基于校园一卡通的学生活动智能管理系统的研究

侯 颖，李小聪，段渭军，黄体富

（西北工业大学 电子信息学院，陕西 西安 710072）

基于校园一卡通的学生活动智能管理系统的研究

侯 颖，李小聪，段渭军，黄体富

（西北工业大学 电子信息学院，陕西 西安 710072）

基于校园一卡通平台的学生活动管理系统实现了对学生在校活动的管理及查询，提高了学生活动管理效率，能及时了解学生身心发展及需求，对促进学生的全面发展，改善高校的精神风貌及数字化校园建设都将起到积极的作用。

校园一卡通；学生活动；.NET；ASP.NET；ADO.NET

一、基于校园一卡通的学生活动管理系统的硬件组成及其运行环境

本研究包括终端机数据采集、数据分析和基于校园一卡通的学生活动管理系统三部分。本文主要研究第三部分。

系统硬件组成：校园一卡通、终端刷卡机、后台服务器、一卡通系统后台服务器和学生活动管理系统。

校园内分布的终端刷卡机通过非接触式读卡器来完成对校园一卡通的读取工作，将学生刷卡记录信息存储在终端刷卡机上，通过数据通信协议将终端刷卡机的数据上传到服务器上，数据分析并添加到相应的数据库中，学生活动管理系统通过ADO.NET技术完成数据的查询操作。该系统的集成开发环境为Visual Studio 2005；开发语言为C#；采用微软的ASP.NET和ADO.NET技术；后台使用Windows Sever 2003操作系统、IIS服务器、SQL Sever 2005数据库。系统运行环境如图1所示。

二、学生活动管理系统的结构设计

系统设计拟采用现在流行的B/S模式，从系统的可靠性、易用性、易维护性等角度综合考虑，此模式是比较理想的，传统的C/S模式可扩充性、可重用性不好，对客户端的配置要求较高，而B/S模式用户端只需较低的配置就可获得不错的性能和服务。

三、学生活动管理系统总框图及各子系统功能设计

1.学生活动管理系统（总框图如图2所示）

该系统运行的前提是已完成学生活动数据记录的采集与数据分析。学生活动管理系统包括：上课考勤管理子系统、文体活动管理子系统、图书馆借阅管理子系统、实验（机房）管理子系统、门禁管理子系统、圈存管理子系统、消费管理子系统、财务收缴管理子系统、教务管理子系统。这些子系统的功能结构大体相似，现分类阐述。

2.各子系统功能结构设计

（1）学生上课考勤、文体活动、图书馆借阅、实验（机房）、门禁、圈存管理子系统功能结构模块如图3所示。

1）系统设置：包括全局定义（学校名称，浏览器访问端口号，每月开始统计日期，每学期开始日期，夏季、冬季开始结束的时间设定）；节假日定义（节假日新增、修改、删除等）；假类定义，如事假、病假等。

2）基础管理：院系管理，院系增加、删除、修改；场地（教室）管理，场地新增（场地名称、序号、指定设备名称等）、修改；学生管理，各学院学生新增、修改、打印、导入、导出、查询等。

3）记录报表：根据不同时间段查询学生活动记录，主要包括学生各种活动情况报表、学生各种活动情况明细、班级各种活动情况报表、班级各种活动情况说明等；请假录入，学生登录系统进入请假录入，录入请假起止日期、假类、原因等，教师及管理人员登录系统查看请假信息，审批请假信息；学生活动轨迹查询，学生不同时段的活动轨迹可一目了然。

4）设备管理：设备定义，新增（设备编号、设备名称、IP地址、通讯方式、端口等）、删除、修改设备；为设备指定人员。

5）系统管理：包括用户定义；密码修改。

（2）学生日常消费、财务收缴子系统功能

1）基础资料：实现学生基本信息管理（新增、修改、删除）。

2）消费管理：学生每次消费额数设定、消费密码设定与更改等。

3）查询报表：学生水电、餐饮、超市购物、校车消费、医务消费的阶段性查询，统计出学生水电使用情况，根据不同检索条件实现学生日常消费查询及报表打印，对学生消费水平分析，能够了解学生的喜好、消费水平、对改进餐饮等服务将起到积极的作用；通过财务收缴管理系统了解学生缴纳学费、住宿费等情况，如缴纳时间，实收、应收、欠费、奖助学金、学生银行贷款等信息。

4）充值管理：对学生的一卡通充值时间、充值费用、使用时间进行管理。

5）设备绑定：不同场地绑定不同的终端设备。

（3）学生教务管理子系统功能

学生教务管理子系统主要包括：学生的学籍注册、学生选课、等级考试报名等；学生选课可实现查询必修课程、选修课程、任课教师、上课人数、上课地点、开课结课时间、课程学分，修改所选课程、删除所选课程；等级考试报名包括：考试名称、考试时间、考试费用等。

四、数据库的设计

数据库的设计与优化是本系统的一个关键问题，其设计好坏直接影响后台数据管理子系统的查询性能、统计性能等关键功能。由于学生活动数据量非常大，为了避免数据冗余，后台数据库设计采用关系数据库设计模型，并且数据库基本满足了3NF范式标准。

系统数据表主要有学生信息表、教师信息表、课程信息表、教室场地信息表、班级信息表、院系信息表、用户表、请假表、学生活动记录数据表、一卡通数据表、设备表、全局定义表、节假日信息表、学生上课明细表、学生上课考勤表及其他活动数据表，数据库设计使用Microsoft SQL Server 2005。

五、系统实现关键技术研究

1.学生活动管理系统不同角色的登录

不同用户（管理员、教师、学生）享有不同权限，ASP.NET默认的数据源是SQL Server使它有现成的Membership提供程序，可以在数据表里设置各个角色的status值，登录时根据status值来判断用户的角色，进而进入不同的系统界面，还可以把登录的用户身份存入session[“user”] =“管理员or教师or学生”，然后在Page_Load()中判断用户身份，根据身份再把后台管理页做显示或隐藏处理，本系统采用第一种方法实现不同角色用户的登录。

2.课程表、活动安排等信息的导入数据库

学生活动的安排及课程表等的数据文件大多数是Excel文件，其实现主要是通过编程方式，例如课程表信息的导入代码如下：

点击导入按钮，则弹出导入成功，数据库里会增加一个名为sche_neweast的数据表。

3.学生请假功能的实现

学生请假功能主要包括：请假序号、姓名、学号、请假起止日期、原因、类别、当前状态、处理人、消假等，管理员可对请假信息进行审批。学生登录请假模块，录入请假信息之后，通过SQL语句插入到数据库中，管理员或教师登录可以把未审批的请假信息显示出来，通过更改数据库的状态完成请假审批工作，学生登录查看请假审批状态。

4.学生活动轨迹查询

Google Chart API能动态生成图表，返回一个与输入的URL相对应的PNG格式图像，可生成折线图、条形图、饼图等类型图像。每种类型，可指定其大小、颜色和标签等属性。通过在标签里嵌入URL，在网页中包含Chart API图像。[1]当在浏览器中显示该网页时，Chart API在页面中产生图像，要想使用Google Chart API统计学生活动轨迹，必须要符合其格式要求，http://chart.apis. google.com/chart?chs=200*150&chd=s:helloworld&cht= lc&chxt=x,y&chxl=0:|ma|sd|DsD|DSA|1:||50+kb，chs表示图表大小；chd是图表数据；cht是图表类型；chxt指明x轴和y轴；chxl是x轴和y轴标签。本系统即是利用Google Chart API生成学生的活动轨迹，如需要查看学生的请假记录，要统计出学生每个月请假的次数，根据上面的格式填写准确的数据就可以统计出学生各个时间的请假图表，它能够反映出学生一段时间内的请假次数和集中月份，从而可以针对学生情况了解学生的发展及动态，为学生管理工作提供参考价值。

5.学生照片批量导入

学生活动管理系统中的学生照片数据量很大，一张张导入工作量是非常大的，根据需求笔者及同事开发了照片批量导入模块，此模块采用多线程技术和数据流技术将照片转换为二进制数据。学生照片采用匹配学号的方式导入，将学生照片存储在某一路径下，点击照片上传，即可为学生匹配相应的照片信息，将照片信息以二进制的格式存入数据表中，并提示不存在的照片信息。

六、系统部分效果

学生活动管理系统根据时间字段查询班级上课情况报表如图4所示。学生上课周刷卡率轨迹图如图5所示。

七、结束语

基于校园一卡通平台的学生活动管理系统的实现提高了学生活动管理的效率，学生活动记录查看方便快捷、统计准确，通过学生活动记录的查询及轨迹查询可以分析出学生的发展状况、需求及其他情况，对学生活动的后期管理将提供可参考的价值，同时也对教师教学情况一目了然，真正实现学生活动管理的科学化、规范化、智能化、统一化、无纸化，促进了数字化校园和教育信息化建设。☉

[1]Google Chart API介绍.[EB/OL]http://jwgfmyz. blog.163.com/blog/static/109130080200911311031367/. 2011.3.3.

（编辑：杨馥红）

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1673-8454(2011)21-0041-03