基于校園一卡通系統的多媒體教室改造與管理

馬鳴華

[摘 要]多媒體教學設備已經成為大學課堂里的標準配置設備。但在使用過程中經常會遇到下課后設備不關閉、無法完成遠程授權使用、無法收集設備使用記錄等一系列問題，通過實施基于遼寧中醫藥大學現有“一卡通”系統的IC卡解決方案可以完善多媒體教學設備的日常管理。

[關鍵詞]多媒體教室；IC系統

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.20.114

1 方案背景

（1）一直以來遼寧中醫藥大學多媒體教室使用權限與管理采用2種模式，一是單機版中控與機械鎖講臺模式（上課之前需要有專門管理人員拿鑰匙到每間教室開啟講臺，或是任課老師到管理辦公室領用鑰匙自己開啟講臺進行上課，但隨著多媒體教室數量的增加，給管理人員帶來極大管理難度），一種是單機版中控與電控鎖式電子講臺加裝單機版門禁IC卡（或ID卡）系統管理模式（省略了用鑰匙開啟設備，只需刷卡即可實現電子講臺開鎖，但單機版門禁IC卡系統新卡的發放、授權或IC卡變更、補卡都必須到每一間教室給IC卡授權、設置，工作量大，管理十分煩瑣）。

（2）遼寧中醫藥大學信息中心的負責多媒體設備人員在每周隨機查訪教室時，發現在午間或者晚課結束后，一部分設備依然沒有關閉，設備非正常損耗是一種嚴重的浪費行為，但我們信息中心的主要工作就是服務于學校的教學工作，在進行新設備的安裝中就應該把設備的簡用性放到首位，盡量簡化使用流程排除人為因素，做到一卡式上下課。

針對以上應用現狀及當前存在的管理問題，遼寧中醫藥大學準備小規模的安裝幾套網絡多媒體教室置入式IC卡管理系統，管理人員可以通過網絡遠程集中化地對分布在各教室的多媒體設備使用權限進行設置、管理，配備全開放式電子講臺，推動自助式教學模式，把多媒體使用的主導權交還給老師，上課老師自助開啟、關閉設備，插卡即用、拔卡即走，節省了過多人力的投入，提高了使用效率，同時可有效地防止教學資源無謂的消耗和損壞。

2 方案介紹

2.1 系統概述

（1）系統獨立性：與教室多媒體控制系統相對獨立，又可相互配合，以保障現有資源的充分利用；

（2）應用靈活性：提供動態授權、固定授權等多種授權方式，滿足不同學校的各種管理模式的需求；

（3）數據實時性：通過與學校教務系統和一卡通系統進行實時數據交換，教室管理中心平臺能夠及時生成所有教室使用權限數據并下發到教室IC卡控制器；

（4）數據安全性：學校一卡通一般都具有金融功能，本方案只使用IC卡物理卡號，不對IC數據扇區作任何操作；

（5）系統穩固性：可脫網使用，正常情況下管理軟件將一卡通權限數據通過網絡傳給每間教室的控制器進行授權，在開鎖驗證權限時無須網絡；當網絡不通或者斷開時，只要授權未發生變化，老師可以照樣開啟教室不影響系統使用。

2.2 系統介紹

（1）系統原理。IC卡授權服務與管理程序通過教務課表數據交換程序和一卡通數據交換程序，實時獲取課表和一卡通數據，生成教室使用授權數據，并下發到各教室IC卡控制器，形成每個教室的教室授權數據；上課時，老師將學?！耙豢ㄍā盜C卡放置在讀卡器上進行權限驗證。驗證通過后，中控系統解鎖，多媒體設備加電，即進入教學模式。下課時，老師將IC卡從讀卡器上取出后，系統自動關閉（會執行投影機冷卻延時等步驟），并進入鎖定狀態。

（2）系統拓撲。如圖所示。

系統拓撲

（3）系統特點。

設計方式靈活：提供動態授權、固定授權或動態固定混合等多種授權方式，滿足不同學校的各種管理模式的需求；

數據實時性：通過與學校教務系統和一卡通系統進行實時數據交換，教室管理中心平臺能夠及時生成所有教室使用權限數據并下發到教室IC卡控制器；

數據安全性：學校一卡通一般都具有金融功能，本方案只使用IC卡物理卡號，不對IC數據扇區作任何操作；

可脫網使用：正常情況下管理軟件將一卡通權限數據通過網絡傳給每間教室的控制器進行授權，在讀卡驗證權限時無須網絡；當網絡不通或者斷開時，只要授權未發生變化，老師可以照樣開啟教室不影響系統使用；

具備連堂功能：上課時，老師將學?！耙豢ㄍā盜C卡放置在讀卡器上進行權限驗證。驗證通過后，中控系統解鎖，多媒體設備加電，即進入教學模式。下課時，老師將IC卡從讀卡器上取出后，系統自動關閉（會執行投影機冷卻延時等步驟），并進入鎖定狀態。

在上課過程中或兩節課之間，老師的IC卡可臨時從讀卡器上拿走（拿走后的臨時時間段內，系統只加鎖而不關閉），以滿足兩節課連堂等情況下，不至于導致投影機的頻繁開啟、關閉對上課時間及設備壽命的影響。IC卡臨時拿走的時間長度可根據學校實際需求設定。

2.3 主要功能介紹

（1）IC卡日常管理。教工IC卡的日常管理（包括發卡、掛失、換卡等操作）均由一卡通系統完成，原則上本系統不負責處理。本系統只負責對系統管理員卡（具有最高權限的卡，可以在任何時間開啟所有教室系統）的發卡、掛失、換卡等。

（2）IC卡授權方式。系統有兩種授權方式，一種是“固定授權”，一種是“動態授權”。

固定授權方式：根據一卡通數據進行授權，只要是學校發放的并且是“教工”屬性的IC卡可以在任何時間開啟任一教室，相當于系統管理員卡；

動態授權方式：動態授權是根據一卡通數據和教務排課數據生成教室使用授權課表，滿足IC卡號、教室號、課程時間三者對應上才能為系統解鎖，實現上課，三個條件缺一不可。

（3）日志查詢。IC卡管理程序提供以下數據的查詢、保存及打?。核⒖v史記錄；操作歷史記錄；授權歷史記錄；IC卡鎖信息；IC卡信息；IC卡授權；系所信息；教師信息。

3 方案實施

3.1 更改IC卡使用方式

根據目前教學及管理要求，我們將原有的刷卡式管理模式改為插卡式管理模式，需要對現有多媒體講臺進行改造，或更新現有開放式講臺。原有IC卡系統數據與改造后的IC卡系統數據實現無縫對接。

3.2 IC卡發放方式

在IC卡的使用過程中，我們準備了兩套方案，而且對這兩套方案進行無縫實施。

第一套方案，我們要求實施方首先提供一套白卡，所謂白卡就是空白的IC卡，此卡的作用是替代原有設備的鑰匙，授課老師依然要在授課前借取白卡。這樣有兩個好處，第一：沒有改變授課老師使用設備的習慣，第二：可以在試運行期間檢測設備的穩定性，是否有bug出現。

第二套方案，完成現在一卡通與IC卡設備數據庫的對接，IC卡設備需要一套獨立的數據庫來完成自身功能的需要，而且IC卡設備主采用的為cs架構，配合安全狗來使用。在數據同步過程中，建立ldap服務器雙方開放互通端口的方式來完成，并且商定時時同步，每周日備份的機制，以保證數據的一致性、完整性。

3.3 IC卡授權模式選擇

固定授權：在使用白卡期間授權模式為固定授權。

動態授權：需要根據一卡通數據和教務排課數據生成教室使用授權課表，滿足IC卡號、教室號、課程日期時間三者對應才能具備使用權限，為中控面板解鎖，三個條件缺一不可。其同步的數據完成后，授權模式也改為動態授權每位授課老師將不再使用白卡，也無須在授課前借取設備鑰匙，每位教師的IC卡就是上課的鑰匙。

4 結 論

實施過程中應該注意以下幾點：第一，此項目在實施前應該結合本校實際情況，選擇自己需要的功能模塊來進行安裝，避免資金的浪費，而且設備與設備之間還有品牌與型號之間互聯問題也需要在實施前計劃好。第二，類似的這種IC卡系統在實際的應用中還不是很多，可以小批量地進行實施，確定無bug或者bug可修正的情況下再大批量的實施。第三，IC卡系統真正發揮作用的前提是與原一卡通系統互聯，在實施前一定要確定好兩套系統可以開放端口，能夠進行數據互訪，也要確定主數據來源以及定期備份。

參考文獻：

[1]陳敏，高校多媒體教室開放式管理的構建與探索[J].實驗室研究與探索，2014，33（5）.

[2]林國蘭，陸家曙，網絡化集中控制型多媒體教室的設計[J].信息技術，2012（2）.