數(shù)字化校園一卡通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

邵國(guó)強(qiáng) 賈美娟 張百順 大慶師范學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院

早在2001年我國(guó)教育部便提出了“教育信息化”的概念，在2004年更是將“教育信息化、構(gòu)建數(shù)字化校園”寫入正式文件中，明確指出要實(shí)施“教育信息化建設(shè)工程”，隨著該工程的推薦，高校各種校園卡出現(xiàn)，如學(xué)生證卡、食堂飯卡、圖書館借閱證等等，這些校園卡雖然在一定程度上方便了學(xué)生，但是不同校園卡的應(yīng)用系統(tǒng)多不兼容，使學(xué)校統(tǒng)一管理難度提升，故而本文對(duì)一卡通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行分析，以為高校相關(guān)部門提供參考。

1 數(shù)字化校園與校園一卡通概述

1.1 數(shù)字化校園概述

“數(shù)字化校園”是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等以數(shù)字化信息為依托，對(duì)學(xué)校各種信息資源全面進(jìn)行數(shù)字化，使學(xué)校的資源得以充分利用，最終實(shí)現(xiàn)教育的信息化以及管理的規(guī)范化。數(shù)字化校園具有集成性、虛擬性以及開放性等特征，集成性是指以學(xué)校教育資源為核心將各種信息集成，構(gòu)成集成性的系統(tǒng)；虛擬性則是指校園使用者所處的空間不被局限，而可以通過虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行使用；互聯(lián)網(wǎng)的開放性與共享性也決定了數(shù)字化校園的開放性。故而構(gòu)建一卡通系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)滿足這些特性。

1.2 校園一卡通概述

“校園一卡通”是指學(xué)生在學(xué)校生活范圍內(nèi)能夠用一張IC卡來實(shí)現(xiàn)各種活動(dòng)，最終達(dá)到“一卡在手，走遍校園”的目的，該種方式不但能方便學(xué)生，還能使學(xué)校的管理更加快捷有效。隨著高校信息化的建設(shè)，當(dāng)前多數(shù)高校的校園網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)比較完善，也在小范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了“一卡通”，然而這一“一卡通”是“獨(dú)立”存在的，不同領(lǐng)域的“一卡通”沒有完全金融，故而需要構(gòu)建一個(gè)全面的系統(tǒng)，將這些功能均融入進(jìn)去，以方便高校學(xué)生及高校管理。

2 校園一卡通系統(tǒng)設(shè)計(jì)概況

2.1 校園一卡通系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)與原則

校園一卡通的建設(shè)目標(biāo)是為高校的教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)以及高校管理提供便捷的電子化服務(wù)，同時(shí)將該系統(tǒng)與學(xué)校其他的業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合以使數(shù)據(jù)能夠共享，最終提升學(xué)校的數(shù)字化建設(shè)水平以及管理水平。其涉及的原則為總體規(guī)劃、分步實(shí)施，將各種資源充分利用。具體來說，校園一卡通的系統(tǒng)必須能夠?qū)W(xué)校的各種活動(dòng)均融入該系統(tǒng)之中，利用多層架構(gòu)使校園卡服務(wù)門戶實(shí)現(xiàn)集成，同時(shí)考慮其安全性與可維護(hù)性，以確保該系統(tǒng)的合理性。

2.2 校園一卡通系統(tǒng)的建設(shè)模式與功能模塊

在調(diào)查的基礎(chǔ)上結(jié)合本校情況，筆者認(rèn)為當(dāng)前高校一卡通系統(tǒng)的建設(shè)模式應(yīng)當(dāng)為“銀校企”模式，即銀行投資、學(xué)校管理使用、系統(tǒng)集成商進(jìn)行建設(shè)，三方互惠合作，最終實(shí)現(xiàn)互利共贏。筆者認(rèn)為，一卡通若要實(shí)現(xiàn)對(duì)高校功能的全面集成，必須具備以下模塊：校園消費(fèi)模塊、機(jī)房上機(jī)管理、圖書館管理、醫(yī)療信息管理、考勤管理系統(tǒng)、門禁管理、學(xué)籍管理、學(xué)生水電管理、校財(cái)務(wù)管理、體育場(chǎng)管理以及其他自助類服務(wù)，具體如圖2-1所示：

圖2-1 校園一卡通系統(tǒng)的功能模塊

3 校園一卡通系統(tǒng)中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)建設(shè)

3.1 校園一卡通共享數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

校園一卡通共享數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)的建設(shè)是一卡通系統(tǒng)的核心部分，必須要堅(jiān)持引用與自定相結(jié)合的原則、分階段建設(shè)原則、統(tǒng)一更新維護(hù)原則以及強(qiáng)制使用原則。其數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)需要依照國(guó)家技術(shù)總局文件的要求，結(jié)合不同高校所在的行政區(qū)劃、學(xué)校辦學(xué)類型、學(xué)校專業(yè)等進(jìn)行設(shè)定，最終構(gòu)建一統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。具體來說包括三大方面，分別是數(shù)據(jù)集的命名規(guī)范、標(biāo)的明明規(guī)范以及字段的命名規(guī)范，確定數(shù)據(jù)集的命名是“英文縮寫”還是“拼音縮寫”，以為后續(xù)的數(shù)字化校園建設(shè)奠定基礎(chǔ)。 另外，一卡通共享平臺(tái)的定位需要滿足高校整體需要，所以該數(shù)據(jù)庫(kù)中應(yīng)包含兩類數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)如圖3-1所示：

圖3-1 校園一卡通共享數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)整合示意圖

3.2 校園一卡通的數(shù)據(jù)交換

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換方能使一卡通整個(gè)系統(tǒng)鏈接于一體，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一集成，為高校的管理提供恰當(dāng)合理的參考數(shù)據(jù)，以方便高校的管理。筆者在分析之后，認(rèn)為ETL工具在數(shù)據(jù)交換中應(yīng)用較佳，在應(yīng)用該工具將各種數(shù)據(jù)采集之后再通過JMS消息交換服務(wù)工具與高校其他系統(tǒng)如機(jī)房、圖書館的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，從而構(gòu)建一體化的信息系統(tǒng)。

4 校園一卡通系統(tǒng)的功能擴(kuò)展

4.1 校園電子商務(wù)

在“互聯(lián)網(wǎng)+”理念的不斷深入下，校園電子商務(wù)也開始出現(xiàn)，這與社會(huì)上的B2C以及C2C相似，隨著校園電子商務(wù)的增多，校園一卡通也需要拓展其功能，以滿足學(xué)生校園電子商務(wù)需求。具體來說，可以分為以下幾種類型，分別是單純支付型、預(yù)約支付型、相互轉(zhuǎn)賬型。這樣能夠滿足不同學(xué)生的的需求。而且該種功能的增加具有較大的便利性，因?yàn)樾@一卡通本身的性能中便有身份認(rèn)證以及支付的功能，所以增加這些功能既能方便學(xué)生，也會(huì)成為一個(gè)新的亮點(diǎn)。

4.2 數(shù)據(jù)挖掘功能

在數(shù)字化時(shí)代中，各種數(shù)字背后均蘊(yùn)含著豐富的信息，所以一卡通系統(tǒng)中還可以設(shè)置一些數(shù)據(jù)深挖功能，為學(xué)生個(gè)人以及機(jī)構(gòu)提供一定的幫助。例如針對(duì)學(xué)生個(gè)人可以開發(fā)個(gè)人理財(cái)顧問服務(wù)、個(gè)人生活顧問服務(wù)以及個(gè)人健康顧問服務(wù)，比如依據(jù)學(xué)生的飲食習(xí)慣、偏好等，結(jié)合醫(yī)療最熟得出相應(yīng)的咨詢建議。針對(duì)機(jī)構(gòu)的如高校內(nèi)的商家，可以依據(jù)學(xué)生的消費(fèi)數(shù)據(jù)來劃分客戶群以及進(jìn)行采購(gòu)等，從而為商家提供便利。

5 校園一卡通的系統(tǒng)安全性

5.1 網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器安全

校園一卡通系統(tǒng)與學(xué)生各種信息密切，且會(huì)涉及到部分金融交易數(shù)據(jù)，所以必須要保障一卡通的系統(tǒng)安全性。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全來說，其系統(tǒng)平臺(tái)應(yīng)當(dāng)在防火墻技術(shù)的技術(shù)上采用VLAN技術(shù)，以確保該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全性。服務(wù)器是該系統(tǒng)的依托部分，故而還需重視服務(wù)器的安全，筆者認(rèn)為，采用雙機(jī)熱備的方式最佳，如果某一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障，另一臺(tái)則可以立刻接替其工作繼續(xù)運(yùn)行，從而保障一卡通系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

5.2 操作系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)安全

當(dāng)前校園部分IC卡的系統(tǒng)是Sun Solaris操作系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)這些獨(dú)立的系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡，校園一卡通系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)采用該操作系統(tǒng)，并配以O(shè)racle作為其中心數(shù)據(jù)庫(kù)，從而確保數(shù)據(jù)處理的穩(wěn)定性，另外，考慮到數(shù)據(jù)的重要性，該系統(tǒng)還可以利用磁盤陣列柜來實(shí)時(shí)備份這些數(shù)據(jù)，從而確保數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的完備與可靠。另外，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)安全還包括數(shù)據(jù)傳輸中的安全，在傳輸過程中運(yùn)用秘鑰或者加密卡等技術(shù)來確保各種信息的傳輸?shù)陌踩浴?/p>

本文是對(duì)數(shù)字化校園一卡通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行的探討，文章在簡(jiǎn)單概述了數(shù)字化校園與校園一卡通之后從校園一卡通系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)建設(shè)以及功能擴(kuò)展三方面進(jìn)行了探究，最后分析了校園一卡通的系統(tǒng)安全性，以期為高校相關(guān)部門提供一定的參考，同時(shí)拋磚引玉，希望有更多的學(xué)者參與其中進(jìn)行探討，以構(gòu)建起優(yōu)良的數(shù)字空間與信息共享環(huán)境，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化校園建設(shè)。

[1]王巍.數(shù)字化校園平臺(tái)下“校園一卡通”系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2017.

[2]戴瑩，李坤倫.基于數(shù)字化校園平臺(tái)的一卡通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2016，29(02):113-117.

[3]劉金榮.數(shù)字化校園一卡通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[J].廣西民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2015，(03):85-88.