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摘 要：校园一卡通（校园卡）系统是学校教育信息化、数字化的重要组成部分，已经得到广泛应用。南京邮电大学在“智慧校园”建设过程中，为了充分提高实验室的利用率，使用了实验室校园卡门禁管理系统。实践证明，其不仅可以满足开放性实验的需求，还有利于学校管理层的决策分析，使实验室管理走向规范化、制度化和科学化。
关键词：实验室管理 校园卡 门禁
Campus carmen ban management and application of system of university laboratory
Guo Sheng， Huang Gang， Wang Feng
Nangjing university of posts and telecommunications， Nanjing， 210023， China
Abstract： Campus card （card） system is an important part of school education informationization， digitization， and it has already obtained the widespread application. In the process of "wisdom campus" construction， in order to improve the utilization rate of the laboratory， Nanjing University of Posts and Telecommunications adopted the laboratory management system of campus carmen. It is proved that， it can not only meet the demand of open experiment， to achieve automation and unmanned lab management， and also good for the decision-making of the school management， to make laboratory management standardization， systematization and scientific road.
Key words： laboratory management； campus card； entrance guard
实验室建设是高校教育事业赖以生存和发展的前提，开放性实验室的建设，对培养学生的创新意识和综合素质起着至关重要的作用。为切实提高实验室开放效率，我校实验室根据实际需要基本实现了全天候开放，以此满足学生实践能力培养的需求。由于传统的管理模式已经不适应现代化实验室的管理工作，学校“智慧校园”的建设给实验室信息化发展带来了良好契机，校园卡技术在学校实验室、教室等各类场所均得到了充分利用，校园卡门禁系统成为学校实验室管理的现代化手段。门禁系统的应用推进实验室由传统管理模式向数字信息化管理模式的转变，成为学校实验室管理手段现代化的强有力载体，在切实满足学生学习需求，提高学生实践能力的同时，提高了实验室的利用率和管理效率。
1 我校实验室管理现状分析
随着我校学生数量的不断增加，实验室工作负荷也在不断提高，而以人工为主的传统管理方法已不能适应开放型实验室的管理。传统实验室的运转机制由于传统意识和技术局限的原因，有着很强的机械性、封闭性与限制性，主要缺点有：
（1）传统管理模式下，实验室开放时间相对固定，学生集体统一进行实验，缺乏灵活的开放时间，学生不能按照自己的想法自主地完成各类实验，所以在很大程度上限制了学生综合实验的兴趣以及能力的培养和提高，且在一定程度上造成设备利用率低下。
（2）传统实验室学生考勤采用点名或者学生签到的方式进行，既浪费时间，又给指导教师分析数据带来不便，管理人员还必须随时监管学生的出入情况，整体管理工作程序繁琐、效率低下，对学生实验状态难以有效地管理与控制[1]。
（3）传统实验室管理主要依靠人力管理，学生在使用实验设备时必须由管理人员手工登记，不仅增加管理人员的工作量，容易出错，而且不能精确统计实验设备的使用者、使用情况等具体信息，设备的损坏也很难定位到相关责任人，给信息统计及数据挖掘工作带来诸多不便，难以向管理者提供进一步优化管理工作的相关信息。
为改革传统实验教学模式的弊端，有必要引入基于校园卡门禁系统的实验室管理策略，其不仅可以减轻管理人员的负担，提高实验室的利用效率，而且能够提升我校实践教学综合管理水平，为广大师生营造一个良好的多元化、开放性的教学环境。
2 基于校园卡的智能化管理系统
目前，我校“智慧校园”建设借助计算机技术、现代网络技术和数据库技术等信息化手段实现数据有效采集和集中管理，辅之以一定的数据挖掘模型进行决策分析，实现了高效管理的目的。
“智慧校园”采用的校园卡，在同一张卡上实现多种不同功能的智能化管理，以取代传统的学生证、食堂饭卡、图书借阅卡、银行卡以及上网卡等，从而实现校园内的统一门户、统一身份认证、统一信息查询及共享数据平台功能。校园卡智能管理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、个人消费管理以及各项校园服务等应用项目为一体的完整系统，利用校园卡系统与现有计算机管理信息系统对接，通过数据交互与共享操作，实现校园卡身份识别功能和数据记录、数据分析等功能，以完成学校实验室的日常管理工作。
3 校园卡门禁系统实验室应用管理方案
门禁系统，又称为出入管理控制系统，它在实验室安全管理工作中发挥着巨大作用。常见的门禁系统形式有：密码门禁系统，非接触IC卡（感应式IC卡）门禁系统和生物识别门禁系统。密码门禁系统由于其本身的安全性弱和便捷性较差正被逐渐淘汰，生物识别门禁系统安全性高，但成本也相对较高。现在社会上最通用的非接触IC卡门禁系统由于其较高的安全性、便捷性和性价比而成为了门禁系统的主流[2]。 门禁系统可实现对人员进出门的身份确认和权限管理等功能，方便院校进行人员管理和控制工作，其主要用于各种重要场所门和通道的进出控制，防止未经授权人员的进出。并进行出入人员的数据分析[3]。
3.1 校园一卡通门禁系统逻辑图
如图1所示，我校门禁管理子系统依托校园卡数据库平台，对校园卡系统范围内需要对人员出入限制和管理的重要区域实现计算机门禁控制，并将门禁系统应用到实验室中，实现对实验室的开放性管理。
图1 校园一卡通门禁系统逻辑图
3.2 门禁控制系统工作流程
门禁控制系统的工作流程如图2所示：
图2 门禁控制系统工作流程图
我校门禁系统硬件主要包括：门禁卡片（校园卡）、读卡器、门禁控制器、控制主机与电子门锁等。出入门禁控制系统以感应卡取代用钥匙开门的方式。
读卡器是与持卡人实际互动的终端设备，它通过读取校园卡信息并最终传给门禁控制器进行总体控制工作，读卡器应具有防护防暴装置，在遭到强行开启时会发出报警信号。门禁控制器作为门禁系统的核心组件，从控制主机获得配置参数、安全策略、持卡人身份及授权，并实际控制电子门锁的开关动作。控制主机是整个门禁系统的控制中心，它可以是一台普通的PC服务器，运行门禁系统管理软件及数据库，负责系统的数据存储、控制器参数设置、事件记录和报警管理等多项功能。电子门锁在门禁控制器的指挥下实现门的开启和闭合。
学校实验室的每一个出入口均设置一个读卡器，校园卡靠近读卡器时，读卡器读取卡片中信息并送到控制器，控制器把刷卡信息传送给控制主机并进行分析，如果在校园卡数据库中能找到合法记录信息，则通知门禁控制器打开电子门锁，若刷卡信息不合法，系统拒绝持卡人进入。
3.3 实验室门禁系统的主要功能
门禁系统的主要功能[4]如图3所示：
图3 门禁系统主要功能
（1）与校园卡后台数据实时同步。校园卡后台将某个用户账户挂失后，门禁系统同步更新本地数据库，不再允许该用户进入相应实验室。另外，管理员可以根据实际需要，定制门禁控制的方式：
①黑名单方式，限制黑名单人员的进出；
②白名单方式，允许特定的用户通过；
③白身份+黑名单方式，在某个特定时间内，特定身份的用户可进出。
（2）对门禁系统状态进行监控。为了不影响使用，门禁系统可在正常联网的情况下使用，也可在断网单机上使用，当网络恢复正常时，其数据自动上传至控制主机。
（3）远程控制门禁开关门时间。系统管理员可设置自动开关门时间，到达该时间后，系统将自动对该门禁进行开关门的控制。
（4）进出人次的显示，方便管理员查询，并有报表生成及日志记录的功能。
（5）防止未授权人员进入的功能，如遭遇破坏也会产生报警信息，正常与非正常的刷卡记录都将存储在管理中心服务器上，以供后期查询处理[4]。
4 基于校园卡门禁系统的实验室管理现状
目前，我校大多数实验室安装了门禁管理系统，“智慧校园”建设小组根据其具体需求定制各类考勤软件，统计学生进出次数及时间，方便教师对实践教学情况进行了解，也为教师实时掌握学生实验进度、指导学生实验提供了方便。智能化实验室门禁管理系统还可以生成教职工进出明细报表，统计出教职工进出具体时间，使对教职工的考勤十分方便[5]。
使用IC卡进出实验室，由于IC卡留有姓名、专业、卡号等信息，用户刷卡操作后，系统服务器留有用户全部信息，通过对历史数据分析处理，做出归纳性的推理，从中挖掘出潜在的最优运行模式，帮助学校决策者及时调整实践教学管理策略，另外，还能以严谨科学、方便快捷地方式反映学生使用实验室的情况，方便学校对实验室设备利用率从整体上有所了解，对进一步提高实验室开放率具有十分重要的现实意义。
5 结束语
在我校“智慧校园”建设工作中，将校园卡应用到实验室管理系统，使实验管理系统对学生的身份认证与校园卡接轨，改变了开放性实验室的运行管理模式，其在保障实验室安全的情况下，最大限度地利用了实验室资源，使实验室的管理走向科学化、自动化与高效化，大大减轻了教师的工作量和工作强度，为高校人才培养和科技创新奠定了坚实的基础。
参考文献
[1] 黄体富，于忠.基于校园一卡通的实验室考勤管理系统设计与实现[J].中国教育信息化，2011，9（17）：83-85.
[2] 刘斌.基于SQL Server的大型门禁考勤管理系统的设计与优化[D].北京：北京工业大学，2008.
[3] 魏建国.数字化校园中的考勤管理和门禁管理两个子系统应用方案[J].电脑知识与技术，2011，7（27）：6579-6580.
[4] 李海军.数字化校园中一卡通建设的研究与实现[D].天津：天津大学，2007.
[5] 宁沛林.关于智能化门禁管理系统在高校图书馆工作中的应用与思考[J].河北科技图苑，2010，3（23）：65-69.
关键词：实验室管理 校园卡 门禁
Campus carmen ban management and application of system of university laboratory
Guo Sheng， Huang Gang， Wang Feng
Nangjing university of posts and telecommunications， Nanjing， 210023， China
Abstract： Campus card （card） system is an important part of school education informationization， digitization， and it has already obtained the widespread application. In the process of "wisdom campus" construction， in order to improve the utilization rate of the laboratory， Nanjing University of Posts and Telecommunications adopted the laboratory management system of campus carmen. It is proved that， it can not only meet the demand of open experiment， to achieve automation and unmanned lab management， and also good for the decision-making of the school management， to make laboratory management standardization， systematization and scientific road.
Key words： laboratory management； campus card； entrance guard
实验室建设是高校教育事业赖以生存和发展的前提，开放性实验室的建设，对培养学生的创新意识和综合素质起着至关重要的作用。为切实提高实验室开放效率，我校实验室根据实际需要基本实现了全天候开放，以此满足学生实践能力培养的需求。由于传统的管理模式已经不适应现代化实验室的管理工作，学校“智慧校园”的建设给实验室信息化发展带来了良好契机，校园卡技术在学校实验室、教室等各类场所均得到了充分利用，校园卡门禁系统成为学校实验室管理的现代化手段。门禁系统的应用推进实验室由传统管理模式向数字信息化管理模式的转变，成为学校实验室管理手段现代化的强有力载体，在切实满足学生学习需求，提高学生实践能力的同时，提高了实验室的利用率和管理效率。
1 我校实验室管理现状分析
随着我校学生数量的不断增加，实验室工作负荷也在不断提高，而以人工为主的传统管理方法已不能适应开放型实验室的管理。传统实验室的运转机制由于传统意识和技术局限的原因，有着很强的机械性、封闭性与限制性，主要缺点有：
（1）传统管理模式下，实验室开放时间相对固定，学生集体统一进行实验，缺乏灵活的开放时间，学生不能按照自己的想法自主地完成各类实验，所以在很大程度上限制了学生综合实验的兴趣以及能力的培养和提高，且在一定程度上造成设备利用率低下。
（2）传统实验室学生考勤采用点名或者学生签到的方式进行，既浪费时间，又给指导教师分析数据带来不便，管理人员还必须随时监管学生的出入情况，整体管理工作程序繁琐、效率低下，对学生实验状态难以有效地管理与控制[1]。
（3）传统实验室管理主要依靠人力管理，学生在使用实验设备时必须由管理人员手工登记，不仅增加管理人员的工作量，容易出错，而且不能精确统计实验设备的使用者、使用情况等具体信息，设备的损坏也很难定位到相关责任人，给信息统计及数据挖掘工作带来诸多不便，难以向管理者提供进一步优化管理工作的相关信息。
为改革传统实验教学模式的弊端，有必要引入基于校园卡门禁系统的实验室管理策略，其不仅可以减轻管理人员的负担，提高实验室的利用效率，而且能够提升我校实践教学综合管理水平，为广大师生营造一个良好的多元化、开放性的教学环境。
2 基于校园卡的智能化管理系统
目前，我校“智慧校园”建设借助计算机技术、现代网络技术和数据库技术等信息化手段实现数据有效采集和集中管理，辅之以一定的数据挖掘模型进行决策分析，实现了高效管理的目的。
“智慧校园”采用的校园卡，在同一张卡上实现多种不同功能的智能化管理，以取代传统的学生证、食堂饭卡、图书借阅卡、银行卡以及上网卡等，从而实现校园内的统一门户、统一身份认证、统一信息查询及共享数据平台功能。校园卡智能管理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、个人消费管理以及各项校园服务等应用项目为一体的完整系统，利用校园卡系统与现有计算机管理信息系统对接，通过数据交互与共享操作，实现校园卡身份识别功能和数据记录、数据分析等功能，以完成学校实验室的日常管理工作。
3 校园卡门禁系统实验室应用管理方案
门禁系统，又称为出入管理控制系统，它在实验室安全管理工作中发挥着巨大作用。常见的门禁系统形式有：密码门禁系统，非接触IC卡（感应式IC卡）门禁系统和生物识别门禁系统。密码门禁系统由于其本身的安全性弱和便捷性较差正被逐渐淘汰，生物识别门禁系统安全性高，但成本也相对较高。现在社会上最通用的非接触IC卡门禁系统由于其较高的安全性、便捷性和性价比而成为了门禁系统的主流[2]。 门禁系统可实现对人员进出门的身份确认和权限管理等功能，方便院校进行人员管理和控制工作，其主要用于各种重要场所门和通道的进出控制，防止未经授权人员的进出。并进行出入人员的数据分析[3]。
3.1 校园一卡通门禁系统逻辑图
如图1所示，我校门禁管理子系统依托校园卡数据库平台，对校园卡系统范围内需要对人员出入限制和管理的重要区域实现计算机门禁控制，并将门禁系统应用到实验室中，实现对实验室的开放性管理。
图1 校园一卡通门禁系统逻辑图
3.2 门禁控制系统工作流程
门禁控制系统的工作流程如图2所示：
图2 门禁控制系统工作流程图
我校门禁系统硬件主要包括：门禁卡片（校园卡）、读卡器、门禁控制器、控制主机与电子门锁等。出入门禁控制系统以感应卡取代用钥匙开门的方式。
读卡器是与持卡人实际互动的终端设备，它通过读取校园卡信息并最终传给门禁控制器进行总体控制工作，读卡器应具有防护防暴装置，在遭到强行开启时会发出报警信号。门禁控制器作为门禁系统的核心组件，从控制主机获得配置参数、安全策略、持卡人身份及授权，并实际控制电子门锁的开关动作。控制主机是整个门禁系统的控制中心，它可以是一台普通的PC服务器，运行门禁系统管理软件及数据库，负责系统的数据存储、控制器参数设置、事件记录和报警管理等多项功能。电子门锁在门禁控制器的指挥下实现门的开启和闭合。
学校实验室的每一个出入口均设置一个读卡器，校园卡靠近读卡器时，读卡器读取卡片中信息并送到控制器，控制器把刷卡信息传送给控制主机并进行分析，如果在校园卡数据库中能找到合法记录信息，则通知门禁控制器打开电子门锁，若刷卡信息不合法，系统拒绝持卡人进入。
3.3 实验室门禁系统的主要功能
门禁系统的主要功能[4]如图3所示：
图3 门禁系统主要功能
（1）与校园卡后台数据实时同步。校园卡后台将某个用户账户挂失后，门禁系统同步更新本地数据库，不再允许该用户进入相应实验室。另外，管理员可以根据实际需要，定制门禁控制的方式：
①黑名单方式，限制黑名单人员的进出；
②白名单方式，允许特定的用户通过；
③白身份+黑名单方式，在某个特定时间内，特定身份的用户可进出。
（2）对门禁系统状态进行监控。为了不影响使用，门禁系统可在正常联网的情况下使用，也可在断网单机上使用，当网络恢复正常时，其数据自动上传至控制主机。
（3）远程控制门禁开关门时间。系统管理员可设置自动开关门时间，到达该时间后，系统将自动对该门禁进行开关门的控制。
（4）进出人次的显示，方便管理员查询，并有报表生成及日志记录的功能。
（5）防止未授权人员进入的功能，如遭遇破坏也会产生报警信息，正常与非正常的刷卡记录都将存储在管理中心服务器上，以供后期查询处理[4]。
4 基于校园卡门禁系统的实验室管理现状
目前，我校大多数实验室安装了门禁管理系统，“智慧校园”建设小组根据其具体需求定制各类考勤软件，统计学生进出次数及时间，方便教师对实践教学情况进行了解，也为教师实时掌握学生实验进度、指导学生实验提供了方便。智能化实验室门禁管理系统还可以生成教职工进出明细报表，统计出教职工进出具体时间，使对教职工的考勤十分方便[5]。
使用IC卡进出实验室，由于IC卡留有姓名、专业、卡号等信息，用户刷卡操作后，系统服务器留有用户全部信息，通过对历史数据分析处理，做出归纳性的推理，从中挖掘出潜在的最优运行模式，帮助学校决策者及时调整实践教学管理策略，另外，还能以严谨科学、方便快捷地方式反映学生使用实验室的情况，方便学校对实验室设备利用率从整体上有所了解，对进一步提高实验室开放率具有十分重要的现实意义。
5 结束语
在我校“智慧校园”建设工作中，将校园卡应用到实验室管理系统，使实验管理系统对学生的身份认证与校园卡接轨，改变了开放性实验室的运行管理模式，其在保障实验室安全的情况下，最大限度地利用了实验室资源，使实验室的管理走向科学化、自动化与高效化，大大减轻了教师的工作量和工作强度，为高校人才培养和科技创新奠定了坚实的基础。
参考文献
[1] 黄体富，于忠.基于校园一卡通的实验室考勤管理系统设计与实现[J].中国教育信息化，2011，9（17）：83-85.
[2] 刘斌.基于SQL Server的大型门禁考勤管理系统的设计与优化[D].北京：北京工业大学，2008.
[3] 魏建国.数字化校园中的考勤管理和门禁管理两个子系统应用方案[J].电脑知识与技术，2011，7（27）：6579-6580.
[4] 李海军.数字化校园中一卡通建设的研究与实现[D].天津：天津大学，2007.
[5] 宁沛林.关于智能化门禁管理系统在高校图书馆工作中的应用与思考[J].河北科技图苑，2010，3（23）：65-69.