数字化校园一卡通系统的设计与实现

邵国强 贾美娟 张百顺 大庆师范学院计算机科学与信息技术学院

早在2001年我国教育部便提出了“教育信息化”的概念，在2004年更是将“教育信息化、构建数字化校园”写入正式文件中，明确指出要实施“教育信息化建设工程”，随着该工程的推荐，高校各种校园卡出现，如学生证卡、食堂饭卡、图书馆借阅证等等，这些校园卡虽然在一定程度上方便了学生，但是不同校园卡的应用系统多不兼容，使学校统一管理难度提升，故而本文对一卡通系统的设计与应用进行分析，以为高校相关部门提供参考。

1 数字化校园与校园一卡通概述

1.1 数字化校园概述

“数字化校园”是利用先进的计算机技术、网络通讯技术等以数字化信息为依托，对学校各种信息资源全面进行数字化，使学校的资源得以充分利用，最终实现教育的信息化以及管理的规范化。数字化校园具有集成性、虚拟性以及开放性等特征，集成性是指以学校教育资源为核心将各种信息集成，构成集成性的系统；虚拟性则是指校园使用者所处的空间不被局限，而可以通过虚拟的网络环境进行使用；互联网的开放性与共享性也决定了数字化校园的开放性。故而构建一卡通系统也应当满足这些特性。

1.2 校园一卡通概述

“校园一卡通”是指学生在学校生活范围内能够用一张IC卡来实现各种活动，最终达到“一卡在手，走遍校园”的目的，该种方式不但能方便学生，还能使学校的管理更加快捷有效。随着高校信息化的建设，当前多数高校的校园网建设已经比较完善，也在小范围内实现了“一卡通”，然而这一“一卡通”是“独立”存在的，不同领域的“一卡通”没有完全金融，故而需要构建一个全面的系统，将这些功能均融入进去，以方便高校学生及高校管理。

2 校园一卡通系统设计概况

2.1 校园一卡通系统的建设目标与原则

校园一卡通的建设目标是为高校的教师教学、学生学习以及高校管理提供便捷的电子化服务，同时将该系统与学校其他的业务管理信息系统进行结合以使数据能够共享，最终提升学校的数字化建设水平以及管理水平。其涉及的原则为总体规划、分步实施，将各种资源充分利用。具体来说，校园一卡通的系统必须能够将学校的各种活动均融入该系统之中，利用多层架构使校园卡服务门户实现集成，同时考虑其安全性与可维护性，以确保该系统的合理性。

2.2 校园一卡通系统的建设模式与功能模块

在调查的基础上结合本校情况，笔者认为当前高校一卡通系统的建设模式应当为“银校企”模式，即银行投资、学校管理使用、系统集成商进行建设，三方互惠合作，最终实现互利共赢。笔者认为，一卡通若要实现对高校功能的全面集成，必须具备以下模块：校园消费模块、机房上机管理、图书馆管理、医疗信息管理、考勤管理系统、门禁管理、学籍管理、学生水电管理、校财务管理、体育场管理以及其他自助类服务，具体如图2-1所示：

图2-1 校园一卡通系统的功能模块

3 校园一卡通系统中基础数据库平台建设

3.1 校园一卡通共享数据库平台的数据标准

校园一卡通共享数据库平台的建设是一卡通系统的核心部分，必须要坚持引用与自定相结合的原则、分阶段建设原则、统一更新维护原则以及强制使用原则。其数据标准需要依照国家技术总局文件的要求，结合不同高校所在的行政区划、学校办学类型、学校专业等进行设定，最终构建一统一的数据标准。具体来说包括三大方面，分别是数据集的命名规范、标的明明规范以及字段的命名规范，确定数据集的命名是“英文缩写”还是“拼音缩写”，以为后续的数字化校园建设奠定基础。 另外，一卡通共享平台的定位需要满足高校整体需要，所以该数据库中应包含两类数据，其数据整合系统如图3-1所示：

图3-1 校园一卡通共享数据库数据整合示意图

3.2 校园一卡通的数据交换

实现数据的交换方能使一卡通整个系统链接于一体，从而实现数据的统一集成，为高校的管理提供恰当合理的参考数据，以方便高校的管理。笔者在分析之后，认为ETL工具在数据交换中应用较佳，在应用该工具将各种数据采集之后再通过JMS消息交换服务工具与高校其他系统如机房、图书馆的数据进行集成，从而构建一体化的信息系统。

4 校园一卡通系统的功能扩展

4.1 校园电子商务

在“互联网+”理念的不断深入下，校园电子商务也开始出现，这与社会上的B2C以及C2C相似，随着校园电子商务的增多，校园一卡通也需要拓展其功能，以满足学生校园电子商务需求。具体来说，可以分为以下几种类型，分别是单纯支付型、预约支付型、相互转账型。这样能够满足不同学生的的需求。而且该种功能的增加具有较大的便利性，因为校园一卡通本身的性能中便有身份认证以及支付的功能，所以增加这些功能既能方便学生，也会成为一个新的亮点。

4.2 数据挖掘功能

在数字化时代中，各种数字背后均蕴含着丰富的信息，所以一卡通系统中还可以设置一些数据深挖功能，为学生个人以及机构提供一定的帮助。例如针对学生个人可以开发个人理财顾问服务、个人生活顾问服务以及个人健康顾问服务，比如依据学生的饮食习惯、偏好等，结合医疗最熟得出相应的咨询建议。针对机构的如高校内的商家，可以依据学生的消费数据来划分客户群以及进行采购等，从而为商家提供便利。

5 校园一卡通的系统安全性

5.1 网络与服务器安全

校园一卡通系统与学生各种信息密切，且会涉及到部分金融交易数据，所以必须要保障一卡通的系统安全性。对于网络安全来说，其系统平台应当在防火墙技术的技术上采用VLAN技术，以确保该系统的网络安全性。服务器是该系统的依托部分，故而还需重视服务器的安全，笔者认为，采用双机热备的方式最佳，如果某一台服务器出现故障，另一台则可以立刻接替其工作继续运行，从而保障一卡通系统的安全稳定运行。

5.2 操作系统与数据库系统安全

当前校园部分IC卡的系统是Sun Solaris操作系统，为实现这些独立的系统的平稳过渡，校园一卡通系统也应当采用该操作系统，并配以Oracle作为其中心数据库，从而确保数据处理的稳定性，另外，考虑到数据的重要性，该系统还可以利用磁盘阵列柜来实时备份这些数据，从而确保数据存储的完备与可靠。另外，数据库系统安全还包括数据传输中的安全，在传输过程中运用秘钥或者加密卡等技术来确保各种信息的传输的安全性。

本文是对数字化校园一卡通系统的设计与实现进行的探讨，文章在简单概述了数字化校园与校园一卡通之后从校园一卡通系统设计、数据库平台建设以及功能扩展三方面进行了探究，最后分析了校园一卡通的系统安全性，以期为高校相关部门提供一定的参考，同时抛砖引玉，希望有更多的学者参与其中进行探讨，以构建起优良的数字空间与信息共享环境，实现数字化校园建设。

[1]王巍.数字化校园平台下“校园一卡通”系统的设计与实现[D].电子科技大学，2017.

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