基于校园一卡通的学生综合管理

池其军 黄晓婷

（福建水利电力职业技术学院 福建·永安 366000）

在现阶段，社会信息化程度越来越高。在我国高等教育领域方面，信息化取得了较快发展，现已逐步进入成熟期，信息化应用水平平稳上升。在高校里，其中教育教学、学生管理等业务对信息化的依赖越来越大，需全面信息化技术提供保障。

数字化信息采集是一个基础工程，需要通过校园一卡通来实现，因此校园一卡通是数字化校园的重要组成部分。校园一卡通已成为高校加强基础管理的重要工具，它依托校园网，并全面应用于图书馆、考勤、门禁、机房、消费等各个领域。利用校园一卡通系统，学校可以实现管理程序的简化、管理力度的加强、服务水平的提高。校园一卡通对学生的学习和生活提供保障，同时对学校的管理和决策提供数据支撑。

一、校园一卡通系统总体设计方案

系统总体设计方案利用校园网络实现网络通信，建立若干个局域网与互联网连接起来，校园网连接各子系统。终端连接各个系统，每个子系统利用中间件可以连接若干个读卡器，读卡器读取的数据信息传输至管理与数据处理服务器。中间件和通用接口可以实现RFID硬件设备和校园应用程序进行连接，总体方案的设计与实施要满足：对数据信息的读写主要是由中间件负责完成，然后进行过滤、检查、分析，并将数据信息存到数据处理器中，数据存储后成为随时可提取的完整数据。

（一）数据的采集与处理。

数据采集采用RFID技术，在现代信息通信的发展，它属于相对成熟的技术，利用它进行无线读取的实现。在无线射频技术中，主要器件有：射频识别标签、天线和读卡器，读卡器采用无线射频识别，它是一个专用的RFID装置，用它完成数据写入和读取。读卡器实现的工作就是射频模块发射要读取信息的信号，然后由接收标签进行应答，并对信息进行解码，最后将标签和标识信息一起传送到主机，对传送的信息进行处理。

（二）消费和结算实现。

使用一卡通就可以在校园的消费场所解决付款问题，并且不论性质和规模的大小，所有的商户都能够实现授权代理收款和结算，实现商户资金实时到账。在校园中实现数字化付费，取代现金支付带来不必要的麻烦，一卡在手，走遍校园。

（三）数字身份的实现。

通过校园一卡通管理系统取代以前学校使用的一些证件，减少了证件的数量、降低了丢失证件的风险，实现系统化的数字身份。所有证件信息都整合在一张校园卡里，实现了数据的统一性，也便于统一管理。

二、校园卡一卡通系统模块功能

（一）消费模块。

该模块主要是基于校园内各项消费而设计的，主要包括校园食堂、超市、等消费行为设计的，实现方便、快捷的一卡通消费服务。信息管理系统主要的功能是实现校园一卡通的基本操作功能，如注册、注销、充值、交易等功能，也包括校园卡丢失管理的挂失、补卡和解挂等功能。

（二）校园考勤管理模块。

校园考勤管理可实现学生、教师、工作人员的考勤、会签。通过考勤机进行持卡人的身份识别和认证，然后根据考勤机对持卡人的考勤结果分析统计表，并且可以将统计表打印出来。

（三）门禁管理模块。

门禁管理模块是确认进入校园人员的身份，如果是学生就可以顺利进入图书馆、学生宿舍、实验实训室等地方。门禁管理模块主要有：学生，通过学生自己的校园一卡通打开大门，进入宿舍，进入图书馆等特殊场所；管理员，使用一卡通的权限打开门禁，让学生自由进出；宿舍和图书馆管理员等通过定时设置或者手动操作将大门关闭；门禁警报系统，如门禁警报系统监测到无法识别的卡，门禁警报系统将发出警报声，并直接通知管理员。

（四）机房上机管理模块。

该模块实现对机房学生信息确认、上机时间、上机费用等进行管理，提高机房管理人员的工作效率。上机管理模块包含三个身份：机房管理人员、操作人员、学生。三个身份分别设定他们的权限：机房管理人员可以添加用户、删除用户、值班教师管理、学生上机、结算等基本信息和数据；操作人员可以学生注册、账户充值、值班教师工作记录；学生可以修改登录密码、查看上机记录、查看上机状态、余额查询。另外还有图书管理模块学籍、成绩模块、管理模块等。

三、基于校园一卡通的学生综合管理应用

校园一卡通各个模块包括很多的数据表，数据分析模块需要对数据源进行分析，如教务系统成绩数据、学生消费数据等。数据源层里包含一卡通DB、待扩展数据库、其他数据文件；数据处理层包含数据质量检查、数据控制日志、ETL（抽取、转换、加载）；数据仓库层负责数据存储，元数据和逻辑模型；数据服务层负责连接各子系统，实现查询、提供报表、贫困生预测、可视化图标等。

（一）贫困生数据系统的应用。

数据分析是通过校园一卡通数据分析系统给出分析结果，采用以下的形式来表现。贫困生的数据分析可以通过数据表查看学生消费情况，学生平均消费、总体平均消费、消费金额差等一些数据。可以输入学生姓名或者学号对学生的个人消费情况进行查询。系统管理员可查询全校学生的总体数据分析情况，根据学生实际情况预测贫困生。数据挖掘设定以下6个属性：是否贫困、消费金额、是否独生子女、是否获得奖学金、是否贷款、是否勤工助学。提取学生信息表如表1所示：

表1 学生信息表

Apriori算法适合事务数据库挖掘，将学生信息表里的数据转化为事务数据库。转化后的关系如表2所示：

表2 属性与项目代码对应表

将对应表里的数据转化为0-1矩阵，“是”用“1”表示，“否”用“0”表示。 如是否贫困生，如果是则A=1，不是则A=0。其他5项属性以同样的方法表示。矩阵表如表4-3所示：

表3 矩阵表

利用Apriori算法对转化后的数据进行处理，可知各项属性之间的关联程度，设置支持度为5%，可以得到以下几条关联规则：

1、独生子女家庭非贷款的贫困生，参加勤工俭学，消费＜360,置信度为36%；

2、非独生子女家庭，贷款且参加勤工助学的贫困生，消费＜360,置信度为52%；

3、非独生子女家庭的贫困生贷款，获得奖学金，消费＜320,置信度为46%；

根据这些产生的规则，可以看出一些客观规律。比如规则1和2，可以看出消费金额相差不大，但是规则2置信度较高，且有贷款，按照补助政策会偏向于给符合规则2同学。

（二）校园一卡通实现学籍预警管理。

考勤预警：学生来到大学以后学习的自觉性降低，对学习的态度不够认真，处在放松的状态，学生经常逃课、旷课，给教学管理带来了严重影响。上课教师对学生进行点名，使用校园一卡通刷卡点名节省时间，且是否迟到、早退都存储在数据管理中心。当学生的在同一门课的旷课节数达到一定的次数时，对学生提出警告。在警告后的学生能准时上课，起到学籍预警效果。警告后仍无效，则取消学生该门课程的考试资格，根据学校规定，并将该门课程的成绩录入为缺考，不给补考机会。成绩预警：学生在校学习的主要目的是学习技能和知识，成绩只是学生学习情况的表现形式，对学生在校学习情况的一个总结。提取学生学习成绩情况，可按学生未通过一定学分或者科目的要求查询学生，对达到一学期期末挂科较多的学生反馈给辅导员，与学生家长保持沟通，告知学生在校学习和生活情况。学校、家长、学生一起共同重视学习，对学生的学习起到较好的警示效果。

四、结语

“数字化校园”必定成为高校发展的趋势，校园一卡通很好的促进数字化校园的形成。校园一卡通管理系统的建立与使用，给学生的学习、生活带来便捷，对学校的管理提高效率，利用信息化减少工作量、提高准确性和工作效率。与此同时合理、有效利用系统功能，为学校的一些政策决策提供科学依据，学校政策的制定更加科学，保证学生在校能够学有所成，为社会做出贡献。