二維碼技術在高校信息化中的應用探究

朱居正

摘 要：隨著智能手機的普及和移動互聯網的興起，掃碼成為一種新的生活方式。高校如何利用好二維碼這一新型信息傳播平臺，加快校園信息化建設，加快管理和教學創新成為一個新的課題。文章在分析二維碼在高校的應用現狀及可行性的基礎上，從安全管理、課堂管理、學生考勤、考務、圖書管理、資產管理等方面探討了二維碼在高校信息化中的應用。

關鍵詞：智能手機；二維碼；高校；信息化

中圖分類號： G434 文獻標志碼：B 文章編號：1673-8454（2015）18-0084-04

一、二維碼概述

1.二維碼的概念

二維碼誕生于20 世紀 80 年代，以日本和韓國運用最為成熟。我國二維碼技術研究起步較晚，于1993年開始研究，直到2006年才推出二維碼業務，但由于受到移動網絡速度慢、智能手機不普及等諸多因素限制，二維碼一直沒有發展起來。直到近兩年，隨著智能手機的普及和移動互聯網的興起，特別是微信、支付寶錢包等應用的推波助瀾，二維碼才“火”了起來。

二維碼是利用比特流的概念，將某種特定的幾何圖形按照一定的規律以黑白相間的方式分布在平面上，黑點出現表示“1”，不出現表示“0”，來記錄數據符號信息，從而被光電掃描設備自動識讀并處理的。[1]目前，國際上最主流的碼制是QR碼制（如圖1所示）。

2.二維碼的分類

根據二維碼的編碼原理、結構形狀的不同，可分為行排式二維碼和矩陣式二維碼。[2]

（1）行排式二維碼，在編碼和識讀原理方面繼承了一維碼的特點，可按應用需要堆積成兩行或多行，在識讀設備、條碼印刷等方面完全兼容一維碼，具有代表性的有Code 49、Code 16K、PDF417等（如圖2）。

（2）矩陣式二維碼以點的排列組合來確定所代表的意義。具有代表性的有Code one、QR Code、Data Matrix、Maxicode等（如圖3）。

我國于1993年開始研究二維碼技術，以矩陣式二維碼為主要方向，取得了一定進展。目前自主研發較為成功的有矽感GM碼、龍貝碼、紫光U碼、漢信碼等。目前漢信碼已被確立為國家標準，正在推進投入商用（如圖4）。

3.二維碼的特點[3]

（1）編碼信息量大：可存儲多達1850個大寫字母或2710個數字或1108個字節或500多個漢字，而一維碼只能容納13位數字，比一維碼信息容量高幾十倍。

（2）編碼范圍廣：可以編碼文本、圖片、聲音、簽名、指紋等能夠數字化的信息，可以編碼多種語言。

（3）容錯能力強：具有糾錯功能，當二維碼因污損、褶皺、破損、老化等引起局部損壞時，仍然能夠正確識讀，理論上容許損毀面積高達50%。

（4）可靠性高：譯碼錯誤率不超過千萬分之一，遠低于一維碼百分之二的誤碼率。

（5）防偽保密性好：可引入加密技術對二維碼進行加密。

（6）成本低，易制作，持久耐用，防熱防磁性好。

（7）易識讀：形狀、尺寸大小比例可變，識讀距離大。

（8）二維條碼可以使用激光或CCD識讀設備，如今最常見、最普通的識讀設備是智能手機。

二、二維碼在高校的應用現狀和可行性

在國外高校，二維碼應用比較廣泛。例如，英國巴斯大學圖書館，[4] 在目錄檢索系統中每本書或期刊都有一個QR二維碼。通過掃碼，讀者可以在手機上保存該書的題名、作者、索書號以及書架號等準確的存放位置，可以非?？旖莸卣业酱藭?。

近些年，國內高校也開始使用二維碼技術來加快校園信息化進程。例如，廈門大學在2012年啟動了二維碼校園信息系統試點工作，[5] 成為全國高校中第一個包含教師信息、人文與自然景觀等在內的整套二維碼信息系統。師生可以用手機隨處掃描校園里印刷的二維碼，獲取各種信息。

如今，二維碼技術已發展得相當成熟，使得二維碼技術在高校信息化建設中應用變得可行。

第一，制作和發布“門檻”低。二維碼制作和發布已經不再需要專業的設備和工具，互聯網上有很多免費的二維碼生成軟件，可編輯文本、網址、電話、短信、名片、電郵、WIFI熱點信息等，使用普通的打印機和普通的打印紙，打印出的二維碼即可滿足使用要求，制作和發布成本相當低；

第二，智能手機的普及。目前，大學生群體中智能手機普及率已達到98%以上，只要具有拍照功能，再下載一個二維碼掃碼APP，手機就變身成了一個二維碼識讀器。

第三，二維碼引領了一種新的生活方式，深受大學生群體追捧和喜愛，拿出手機掃一掃成為一種時尚。

三、二維碼在高校信息化中的應用

1.安全管理信息化

校園安全一直是高校管理工作中的重中之重，大部分高校的大門、圖書館、行政樓和宿舍都要通過身份認證才可以進入。傳統的人工驗證身份的方式費時費力，人流量較大的時候很難一一驗證，容易有“漏網之魚”，這種方式不能很好地保證校園安全。

如果將門禁系統與二維碼結合起來，即可實現電子認證，為在校學生、教職工和工勤人員每人分配一張包含個人信息的二維碼，用紙質的或手機中保存的二維碼圖片對著入口處的識讀器上一刷，即可獲得認證。對于臨時來訪人員，可通過發送臨時二維碼的方式來完成認證。由于二維碼具有唯一性，可針對不同人員設定不同權限。例如，男生進不了女生宿舍、訪客的臨時二維碼進不了學生宿舍、除維修部門以外的工勤人員不能進入行政樓等。這樣既減輕了校園管理人員的工作量，又能最大程度上保證校園安全。

2.學生考勤信息化

二維碼具有唯一性，可引入加密技術。[6] 軟件加密可以利用口令、指紋、照片等方式進行加密和驗證。大學中很多課程都采用合班上課的方式，由于上課人數多，出勤率低，冒名簽到（答到）的現象很嚴重。而利用二維碼進行電子簽到就可以解決這類問題。

二維碼考勤系統所需設備包括：識讀器、生成軟件、數據中心等（如圖5）。在教室講臺處安裝識讀器，學生進班掃描儲存有個人信息的二維碼或手機中保存的二維碼圖片，教師就可從電腦上非常直觀地看出學生的出勤情況。由于每個人的二維碼都不相同，因此這種方式不僅能夠極大地提高考勤效率，還能有效杜絕冒名答到的現象發生。

3.課堂教學信息化

二維碼可編碼文本、圖像和網址等，即拍即現，是課堂拓展知識的紐帶，可以極大地提高教學資源應用的效率。

在課堂上，學生用手機掃描印刷在書上的或多媒體課件中的二維碼，就能快速在手機上顯示“小知識”或打開相應的網頁，直接在手機上瀏覽學習。

在實驗課上，學生掃描設備上的二維碼，就能快速獲取實驗步驟、設備的使用方法和注意事項等信息（如圖6）。[7] 這種新的教學方式，不僅能夠突破平面媒體的限制，走向數字網絡世界，擴展知識，開闊學生視野，還能極大程度地激發學生“掃碼學習”的興趣和熱情，這種“遇到疑問掃一掃”的學習方式可以彌補課堂學習的時空不足，實時解決學習中遇到的問題，減少問題的積壓。

4.考務信息化

大學每年都有很多考試，每次考試都要制作、發放很多紙質準考證，不僅浪費很多紙張，不節能環保，而且紙質準考證很容易丟失，學生補辦比較麻煩，來不及補辦的將會錯過考試。

通過二維碼代替準考證，不僅節約了資源，還能有效防止考生通過替換準考證上的照片來替考的現象。高?？梢园芽忌膫€人信息儲存到二維碼中，發布到教務系統，考生可登錄系統自行下載自己的二維碼，保存到手機或者打印出來。如果考前丟失，不需任何補辦手續，再下載或打印即可。如果二維碼被他人盜取，需立即掛失，系統注銷原來的二維碼，重新生成新的二維碼?？忌鷧⒓涌荚嚂r，把紙質二維碼或手機保存的二維碼在識讀器上一掃，聯網電腦上自動顯示考生信息，監考老師即可驗證考生身份（如圖7）。

5.圖書管理信息化

目前，大部分高校圖書館仍然使用一維碼來管理圖書，讀者通過檢索系統搜索圖書的書名、作者、索書號以及存放位置，抄下來去書庫尋找。由于圖書管理員在擺放圖書時沒有規律可循，圖書歸位時按大類隨意放到書架上，讀者在眾多書目中尋找一本書是一件費時費力的事。

在圖書管理系統引入二維碼，將圖書的書名、作者、索書號以及精確到幾號書屋幾號書架幾層的準確存放位置存儲進二維碼，讀者可以在檢索頁面掃碼快速找到需要的圖書。借書時，在自助終端掃碼讀者個人二維碼和圖書上的二維碼實現自助借書。還書時，掃描圖書上的二維碼即可實現自助還書。圖書管理員在整理退還的圖書時，可以用手機掃描圖書上的二維碼獲得該書的準確存放位置，快速歸位。因此，二維碼技術和圖書管理結合，將極大地簡化圖書管理的工作，提高管理效率和管理效果。[8]

6.資產管理信息化

高校固定資產具有使用周期長、價值高、種類多、使用分散等特點，給資產管理工作帶來很多麻煩，經常出現賬物不符、存放混亂、放置方式不對等問題。目前高校資產管理大多仍使用一維碼管理，由于一維碼只能存儲一串數字，不能存儲漢字，資產盤點時依賴于導入有完整數據庫的掃描槍，一旦條碼褶皺、污損或老化，往往無法讀取，需要人工抄下條碼，事后人工復核。而且出于成本原因，資產管理部門配備的掃描槍很少，一般是1-2個，大規模資產盤點時工作量大，效率低。

在資產管理系統中引入二維碼技術，為每個物品制作包含名稱、型號、使用部門、使用人、存放地點、入庫日期、存放要求等信息的二維碼。由于二維碼具有存儲信息量大、使用壽命長、糾錯能力強、防磁功能好等優勢，不會因為標簽褶皺、污損或老化而無法讀取。在大規模資產盤點時，智能手機即可作為掃碼設備用，逐一掃描實物上的二維碼，手機上就會顯示詳細信息，便于和實物信息核對，[9]這樣可以有效避免漏檢、錯檢、偷梁換柱、以次充好等現象的發生，有效地提高資產管理工作的準確性和資產盤點的效率。

四、二維碼信息安全

如今，由于二維碼制作和發布沒有門檻，借助二維碼傳播惡意網址、發布手機病毒等不法活動也逐漸多了起來。此前，央視曾曝光過“二維碼”吸費騙局，二維碼安全問題不容忽視。

首先，涉及個人信息的二維碼，極其容易被不法分子復制用以非法目的。目前，二維碼的安全主要靠信息加密技術來實現，[10]涉及重要個人信息時常常采用雙重加密技術來確保信息安全（如圖8）。但加密并不是100%安全，不能完全杜絕個人信息的泄露。我們不排除不法分子利用信息技術破解個人信息，從而給二維碼用戶信息安全帶來威脅。

其次，雖然二維碼本身不會攜帶病毒，但很多病毒卻可以利用二維碼掃碼下載。當用戶掃碼后，手機會鏈接到釣魚網站或下載病毒、木馬程序、惡意代碼等。

因此，用戶要養成安全意識，不隨意掃來源不明的二維碼，對涉及個人信息的各種二維碼憑證（比如：印有實名信息二維碼的火車票、門票等）不要隨意丟棄，養成良好的保護個人信息的習慣，以免被不法分子利用。

五、結論與展望

本文介紹了二維碼技術的概念、分類和特點，二維碼在高校管理中的應用現狀和可行性分析，主要探究了二維碼在校園信息化建設中的應用，可以想象未來的大學校園，人手一張的二維碼就如同身份證、一卡通一樣，所有的教職員工和學生掃碼出入學校、掃碼考勤、掃碼學習、掃碼借還書、掃碼進入考場，甚至掃碼購物吃飯等等。雖然，目前二維碼的應用和發展仍然存在一些問題，諸如碼制不統一、信息安全等，但我們有理由相信，隨著應用需求的增長和對二維碼技術的不斷改進，這些問題都能夠被克服，二維碼技術的廣泛應用將是必然的趨勢。

參考文獻：

[1]韋元華，舟子.條碼技術與應用[M].北京：中國紡織出版社，2003.

[2]中國標準出版社.條碼國家標準匯編[M].北京：中國標準出版社，2004.

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[4]邱茜，毛蕓，釗林真.二維碼在高校圖書館中的應用研究[J].河南科技，2013（1）：215-216.

[6]謝思源.二維碼技術及其防偽應用淺析[J].印刷質量與標準化，2013（12）.

[7]鄒文閣.二維碼技術在實驗室管理中的應用[J].黑龍江糧食，2014（5）：52-53.

[8]習亞萍，李娟，韓萌等.二維碼在圖書館的應用探析[J].晉圖學刊，2014（5）：31-34.

[9]孫蔚，吳楊.二維碼技術在高校實訓資產管理系統中的應用[J].電子制作，2014（7）.

[10]于英政.QR二維碼相關技術的研究[D].北京：北京交通大學，2014. （編輯：李曉萍）