“一卡通”在實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的應(yīng)用

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    前言

    隨著科技的進(jìn)步，高校實(shí)驗(yàn)室因其管理模式缺乏全面規(guī)劃，因而存在信息封閉、人力和物質(zhì)資源浪費(fèi)和安全性差等問(wèn)題，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代教學(xué)的需求。數(shù)字校園“一卡通”系統(tǒng)推進(jìn)了以人工管理實(shí)驗(yàn)室的傳統(tǒng)模式向自由開(kāi)放的數(shù)字信息化管理模式的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室管理的變革，一個(gè)全新的數(shù)字實(shí)驗(yàn)室管理模式已經(jīng)到來(lái)。“一卡通”在保障實(shí)驗(yàn)室安全的情況下，最大限度的利用了實(shí)驗(yàn)室資源，為學(xué)生提供了一個(gè)真正開(kāi)放的實(shí)踐平臺(tái)和自由創(chuàng)新的環(huán)境。為人才的培養(yǎng)和科技的進(jìn)步提供了環(huán)境。

    實(shí)驗(yàn)室管理現(xiàn)狀

    1、以人工管理的傳統(tǒng)模式已經(jīng)不能滿足學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室日益增長(zhǎng)的需求。實(shí)驗(yàn)室作為實(shí)踐和創(chuàng)新的基地，必然存放著大量的貴重實(shí)驗(yàn)器材。故從安全性考慮，實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間主要以教學(xué)為主，這就限制了學(xué)生實(shí)踐的機(jī)會(huì)，違背了實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)實(shí)踐和創(chuàng)新能力的初衷，也不能滿足學(xué)生對(duì)獲取信息和資源共享的愿望。

    2、容易造成實(shí)驗(yàn)室工作人員的人力和物質(zhì)資源浪費(fèi)。在這種舊的管理模式下，必然要有專職的人員負(fù)責(zé)每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的安全，包括開(kāi)關(guān)門(mén)和室內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)備的開(kāi)啟和關(guān)閉等。這樣就加大了實(shí)驗(yàn)室工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的總體開(kāi)支。同時(shí)大量的實(shí)驗(yàn)器材不被使用，造成器材老化。

    3、不利于高校教務(wù)處對(duì)上課老師的工作效率的考核以及對(duì)學(xué)生遲到、早退、曠課情況的考察。由于各個(gè)實(shí)驗(yàn)室不能向教務(wù)處提供對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展情況進(jìn)行考核的信息借口，教務(wù)處不能隨時(shí)了解各實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展情況，不能很好地掌握各實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)效率，不利于對(duì)實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)的有效監(jiān)控。

    數(shù)字化校園“一卡通”的內(nèi)涵

    一卡通系統(tǒng)是以校園網(wǎng)為載體，以電子和信息技術(shù)為輔助手段，集身份識(shí)別、校務(wù)管理以及各項(xiàng)校園服務(wù)等應(yīng)用項(xiàng)目為一體的完整系統(tǒng)。[1]校園“一卡通”以“信息共享、集中控制”為出發(fā)點(diǎn)，廣泛的應(yīng)用于教學(xué)、科研、管理和校園生活的各個(gè)方面。為廣大師生提供便利，從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量、提高科研和管理水平的目的。[2]“一卡通”系統(tǒng)已成為高校數(shù)字化校園建設(shè)的一個(gè)重要里程碑，開(kāi)啟了高校校務(wù)管理的新開(kāi)端。

    數(shù)字化校園“一卡通”的優(yōu)越性

    1、緊跟時(shí)代步伐，改善校園生活質(zhì)量。學(xué)生手持校園卡在校園內(nèi)可以方便快捷地完成就餐、超市購(gòu)物等各種校內(nèi)消費(fèi)，避免了現(xiàn)金交易，給學(xué)生綠色、衛(wèi)生、環(huán)保的購(gòu)物方式。還可以完成圖書(shū)借閱、上機(jī)、醫(yī)療、出入門(mén)禁、考試管理、學(xué)籍注冊(cè)、學(xué)費(fèi)繳納等若干活動(dòng)，大大提高了學(xué)校教學(xué)、管理、服務(wù)和生活的整體水平。此外，校園卡通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)與銀行卡對(duì)接，可以使持卡人直接將銀行卡中的錢(qián)圈存到校園卡，免除了現(xiàn)金存取的不便。

    2、完成數(shù)字化校園信息資源的整合和應(yīng)用的整合。采用“一卡通”系統(tǒng)能夠極大程度地解決學(xué)校“信息孤島”和“應(yīng)用孤島”的問(wèn)題，利用統(tǒng)一身份認(rèn)證功能使本來(lái)相互不信任的安全域之間建立信任關(guān)系，實(shí)現(xiàn)校內(nèi)各部門(mén)管理信息的全面整合。形成一個(gè)跨平臺(tái)、跨數(shù)據(jù)庫(kù)的可自我發(fā)展的數(shù)字化校園信息平臺(tái)。這樣，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，從環(huán)境、資源到活動(dòng)的全部數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成整個(gè)校園的神經(jīng)系統(tǒng)，完成校園的信息傳遞和服務(wù)。

    3、提高高校管理效率，完成資源和人力的合理分配。“一卡通”系統(tǒng)改變傳統(tǒng)的依靠人工、手工大量作業(yè)的管理模式，減少了人力投資，為提升高校管理水平創(chuàng)造了平臺(tái)。同時(shí)“一卡通”各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行流程設(shè)計(jì)中均體現(xiàn)了學(xué)校的管理章程、組織機(jī)構(gòu)設(shè)置以及各種規(guī)章制度等行為規(guī)范體系，一切不符合規(guī)定的行為將被拒之門(mén)外。這種剛性化特征打破了傳統(tǒng)的人工處理事務(wù)的感情因素，為優(yōu)化學(xué)校生存空間，優(yōu)化教學(xué)資源創(chuàng)造了良好的環(huán)境。

    4、提高安全管理。學(xué)生的安全管理使學(xué)校管理工作中非常重要的一部分，在裝有門(mén)禁系統(tǒng)的宿舍樓、教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)室等地點(diǎn)，出入人員只能通過(guò)“一卡通”完成身份驗(yàn)證才能進(jìn)入，這樣就保證了學(xué)生和校園資產(chǎn)的安全性，同時(shí)學(xué)校還可以對(duì)學(xué)生的進(jìn)出情況進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)生活情況。

    “一卡通”實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)如圖1 

圖1 “一卡通”實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

    如圖1 所示，控制器控制電子門(mén)鎖、門(mén)禁讀卡器和開(kāi)門(mén)按鍵。門(mén)禁讀卡器獲取信息并傳送到控制器，控制器根據(jù)信息控制門(mén)鎖的開(kāi)關(guān)。開(kāi)門(mén)按鍵用于從實(shí)驗(yàn)室內(nèi)打開(kāi)門(mén)禁。控制器把刷卡信息通過(guò)商務(wù)網(wǎng)關(guān)傳送到SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)。“一卡通”門(mén)禁的人員信息存儲(chǔ)在Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)中，商務(wù)網(wǎng)關(guān)通過(guò)門(mén)禁軟件來(lái)對(duì)進(jìn)出門(mén)禁的人員和進(jìn)出時(shí)間進(jìn)行設(shè)定。

    “一卡通”系統(tǒng)在管理實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用“等級(jí)控制”模式

    實(shí)驗(yàn)室采用的“一卡通”實(shí)驗(yàn)室門(mén)禁管理模式區(qū)別于單一的門(mén)禁管理模式。它是將“一卡通”技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與電子門(mén)鎖有機(jī)結(jié)合，同時(shí)可以與監(jiān)視系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，用“一卡通”替代鑰匙，配合計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能化門(mén)禁控制的管理系統(tǒng)。系統(tǒng)可設(shè)置出入等級(jí)控制，即可任意對(duì)卡片的持有人、使用時(shí)間、使用地點(diǎn)進(jìn)行設(shè)定，非屬于此等級(jí)之持卡者被禁止訪問(wèn)，對(duì)非法進(jìn)入行為系統(tǒng)會(huì)報(bào)警。

    個(gè)人時(shí)段授權(quán)模式：對(duì)于每周有固定時(shí)間進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室的老師和實(shí)驗(yàn)室管理人員，“一卡通”實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)把他們的個(gè)人信息和進(jìn)出時(shí)間存入系統(tǒng)，每天定時(shí)下發(fā)到控制器，對(duì)于課余時(shí)間來(lái)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生，可提前預(yù)約實(shí)驗(yàn)室，預(yù)約成功后即可在預(yù)約時(shí)間段進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。持卡人只需使用“一卡通”貼近讀卡器，讀卡器將接收到的無(wú)線信號(hào)傳給控制器, 由控制器進(jìn)行信號(hào)處理并將信號(hào)傳給電鎖,電鎖自動(dòng)打開(kāi),持卡人進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，否則禁止進(jìn)入。這種人性化的管理，在保障安全的情況下，最大限度的利用了實(shí)驗(yàn)室資源，給學(xué)生一個(gè)開(kāi)放自由的實(shí)踐環(huán)境。

    個(gè)人非時(shí)段模式：當(dāng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備出現(xiàn)故障，需要實(shí)驗(yàn)室人員進(jìn)行維修，但維修時(shí)間不能確定時(shí)，“一卡通”實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)便可對(duì)維修人員進(jìn)行無(wú)時(shí)間控制，直到維修完畢把此人可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的信息從系統(tǒng)中刪除。

    集體時(shí)間段授權(quán)模式：“一卡通”實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)可根據(jù)課表把當(dāng)天需要上課班級(jí)的學(xué)生和授課老師的信息以及上課時(shí)間段自動(dòng)下載到控制器上，上課的學(xué)生和老師只需使用“一卡通”就可以在上課時(shí)段進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。無(wú)需實(shí)驗(yàn)室專人看守。而沒(méi)有上課安排的學(xué)生將被禁止訪問(wèn)，保證了實(shí)驗(yàn)室的上課秩序。同時(shí)“一卡通”門(mén)禁管理系統(tǒng)的記錄存儲(chǔ)功能，可記錄持卡人資料以及出入門(mén)數(shù)據(jù)等信息，且記錄的資料不可更改。這樣任課老師和學(xué)校教務(wù)處就可對(duì)學(xué)生考勤情況進(jìn)行管理。

    集體非時(shí)間段授權(quán)模式：當(dāng)某個(gè)集體正在做一個(gè)科研項(xiàng)目，需要一段時(shí)間內(nèi)（譬如兩個(gè)月）每天都要進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，“一卡通”實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)便可以對(duì)這個(gè)集體進(jìn)行人員認(rèn)證管理而沒(méi)有時(shí)間管理模式。為科研人員提供了最大的創(chuàng)新平臺(tái)。

    無(wú)限制授權(quán)模式：為了應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室發(fā)生的特殊情況，“一卡通”實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)專門(mén)設(shè)置了一張“特權(quán)卡”，即在任何時(shí)間段這張卡的持有人都可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。以保證應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的突發(fā)事件。“一卡通”實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)時(shí)間授權(quán)界面如圖2 所示。 

圖2 “一卡通”實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)時(shí)間設(shè)定模塊

    安全保障：實(shí)驗(yàn)室作為教學(xué)重地，安全性要放在首位來(lái)抓。“一卡通”實(shí)驗(yàn)室門(mén)禁管理系統(tǒng)考慮了多方面的安全隱患。首先，門(mén)禁控制器是可以獨(dú)立工作的，所以當(dāng)中控計(jì)算機(jī)出現(xiàn)病毒或死機(jī)現(xiàn)象時(shí)，不影響本地控制器的正常工作，門(mén)的正常開(kāi)啟不受影響。其次，當(dāng)遇到緊急情況需要實(shí)驗(yàn)室里的人員緊急逃生時(shí)，系統(tǒng)可以打開(kāi)所用的門(mén)以便人員撤離。萬(wàn)一遇到停電，門(mén)鎖是可以通過(guò)鑰匙手動(dòng)打開(kāi)的。同時(shí)還可以與監(jiān)控系統(tǒng)配合使用，實(shí)驗(yàn)室中控室可以全方面的監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部情況，以便保障實(shí)驗(yàn)室正常運(yùn)行和應(yīng)對(duì)突發(fā)事件。這便減少了實(shí)驗(yàn)室風(fēng)險(xiǎn)，加強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠度。

    結(jié)束語(yǔ)

    “一卡通”成功應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室管理，打破了陳舊的實(shí)驗(yàn)室管理觀念，推進(jìn)了數(shù)字信息化管理的理念，使實(shí)驗(yàn)室管理走向規(guī)范化、制度化和科學(xué)化的道路。為高校的人才培養(yǎng)和科技的創(chuàng)新奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

    參考文獻(xiàn)：
    [1]趙曉玲校園一卡通系統(tǒng)與ILAS 系統(tǒng)的整合應(yīng)用[J] 現(xiàn)代圖書(shū)情報(bào)技術(shù)2004 年
    [2]劉偉科范小寧等一卡通系統(tǒng)在數(shù)字化校園建設(shè)中的基礎(chǔ)性研究[J] 電腦與信息技術(shù)2007 年15期

    聯(lián)系人: 劉光明； 2.通訊地址（郵政編碼）清華大學(xué)計(jì)算中心開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室(100084)； 3.電子信箱:lgm@cic.tsinghua.edu.cn

    作者簡(jiǎn)介：劉光明(1985—)，女，學(xué)士，助理工程師，研究方向?yàn)閷?shí)驗(yàn)室技術(shù)管理；孫天澤(1977—)，男，碩士，工程師，；王越鋒()，