工程硕士开题报告校园一卡通.docx
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工程硕士开题报告校园一卡通
长江职业学院一卡通系统设计与实现
一、课题背景与意义
高校身处信息时代前沿，近年来，在“科教兴国”战略的推动下．作为国家正规教育的主要基地，高校逐年扩招，管理工作面临的压力越来越大；同时，也为了提高自身的竞争力，所以采取了一系列的措施。
其中最重要的措施之一，就是将学校的管理及各项改革措施与信息化有机结合，进而掀起一场“数字化校园”的建设热潮。
校园卡系统是在学校一个相对独立的组织范围内，以一张卡将组织内的多元化管理功能整合起来的信息管理系统。
在“数字化校园”中，校园一卡通系统因涉及到校园生活的方方面面，而成为校园信息化建设的基础和重点，它为学校的学生、教师和管理提供了具有开放性、灵活性、面向学校的应用服务管理平台，给校园带来了全新、方便的现代生活和工作方式。
1校园卡管理现状分析
目前各大学在校园卡应用系统管理，也暴露了一些带有共性的问题，主要表现在以下几个方面。
（1）管理复杂。
校内二级单位逐步建立起自己的应用系统，造成了目前一个学校有几个或几十个管理系统，由于各种系统采用不同的设计和实现方法，无统一数据接口和认证体系，导致应用系统无法兼容，资源不能合理配置和共享，各系统问“老死不相往来”；同时各二级单位各自为政，现金在校园内大量流动，也容易产生小金库等经济问题，且不利于学校对经费的统一管理。
（2）使用不便。
在大专院校校内曾经流通着大量不同类型的卡、证、票。
如图书卡、银行卡、餐饮卡、学生证、医疗证、上机票、洗澡票、开水卡等等。
多种卡、证、票同时并存、各个管理部门发放的磁卡、Ic卡、条形码卡、光电卡又不能通用，不仅管理分散、复杂，也给使用者带来极大的不便，增加了他们的经济负担。
（3）存在安全隐患。
各自独立的系统需要多个熟悉系统的管理员进行数据维护，增加了数据的维护量；并且由于投资能力有限，各方无法独自承担备份冗余数据的安全策略，这给信息系统的运行带来高危隐患。
发展趋势
目前，各大学校园网建成投入使用，为校园“一卡通”系统的建立提供了应用平台，射频卡应用系统的日渐成熟为校园“一卡通”系统的建立提供了技术保障，校园内实现“一卡通”管理可以有效解决校园内卡、证、票种类繁多、管理复杂、难度大的问题，提高管理效率及准确性，降低总体维护成本，增加安全保障，已成为校园管理发展的必然趋势。
二、课题主要研究内容与目标
1结构概述
“校园一卡通”系统是数字化校园的主要组成部分。
可实现校园内消费结算、身份识别、银行对接等一卡通行，可有机结合校园现有信息资源和网络硬件资源使用，也可根据学校实际情况灵活配置，满足您的个性化需求，真正意义上做到“一卡在手，走遍全校”，使学校的教学、科研、行政等方面的管理走上网络化、智能化之路的全面解决方案。
校园网采用IO00M快速以太网为主干，根据所需数据流量，可采用千兆网或百兆网，如我校有十二栋楼采用千兆传输，其余为百兆传输。
“校园一卡通”系统具体是由服务器、工作站、售饭POS、识别器、出纳机、射频卡（校园卡）等机具及相关的校园网和专用线路组成的校园消费结算和信息管理系统。
它以校园网为基础，以可离线服务的POS机和其他读写器为终端，以非接触式射频卡为介质，银行卡和校园卡之间可以实现定向定额划款。
针对目前各大学校园并非集中在一处，可在各校区分设服务器，各校区服务器定时联网实现信息共享，使校园卡各项功能在各校区之间可以通用，师生可以在任何一个校区持卡消费、上机、借阅图书等。
2校园卡的发行及种类
校园卡的发行主要有两种方式：
一种是学校委托银行发卡，这种方式的优点是学校全权委托银行，不必设立相应的卡管理机构，前期投入较少，缺点是学校无自主权，如需对卡功能、管理方式等做任何调整，都须与银行协商解决，对银行依赖大，且后期维护成本高；另一种是采取学校独立发卡的方式。
这样做的好处是手续简便，涉及部门少，实施成本较低。
学校有充分的自主权，掌握发卡及卡结构的设计，卡务管理效率高。
学校也可很方便地扩展合作银行，从而有利于提高金融服务质量，我校即采用这种方式。
校园卡可根据校内人员的不同情况进行分类，不同类别的卡设定不同的使用权限，便于管理。
校园卡的信息可以包含学校标志性建筑、校标，卡所属类型及使用要求，持卡人身份信息，并可印制持卡人照片。
针对学校里主要是学生、教职工及其他一些人员，校园卡可相应分为员工卡、学生卡和I临时卡等3种具体种类，为清晰起见还可以将卡印刷为不同的颜色，如红、兰、黄等。
员工卡向在职职工和退离休职工发放。
可以完成内部消费、图书借阅、就餐、存款等功能。
学生卡向在校正式注册、接受各种学历教育的在校学生发放。
主要完成图书借阅、上机、学籍学业查询、内部消费、就餐、存款等功能。
临时卡向在校工作、学习的其他人员发放，凭各部门或学院签发的开卡通知到校园卡中心办理，只能启用消费结算功能。
3校园卡的存款（圈存）
校园卡的存款可通过人工充值（现金存款）和银行转帐（圈存充值）两种方式。
现金存款可到校园卡存款处或校园卡中心进行人工充值。
银行转帐即持卡人可使用安装在校内各处的自助圈存机，方便地将银行帐户中的资金转存人电子钱包之中，因而可省去先到银行取款再给电子钱包充值的麻烦。
4校园卡系统的应用范围
目前，校园卡可在校园内广泛应用，已经可以实现餐饮部门消费，在主要商店购物，在图书馆系统内如阅览室、书库、科技项目信息查询中心、上海市研究生电子文献检索中心、复印中心等处使用，在学校计算中心和各单位开放计算机房付费上机，在新华书店、教材科买书，在俱乐部、体育活动中心娱乐，以及学籍、学业管理，考场身份验证等。
其应用分布如图所示：
5校园卡系统的功能
校园卡系统的功能分为校园管理功能和金融服务功能两部分。
校园管理功能的工作由学校财务处设立的校园卡中心负责完成，主要提供新卡开户、现金存款、校园卡挂失和解挂手续、租卡和退卡等相关服务。
另设立若干校园卡服务点，可以提供现金存款、校园卡挂失和解挂手续、消费纠错等服务；金融服务部分的工作由银行负责完成。
三、课题拟解决哪些关键问题
1校园管理功能
校园卡有校内消费结算（电子钱包消费）和身份识别两方面的用途，将逐步取代餐饮卡、借书证／卡、上机证、考试证等校内证件。
学校赋予校园卡以校园内唯一的电子钱包消费结算手段，也是校园内信息管理系统中电子身份识别的唯一介质。
消费结算功能是指持卡人可以利用校园卡在安装有POS机的场所进行校内个人消费支出，校园卡系统可以提供消费支出的结算服务。
校园卡能设置密码保护卡内信息安全，所以校园卡的持有者不必显示其身份和输入密码即可使用本地销售终端，进行脱机消费。
因而，收费交易时间大大缩短，交易成本也随之降低。
校园卡具有在食堂、超市、书店、图书馆、复印中心、体育中心、浴室等场所的脱机消费功能。
身份识别功能，又称身份管理功能，是指校园卡内储存了持卡人的基本信息，学校各部门的信息系统可以通过校园卡进行身份识别和相关管理。
校园卡内记录了持卡人个人身份资料、图书借阅资料、门禁控制信息、计算机房管理信息等内容，可实现个人身份认证、图书借阅、语音教室使用、计算机上机操作等各项校内管理功能。
2金融服务功能
新生入校，学校统一发放由农业银行特制的借记卡，可以实现银行卡的各种服务，包括在所有农业银行的营业网点、农行及银联的自动柜员机取款，在设有农行及银联标志的商业、饮食、娱乐场所的POS机上消费。
学生及其家长可充分利用农业银行全国通存通兑的服务，将学生的生活费、学杂费等直接在异地存入校园卡中，免除了学生携带现金、家长每月汇款和学生每月取款的不便。
除此以外，学校师生还可通过校园卡的基本存款帐户办理水电费、学费、管理费、奖学金、助学金等代收代付业务，为广大教职工、学生及其家长的使用提供了极大的方便。
3自助查询
为了使学生随时了解校园卡使用情况，在学校校门口、宿舍区、图书馆等人流量大的场所，放置多媒体自助查询终端，可完成有关校园卡帐户余额、交易明细、奖贷学金、借书等综合信息的自助查询真正实现一卡在手，即可完成校园内各个场所消费、转账、查询、充值等诸多功能，大大提高校园生活质量。
四、课题拟采用的技术路线与方案
1.1系统组成
校园“一卡通”系统主要由校园卡管理中心、计算机房上机管理、图书馆管理、门禁控制、领导查询、代缴／付费管理、教务管理等子系统组成，如下图2所示。
1.2校内消费管理系统
校内消费系统主要由管理主机、射频卡（校园卡）、消费终端（收费机）、网络通信卡、收费管理软件、通讯软件等组成。
当持卡人在收费机上使用电子钱包消费后，收费机中的存储器将记录个人信息、时间、消费金额、累积使用情况等流水账信息，财务系统自动扣除相应款项，实现自动化结算。
管理主机将根据设定的参数把各收费机存储的消费明细数据采集上来，作为系统结算的数据源。
管理部门可根据实际需求由操作员随时或定时对各消费机内的消费记录进行收集、查看，形成每天的消费明细库。
然后进行汇总，按日形成各消费站点及各收费机的总收入。
收集、汇总时对数据进行各种稽核，生成各类统计报表，便于财务人员对各消费点收入情况核算或监督。
本子系统能免去找赎及现金交易的麻烦，方便、准确，便于学校对经费的统一管理，杜绝不必要的现金流通，从而避免“小金库”现象，极大地方便了校园卡用户的消费和{肖费点的结算。
1.3计算机房上机管理系统
计算机房管理系统由刷卡机、管理控制机、服务器、收费管理系统软件组成，可以实现帐户管理、帐务管理、设备管理、预约管理、课程设置、查询统计、机房打印管理等功能。
系统的管理层由刷卡机、管理控制机和数据库服务器通过专用局域网组成，完成上机登录、机器分配、计时、收费、机器维护、用户管理、预约管理和下机注销等功能；控制层由管理控制机、交换机和学生机中的客户端软件组成，完成对特定机号机器的控制。
在出入口门禁处设置若干台刷卡机，学生进入机房上机时刷卡进入，机房上机管理系统记录进入时间并开始计时。
学生离开时刷卡，机房上机管理系统回收所分配的计算机，记录离开时间，根据预先设定的费率计算并从校园卡中扣除相应的费用，完成上机收费管理。
此系统的优点是集实时、计时、计费、记帐、客户端管理为一体，降低机房综合成本，实现方便。
此系统还可拓展至其它自动化程度高、可通过计算机控制技术管理的实验室。
1.4图书馆管理系统
图书馆管理子系统由管理服务器、管理终端机、图书借阅系统软件、pos机等构成。
其管理功能包括在各类阅览室、书库、科技项目查询中心、上海高校外国教材中心、电子文献检索中心、借书处、复印中心、网络学习中心、外语学习中心等处的身份认证及相关费用的收取等。
以读者借阅、归还图书为例，书库管理人员先将借阅人的校园卡在管理终端机上一刷，借阅人的姓名、性别、所在单位、已借书目、是否超额、是否超期、罚款额等信息将会由管理软件自动给出，然后根据系统提示即可轻松完成相应操作。
除了图书出借、归还及各种查询、统计功能之外。
图书馆管理子系统也提供图书的进、销、存管理功能。
此系统的使用大大提高了管理效率，避免了手工操作失误，便于准确、迅速地将相关信息进行统计、分析，掌握用户对图书馆的使用情况，为图书馆的发展、调整提供参考。
1.5f-1禁控制系统
门禁管理系统由感应器、控制器、通道机、网络通信卡、门禁管理软件等组成。
在学校的阅览室、计算机房、重点实验室等处配置门禁控制器，人员的出入均需在刷卡机上刷卡才能通行。
出入控制系统软件负责采集各外出、进入刷卡机中的刷卡记录，统计进出人次及个人进出记录。
供学校统计分析人员流动情况。
以教学环节中的重要组成部分实验教学为例，可以将门禁系统与各开放实验室的网上平台相结合，通过实验室的网上平台，学生可以查询、预约实验，通过门禁系统，使用校园卡，刷卡进入实验室。
门禁管理系统将射频卡技术、计算机控制技术与门禁管理有机结合起来，配合计算机实现智能化门禁控制和管理，用户使用灵活，为学校对内部人员出入的管理带来了便利，并进一步提高安全保障。
1.6领导查询系统
领导可在校长室或者相关部门运行查询系统，随时监督、掌握学校的情况。
如学校领导可以及时查询学生入校情况、教职员工工作情况以及相关财务数据等，为领导决策提供可靠的依据（有效的基础数据）。
1.7代缴／付费管理
学校可利用校园卡代收各种费用，如代收学费、考试费、住宿费等；也可以代付各种费用，如水电费、管理费、发放教职员工工资、津贴、发放助学金和奖学金等，方便、安全、快捷。
1.8教务管理系统
教务管理包括学籍管理，学业管理，师资管理，教学管理.
学籍、学业管理本质上是一种档案管理，以学生信息管理为基础，实现从新生录取、学生管理、排课管理、选课管理、成绩管理、学籍管理，到毕业审核的全过程网络化管理。
本系统可以方便的记录和查询学生的学籍资料如姓名、性别、年龄、籍贯、学生成绩、评语、奖罚、学号等；也可以方便的进行学生成绩管理、毕业资格审核、学位审核等学业管理。
并通过计算机作统计和分析。
师资管理包括教师基本情况、任课、任职、论文、评估等资料查询。
教学管理包括教学计划安排、课程分配、课表编排、教师、教室资源分配等。
本系统可以根据不同的人员，如教务管理人员、教师、学生等设置不同的使用权限，便于各类人员随时掌握、管理相关信息。
1.9其它子系统
系统的模块化设计使得系统具有非常好的可扩展性。
学校可根据需要不断增加校园卡应用范围，如巡更管理、教职工考勤管理、医疗收费、交通、保险系统等等。
形成一个对校内事务进行全面管理的校园网。
同
时与国际互联网络连接，极大提升学校形象，方便与国际教育界之间的双向交流，实现教育“面向现代化、面向世界、面向未来”的目标。
2.1开发工具与平台
系统软件应是采用VC、C++、Delphi等计算机语言编写的32位程序，系统后台数据库可为SQL、Oracle等数据库系统，支持多用户并行操作，支持网络运行。
软件架构兼容C/S、B/S结构，提供网络客户端的强大管理功能。
系统支持OPC接口，允许与第三方系统通过OPC自动化接口进行数据交换。
系统软件是图形化中文版应用程序，界面友好、操作简单、功能完善。
具备多窗功能、动态图形显示并且操作直观、简便。
软件应按模块形式设计，除具备基本功能外，还应能提供各种丰富的应用开发功能，例如：
DDE，ODBC，ExcelData，Exchange等，以利于程序的开发、扩展和修改。
程序架构是整个系统的核心，一卡通系统与各应用系统的数据传递和共享，最终是要通过接口程序来实现，由于校园网各应用系统的建设开发时间不同，开发商不同，各应用系统的架构也不相同，因此，接口程序的开发和建设，需要应用系统的开发商大力的配合与支持。
其核心框架是Windows系统提供的API函数系统，利用其提供的强大的功能和友好的开放性，开发出动态链接库程序DIJL，再借助于校园一卡通系统的相应的开发工具调用此DLL，开发出接口程序。
各应用系统的开发商需提供应用系统的集成的基础，包括校园“一卡通”系统在内的各数统的数据库系统结构等重要资料以便于进行二次开发。
五、WebService技术在校园一卡通中的应用研究
1WebService技术集成的体系架构
我们可以利用WebService良好的封装性，跨平台性及以简单灵活性在校园一卡通中得到很好的应用。
在传统应用集成模型中，为了能使第三方系统能顺利接人，需要在本系统与第三方系统之间加一个代理服务器，用于提供给第三方客户端应用程序以及企业本身系统的接口程序，由于系统本身复杂以及第三方系统的需求使得代理服务器变得很“胖”。
并且由于系统之间本身存在着异构问题，这就使代理服务器的设计变得复杂起来。
为此，我们提出WebService技术就解决了异构系统的集成问题。
可以通达WebService技术进行整合，对服务进行定义，从而隐藏旧应用接口的一些复杂性，异构系统之间的交互难题可以得到很好的解决。
例如，如图所示，校园一卡通系统中现存的各个子系统应该被看作Web服务体系结构中的服务提供者的角色，而中间层看作是Web服务体系结构中的服务请求者的角色，它们对上层子繁提供的服务发出了调用请求。
由于上层子系统各自的功能服务已经由WSDL进行了统一的抽象描述，以统一的接口形式暴露给下层，中间服务层氢对各个子系统的服务调用请求按照SOAP规范进行封装，就可以顺利实现相关的调用。
一般来讲，在WEB服务体系结构中，在两者之间增加服务注册中心，上层服务经过统一格式化的接口服务描述信息通过它注册，上层的服务提供者通过它的服务发布UDDI数据模型的形式信息发布到服务注册中心（该注册中心在校园局域网上），并以UDDI数据模型的形式储存起来。
而下层的服务请求者则通过UDDI的查询PI对服务注册中心的信息进行检索，找到需要的内容，获得服务的WSDL描述信息，形成服务调用。
2上机系统的集成框架
下面我们以某高校为例，看看其实现过程。
上机管理系统是负责学校机房内的微机管理和对上机用户的上机安排及收费管理。
作为校园一卡通应用服务中心的主要功能之一是要集成第三方上机管理系统，并且提供给第三方以电子银行服务接口，它通过检索内部私有的UDDI注册中心来获得内部系统发布的WebService入口，并且调用这些WebService，将调用结果返回给使用者。
六、课题预期成果与形式
综上所述，利用校园卡的存储技术与识别技术，完全可以使个人的信息能在校园网上流动、进行各种数据的交流与处理，达到信息的共享和互通，实现数字化校园的设想。
校园卡的人性化管理系统不仅提高了师生们学习、生活和工作的效率，赋予了师生们更多的自由空间及时间。
而且学校也将从中获益匪浅，它彻底改变了目前大多数校园信息系统的子系统独立运行、各自为政这一现状，实现全校各类数据的统一性和规范性，从而高效地实现信息共享，提高学校的现代化管理水平。
真正意义上做到“一卡在手，走遍校园”，使学校的教学、科研、行政等方面的管理走上网络化、智能化之路。
学位论文工作计划表
论文题目：
一卡通系统设计与实施
论文工作起止日期：
时间至少一年
工作项目
工作内容
计划完成日期
文献阅读
和
科学调研
调研的主要内容、阅读的主要文献资料
1、完成对校区网络出口带宽的扩容。
将校区目前
网络出口带宽由50M增至100M，同时新增花源校区与高新校区间的50M高速宽带直连。
二、完成青山校区与高新校区视频会议系统建设。
三、配合现教中心对学校现有应用系统析，为下一年度统一身份认证，做好准备。
同时确定项目实施计划并成文。
四、加强信息技术的培训，针对新校区精细化管理，建言献策，完善校区网络运维制度。
2010.1-2010.4
方案论证
论文课题的应用价值、课题的可行性
把一卡通建设作为一个项目去管理。
在现有的鹏达教学管理系统中增加教材管理子模块，方便对教材使用的管理。
加强信息技术的培训，针对新校区精细化管理，建言献策，完善校区网络运维制度。
2010.4-2010.7
设计或研究阶段
研究方法、技术路线、实验方案
建设一整套校园信息管理系统，建设一个为全校服务的数据中心，建立全校的网络安全体系，建立统一的身份认证中心。
2010.7-2010.12
论文撰写
本阶段完成论文的撰写工作
2010.12-2011.5
课题研制条件落实情况：
课题研制主要是资料的查询与，以及相应硬件设施的准备。
资料书籍均能从图书馆中获取。
而硬件设备也已经购买了一台TI公司的相应产品，现已开始在其上进行部分的编程实验。
课题来源（下达部门）：
长江职业学院计算机系
课题名称：
一卡通系统设计与实施
课题负责人：
张讯
论文类型：
1）工程设计2〕产品研制报告3）研究论文（请打√）
导师对开题报告和论文计划的可行性提出意见：
开题报告中心研究内容将智能视频监控系统引入到校园应用中，结合校园管理的特殊性，开发具有校园特色的管理系统，具有一点的创新性，研究目标明确，内容详实，中心内容和要点阐述到位，技术方案可行，同意开题。
企业方副导师（职称、单位名称）：
高级工程师平媒集团公司
校方导师（组）（职称、单位名称）：
院（系所中心）审批意见：
院（系、所、中心）主管领导：
日期：
文献综述
摘 要：
数字化校园是我国教育信息化的三大主题之一，也是国内高校提升自身管理水平及综合竞争实力的重要手段。
本文通过搜集和调查国内有关数字化校园建设的文献，综述了相关学者对数字化校园的概念及内涵、结构、建设策略和评价的研究，旨在对数字化校园建设有一个总体了解，并为今后的研究提供借鉴与参考。
关键词：
数字化校园 建设 研究
数字化校园是一个全新的概念。
在美国等发达国家，几乎所有的中小学校，都有近80%的教室已与因特网连通，约10%的学校建成了无线网，少量学校已达到了学生人手一机的水平，已经基本上完成了由传统教育向基于数字平台教育的转变。
然而在我国，数字化校园的建设只是近几年来刚刚起步，教育部在2000年10月，做出了建设校园网工程的决定，我们逐渐可在各种媒体上，听到了数字化校园这个概念。
目前，很多高校都将实施建设数字化校园作为今后相当一段时间的工作重点。
然而事实上各学校对数字化校园的认识理解与高涨的建设热情并不相协调。
据国内专业IT调研机构的调查数据显示，国内有近八成以上的高校对于数字化校园概念及需求的认识都存在着偏差。
所以，我们有必要对数字化校园的建设有一个总体的认识，为此，笔者从近几年来有关数字化校园建设的文章中，选择其中有代表性的几篇进行一个综述。
一、数字化校园的概念及内涵
数字化校园是信息时代的产物，是伴随现代信息技术的发展而发展的。
随着技术和应用的不断发展，数字化校园的内涵和外延也在不断深化。
研究教育信息化的人士从不同角度对数字化校园给出了不同的定义。
从目前情况看，国内学术界在数字化校园的概念表述上还存在一些分歧。
北京大学的黄达武先生认为：
数字化校园是利用计算机技术、网络技术、通讯技术对学校与教学、科研、管理和生活服务有关的所有信息资源进行全面的数字化；并用科学规范的管理对这些信息资源进行整合和集成，以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制；把学校建设成面向校园内、外的一个超越时间、超越空间的虚拟大学。
清华大学计算机与信息管理中心沈培华主任[1]提出：
数字校园是以网络为基础，利用先进的信息化手段和工具，实现从环境（包括设备、教室等）、资源（如图书、讲义、课件等）、到活动（包括教、学、管理、服务、办公等）的全部数字化。
在传统校园的基础上构建一个数字空间，以拓展现实校园的时间和空间维度，从而提升传统校园的效率，扩展传统校园的功能，最终实现教育过程的全而信息化。
朱懿心、曹育南、殷革兰等认为：
数字化校园是在可覆盖全校的校园网络基础上，对学校使用的各类资源进行数字化整合和充分有效利用的信息化建设。
韩锡斌、杨娟、陈刚等认为：
数字校园是指利用多媒体、网络等信息技术，将学校的主要信息资源数字化，井实现数字化的信息管理方式和沟通传播方式，从而形成高度信息化的人才培养环境和科研环境。
数字化校园的建设基本上针对高校提出的，以上定义也多以高校为背景。
林莉针
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