近年來,，隨著智能卡技術(shù)的快速發(fā)展和國家信息化戰(zhàn)略的實施，高校教育信息化管理一直為教育界人士所重視,。全國各大高校開始陸續(xù)引進智能卡,，智能卡的引進有力地促進了高校教育管理的信息化。高校引入的校園一卡通管理系統(tǒng)正是智能卡技術(shù)的一種非常典型的應用,。在高校中,，教職工和學生人手一卡，該卡成為了他們的身份識別標志,，其惟一性和卡內(nèi)信息可修改性使得校園卡能很好地應用在高校的各個管理層面。但是,，由于目前社會信息化的程度不高,，高校教育信息化程度也受到限制，智能卡引入高校的時間并不長,，從總體看智能卡在高校教育信息化管理中的應用還非常有限,，目前僅僅應用在某些特殊的部門，比如食堂,、圖書館等等,。因此,，怎樣把智能卡強大的功能應用到高校的各個管理層面，發(fā)揮出其作用,。成為了一個非常熱門的研究主題,。
1智能卡簡介
所謂智能卡是IC卡(集成電路卡)的一種，其內(nèi)部嵌有微芯片,。按所嵌的芯片類型的不同,，IC卡可分為三類，第一類是存儲器卡,，該卡內(nèi)的集成電路是可用電擦除的可編程只讀存儲器EEPROM,，它僅具有數(shù)據(jù)存儲功能，沒有數(shù)據(jù)處理能力,，存儲卡本身無硬件加密功能,，只在文件上加密，很容易被破解,。第二類是邏輯加密卡,，該卡內(nèi)的集成電路包括加密邏輯電路和可編程只讀存儲器，加密邏輯電路可在一定程度上保護卡和卡中數(shù)據(jù)安全,，但只是低層次防護,，無法防止惡意攻擊。第三類是智能卡(CPU卡),，該卡內(nèi)的集成電路包括中央處理器 CPU,、可編程只讀存儲器、隨機存儲器 RAM和固化在只讀存儲器 ROM中的卡內(nèi)操作系統(tǒng) COS(Chip Operating System),，卡中數(shù)據(jù)分為外部讀取和內(nèi)部處理部分,，確保卡中數(shù)據(jù)安全可靠,，而且卡內(nèi)包含一個 RFID芯片,，所以它們不需要與讀寫器任何物理接觸就能夠識別持卡人，有些地方也稱之為非接觸式 IC卡 [1],。
2智能卡在高校中的典型應用
智能卡在高校中的典型應用是校園一卡通系統(tǒng),，其應用主要體現(xiàn)在兩個方面。第一是消費支付功能,。通過校園卡內(nèi)的電子錢包,，持卡人可以在校園內(nèi)任意一個與系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的消費網(wǎng)點以卡結(jié)算，實現(xiàn)數(shù)字化,、電子化貨幣結(jié)算,。一個典型的應用就是高校食堂里教職工和學生的就餐支付系統(tǒng)，一卡通持有者通過專門的充值系統(tǒng)采用預付費的方式將金額存入卡內(nèi),，然后持卡消費,。該應用可以為高校后勤管理解決現(xiàn)金就餐所帶來的諸如衛(wèi)生,、腐敗問題，更可以提高持卡者的就餐效率,。第二是身份識別功能,。校園卡表面印有持卡人身份標識，如學號或職工號,、姓名,、照片以及所屬單位等，且教職工,、臨時工和學生等不同身份卡片的底色也不同,，以便于身份識別。校園卡的 IC芯片和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中均存有持卡人的身份信息,，實現(xiàn)了校園內(nèi)的電子身份識別,，取消了各種證件。一個典型的應用就是高校圖書館的圖書借閱管理系統(tǒng),。持卡人持卡進入高校圖書館瀏覽,，只有合法持卡人才允許進入，能通過圖書管理系統(tǒng)進行圖書的借還操作,。如果出現(xiàn)延期借閱,，管理系統(tǒng)會扣除卡內(nèi)金額，完成逾期罰款的功能,。另一個典型的應用就是學生上機操作,。當前高校普及了計算機教育，大量學生在課余時間自費上機查閱資料和學習,，校園卡系統(tǒng)可以自動完成上機身份識別和費用繳納操作,，為高校節(jié)約了大量的人力物力，提高了效率 [2],。
3高校教育信息化管理中存在的問題
當前高校教育信息化管理中存在的典型問題主要有兩個,。第一個是應用面太狹窄的問題。事實上,，校園一卡通系統(tǒng)的功能遠比文中所描述的功能強大,。前面所述的應用主要體現(xiàn)在高校的日常生活管理領域。作為一個高校,，教學管理始終是教育管理各個層面中最重要最核心的問題,，涉及教學管理的諸多難題需要解決，比如教學考勤管理,，而教學考勤管理主要還是采用傳統(tǒng)的點名方式，其弊端顯而易見,，效率太過低下,，特別是高校教學中普遍采取大課制,，顯然口頭點名方式是不現(xiàn)實的，為此,，完全可以利用校園一卡通的身份惟一性特點,，實現(xiàn)自動點名。第二個是校園一卡通系統(tǒng)沒有和學校已有網(wǎng)絡資源緊密連接的問題,。在智能卡引入到高校之前,，各個高校普遍已經(jīng)有了計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，而且也實現(xiàn)了部分信息化管理,，比如學生的學籍管理,，考務管理等，但是這些計算機網(wǎng)絡資源和校園一卡通系統(tǒng)是完全獨立的,。怎樣把這些網(wǎng)絡資源和校園一卡通系統(tǒng)整合起來,，發(fā)揮其更大的作用，是當前擺在高校教育信息化管理者面前一個重要的課題[3],。
4典型問題的解決方案
針對以上這些問題,，本文以解決高校教學管理中最棘手的教學考勤問題為例，介紹一種基于智能卡的教學考勤系統(tǒng)的設計思路和實現(xiàn)流程,，以此為基礎闡述類似問題的解決方案 [4],。本系統(tǒng)采用 Philips Mifare oneS50智能卡，以 Visual Basic6.0+SQL SERVER2000為編程開發(fā)平臺,。
4.1 Philips Mifare oneS50智能卡結(jié)構(gòu)
該卡為 EEPROM結(jié)構(gòu),，容量為 8K，分為 16個扇區(qū),，每個扇區(qū)為 4塊,，每塊 16個字節(jié)，以塊為存取單位,，每個扇區(qū)有獨立的一組密碼及訪問控制,。其卡內(nèi)結(jié)構(gòu)如圖1所示。每個扇區(qū)的密碼和存取控制都是獨立的,，可以根據(jù)實際需要設定各自的密碼及存取控制,。存取控制為 4個字節(jié)，共 32位,，扇區(qū)中的每個塊(包括數(shù)據(jù)塊和控制塊)的存取條件是由密碼和存取控制共同決定的,，在存取控制中每個塊都有相應的三個控制位。有關(guān)卡的詳細存取控制請參閱文獻 [5],。
4.2教學考勤系統(tǒng)設計
該系統(tǒng)已經(jīng)在學校學籍管理系統(tǒng)中注冊并寫入了校園一卡通中的學生信息(包括學生學號,、姓名等基本信息和性別、年級、班級等可選信息)以進行教學考勤操作,。
利用該系統(tǒng)可以實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)庫中院系,、專業(yè)班級的增刪、修改,，學生信息的增刪,、修改，并實現(xiàn)課程管理,、教室管理以及核心的考勤管理,，除此之外還能對考勤結(jié)果進行統(tǒng)計分析等。系統(tǒng)實現(xiàn)了與遠程教務處網(wǎng)絡服務器的資源共享,。
4.3教學考勤系統(tǒng)關(guān)鍵操作
該考勤軟件的幾個關(guān)鍵操作步驟如下：
?、殴芾韱T對系統(tǒng)進行初始化操作，從教務處網(wǎng)絡服務器上下載本次授課的相關(guān)信息數(shù)據(jù),，打開“考勤管理”選項設定諸如授課專業(yè),，班級，地點,，開課時間等等信息,，如圖5所示。然后點擊“開始考勤”,。
?、茖W生進入教室后，只需要持IC卡貼近讀卡器,，聽到“嘟”的一聲,，就完成了考勤簽到操作。系統(tǒng)將自動記錄該學生考勤的相關(guān)信息,，包括姓名,、性別、學號,、卡號,、班級、課程,、上課時間,、上課地點、簽到時間和簽到狀態(tài),。該考勤信息將顯示在考勤界面下方并記錄在本地數(shù)據(jù)庫中,，如圖 5所示。如果學生在設定的上課時間前持卡主動考勤,，則數(shù)據(jù)庫記錄的學生簽到狀態(tài)為“正常”;如果學生在開課后 15分鐘內(nèi)持卡簽到,，則數(shù)據(jù)庫里記錄為“遲到”;15分鐘后持卡簽到,，則數(shù)據(jù)庫記錄為“曠課”。如果已簽到學生再持卡簽到,，系統(tǒng)將發(fā)出“已簽到”的提示信息,。如果出現(xiàn)學生請假情形，則可以由管理員選擇“手動考勤”選項進行登記,，并注明原因，以備統(tǒng)計,。因此數(shù)據(jù)庫中將 出現(xiàn)四種類型的學生考勤狀態(tài),，分別是“正常”、“遲到”,、“曠課”,、 “請假”。一旦出現(xiàn)系統(tǒng)故障或者 IC卡故障也可以選擇手動考勤,。
?、强记诮Y(jié)束，管理員將考勤結(jié)果發(fā)送到教務處網(wǎng)絡服務器上,，供教務處統(tǒng)計,。也可以在本地“統(tǒng)計管理”中生成報表并打印統(tǒng)計結(jié)果。
該教學考勤系統(tǒng)很好地利用了一卡通的特點和優(yōu)勢,，而且系統(tǒng)并不是獨立工作的,，它充分利用學校已有的網(wǎng)絡資源，實現(xiàn)了與其他系統(tǒng)的掛接與捆綁功能,，通過平臺預留的擴展接口與教務處教學管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),，實現(xiàn)信息資源共享，確實提高了教學考勤的效率,，是高校信息化教育管理的一個典型應用,。
5 結(jié)束語
高校教育實現(xiàn)信息化管理是必然的趨勢，智能卡在其中扮演著非常重要和關(guān)鍵的角色,。通過本文所述的解決方案,，我們可以發(fā)現(xiàn)，很多的問題實際上完全可以通過多個系統(tǒng)的聯(lián)動來實現(xiàn)資源共享,，以此來提高管理的效率,。在教學管理領域也是如此，舊的傳統(tǒng)的管理模式已經(jīng)落伍,，我們急切需要用高效的管理方法逐漸作替代,，利用智能卡這一快速發(fā)展的高科技設備，可以帶動高校教育實現(xiàn)真正的信息化管理,。