一、数字化校园的慨述

    “数字化校园”是在传统校园的基础上,利用先进的信息化手段和工具,将现实校园的各项资源数字化,形成的一个数字空间,使现实校园在时间和空间上延伸。它是用层次化、整体化的观点来实施校园信息化建设,将校园网上信息进行更好的组织和分类,让用户在网上快速发现自己需求的信息,为师生提供网上信息交流环境,让管理人员科学地、规范地管理自己的数据,并将这些信息方便地发布出去。

    “一卡通”技术是以校园网为载体,以电子和信息技术为辅助手段,集身份识别、校务管理以及各项校园服务等应用项目为一体的完整系统。将“一卡通”与校园数字化相互连接,使数字化校园得以形成。因而“一卡通”是数字化校园系统的重要的有机组成部分之一,是数字化校园的基础工程,是教育信息化建设的基础支撑点之一,也是“数字化校园”建设的切入点。校园一卡通系统完成后,将会形成一个跨平台、跨数据库的可自我发展的数字化校园信息平台。这样,以网络为基础,从环境、资源、到活动的全部数字化校园网络及其应用系统构成整个校园的神经系统,完成校园的信息传递和服务。在数字化校园里,可以通过现代化手段,方便地实现学校的教学、科研、管理、服务等活动的全部过程,从而达到提高教学质量、科研水平、管理水平的目的。

    二、数字化校园的体系结构

    数字化校园是以网络技术为基础的学校信息化集成应用系统,既是以数字化信息管理方式和沟通传播方式形成的高度信息化系统,也为校园培养高素质人才营造了环境。数字化校园要为学校信息化提供全方位的服务,包括教学、管理、科研、办公、信息交流和通信等等。

    数字化校园包含理念层、信息层、应用层和物理层四个层次。理念层是指教育理念重构。包括教育理念、人才培养、知识创新和生产、教学模式、教学方法、教学内容组织、教学管理等观念,以及规则、方法和行为的总和。信息层主要包括信息技能、信息意识和信息学习。其中,信息技能是指信息获取、信息检索、信息表达、信息交流、信息处理等技能。信息意识是指人的信息敏感程度, 是对信息的价值和作用的一种正确认识、合理评价和有效管理。信息学习是指对信息的归纳、抽象,将纷杂无序的信息转化成为有序的知识,独立学习,形成自己的知识结构。应用层是指运行在物理层之上的数字化信息资源和以教学、管理为核心的应用系统。主要包括:管理信息系统、办公自动化系统、网上教学系统、资源管理系统以及知识库、信息库等等。物理层是指网络和数字化设施以及具备这些设施的实体,构成数字化校园的基础平台。数字化校园的主要体系结构如图1 。

    在图1 中,电子身份与统一认证是构建该平台的核心主体部分,它由校园内部网络系统、校区信息发布系统和智能校园一卡通系统组成。下面,进一步说明电子身份与统一认证以及“一卡通”的主要内容。

     三、电子身份与统一认证

    数字校园是现实校园在数字空间的反映,因此对于数字校园中的每一个成员,在数字空间也相应地需要有一个固定的身份,即电子身份。对于数字校园来说,就是要建立一套统一的身份管理系统,学校的每一个成员都有一个与其身份相应的电子身份,用户可以使用自己的电子身份访问数字校园中有权访问的任何系统。电子身份与统一认证在现实校园中,每一个成员都有一个固定的身份,用户的身份决定了用户在校园空间所享有的权限。电子身份的确认需要身份认证技术。身份认证一般与授权控制是相互联系的,授权控制是指一旦用户的身份通过认证以后,确定哪些资源该用户可以问、可以进行何种方式的访问操作等问题。在数字校园中,应该有一个统一的身份认证系统供各应用系统使用,并且有单一的注册中心统一为各部门服务。该中心必须全面收集所有人员和部门数据建立共享数据库 。与此同时,相应建立的一卡通系统也应组成共享数据库,并且与数字校园的数据库严格一致。

    四、一卡通系统软件体系结构

    一卡通应用软件利用一卡通数据库以及在其上运行的体系,支持一卡通各主要应用子系统的建立和扩展。根据国内外数字化校园的发展趋势“, 校园一卡通”应用软件的总体目标为:

    (1) 加快校园信息资源数字化,通讯传输网络化,用户终端智能化,管理结算自动化,提高校园整体工作效率。
    (2) 实现经营电子商务化,管理网络化,提高管理水平。
    (3) 更便于有效实施集中的财务核算管理,提高交易的安全性。
    (4) 一卡通用,为持卡人的学习、工作、生活提供方案;
    (5) 多处消费,统一结算。
    (6) 便于有效管理,并最终达到信息资源的整合与最大限制的共享。

    一卡通技术在我国经历了三个发展阶段,目前应用于数字化校园的技术大多属于第三代技术,该系统的构造如图2 。

    第三代一卡通系统核心技术,采用独立数据引擎,第三方编程接口等技术,保证了系统的扩展性、安全性、适用性及稳定性。它是与校园内相关联的资料和发卡的统一系统。它包括发卡管理、设卡设备、资讯设备、资讯处理设备以及校园网中的各个子系统相应配套设备。

    五、一卡通系统与数字化校园关联的实现

    一卡通系统与数字校园系统的集成应包括诸多内容,主要包括与图书管理系统的集成、与学生注册管理系统的集成、与选排课系统的集成和与考务系统的集成等。与教学相关系统的集成主要是身份认证,解决方案主要是在动态连接库级别上开发接口软件。此外,与其它系统的集成,应根据各自系统特点相应定制,在此不一一列举。下面就一卡通系统与图书管理系统接口、学生注册管理、选排课系统和考务系统的接口为例,加以说明。

    1. 与图书管理系统关联的实现

    作为师生主要学习场所之一的图书馆,为了更好的服务师生,提供了更多的服务设施,如电子阅览室、书店及学生服务部等,随着设施的逐渐齐备,传统的图书馆管理模式已不能适应现代化服务的需要,图书馆一卡通系统则可以帮助管理部门利用最少的成本实现更多的服务。

    其具体做法是:将一卡通系统与现有的图书管理系统实现无缝连接,使用校园卡取代图书证,更换现有的图书卡读卡器,使之能阅读校园卡,与现有图书借阅管理系统对接。它与校园一卡通系统则是通过紧耦合方式进行集成。其具体实现,可由制卡公司提供读卡动态链接库, (例如ILASII[2 ] 系统)由系统直接对读卡动态库进行调用,以便能对一卡通所发出的IC 卡进行读写, 在图书系统中提供一个读卡程序,将读到证号发送给客户端相关程序,进行借还和流通管理。至于一卡通系统与ILASII 应用系统的接入接口方式,可以采用多种模式,如连接一卡通中心模式、只读卡模式、读/ 写卡模式、读者信息服务模式等等。

    对于一卡通中心软件方实现功能可为:一卡通服务程序实时将请求(新增读者,修改读者记录,换卡, 挂失,注销等) 发送给特定服务程序,如果操作失败(或网络不通,超时等异常发生时) ,一卡通服务程序需将该次请求(相关信息) 记录下来(采用文件,或数据库方式) ,并定时将这些失败请求重新发送给特定服务程序进行处理。这样,即可实现一卡通与校园图书管理系统的连接。

    2. 与学生注册管理系统关联的实现

    学生注册管理系统是全程维护每一个学生的学籍变动情况,包括学生从报到注册开始一直到毕业结业的所有变化记录。学籍变动的情况囊括了诸如校内换班、退学、复学以及日常的升留降跳管理等等。

    一卡通系统提供将学生信息数据按数据文件形式进行导入的接口,便于学生数据信息的系统初始化。再通过一卡通系统中对IC 卡接口的读写,自动同步实现学生注册管理系统与一卡通系统学生及人员信息的统一性。这样,用一张IC 卡即可实现学籍异动管理等。

    3. 与选排课管理系统关联的实现

    选课管理包括学生网上预选、正选、补选功能,客户端选课筛选管理、选课调整功能。该系统是教务管理系统的核心系统。通过结合IC 卡系统对学生选课进行收费管理,接口方式:由一卡通系统提供IC 卡接口动态库给选课管理,由选课管理软件对IC 卡系统接口判断IC 卡的有效期或有效金额,提示扣款处理。再由消费机进行扣款处理。消费数据由一卡通系统采集回一卡通数据库中。

    4. 与考务系统关联的实现

    对于一卡通系统与考务系统的接口,可以从考务管理系统中将考生名单下载至身份识别设备中,采用非接触式IC卡身份识别系统,对考生进行身份自动识别。它可有手持身份自动识别设备,或采用指纹自动识别设备与考务管理系统接口或采用IC 卡考勤门禁系统与考务管理系统接口等方式。这些接口方式的选择,可根据各个学校具体情况而定。

    六、结束语

    综上所述,校园一卡通是实现数字化校园的有力载体,其内容将随着电子、信息技术的发展而愈加充实,其构成亦愈加丰富,它可以渗透到学校的教学、科研、管理、和后勤等多方面应用,并随着科技进步和管理内容的增多而加以深化。因而它具有广阔的发展前景。在可以预见的将来,数字化校园将带动我国的教育现代化跨上一个新的台阶。