中小學(xué)校園“一卡通”關(guān)鍵問(wèn)題分析

文章出處：http://psychicreadingswithdeb.com 作者：肖寧 陳英   人氣： 發(fā)表時(shí)間：2011年11月26日

1　前言
　　目前，“一卡通”正在許多領(lǐng)域得到應用，如公共交通、稅控管理、賓館服務(wù)、醫療保險等。在我國的教育行業(yè)中，大學(xué)校園“一卡通”已經(jīng)得到了長(cháng)足的發(fā)展。中小學(xué)校園“一卡通”的發(fā)展雖然并不是很快，但是隨著(zhù)全國中小學(xué)“校校通”工程的建設，中小學(xué)校園信息化建設已逐步成熟，中小學(xué)校園“一卡通”正在得到重視。
　　這里結合我在“北京市中小學(xué)學(xué)生卡”項目中的實(shí)際工作和在校的學(xué)習，就一些相關(guān)中小學(xué)校園“一卡通”建設中問(wèn)題的體會(huì )與經(jīng)驗和大家交流。
　　2　中小校園“一卡通”建設目標
　　校園“一卡通”是以IC卡為信息載體的適用于校園管理和消費的網(wǎng)絡(luò )應用系統。它取代了學(xué)校管理和生活中所使用的各種個(gè)人證件和現金支付手段。校園“一卡通”建設目標是提高學(xué)校和教育部門(mén)的管理水平，方便學(xué)生的學(xué)校生活，將現代化科技理念融入學(xué)生的日常生活，服務(wù)校園教育教學(xué)。
　　3　中小校園“一卡通”可實(shí)現的功能
　　3．1　教育應用
　?。?）身份驗證
　　作為教育行政管理基本應用，校園IC卡可代替傳統學(xué)生證；同時(shí)，還可在校內外作為全市統一的電子身份證明，在科技館、美術(shù)館、少年宮等課外活動(dòng)場(chǎng)所使用。
　?。?）學(xué)籍管理
　　校園IC卡內存儲可讀寫(xiě)的學(xué)生基本信息、學(xué)籍信息。家長(cháng)借助簡(jiǎn)易的瀏覽器具可以隨時(shí)查閱，代替了成績(jì)單；教師可以通過(guò)校園IC卡管理學(xué)生學(xué)籍，從而實(shí)現電子學(xué)籍管理。
　?。?）其他教育應用
　　考試管理、教育證書(shū)存儲管理、校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )認證、遠程訪(fǎng)問(wèn)注冊等。
　　3．2　校園“一卡通”應用
　?。?）圖書(shū)管理
　　利用校園IC卡可實(shí)現對圖書(shū)出入、借閱進(jìn)行管理，圖書(shū)管理系統可自動(dòng)識別借閱者身份，有效提高圖書(shū)借閱管理的運作效率，并可隨時(shí)對圖書(shū)庫進(jìn)行查詢(xún)、統計等。
　?。?）機房計費管理
　　機房管理系統通過(guò)校園IC卡可以實(shí)現無(wú)人值守上機管理、計費，可記錄學(xué)生使用計算機的時(shí)間、根據實(shí)際情況自主設定收費模式，實(shí)現真正的機房自動(dòng)管理。同時(shí)，學(xué)校的機房、多媒體教室、視聽(tīng)中心等都可改成開(kāi)放式，便于學(xué)生使用，使這些寶貴的資源更好地為素質(zhì)教育服務(wù)。
　?。?）售餐收費管理
　　在校內食堂、小賣(mài)部等消費場(chǎng)所用校園IC卡進(jìn)行消費管理是校園IC卡的重要功能。食堂向就餐人員發(fā)放校園IC卡代替錢(qián)票，就餐時(shí)在售飯機上刷卡付費，這樣可以加快食堂售飯菜速度，減少病毒傳播，降低使用單位經(jīng)營(yíng)成本，提高了整個(gè)消費管理水平。
　?。?）門(mén)禁管理
　　該應用是針對學(xué)生宿舍和學(xué)校重點(diǎn)場(chǎng)所的安全管理問(wèn)題而設計的，通過(guò)校園IC卡的讀寫(xiě)，可實(shí)現針對特定群體開(kāi)放特定場(chǎng)所，如實(shí)驗室等；實(shí)現學(xué)校人員管理、場(chǎng)所管理的電子化。該系統對于加強學(xué)校重點(diǎn)場(chǎng)所及學(xué)生宿舍的安全性、統一性、嚴密性管理有很大的益處。
　?。?）考勤管理：利用校園IC卡考勤管理系統，可以對學(xué)校師生出入學(xué)校進(jìn)行考查，方便地統計師生的考勤情況及進(jìn)出校門(mén)情況。
　?。?）其他校園“一卡通”應用：IC卡自動(dòng)售貨機應用、IC卡電話(huà)、學(xué)生浴室水控、校園停車(chē)管理等。
　　3．3　社會(huì )應用
　?。?）金融消費
　　教育管理部門(mén)通過(guò)與商業(yè)銀行共同發(fā)卡，可以實(shí)現學(xué)生通過(guò)校園IC卡交納學(xué)費和其它合理收費。該功能的目的是方便學(xué)生交費、限制隨意收費。有條件的學(xué)?？梢酝ㄟ^(guò)自助圈存系統從銀行賬戶(hù)向校內“一卡通”系統劃撥資金，實(shí)現對校內“一卡通”系統的卡內充值。此外，持卡人可以通過(guò)銀行發(fā)放的校園IC卡實(shí)現銀行提供的其他社會(huì )金融功能。
　?。?）交通乘車(chē)
　　通過(guò)與IC卡公交應用系統聯(lián)合，學(xué)生持校園IC卡可以實(shí)現全市范圍內的公交、地鐵等公交應用。
　?。?）其他社會(huì )應用
　　社會(huì )化保險、醫療救援、醫院掛號等。
　　4　中小校園“一卡通”建設關(guān)鍵問(wèn)題分析
　　4．1　系統建設關(guān)鍵問(wèn)題分析
　?。?）卡片選型
　　目前使用較為廣泛的IC卡為非接觸ID卡，非接觸加密存儲卡和雙界面CPU卡。為了能夠同時(shí)滿(mǎn)足在線(xiàn)消費和脫機消費，以及脫機查詢(xún)卡內信息的功能，IC卡應當具有存儲功能，非接觸ID卡不具備存儲功能，所以它的應用正在減少。雙界面CPU卡雖然有技術(shù)領(lǐng)先、安全性高、存儲容量大、被銀行認可的優(yōu)點(diǎn)，但是卡成本和建設成本都很高，不適于校園應用。非接觸加密存儲卡可以支持多應用，成本較低，采用分區加密的方式能夠支持不同應用商，雖然存儲容量不高，但是目前已有具備4K字節存儲容量的卡片，能夠基本滿(mǎn)足學(xué)籍管理應用。在選擇非接觸加密存儲卡芯片型號時(shí)應注意，芯片應符合ISO的規范，應考慮相關(guān)讀寫(xiě)設備的普及性和價(jià)格 。
　?。?）卡上是否印制照片
　　目前多數學(xué)?？紤]成本原因和發(fā)卡的方便未在卡面打印學(xué)生照片，但是考慮到使用的便捷性，應當打印學(xué)生照片。制照片卡可以采用在制卡的同時(shí)完成印刷，也可以在校內配備打卡機打卡。值得一提的是，如果考慮到補卡的方便建議不打照片，否則應當在校內配備打卡機。此外，對于小學(xué)生或9年一貫制學(xué)校，小、初、高并存的學(xué)校，如果卡上印照片并需要通過(guò)照片識別學(xué)生，應當考慮學(xué)生辦卡幾年后相貌發(fā)生變化可能需要重新制卡。
　?。?）數據庫選型
　　首先就中小學(xué)的規模和成本來(lái)說(shuō)應選擇中小型支持網(wǎng)絡(luò )的數據庫，如SYBASE ASA 8或SQL Server 2000；但是如果學(xué)校在信息化建設中把校園卡作為校內多種應用的媒介，需要集成管理多種應用的數據則應把卡管理中心數據庫作為校園數據中心的一部分，可采用大型數據庫，如ORACLE。
　?。?）數據采集
　　學(xué)生卡制卡時(shí)如需采集基本信息，卡管理系統應當支持數據導入導出功能，以便于錄入數據和修改數據。如需采集照片，采集的照片應做到：規格統一，背景一致。特別應注意很可能有學(xué)生姓名中包括生僻字，部分生僻字難以通過(guò)計算機錄入或打印。即使在系統中安裝了大型字庫將生僻字錄入系統也難以與外界進(jìn)行數據共享或交互，所以需提前確定生僻字處理原則。如：如何上報數據，是否采用統一字符代替或用簡(jiǎn)單漢字組合代替，打印系統是否需要具備造字的功能等。
　　4．2　“一卡通”多應用關(guān)鍵問(wèn)題分析
　　4．2．1　系統結構的簡(jiǎn)易性與多應用的矛盾
　　考慮到簡(jiǎn)易性與應用的一致性，校園“一卡通”最好的實(shí)現方式是通過(guò)“一卡、一庫、一線(xiàn)”實(shí)現完全意義的“一卡通”。即所有應用通過(guò)一張卡，在一個(gè)數據庫中完成所有管理數據的存儲，通過(guò)一個(gè)網(wǎng)絡(luò )完成所有應用的連接。
　　首先考慮到多應用和擴展性的需求，只要發(fā)卡主體統一，可以允許持卡人持有由單一發(fā)卡主體發(fā)放的不同類(lèi)型卡片，這樣可以將諸如小額消費、教育應用、銀行應用、公交應用等不同的卡應用管理主體統一到一起。其次，考慮到開(kāi)放性，應當把IC卡視為各種應用的核心，將其他各個(gè)系統作為可以開(kāi)放的對象，允許不同數據庫通過(guò)IC卡連接，不同數據庫間通過(guò)數據導入導出完成數據共享或通過(guò)外部軟件實(shí)現通訊。最后，考慮到不同應用的特點(diǎn)，如門(mén)禁系統應按照建筑要求單獨布線(xiàn)，對于消費系統，為了安全性和穩定性也應當單獨布線(xiàn)。整個(gè)系統的網(wǎng)絡(luò )布局應當是各個(gè)應用的管理工作站與中心數據庫通過(guò)校園網(wǎng)連接，工作站與收費終端和讀卡終端通過(guò)485方式連接，同時(shí)支持遠程通過(guò)撥號上網(wǎng)以WWW方式訪(fǎng)問(wèn)中心數據庫。雖然“多卡，多庫，多線(xiàn)”的校園“一卡通”系統給管理帶來(lái)了復雜性，但是能夠全面支持校園IC卡多種應用的實(shí)現且便于擴展。
　　綜上所述，校園“一卡通”系統建設應根據學(xué)校的實(shí)際情況進(jìn)行，不必拘泥于傳統意義的“一卡、一庫、一線(xiàn)”的“一卡通”系統結構。
　　4．2．2　系統的多應用、擴展性與安全性的矛盾
　　考慮安全性的需要應當由供卡方控制卡內密鑰，但是如果發(fā)卡方希望采用不同廠(chǎng)商的產(chǎn)品實(shí)現一卡多用，或者在后期擴展應用，那么不同廠(chǎng)商使用同一密鑰會(huì )造成系統安全性降低，出現問(wèn)題責任不清的矛盾。為了支持不同應用，兼容不同廠(chǎng)家的系統，同時(shí)保證系統原有的安全性，可以選用分區加密管理的IC卡，由發(fā)卡方管理原始密鑰，在用于某一具體應用前替換為公開(kāi)密鑰，然后由具體應用方替換為專(zhuān)有密鑰。
　　4．2．3　多應用與多系統整合需注意問(wèn)題
　　校園“一卡通”中多應用多系統整合時(shí)，應注意消費系統的選擇需要慎重。
　　首先消費應用是“一卡通”應用的重要部分；其次為了避免用戶(hù)在不同系統充值而造成的管理困難和使用的不方便，校內的充值管理應當統一不宜多選；此外許多系統的消費管理部分需要同財務(wù)管理系統做接口，系統建設的工作量大。因此選擇的消費系統應當在建設初期就能滿(mǎn)足學(xué)校的未來(lái)消費應用需求，避免后期出現難以增加應用的問(wèn)題。
　　此外在不同系統間應注意保持人員信息一致，時(shí)鐘設置統一，黑名單維護統一。
　　4．3　卡管理的關(guān)鍵問(wèn)題
　　卡管理應把握兩個(gè)主要問(wèn)題，即對人的管理和對卡的管理。
　?。?）對人的管理
　　對于由多系統構成的校園“一卡通”系統，應當有統一的人員管理系統，保證各個(gè)系統人員管理的一致性。應當成立校園數據中心，統一管理人員等重要信息。特別對于消費管理來(lái)說(shuō)是必需的。但是，目前常常是一所學(xué)校使用多軟件，每套軟件都需要單獨管理用戶(hù)信息。因此，對于規模小一些的學(xué)?？梢越⒅行墓芾砥脚_，雖然由不同應用分別管理人員信息，但是可以通過(guò)數據庫同步或文件導入導出的方式與中心管理平臺實(shí)現數據共享并同步數據，需要定期維護不同系統中的人員信息，以保證不同系統配合應用的一致性。
　?。?）對卡的管理
　　卡片生命期管理：應當從技術(shù)層面和規章制度方面全面考慮卡片的生命期。從卡片的制作開(kāi)始，到個(gè)人化，壞卡的處理，正?？ǖ墓芾?，掛失卡管理，卡片損毀的責任劃分，卡片的回收。在系統建設之初即充分考慮卡片的生命期，確?？ㄆ谂c持卡人在校園內部的生活期相符。
卡片的分類(lèi)管理：卡片分類(lèi)應主要以持卡人和卡片的使用對應關(guān)系分類(lèi)，這包括以下幾個(gè)基本類(lèi)別：系統管理員—管理卡、學(xué)生—學(xué)生卡、教工—教工卡、其他校內人員—一卡通應用卡、臨時(shí)人員—臨時(shí)卡、單獨部門(mén)管理人員—大額消費卡。
　　卡片數量管理：在卡管理過(guò)程中應保證卡片數量平衡?？ㄆ瑪盗科胶庵钢瓶倲祽斉c在用卡總數、預留空白卡總數、丟失卡總數、損壞卡總數平衡；如果多級卡管理系統的校園卡管理系統還要考慮計算因管理原因上交卡總數。這需要在卡管理系統中能夠分類(lèi)查詢(xún)出這種平衡關(guān)系，便于管理人員的日常工作。
　　4．4　安全管理關(guān)鍵問(wèn)題
　　為了提高整個(gè)“一卡通”系統的安全性，應注意以下幾方面：
　?。?）安全認證
　　管理員除通過(guò)密碼認證外，應當通過(guò)存儲密鑰的管理卡認證。管理卡應當妥善保管，不得外借。
　?。?）計算機病毒防護
　　為保證系統的安全運行，在網(wǎng)絡(luò )中的卡管理工作站和服務(wù)器應當專(zhuān)機專(zhuān)用，并安裝網(wǎng)絡(luò )版殺毒軟件，定期更新。
　?。?）防護網(wǎng)絡(luò )攻擊
　　主要計算機需要安裝防火墻，為了提高數據庫的安全性，在物理上應使中心數據庫與整個(gè)校園脫離，中心數據庫的訪(fǎng)問(wèn)是通過(guò)“一卡通”管理服務(wù)器的單獨連線(xiàn)，通過(guò)專(zhuān)有的程序實(shí)現。
　?。?）數據備份
　　中心數據庫應做雙機熱備份或定期備份，應預先設定災難發(fā)生后的數據庫恢復規程。
　　5　北京中小學(xué)生卡應用簡(jiǎn)介
　　5．1　總體規劃
　　北京市中小學(xué)學(xué)生卡由三張卡組成：證件卡印有學(xué)生基本信息、照片和條碼；學(xué)籍卡為非接觸存儲加密IC卡，芯片型號為飛利浦公司的Mifare 1 S70；儲蓄卡為標準的銀行磁條卡?？ㄆ杀本┦薪涛y一發(fā)放。
　　北京市中小學(xué)學(xué)生卡管理系統是由市、區、校三級卡管理系統組成的城市級卡管理系統。支持中、小規模學(xué)校的校園“一卡通”應用。校級數據庫為SYBASE ASA，區和市級數據庫為SYBASE ASE。在市一級層面卡管理系統可與北京市教委的校園管理系統相連用于教育管理，證件卡是一張標準的學(xué)生證件，學(xué)籍卡具備學(xué)籍管理功能并可擴展多種教育應用，同時(shí)學(xué)籍卡支持北京市政交通一卡通公交應用，儲蓄卡具備標準銀行借計卡功能；在區一級層面區縣與銀行合作，可以擴展學(xué)生儲蓄卡的銀行借計卡功能實(shí)現學(xué)生費用統一扣劃的功能；在校一級層面與校園“一卡通”應用系統相連，可以滿(mǎn)足學(xué)校的特定需求，通過(guò)學(xué)籍卡可實(shí)現多種“一卡通”應用功能。
　　5．2　當前應用簡(jiǎn)介
　　目前三級卡管理系統已基本建成，校級卡管理系統運行正常，已實(shí)現了通過(guò)網(wǎng)絡(luò )報送制卡和卡管理數據的試運行工作。北京市中小學(xué)學(xué)生卡已發(fā)放了十幾萬(wàn)張，但由于市教委統一的教育應用尚未開(kāi)展所以仍有部分卡片處于睡眠狀態(tài)。盡管如此，在東城區、海淀區、宣武區、石景山區等區已有許多學(xué)校已開(kāi)始使用學(xué)生卡用于校園一卡通應用。其中比較有代表性的是東城區的六十五中和海淀區的八十中，六十五中已經(jīng)建成了包括圖書(shū)管理、機房計費管理、考勤管理、售餐管理和IC卡自動(dòng)售貨機應用在內的多個(gè)校園一卡通應用系統；海淀區的八十中則通過(guò)系統升級工程利用學(xué)生卡代替了原有的功能單一的IC卡，擴展了原有的IC卡應用系統，實(shí)現了包括小賣(mài)部消費應用，電子閱覽室管理和洗衣房消費管理應用在內的多種應用。目前首批發(fā)放的學(xué)生儲蓄卡為中國建設銀行龍卡，可以實(shí)現銀行借記卡的功能。學(xué)籍卡可以直接用于北京市政公交一卡通系統。
　　5．3　建設經(jīng)驗
　　北京市中小學(xué)卡管理系統和應用系統的建設過(guò)程涉及教育、金融、公交等多種行業(yè)，屬于城市“一卡通”的建設。建設過(guò)程中要考慮宏觀(guān)的應用與協(xié)調又要處理每所學(xué)校的具體應用問(wèn)題。
　　在進(jìn)行應用規劃方面時(shí)我們應當首先認清所主要針對的問(wèn)題，然后才能加以分析規劃。校園“一卡通”的核心問(wèn)題本質(zhì)來(lái)說(shuō)應是教育應用，但是目前絕大多數的校園“一卡通”系統只是集中在售餐等應用系統。在校園的管理活動(dòng)中核心管理是教學(xué)管理，而認證、收費等應用管理屬于邊緣管理或者說(shuō)是輔助管理。如何將IC卡深入到教學(xué)管理中呢？首先教學(xué)管理主要針對教育中的學(xué)習、德育和體育，在這些方面學(xué)校信息化建設的缺點(diǎn)是：信息雜亂、不夠全面、系統性差、能夠直接應用的少。因此針對這些問(wèn)題我們嘗試通過(guò)學(xué)籍管理將IC卡同校園管理信息系統（CMIS系統）有機的結合起來(lái)，卡管理的基本信息來(lái)自CMIS系統，卡片應用的目標之一是為CMIS系統服務(wù)。這些服務(wù)主要體現在收集信息，存儲信息，傳遞信息，查詢(xún)信息幾個(gè)方面。通過(guò)日常的刷卡可以將學(xué)生日?；顒?dòng)直接收集以便于系統分析；卡內存儲學(xué)生基本信息和重要的信息如成績(jì)等；通過(guò)卡片可以將學(xué)生信息傳遞到其他學(xué)校，家長(cháng)借助簡(jiǎn)易讀卡器可以直接閱讀卡內信息；學(xué)生持卡通過(guò)讀寫(xiě)器可直接查詢(xún)個(gè)人或校內的重要信息。特別是目前我們正在建設短信服務(wù)平臺，將學(xué)生IC卡同手機短信系統結合，為家長(cháng)和校方建立溝通平臺，實(shí)現諸如學(xué)生刷卡報到后短信通知家長(cháng)的功能、家長(cháng)為學(xué)生留言后學(xué)生刷卡讀取的功能以及校方短信通知學(xué)生家長(cháng)的功能等。此外通過(guò)全區和全市范圍的教育認證，考試管理等應用可以通過(guò)學(xué)生卡直接服務(wù)于教育。
　　“一卡通”系統在校園建設過(guò)程中應與校園網(wǎng)絡(luò )建設配合，計算機設備和網(wǎng)絡(luò )的現有狀況應作為系統建設的重要條件，網(wǎng)絡(luò )建設費用應作為系統建設的重要部份考慮。否則會(huì )在實(shí)際應用中出現難以預料的問(wèn)題。
　　在與銀行合作方面我們的經(jīng)驗主要是應當針對不同的城市、區域的教育管理特點(diǎn)和銀行特點(diǎn)進(jìn)行有區別的服務(wù)，不能一概而論。如有條件的學(xué)?？梢灾苯訉?shí)現“銀校一卡通”，有的區縣則應當建立區縣的統一用卡收費應用以實(shí)現統一扣除學(xué)費等功能。
　　公交應用方面應當注意在合作之初對各方的責任利益應當劃分清晰，在合作之中雙方的管理規定和操作規程一定要互相配合。
　　總體來(lái)說(shuō)在大范圍的“一卡通”系統的建設和運行過(guò)程中應當注意以下幾點(diǎn)：一、前期規劃一定要全面，需考慮到不同方面，不同階段應實(shí)現的不同目標；二、系統建設應當與工作流設計，操作人員培訓并重；三、應以促進(jìn)應用為主要目標，盡量減少“睡眠卡”；四、注重卡片生命期的整體管理。
　　6　中小校園“一卡通”展望
　　中小校園“一卡通”將給中小學(xué)校帶來(lái)巨大的變化。校園“一卡通”有利于學(xué)校領(lǐng)導的教育管理也有益于學(xué)校師生的日常生活，系統的建設對提升中、小學(xué)管理的現代化水平具有較好的實(shí)際應用價(jià)值。目前北京、上海、深圳等城市已經(jīng)有許多中小學(xué)校建成或正在籌建校園“一卡通”，相信校園“一卡通”會(huì )逐步普及，對全國的教育信息化工作產(chǎn)生深遠的影響。