“一卡通”在实验教学示范中心的应用

    前言

    随着科技的进步，高校实验室因其管理模式缺乏全面规划，因而存在信息封闭、人力和物质资源浪费和安全性差等问题，已经不能满足现代教学的需求。数字校园“一卡通”系统推进了以人工管理实验室的传统模式向自由开放的数字信息化管理模式的转变，促进了实验室管理的变革，一个全新的数字实验室管理模式已经到来。“一卡通”在保障实验室安全的情况下，最大限度的利用了实验室资源，为学生提供了一个真正开放的实践平台和自由创新的环境。为人才的培养和科技的进步提供了环境。

    实验室管理现状

    1、以人工管理的传统模式已经不能满足学生对实验室日益增长的需求。实验室作为实践和创新的基地，必然存放着大量的贵重实验器材。故从安全性考虑，实验室开放时间主要以教学为主，这就限制了学生实践的机会，违背了实验室培养实践和创新能力的初衷，也不能满足学生对获取信息和资源共享的愿望。

    2、容易造成实验室工作人员的人力和物质资源浪费。在这种旧的管理模式下，必然要有专职的人员负责每个实验室的安全，包括开关门和室内基础设备的开启和关闭等。这样就加大了实验室工作人员的劳动强度和实验室建设的总体开支。同时大量的实验器材不被使用，造成器材老化。

    3、不利于高校教务处对上课老师的工作效率的考核以及对学生迟到、早退、旷课情况的考察。由于各个实验室不能向教务处提供对教学实验开展情况进行考核的信息借口，教务处不能随时了解各实验的开展情况，不能很好地掌握各实验室的实验效率，不利于对实验室状态的有效监控。

    数字化校园“一卡通”的内涵

    一卡通系统是以校园网为载体，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。[1]校园“一卡通”以“信息共享、集中控制”为出发点，广泛的应用于教学、科研、管理和校园生活的各个方面。为广大师生提供便利，从而达到提高教学质量、提高科研和管理水平的目的。[2]“一卡通”系统已成为高校数字化校园建设的一个重要里程碑，开启了高校校务管理的新开端。

    数字化校园“一卡通”的优越性

    1、紧跟时代步伐，改善校园生活质量。学生手持校园卡在校园内可以方便快捷地完成就餐、超市购物等各种校内消费，避免了现金交易，给学生绿色、卫生、环保的购物方式。还可以完成图书借阅、上机、医疗、出入门禁、考试管理、学籍注册、学费缴纳等若干活动，大大提高了学校教学、管理、服务和生活的整体水平。此外，校园卡通过系统平台与银行卡对接，可以使持卡人直接将银行卡中的钱圈存到校园卡，免除了现金存取的不便。

    2、完成数字化校园信息资源的整合和应用的整合。采用“一卡通”系统能够极大程度地解决学校“信息孤岛”和“应用孤岛”的问题，利用统一身份认证功能使本来相互不信任的安全域之间建立信任关系，实现校内各部门管理信息的全面整合。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。

    3、提高高校管理效率，完成资源和人力的合理分配。“一卡通”系统改变传统的依靠人工、手工大量作业的管理模式，减少了人力投资，为提升高校管理水平创造了平台。同时“一卡通”各个系统的运行流程设计中均体现了学校的管理章程、组织机构设置以及各种规章制度等行为规范体系，一切不符合规定的行为将被拒之门外。这种刚性化特征打破了传统的人工处理事务的感情因素，为优化学校生存空间，优化教学资源创造了良好的环境。

    4、提高安全管理。学生的安全管理使学校管理工作中非常重要的一部分，在装有门禁系统的宿舍楼、教学楼、实验室等地点，出入人员只能通过“一卡通”完成身份验证才能进入，这样就保证了学生和校园资产的安全性，同时学校还可以对学生的进出情况进行实时跟踪，了解学生的学习生活情况。

    “一卡通”实验室管理系统如图1 

图1 “一卡通”实验室管理系统拓扑结构图

    如图1 所示，控制器控制电子门锁、门禁读卡器和开门按键。门禁读卡器获取信息并传送到控制器，控制器根据信息控制门锁的开关。开门按键用于从实验室内打开门禁。控制器把刷卡信息通过商务网关传送到SQL 数据库。“一卡通”门禁的人员信息存储在Oracle 数据库中，商务网关通过门禁软件来对进出门禁的人员和进出时间进行设定。

    “一卡通”系统在管理实验室中应用“等级控制”模式

    实验室采用的“一卡通”实验室门禁管理模式区别于单一的门禁管理模式。它是将“一卡通”技术、计算机控制技术与电子门锁有机结合，同时可以与监视系统联动，用“一卡通”替代钥匙，配合计算机实现智能化门禁控制的管理系统。系统可设置出入等级控制，即可任意对卡片的持有人、使用时间、使用地点进行设定，非属于此等级之持卡者被禁止访问，对非法进入行为系统会报警。

    个人时段授权模式：对于每周有固定时间进出实验室的老师和实验室管理人员，“一卡通”实验室管理系统把他们的个人信息和进出时间存入系统，每天定时下发到控制器，对于课余时间来实验室做实验的学生，可提前预约实验室，预约成功后即可在预约时间段进入实验室。持卡人只需使用“一卡通”贴近读卡器，读卡器将接收到的无线信号传给控制器, 由控制器进行信号处理并将信号传给电锁,电锁自动打开,持卡人进入实验室，否则禁止进入。这种人性化的管理，在保障安全的情况下，最大限度的利用了实验室资源，给学生一个开放自由的实践环境。

    个人非时段模式：当实验室设备出现故障，需要实验室人员进行维修，但维修时间不能确定时，“一卡通”实验室管理系统便可对维修人员进行无时间控制，直到维修完毕把此人可进入实验室的信息从系统中删除。

    集体时间段授权模式：“一卡通”实验室管理系统可根据课表把当天需要上课班级的学生和授课老师的信息以及上课时间段自动下载到控制器上，上课的学生和老师只需使用“一卡通”就可以在上课时段进入实验室。无需实验室专人看守。而没有上课安排的学生将被禁止访问，保证了实验室的上课秩序。同时“一卡通”门禁管理系统的记录存储功能，可记录持卡人资料以及出入门数据等信息，且记录的资料不可更改。这样任课老师和学校教务处就可对学生考勤情况进行管理。

    集体非时间段授权模式：当某个集体正在做一个科研项目，需要一段时间内（譬如两个月）每天都要进入实验室，“一卡通”实验室管理系统便可以对这个集体进行人员认证管理而没有时间管理模式。为科研人员提供了最大的创新平台。

    无限制授权模式：为了应对实验室发生的特殊情况，“一卡通”实验室管理系统专门设置了一张“特权卡”，即在任何时间段这张卡的持有人都可以进入实验室。以保证应对实验室的突发事件。“一卡通”实验室管理系统时间授权界面如图2 所示。 

图2 “一卡通”实验室管理系统时间设定模块

    安全保障：实验室作为教学重地，安全性要放在首位来抓。“一卡通”实验室门禁管理系统考虑了多方面的安全隐患。首先，门禁控制器是可以独立工作的，所以当中控计算机出现病毒或死机现象时，不影响本地控制器的正常工作，门的正常开启不受影响。其次，当遇到紧急情况需要实验室里的人员紧急逃生时，系统可以打开所用的门以便人员撤离。万一遇到停电，门锁是可以通过钥匙手动打开的。同时还可以与监控系统配合使用，实验室中控室可以全方面的监控实验室内部情况，以便保障实验室正常运行和应对突发事件。这便减少了实验室风险，加强了系统的可靠度。

    结束语

    “一卡通”成功应用于实验室管理，打破了陈旧的实验室管理观念，推进了数字信息化管理的理念，使实验室管理走向规范化、制度化和科学化的道路。为高校的人才培养和科技的创新奠定了坚实的基础。

    参考文献：
    [1]赵晓玲校园一卡通系统与ILAS 系统的整合应用[J] 现代图书情报技术2004 年
    [2]刘伟科范小宁等一卡通系统在数字化校园建设中的基础性研究[J] 电脑与信息技术2007 年15期

    联系人: 刘光明； 2.通讯地址（邮政编码）清华大学计算中心开放实验室(100084)； 3.电子信箱:lgm@cic.tsinghua.edu.cn

    作者简介：刘光明(1985—)，女，学士，助理工程师，研究方向为实验室技术管理；孙天泽(1977—)，男，硕士，工程师，；王越锋()，