xué)術(shù)和研究資源,如DEA分析套件、MATLAB數(shù)據(jù)分析工具、專業(yè)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫、學(xué)科碩博論文等.缺少信息平臺的支持,許多科研人員花費大量的經(jīng)費和時間收集到的學(xué)科資源或科研工具只能在小范圍內(nèi)使用,而其他科研人員則很少能利用到,造成經(jīng)費和時間上的浪費.而通過學(xué)科資源庫,能夠集中經(jīng)費,一起購買本學(xué)科研究中使用的科研工具和數(shù)據(jù)庫,共享使用,省時省力.同時學(xué)科資源庫中也能不斷積累一些論文資源,而這些論文資源由于被其他科研人員調(diào)研過,因此有更高的應(yīng)用價值.

科研協(xié)同平臺最主要的功能是科研協(xié)同,科研管理和資源管理分別為科研協(xié)同提供管理流程和科研資源的支持,以支持科研協(xié)同更方便地開展.科研管理和資源管理需要科研管理人員進(jìn)行定制和開發(fā),并不斷根據(jù)科研項目申報和管理的需要更新科研流程模板.同時科研支撐部門也需要積極提供科研資源,積極構(gòu)建科研知識庫.科研知識庫和學(xué)科資源庫的構(gòu)建是長期的過程,不但需要科研支撐部門不懈努力,還需要科研人員積極貢獻(xiàn)自己的成果和知識,提高共享意識,積極協(xié)同.

4 科研協(xié)同平臺實現(xiàn)及應(yīng)用

4.1 科研協(xié)同基礎(chǔ)平臺

科研協(xié)同基礎(chǔ)平臺即私有云盤系統(tǒng).本方案中私有云盤系統(tǒng)采用4臺高性能服務(wù)器分布式部署架構(gòu),兩臺Web服務(wù)器組成高可用的負(fù)載均衡集群,負(fù)責(zé)云盤文件系統(tǒng)的管理,兩臺存儲節(jié)點管理服務(wù)器負(fù)責(zé)分布式存儲及存儲節(jié)點管理.服務(wù)器采用高性能存儲一體機(jī),每臺服務(wù)器配置4塊CPU,48 TB的SAS硬盤和NL-SAS硬盤,然后每臺服務(wù)器作raid10,提高存儲的安全性.利用兩臺虛擬機(jī),提供Office預(yù)覽服務(wù),實現(xiàn)文檔的在線預(yù)覽.系統(tǒng)調(diào)用UCS統(tǒng)一通訊平臺接口,實現(xiàn)郵件、手機(jī)短信和微信提醒.統(tǒng)一通訊平臺能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)教工號,通過包括短信、郵件等多種方式發(fā)送提示信息[22],因此避免了科研協(xié)同平臺開發(fā)多種信息提醒接口.系統(tǒng)再通過IDS統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)接口,實現(xiàn)用戶校內(nèi)賬號的統(tǒng)一.然后再通過API接口,實現(xiàn)與校園微信企業(yè)號的對接,用戶能夠在不安裝手機(jī)客戶端的情況下,直接使用微信管理平臺文檔.其硬件部署架構(gòu)如圖7所示.

圖7 私有云盤硬件部署架構(gòu)圖

私有云盤的功能核心是“云存儲算法”[23].該“云存儲算法”采用了基于內(nèi)容尋址的存儲及索引技術(shù).在存儲文件內(nèi)容的時候,首先對所存儲內(nèi)容片斷執(zhí)行該云存儲算法,從而得到該文件數(shù)據(jù)的數(shù)字簽名ID,由這一ID與存儲信息的元數(shù)據(jù)一起構(gòu)成所訪問文件數(shù)據(jù)的實際有效地址,應(yīng)用程序或用戶只有通過文件數(shù)據(jù)的ID才能存取文件內(nèi)容數(shù)據(jù),由此提高了文件存儲的安全性.同時,當(dāng)有相同內(nèi)容文件數(shù)據(jù)要存儲時,系統(tǒng)會對所存儲內(nèi)容的本身按照該云存儲算法進(jìn)行解析,進(jìn)而得到同樣數(shù)據(jù)的同樣標(biāo)識符,避免了同樣數(shù)據(jù)的重復(fù)存儲.同時系統(tǒng)在管理該文件數(shù)據(jù)的內(nèi)容地址的時候,對該內(nèi)容地址進(jìn)行二次hash索引,并把該hash索引以一定方式編排組織為hash索引環(huán),把該二次hash索引值作為在大量數(shù)據(jù)中快速檢索的依據(jù).

4.2 技術(shù)開發(fā)架構(gòu)

科研協(xié)同平臺采用J2EE架構(gòu)進(jìn)行開發(fā)實現(xiàn).底層數(shù)據(jù)庫采用MySQL,同時使用Ehcache提高緩存能力,Ehcache是一個Java實現(xiàn)的開源分布式緩存框架,可以有效地減輕數(shù)據(jù)庫的負(fù)載,可以讓數(shù)據(jù)保存在不同服務(wù)器的內(nèi)存中,在需要數(shù)據(jù)的時候快速存取.中間件使用Tomcat,開發(fā)框架采用Spring＋SpringMVC,數(shù)據(jù)持久化框架使用Hibernate和Redis.Redis作為內(nèi)存數(shù)據(jù)緩沖系統(tǒng)具有很高的性能,而且 Redis中的數(shù)據(jù)還可以根據(jù)需要進(jìn)行持久化到磁盤中,以便服務(wù)器重啟后數(shù)據(jù)能夠恢復(fù).在展現(xiàn)方面,以新興的HTM5、CSS3、移動技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合JS、AJAX、XHTML、DIV等技術(shù),利用成熟的開源框架進(jìn)行業(yè)務(wù)系統(tǒng)用戶交互處理.其技術(shù)開發(fā)架構(gòu)如圖8所示.

圖8 技術(shù)開發(fā)架構(gòu)圖

4.3 應(yīng)用效果及創(chuàng)新點

該系統(tǒng)在實際應(yīng)用中,能夠?qū)崿F(xiàn)以下效果:

(1) 單點登錄及多終端支持.通過單點登錄,實現(xiàn)科研協(xié)同平臺與信息門戶的集成.用戶登錄信息門戶后,可以直接進(jìn)入科研協(xié)同平臺,進(jìn)行文件的管理和共享.通過私有云盤提供的PC客戶端和手機(jī)客戶端,實現(xiàn)了泛在的科研協(xié)同支持.

(2) 項目管理及協(xié)同支持.科研協(xié)同平臺中,項目管理是其核心.每個用戶都能創(chuàng)建項目,在創(chuàng)建完成后可添加起止時間,可以將跨部門用戶組成項目團(tuán)隊,可以對團(tuán)隊人員設(shè)置相應(yīng)權(quán)限.項目在創(chuàng)建時,根據(jù)模板,自動生成相應(yīng)的文件夾.在項目進(jìn)行過程中,可以隨時面向全體成員發(fā)布通知公告.同時每一步的進(jìn)展,即文件夾或文檔的變動,都能以郵件和消息的形式通知到相關(guān)成員.

(3) 文檔管理支持.科研協(xié)同平臺中,文檔管理更為人性化,采用了類Windows文件操作界面,改變了傳統(tǒng)的表單式提交方式和列表式展示.項目成果進(jìn)行到科研管理流程的相應(yīng)階段,可以直接在平臺中提交階段文件到指定目錄中,供科研管理部門收集管理.

與其它同類科研協(xié)同平臺相比,該系統(tǒng)的創(chuàng)新之處主要在于:

(1) 基于文檔的科研協(xié)同流程創(chuàng)新.其它各類科研協(xié)同平臺,或以管理為核心,或以交流為核心,而沒有以協(xié)同最重要的載體—―文檔為核心.而協(xié)同最重要的行為就是協(xié)同文檔創(chuàng)作.私有云盤為協(xié)同文檔創(chuàng)作提供了技術(shù)環(huán)境,同時技術(shù)的變革也必然帶來流程的變革.科研協(xié)同流程不是以管理為核心,而是以文檔為核心,圍繞如何共享科研文檔,如何協(xié)同創(chuàng)作文檔開展.

(2) 基于文檔的科研管理流程創(chuàng)新.以往的科研管理流程,只是對科研業(yè)務(wù)的管理,沒有也無法做到在系統(tǒng)中管理海量的科研文檔.而當(dāng)私有云盤解決了這一問題后,那么科研管理流程就需要進(jìn)一步改變,使得科研業(yè)務(wù)的管理深入到科研工作之中,對科研協(xié)同進(jìn)行在線監(jiān)督,對科研文檔進(jìn)行收集保存.

(3) 基于文檔的科研資源共享方式創(chuàng)新.科研資源不再分散的保存和共享,而是以學(xué)科庫和知識庫的形式,存儲于私有云盤之中.常用的科研資源平臺,如論文資源庫,雖然資源豐富,但全文檢索功能并不完善,論文下載并不方便,而且受校園網(wǎng)環(huán)境限制,校外人員使用不便.而科研協(xié)同平臺借助私有云盤,將常用資源歸集到相應(yīng)目錄中,并設(shè)置權(quán)限供研究人員共享使用;而且通過全文檢索功能,能夠?qū)λ形墨I(xiàn)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行檢索.另一方面,該平臺支持研究人員上傳個人的共享資料,使得資源積累具有可持續(xù)性.

因此基于私有云盤的科研協(xié)同平臺,無論對于科研管理部門,還是科研人員都能提供較好的信息技術(shù)支持,并取得較好的效果.

5 結(jié)語

科研協(xié)同平臺以私有云盤為基礎(chǔ),以科研項目管理和協(xié)同流程為導(dǎo)向,通過文件的泛在存取,無縫對接科研過程,為科研過程提供全方位的協(xié)同支持.該平臺實現(xiàn)了科研文件資源的便捷存儲共享和科技成果的共同創(chuàng)作,達(dá)到了過程可跟蹤、安全有保證、成果可利用的協(xié)同要求,創(chuàng)造了科研人員信任、安全的科研資料存儲與分享的協(xié)同平臺.

基于私有云盤的科研協(xié)同平臺的意義在于打破了以往科研管理與科研實際過程脫節(jié)的問題.流程管理的每個節(jié)點都可以有相應(yīng)的文件成果支持.科研過程文檔的沉淀,也有利于同類項目的參考和復(fù)用.科研過程的信息化也有助于科研評價,可以根據(jù)科研過程數(shù)據(jù),結(jié)合科研成果,進(jìn)行相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)科研項目成功的關(guān)鍵因素,從而提高科研項目的成功率.

基于私有云盤的科研協(xié)同平臺也有利于校企協(xié)同.高?？蒲谐晒绾芜M(jìn)行轉(zhuǎn)化,一直是科研管理者關(guān)心的問題.通過基于私有云盤的科研協(xié)同平臺,能夠邀請企業(yè)項目人員在早期參與到項目中來,查看項目資料,了解項目進(jìn)度,及時提供企業(yè)的需求和資料,及時反饋應(yīng)用信息,提高科研成果的應(yīng)用水平.