基于校园一卡通系统的多媒体教室改造与管理

马鸣华

[摘 要]多媒体教学设备已经成为大学课堂里的标准配置设备。但在使用过程中经常会遇到下课后设备不关闭、无法完成远程授权使用、无法收集设备使用记录等一系列问题，通过实施基于辽宁中医药大学现有“一卡通”系统的IC卡解决方案可以完善多媒体教学设备的日常管理。

[关键词]多媒体教室；IC系统

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1 方案背景

（1）一直以来辽宁中医药大学多媒体教室使用权限与管理采用2种模式，一是单机版中控与机械锁讲台模式（上课之前需要有专门管理人员拿钥匙到每间教室开启讲台，或是任课老师到管理办公室领用钥匙自己开启讲台进行上课，但随着多媒体教室数量的增加，给管理人员带来极大管理难度），一种是单机版中控与电控锁式电子讲台加装单机版门禁IC卡（或ID卡）系统管理模式（省略了用钥匙开启设备，只需刷卡即可实现电子讲台开锁，但单机版门禁IC卡系統新卡的发放、授权或IC卡变更、补卡都必须到每一间教室给IC卡授权、设置，工作量大，管理十分烦琐）。

（2）辽宁中医药大学信息中心的负责多媒体设备人员在每周随机查访教室时，发现在午间或者晚课结束后，一部分设备依然没有关闭，设备非正常损耗是一种严重的浪费行为，但我们信息中心的主要工作就是服务于学校的教学工作，在进行新设备的安装中就应该把设备的简用性放到首位，尽量简化使用流程排除人为因素，做到一卡式上下课。

针对以上应用现状及当前存在的管理问题，辽宁中医药大学准备小规模的安装几套网络多媒体教室置入式IC卡管理系统，管理人员可以通过网络远程集中化地对分布在各教室的多媒体设备使用权限进行设置、管理，配备全开放式电子讲台，推动自助式教学模式，把多媒体使用的主导权交还给老师，上课老师自助开启、关闭设备，插卡即用、拔卡即走，节省了过多人力的投入，提高了使用效率，同时可有效地防止教学资源无谓的消耗和损坏。

2 方案介绍

21 系统概述

（1）系统独立性：与教室多媒体控制系统相对独立，又可相互配合，以保障现有资源的充分利用；

（2）应用灵活性：提供动态授权、固定授权等多种授权方式，满足不同学校的各种管理模式的需求；

（3）数据实时性：通过与学校教务系统和一卡通系统进行实时数据交换，教室管理中心平台能够及时生成所有教室使用权限数据并下发到教室IC卡控制器；

（4）数据安全性：学校一卡通一般都具有金融功能，本方案只使用IC卡物理卡号，不对IC数据扇区作任何操作；

（5）系统稳固性：可脱网使用，正常情况下管理软件将一卡通权限数据通过网络传给每间教室的控制器进行授权，在开锁验证权限时无须网络；当网络不通或者断开时，只要授权未发生变化，老师可以照样开启教室不影响系统使用。

22 系统介绍

（1）系统原理。IC卡授权服务与管理程序通过教务课表数据交换程序和一卡通数据交换程序，实时获取课表和一卡通数据，生成教室使用授权数据，并下发到各教室IC卡控制器，形成每个教室的教室授权数据；上课时，老师将学校“一卡通”IC卡放置在读卡器上进行权限验证。验证通过后，中控系统解锁，多媒体设备加电，即进入教学模式。下课时，老师将IC卡从读卡器上取出后，系统自动关闭（会执行投影机冷却延时等步骤），并进入锁定状态。

（2）系统拓扑。如图所示。

系统拓扑

（3）系统特点。

设计方式灵活：提供动态授权、固定授权或动态固定混合等多种授权方式，满足不同学校的各种管理模式的需求；

数据实时性：通过与学校教务系统和一卡通系统进行实时数据交换，教室管理中心平台能够及时生成所有教室使用权限数据并下发到教室IC卡控制器；

数据安全性：学校一卡通一般都具有金融功能，本方案只使用IC卡物理卡号，不对IC数据扇区作任何操作；

可脱网使用：正常情况下管理软件将一卡通权限数据通过网络传给每间教室的控制器进行授权，在读卡验证权限时无须网络；当网络不通或者断开时，只要授权未发生变化，老师可以照样开启教室不影响系统使用；

具备连堂功能：上课时，老师将学校“一卡通”IC卡放置在读卡器上进行权限验证。验证通过后，中控系统解锁，多媒体设备加电，即进入教学模式。下课时，老师将IC卡从读卡器上取出后，系统自动关闭（会执行投影机冷却延时等步骤），并进入锁定状态。

在上课过程中或两节课之间，老师的IC卡可临时从读卡器上拿走（拿走后的临时时间段内，系统只加锁而不关闭），以满足两节课连堂等情况下，不至于导致投影机的频繁开启、关闭对上课时间及设备寿命的影响。IC卡临时拿走的时间长度可根据学校实际需求设定。

23 主要功能介绍

（1）IC卡日常管理。教工IC卡的日常管理（包括发卡、挂失、换卡等操作）均由一卡通系统完成，原则上本系统不负责处理。本系统只负责对系统管理员卡（具有最高权限的卡，可以在任何时间开启所有教室系统）的发卡、挂失、换卡等。

（2）IC卡授权方式。系统有两种授权方式，一种是“固定授权”，一种是“动态授权”。

固定授权方式：根据一卡通数据进行授权，只要是学校发放的并且是“教工”属性的IC卡可以在任何时间开启任一教室，相当于系统管理员卡；

动态授权方式：动态授权是根据一卡通数据和教务排课数据生成教室使用授权课表，满足IC卡号、教室号、课程时间三者对应上才能为系统解锁，实现上课，三个条件缺一不可。

（3）日志查询。IC卡管理程序提供以下数据的查询、保存及打印：刷卡历史记录；操作历史记录；授权历史记录；IC卡锁信息；IC卡信息；IC卡授权；系所信息；教师信息。

3 方案实施

31 更改IC卡使用方式

根据目前教学及管理要求，我们将原有的刷卡式管理模式改为插卡式管理模式，需要对现有多媒体讲台进行改造，或更新现有开放式讲台。原有IC卡系统数据与改造后的IC卡系统数据实现无缝对接。

32 IC卡发放方式

在IC卡的使用过程中，我们准备了两套方案，而且对这两套方案进行无缝實施。

第一套方案，我们要求实施方首先提供一套白卡，所谓白卡就是空白的IC卡，此卡的作用是替代原有设备的钥匙，授课老师依然要在授课前借取白卡。这样有两个好处，第一：没有改变授课老师使用设备的习惯，第二：可以在试运行期间检测设备的稳定性，是否有bug出现。

第二套方案，完成现在一卡通与IC卡设备数据库的对接，IC卡设备需要一套独立的数据库来完成自身功能的需要，而且IC卡设备主采用的为cs架构，配合安全狗来使用。在数据同步过程中，建立ldap服务器双方开放互通端口的方式来完成，并且商定时时同步，每周日备份的机制，以保证数据的一致性、完整性。

33 IC卡授权模式选择

固定授权：在使用白卡期间授权模式为固定授权。

动态授权：需要根据一卡通数据和教务排课数据生成教室使用授权课表，满足IC卡号、教室号、课程日期时间三者对应才能具备使用权限，为中控面板解锁，三个条件缺一不可。其同步的数据完成后，授权模式也改为动态授权每位授课老师将不再使用白卡，也无须在授课前借取设备钥匙，每位教师的IC卡就是上课的钥匙。

4 结 论

实施过程中应该注意以下几点：第一，此项目在实施前应该结合本校实际情况，选择自己需要的功能模块来进行安装，避免资金的浪费，而且设备与设备之间还有品牌与型号之间互联问题也需要在实施前计划好。第二，类似的这种IC卡系统在实际的应用中还不是很多，可以小批量地进行实施，确定无bug或者bug可修正的情况下再大批量的实施。第三，IC卡系统真正发挥作用的前提是与原一卡通系统互联，在实施前一定要确定好两套系统可以开放端口，能够进行数据互访，也要确定主数据来源以及定期备份。

参考文献：

[1]陈敏，高校多媒体教室开放式管理的构建与探索[J].实验室研究与探索，2014，33（5）.

[2]林国兰，陆家曙，网络化集中控制型多媒体教室的设计[J].信息技术，2012（2）.