二维码技术在高校信息化中的应用探究

朱居正

摘 要：随着智能手机的普及和移动互联网的兴起，扫码成为一种新的生活方式。高校如何利用好二维码这一新型信息传播平台，加快校园信息化建设，加快管理和教学创新成为一个新的课题。文章在分析二维码在高校的应用现状及可行性的基础上，从安全管理、课堂管理、学生考勤、考务、图书管理、资产管理等方面探讨了二维码在高校信息化中的应用。

关键词：智能手机；二维码；高校；信息化

中图分类号： G434 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2015）18-0084-04

一、二维码概述

1.二维码的概念

二维码诞生于20 世纪 80 年代，以日本和韩国运用最为成熟。我国二维码技术研究起步较晚，于1993年开始研究，直到2006年才推出二维码业务，但由于受到移动网络速度慢、智能手机不普及等诸多因素限制，二维码一直没有发展起来。直到近两年，随着智能手机的普及和移动互联网的兴起，特别是微信、支付宝钱包等应用的推波助澜，二维码才“火”了起来。

二维码是利用比特流的概念，将某种特定的几何图形按照一定的规律以黑白相间的方式分布在平面上，黑点出现表示“1”，不出现表示“0”，来记录数据符号信息，从而被光电扫描设备自动识读并处理的。[1]目前，国际上最主流的码制是QR码制（如图1所示）。

2.二维码的分类

根据二维码的编码原理、结构形状的不同，可分为行排式二维码和矩阵式二维码。[2]

（1）行排式二维码，在编码和识读原理方面继承了一维码的特点，可按应用需要堆积成两行或多行，在识读设备、条码印刷等方面完全兼容一维码，具有代表性的有Code 49、Code 16K、PDF417等（如图2）。

（2）矩阵式二维码以点的排列组合来确定所代表的意义。具有代表性的有Code one、QR Code、Data Matrix、Maxicode等（如图3）。

我国于1993年开始研究二维码技术，以矩阵式二维码为主要方向，取得了一定进展。目前自主研发较为成功的有矽感GM码、龙贝码、紫光U码、汉信码等。目前汉信码已被确立为国家标准，正在推进投入商用（如图4）。

3.二维码的特点[3]

（1）编码信息量大：可存储多达1850个大写字母或2710个数字或1108个字节或500多个汉字，而一维码只能容纳13位数字，比一维码信息容量高几十倍。

（2）编码范围广：可以编码文本、图片、声音、签名、指纹等能够数字化的信息，可以编码多种语言。

（3）容错能力强：具有纠错功能，当二维码因污损、褶皱、破损、老化等引起局部损坏时，仍然能够正确识读，理论上容许损毁面积高达50%。

（4）可靠性高：译码错误率不超过千万分之一，远低于一维码百分之二的误码率。

（5）防伪保密性好：可引入加密技术对二维码进行加密。

（6）成本低，易制作，持久耐用，防热防磁性好。

（7）易识读：形状、尺寸大小比例可变，识读距离大。

（8）二维条码可以使用激光或CCD识读设备，如今最常见、最普通的识读设备是智能手机。

二、二维码在高校的应用现状和可行性

在国外高校，二维码应用比较广泛。例如，英国巴斯大学图书馆，[4] 在目录检索系统中每本书或期刊都有一个QR二维码。通过扫码，读者可以在手机上保存该书的题名、作者、索书号以及书架号等准确的存放位置，可以非常快捷地找到此书。

近些年，国内高校也开始使用二维码技术来加快校园信息化进程。例如，厦门大学在2012年启动了二维码校园信息系统试点工作，[5] 成为全国高校中第一个包含教师信息、人文与自然景观等在内的整套二维码信息系统。师生可以用手机随处扫描校园里印刷的二维码，获取各种信息。

如今，二维码技术已发展得相当成熟，使得二维码技术在高校信息化建设中应用变得可行。

第一，制作和发布“门槛”低。二维码制作和发布已经不再需要专业的设备和工具，互联网上有很多免费的二维码生成软件，可编辑文本、网址、电话、短信、名片、电邮、WIFI热点信息等，使用普通的打印机和普通的打印纸，打印出的二维码即可满足使用要求，制作和发布成本相当低；

第二，智能手机的普及。目前，大学生群体中智能手机普及率已达到98%以上，只要具有拍照功能，再下载一个二维码扫码APP，手机就变身成了一个二维码识读器。

第三，二维码引领了一种新的生活方式，深受大学生群体追捧和喜爱，拿出手机扫一扫成为一种时尚。

三、二维码在高校信息化中的应用

1.安全管理信息化

校园安全一直是高校管理工作中的重中之重，大部分高校的大门、图书馆、行政楼和宿舍都要通过身份认证才可以进入。传统的人工验证身份的方式费时费力，人流量较大的时候很难一一验证，容易有“漏网之鱼”，这种方式不能很好地保证校园安全。

如果将门禁系统与二维码结合起来，即可实现电子认证，为在校学生、教职工和工勤人员每人分配一张包含个人信息的二维码，用纸质的或手机中保存的二维码图片对着入口处的识读器上一刷，即可获得认证。对于临时来访人员，可通过发送临时二维码的方式来完成认证。由于二维码具有唯一性，可针对不同人员设定不同权限。例如，男生进不了女生宿舍、访客的临时二维码进不了学生宿舍、除维修部门以外的工勤人员不能进入行政楼等。这样既减轻了校园管理人员的工作量，又能最大程度上保证校园安全。

2.学生考勤信息化

二维码具有唯一性，可引入加密技术。[6] 软件加密可以利用口令、指纹、照片等方式进行加密和验证。大学中很多课程都采用合班上课的方式，由于上课人数多，出勤率低，冒名签到（答到）的现象很严重。而利用二维码进行电子签到就可以解决这类问题。

二维码考勤系统所需设备包括：识读器、生成软件、数据中心等（如图5）。在教室讲台处安装识读器，学生进班扫描储存有个人信息的二维码或手机中保存的二维码图片，教师就可从电脑上非常直观地看出学生的出勤情况。由于每个人的二维码都不相同，因此这种方式不仅能够极大地提高考勤效率，还能有效杜绝冒名答到的现象发生。

3.课堂教学信息化

二维码可编码文本、图像和网址等，即拍即现，是课堂拓展知识的纽带，可以极大地提高教学资源应用的效率。

在课堂上，学生用手机扫描印刷在书上的或多媒体课件中的二维码，就能快速在手机上显示“小知识”或打开相应的网页，直接在手机上浏览学习。

在实验课上，学生扫描设备上的二维码，就能快速获取实验步骤、设备的使用方法和注意事项等信息（如图6）。[7] 这种新的教学方式，不仅能够突破平面媒体的限制，走向数字网络世界，扩展知识，开阔学生视野，还能极大程度地激发学生“扫码学习”的兴趣和热情，这种“遇到疑问扫一扫”的学习方式可以弥补课堂学习的时空不足，实时解决学习中遇到的问题，减少问题的积压。

4.考务信息化

大学每年都有很多考试，每次考试都要制作、发放很多纸质准考证，不仅浪费很多纸张，不节能环保，而且纸质准考证很容易丢失，学生补办比较麻烦，来不及补办的将会错过考试。

通过二维码代替准考证，不仅节约了资源，还能有效防止考生通过替换准考证上的照片来替考的现象。高校可以把考生的个人信息储存到二维码中，发布到教务系统，考生可登录系统自行下载自己的二维码，保存到手机或者打印出来。如果考前丢失，不需任何补办手续，再下载或打印即可。如果二维码被他人盗取，需立即挂失，系统注销原来的二维码，重新生成新的二维码。考生参加考试时，把纸质二维码或手机保存的二维码在识读器上一扫，联网电脑上自动显示考生信息，监考老师即可验证考生身份（如图7）。

5.图书管理信息化

目前，大部分高校图书馆仍然使用一维码来管理图书，读者通过检索系统搜索图书的书名、作者、索书号以及存放位置，抄下来去书库寻找。由于图书管理员在摆放图书时没有规律可循，图书归位时按大类随意放到书架上，读者在众多书目中寻找一本书是一件费时费力的事。

在图书管理系统引入二维码，将图书的书名、作者、索书号以及精确到几号书屋几号书架几层的准确存放位置存储进二维码，读者可以在检索页面扫码快速找到需要的图书。借书时，在自助终端扫码读者个人二维码和图书上的二维码实现自助借书。还书时，扫描图书上的二维码即可实现自助还书。图书管理员在整理退还的图书时，可以用手机扫描图书上的二维码获得该书的准确存放位置，快速归位。因此，二维码技术和图书管理结合，将极大地简化图书管理的工作，提高管理效率和管理效果。[8]

6.资产管理信息化

高校固定资产具有使用周期长、价值高、种类多、使用分散等特点，给资产管理工作带来很多麻烦，经常出现账物不符、存放混乱、放置方式不对等问题。目前高校资产管理大多仍使用一维码管理，由于一维码只能存储一串数字，不能存储汉字，资产盘点时依赖于导入有完整数据库的扫描枪，一旦条码褶皱、污损或老化，往往无法读取，需要人工抄下条码，事后人工复核。而且出于成本原因，资产管理部门配备的扫描枪很少，一般是1-2个，大规模资产盘点时工作量大，效率低。

在资产管理系统中引入二维码技术，为每个物品制作包含名称、型号、使用部门、使用人、存放地点、入库日期、存放要求等信息的二维码。由于二维码具有存储信息量大、使用寿命长、纠错能力强、防磁功能好等优势，不会因为标签褶皱、污损或老化而无法读取。在大规模资产盘点时，智能手机即可作为扫码设备用，逐一扫描实物上的二维码，手机上就会显示详细信息，便于和实物信息核对，[9]这样可以有效避免漏检、错检、偷梁换柱、以次充好等现象的发生，有效地提高资产管理工作的准确性和资产盘点的效率。

四、二维码信息安全

如今，由于二维码制作和发布没有门槛，借助二维码传播恶意网址、发布手机病毒等不法活动也逐渐多了起来。此前，央视曾曝光过“二维码”吸费骗局，二维码安全问题不容忽视。

首先，涉及个人信息的二维码，极其容易被不法分子复制用以非法目的。目前，二维码的安全主要靠信息加密技术来实现，[10]涉及重要个人信息时常常采用双重加密技术来确保信息安全（如图8）。但加密并不是100%安全，不能完全杜绝个人信息的泄露。我们不排除不法分子利用信息技术破解个人信息，从而给二维码用户信息安全带来威胁。

其次，虽然二维码本身不会携带病毒，但很多病毒却可以利用二维码扫码下载。当用户扫码后，手机会链接到钓鱼网站或下载病毒、木马程序、恶意代码等。

因此，用户要养成安全意识，不随意扫来源不明的二维码，对涉及个人信息的各种二维码凭证（比如：印有实名信息二维码的火车票、门票等）不要随意丢弃，养成良好的保护个人信息的习惯，以免被不法分子利用。

五、结论与展望

本文介绍了二维码技术的概念、分类和特点，二维码在高校管理中的应用现状和可行性分析，主要探究了二维码在校园信息化建设中的应用，可以想象未来的大学校园，人手一张的二维码就如同身份证、一卡通一样，所有的教职员工和学生扫码出入学校、扫码考勤、扫码学习、扫码借还书、扫码进入考场，甚至扫码购物吃饭等等。虽然，目前二维码的应用和发展仍然存在一些问题，诸如码制不统一、信息安全等，但我们有理由相信，随着应用需求的增长和对二维码技术的不断改进，这些问题都能够被克服，二维码技术的广泛应用将是必然的趋势。

参考文献：

[1]韦元华，舟子.条码技术与应用[M].北京：中国纺织出版社，2003.

[2]中国标准出版社.条码国家标准汇编[M].北京：中国标准出版社，2004.

[3][5]陈刚.手机二维码在校园中的应用[J].低碳世界，2014（13）：320-321.

[4]邱茜，毛芸，钊林真.二维码在高校图书馆中的应用研究[J].河南科技，2013（1）：215-216.

[6]谢思源.二维码技术及其防伪应用浅析[J].印刷质量与标准化，2013（12）.

[7]邹文阁.二维码技术在实验室管理中的应用[J].黑龙江粮食，2014（5）：52-53.

[8]习亚萍，李娟，韩萌等.二维码在图书馆的应用探析[J].晋图学刊，2014（5）：31-34.

[9]孙蔚，吴杨.二维码技术在高校实训资产管理系统中的应用[J].电子制作，2014（7）.

[10]于英政.QR二维码相关技术的研究[D].北京：北京交通大学，2014. （编辑：李晓萍）