“一卡通”在實驗教學示范中心的應(yīng)用

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    前言

    隨著科技的進步，高校實驗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)資源浪費和安全性差等問題，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代教學的需求。數(shù)字校園“一卡通”系統(tǒng)推進了以人工管理實驗室的傳統(tǒng)模式向自由開放的數(shù)字信息化管理模式的轉(zhuǎn)變，促進了實驗室管理的變革，一個全新的數(shù)字實驗室管理模式已經(jīng)到來。“一卡通”在保障實驗室安全的情況下，最大限度的利用了實驗室資源，為學生提供了一個真正開放的實踐平臺和自由創(chuàng)新的環(huán)境。為人才的培養(yǎng)和科技的進步提供了環(huán)境。

    實驗室管理現(xiàn)狀

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

    2、容易造成實驗室工作人員的人力和物質(zhì)資源浪費。在這種舊的管理模式下，必然要有專職的人員負責每個實驗室的安全，包括開關(guān)門和室內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)備的開啟和關(guān)閉等。這樣就加大了實驗室工作人員的勞動強度和實驗室建設(shè)的總體開支。同時大量的實驗器材不被使用，造成器材老化。

    3、不利于高校教務(wù)處對上課老師的工作效率的考核以及對學生遲到、早退、曠課情況的考察。由于各個實驗室不能向教務(wù)處提供對教學實驗開展情況進行考核的信息借口，教務(wù)處不能隨時了解各實驗的開展情況，不能很好地掌握各實驗室的實驗效率，不利于對實驗室狀態(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，集身份識別、校務(wù)管理以及各項校園服務(wù)等應(yīng)用項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，廣泛的應(yīng)用于教學、科研、管理和校園生活的各個方面。為廣大師生提供便利，從而達到提高教學質(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)的一個重要里程碑，開啟了高校校務(wù)管理的新開端。

    數(shù)字化校園“一卡通”的優(yōu)越性

    1、緊跟時代步伐，改善校園生活質(zhì)量。學生手持校園卡在校園內(nèi)可以方便快捷地完成就餐、超市購物等各種校內(nèi)消費，避免了現(xiàn)金交易，給學生綠色、衛(wèi)生、環(huán)保的購物方式。還可以完成圖書借閱、上機、醫(yī)療、出入門禁、考試管理、學籍注冊、學費繳納等若干活動，大大提高了學校教學、管理、服務(wù)和生活的整體水平。此外，校園卡通過系統(tǒng)平臺與銀行卡對接，可以使持卡人直接將銀行卡中的錢圈存到校園卡，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校“信息孤島”和“應(yīng)用孤島”的問題，利用統(tǒng)一身份認證功能使本來相互不信任的安全域之間建立信任關(guān)系，實現(xiàn)校內(nèi)各部門管理信息的全面整合。形成一個跨平臺、跨數(shù)據(jù)庫的可自我發(fā)展的數(shù)字化校園信息平臺。這樣，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，從環(huán)境、資源到活動的全部數(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。同時“一卡通”各個系統(tǒng)的運行流程設(shè)計中均體現(xiàn)了學校的管理章程、組織機構(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)化學校生存空間，優(yōu)化教學資源創(chuàng)造了良好的環(huán)境。

    4、提高安全管理。學生的安全管理使學校管理工作中非常重要的一部分，在裝有門禁系統(tǒng)的宿舍樓、教學樓、實驗室等地點，出入人員只能通過“一卡通”完成身份驗證才能進入，這樣就保證了學生和校園資產(chǎn)的安全性，同時學校還可以對學生的進出情況進行實時跟蹤，了解學生的學習生活情況。

    “一卡通”實驗室管理系統(tǒng)如圖1 

圖1 “一卡通”實驗室管理系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)圖

    如圖1 所示，控制器控制電子門鎖、門禁讀卡器和開門按鍵。門禁讀卡器獲取信息并傳送到控制器，控制器根據(jù)信息控制門鎖的開關(guān)。開門按鍵用于從實驗室內(nèi)打開門禁?？刂破靼阉⒖ㄐ畔⑼ㄟ^商務(wù)網(wǎng)關(guān)傳送到SQL 數(shù)據(jù)庫。“一卡通”門禁的人員信息存儲在Oracle 數(shù)據(jù)庫中，商務(wù)網(wǎng)關(guān)通過門禁軟件來對進出門禁的人員和進出時間進行設(shè)定。

    “一卡通”系統(tǒng)在管理實驗室中應(yīng)用“等級控制”模式

    實驗室采用的“一卡通”實驗室門禁管理模式區(qū)別于單一的門禁管理模式。它是將“一卡通”技術(shù)、計算機控制技術(shù)與電子門鎖有機結(jié)合，同時可以與監(jiān)視系統(tǒng)聯(lián)動，用“一卡通”替代鑰匙，配合計算機實現(xiàn)智能化門禁控制的管理系統(tǒng)。系統(tǒng)可設(shè)置出入等級控制，即可任意對卡片的持有人、使用時間、使用地點進行設(shè)定，非屬于此等級之持卡者被禁止訪問，對非法進入行為系統(tǒng)會報警。

    個人時段授權(quán)模式：對于每周有固定時間進出實驗室的老師和實驗室管理人員，“一卡通”實驗室管理系統(tǒng)把他們的個人信息和進出時間存入系統(tǒng)，每天定時下發(fā)到控制器，對于課余時間來實驗室做實驗的學生，可提前預(yù)約實驗室，預(yù)約成功后即可在預(yù)約時間段進入實驗室。持卡人只需使用“一卡通”貼近讀卡器，讀卡器將接收到的無線信號傳給控制器, 由控制器進行信號處理并將信號傳給電鎖,電鎖自動打開,持卡人進入實驗室，否則禁止進入。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驗室資源，給學生一個開放自由的實踐環(huán)境。

    個人非時段模式：當實驗室設(shè)備出現(xiàn)故障，需要實驗室人員進行維修，但維修時間不能確定時，“一卡通”實驗室管理系統(tǒng)便可對維修人員進行無時間控制，直到維修完畢把此人可進入實驗室的信息從系統(tǒng)中刪除。

    集體時間段授權(quán)模式：“一卡通”實驗室管理系統(tǒng)可根據(jù)課表把當天需要上課班級的學生和授課老師的信息以及上課時間段自動下載到控制器上，上課的學生和老師只需使用“一卡通”就可以在上課時段進入實驗室。無需實驗室專人看守。而沒有上課安排的學生將被禁止訪問，保證了實驗室的上課秩序。同時“一卡通”門禁管理系統(tǒng)的記錄存儲功能，可記錄持卡人資料以及出入門數(shù)據(jù)等信息，且記錄的資料不可更改。這樣任課老師和學校教務(wù)處就可對學生考勤情況進行管理。

    集體非時間段授權(quán)模式：當某個集體正在做一個科研項目，需要一段時間內(nèi)（譬如兩個月）每天都要進入實驗室，“一卡通”實驗室管理系統(tǒng)便可以對這個集體進行人員認證管理而沒有時間管理模式。為科研人員提供了最大的創(chuàng)新平臺。

    無限制授權(quán)模式：為了應(yīng)對實驗室發(fā)生的特殊情況，“一卡通”實驗室管理系統(tǒng)專門設(shè)置了一張“特權(quán)卡”，即在任何時間段這張卡的持有人都可以進入實驗室。以保證應(yīng)對實驗室的突發(fā)事件。“一卡通”實驗室管理系統(tǒng)時間授權(quán)界面如圖2 所示。 

圖2 “一卡通”實驗室管理系統(tǒng)時間設(shè)定模塊

    安全保障：實驗室作為教學重地，安全性要放在首位來抓。“一卡通”實驗室門禁管理系統(tǒng)考慮了多方面的安全隱患。首先，門禁控制器是可以獨立工作的，所以當中控計算機出現(xiàn)病毒或死機現(xiàn)象時，不影響本地控制器的正常工作，門的正常開啟不受影響。其次，當遇到緊急情況需要實驗室里的人員緊急逃生時，系統(tǒng)可以打開所用的門以便人員撤離。萬一遇到停電，門鎖是可以通過鑰匙手動打開的。同時還可以與監(jiān)控系統(tǒng)配合使用，實驗室中控室可以全方面的監(jiān)控實驗室內(nèi)部情況，以便保障實驗室正常運行和應(yīng)對突發(fā)事件。這便減少了實驗室風險，加強了系統(tǒng)的可靠度。

    結(jié)束語

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

    參考文獻：
    [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)代圖書情報技術(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）清華大學計算中心開放實驗室(100084)； 3.電子信箱:lgm@cic.tsinghua.edu.cn

    作者簡介：劉光明(1985—)，女，學士，助理工程師，研究方向為實驗室技術(shù)管理；孫天澤(1977—)，男，碩士，工程師，；王越鋒()，