基于校園一卡通的學生綜合管理

池其軍 黃曉婷

（福建水利電力職業技術學院 福建·永安 366000）

在現階段，社會信息化程度越來越高。在我國高等教育領域方面，信息化取得了較快發展，現已逐步進入成熟期，信息化應用水平平穩上升。在高校里，其中教育教學、學生管理等業務對信息化的依賴越來越大，需全面信息化技術提供保障。

數字化信息采集是一個基礎工程，需要通過校園一卡通來實現，因此校園一卡通是數字化校園的重要組成部分。校園一卡通已成為高校加強基礎管理的重要工具，它依托校園網，并全面應用于圖書館、考勤、門禁、機房、消費等各個領域。利用校園一卡通系統，學校可以實現管理程序的簡化、管理力度的加強、服務水平的提高。校園一卡通對學生的學習和生活提供保障，同時對學校的管理和決策提供數據支撐。

一、校園一卡通系統總體設計方案

系統總體設計方案利用校園網絡實現網絡通信，建立若干個局域網與互聯網連接起來，校園網連接各子系統。終端連接各個系統，每個子系統利用中間件可以連接若干個讀卡器，讀卡器讀取的數據信息傳輸至管理與數據處理服務器。中間件和通用接口可以實現RFID硬件設備和校園應用程序進行連接，總體方案的設計與實施要滿足：對數據信息的讀寫主要是由中間件負責完成，然后進行過濾、檢查、分析，并將數據信息存到數據處理器中，數據存儲后成為隨時可提取的完整數據。

（一）數據的采集與處理。

數據采集采用RFID技術，在現代信息通信的發展，它屬于相對成熟的技術，利用它進行無線讀取的實現。在無線射頻技術中，主要器件有：射頻識別標簽、天線和讀卡器，讀卡器采用無線射頻識別，它是一個專用的RFID裝置，用它完成數據寫入和讀取。讀卡器實現的工作就是射頻模塊發射要讀取信息的信號，然后由接收標簽進行應答，并對信息進行解碼，最后將標簽和標識信息一起傳送到主機，對傳送的信息進行處理。

（二）消費和結算實現。

使用一卡通就可以在校園的消費場所解決付款問題，并且不論性質和規模的大小，所有的商戶都能夠實現授權代理收款和結算，實現商戶資金實時到賬。在校園中實現數字化付費，取代現金支付帶來不必要的麻煩，一卡在手，走遍校園。

（三）數字身份的實現。

通過校園一卡通管理系統取代以前學校使用的一些證件，減少了證件的數量、降低了丟失證件的風險，實現系統化的數字身份。所有證件信息都整合在一張校園卡里，實現了數據的統一性，也便于統一管理。

二、校園卡一卡通系統模塊功能

（一）消費模塊。

該模塊主要是基于校園內各項消費而設計的，主要包括校園食堂、超市、等消費行為設計的，實現方便、快捷的一卡通消費服務。信息管理系統主要的功能是實現校園一卡通的基本操作功能，如注冊、注銷、充值、交易等功能，也包括校園卡丟失管理的掛失、補卡和解掛等功能。

（二）校園考勤管理模塊。

校園考勤管理可實現學生、教師、工作人員的考勤、會簽。通過考勤機進行持卡人的身份識別和認證，然后根據考勤機對持卡人的考勤結果分析統計表，并且可以將統計表打印出來。

（三）門禁管理模塊。

門禁管理模塊是確認進入校園人員的身份，如果是學生就可以順利進入圖書館、學生宿舍、實驗實訓室等地方。門禁管理模塊主要有：學生，通過學生自己的校園一卡通打開大門，進入宿舍，進入圖書館等特殊場所；管理員，使用一卡通的權限打開門禁，讓學生自由進出；宿舍和圖書館管理員等通過定時設置或者手動操作將大門關閉；門禁警報系統，如門禁警報系統監測到無法識別的卡，門禁警報系統將發出警報聲，并直接通知管理員。

（四）機房上機管理模塊。

該模塊實現對機房學生信息確認、上機時間、上機費用等進行管理，提高機房管理人員的工作效率。上機管理模塊包含三個身份：機房管理人員、操作人員、學生。三個身份分別設定他們的權限：機房管理人員可以添加用戶、刪除用戶、值班教師管理、學生上機、結算等基本信息和數據；操作人員可以學生注冊、賬戶充值、值班教師工作記錄；學生可以修改登錄密碼、查看上機記錄、查看上機狀態、余額查詢。另外還有圖書管理模塊學籍、成績模塊、管理模塊等。

三、基于校園一卡通的學生綜合管理應用

校園一卡通各個模塊包括很多的數據表，數據分析模塊需要對數據源進行分析，如教務系統成績數據、學生消費數據等。數據源層里包含一卡通DB、待擴展數據庫、其他數據文件；數據處理層包含數據質量檢查、數據控制日志、ETL（抽取、轉換、加載）；數據倉庫層負責數據存儲，元數據和邏輯模型；數據服務層負責連接各子系統，實現查詢、提供報表、貧困生預測、可視化圖標等。

（一）貧困生數據系統的應用。

數據分析是通過校園一卡通數據分析系統給出分析結果，采用以下的形式來表現。貧困生的數據分析可以通過數據表查看學生消費情況，學生平均消費、總體平均消費、消費金額差等一些數據。可以輸入學生姓名或者學號對學生的個人消費情況進行查詢。系統管理員可查詢全校學生的總體數據分析情況，根據學生實際情況預測貧困生。數據挖掘設定以下6個屬性：是否貧困、消費金額、是否獨生子女、是否獲得獎學金、是否貸款、是否勤工助學。提取學生信息表如表1所示：

表1 學生信息表

Apriori算法適合事務數據庫挖掘，將學生信息表里的數據轉化為事務數據庫。轉化后的關系如表2所示：

表2 屬性與項目代碼對應表

將對應表里的數據轉化為0-1矩陣，“是”用“1”表示，“否”用“0”表示。 如是否貧困生，如果是則A=1，不是則A=0。其他5項屬性以同樣的方法表示。矩陣表如表4-3所示：

表3 矩陣表

利用Apriori算法對轉化后的數據進行處理，可知各項屬性之間的關聯程度，設置支持度為5%，可以得到以下幾條關聯規則：

1、獨生子女家庭非貸款的貧困生，參加勤工儉學，消費＜360,置信度為36%；

2、非獨生子女家庭，貸款且參加勤工助學的貧困生，消費＜360,置信度為52%；

3、非獨生子女家庭的貧困生貸款，獲得獎學金，消費＜320,置信度為46%；

根據這些產生的規則，可以看出一些客觀規律。比如規則1和2，可以看出消費金額相差不大，但是規則2置信度較高，且有貸款，按照補助政策會偏向于給符合規則2同學。

（二）校園一卡通實現學籍預警管理。

考勤預警：學生來到大學以后學習的自覺性降低，對學習的態度不夠認真，處在放松的狀態，學生經常逃課、曠課，給教學管理帶來了嚴重影響。上課教師對學生進行點名，使用校園一卡通刷卡點名節省時間，且是否遲到、早退都存儲在數據管理中心。當學生的在同一門課的曠課節數達到一定的次數時，對學生提出警告。在警告后的學生能準時上課，起到學籍預警效果。警告后仍無效，則取消學生該門課程的考試資格，根據學校規定，并將該門課程的成績錄入為缺考，不給補考機會。成績預警：學生在校學習的主要目的是學習技能和知識，成績只是學生學習情況的表現形式，對學生在校學習情況的一個總結。提取學生學習成績情況，可按學生未通過一定學分或者科目的要求查詢學生，對達到一學期期末掛科較多的學生反饋給輔導員，與學生家長保持溝通，告知學生在校學習和生活情況。學校、家長、學生一起共同重視學習，對學生的學習起到較好的警示效果。

四、結語

“數字化校園”必定成為高校發展的趨勢，校園一卡通很好的促進數字化校園的形成。校園一卡通管理系統的建立與使用，給學生的學習、生活帶來便捷，對學校的管理提高效率，利用信息化減少工作量、提高準確性和工作效率。與此同時合理、有效利用系統功能，為學校的一些政策決策提供科學依據，學校政策的制定更加科學，保證學生在校能夠學有所成，為社會做出貢獻。