一、引言
传统的高校管理存在管理信息量大且较难共享、管理项目繁杂且效率低下的缺点,不能很好的适应当今高校的快速发展。随着“数字化校园”概念的提出,校园网建设发展迅速,应用不错的的计算机网络技术整合学校现有的教学、科研、生活、服务等相关资源,实现了资源的有效配置与充分利用。校园网在传统校园的基础上构建了一个数字空间,拓展了现实校园的时间和空间维度,扩展了传统校园的功能。同时近年来由于RFID技术的独特优势与快速发展,校园“一卡通”系统以无线射频CI卡为媒介,搭建提供了身份识别与电子支付服务功能的系统平台,高校管理变得更加高效和人性化。
然而要实现开放型的一流大学的总体发展目标,就要建成全校统一的数据中心,搭建资源高度共享的业务应用平台,提供个性化信息服务,构筑数字化的教学、科研、管理和校园生活环境。所以,整合高校现有的一卡通资源和校园网资源是构建智能校园信息管理系统的关键。本文提出一种基于RFID的高校教学管理方案,从实际出发,确定管理系统的主要功能模块,结合校园一卡通体系建设提升高校教学管理质量,并通过试运行期对数据的监测和师生们的反馈意见,提出改
二、RF旧理论
RrID(Radi。rerquencyIdentification)是一种无线射频识别技术,它是自动识别技术的一种,目前已经被应用到很多领域。RFID使用专用的RFID阅读器及专门的可附着于目标物的RFID标签,利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID阅读器。一套完整的RFID设备通常包括阅读器、天线以及电子标签。
阅读器是RFID设备还不错主要的部件,可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据,从而达到自动识别物体的目的。它的功能包括和主机(PC机)相连,接收和处理从主机发送过来的命令;将读取并初步处理后的标签信息发送回主机;通过天线发送电磁波,激活标签等。一套RFID设备可以有一个或多个天线,其主要功能是用来发送电磁波和接收从标签发送的信息。电子标签是存放数据的媒介,其中一般保存有约定格式的电子数据,附着在待识别物体的表面。
RFID是一项易于操控、简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术。它不需要接触可以在一定距离之外进行数据读写,具有轮询功能,可以主动识别移动中的标签,不受阻挡物的干扰,且可以在野外正常工作,因而可在很多领域广泛应用。
三、基于RF旧的智能校园信息管理系统
1、系统概述
基于RFID的智能校园信息平台建设主要是在校园现有无线网络的基础上集成无线RFID网络,将校园一卡通平台与校园教务平台相结合,既能满足高校的选课、排课、录人成绩等教务需求,同时可以统计学生的体育锻炼情况、营养情况和上课情况。其中校园有线网络是该平台系统的主干网络,基于RFID的射频无线网络是旁支网络,主要负责将一卡通读卡设备和主干网络连接。
如图1所示,该系统主要分为三类不同角色用户:教师用户、学生用户和管理员用户(包括主系统管理用户和子系统管理用户)。基于RFID的智能校园信息平台主系统管理端与子系统管理端通过有线网络进行连接,将数据统一从子系统管理端汇总至主系统。在本系统中所有的CI卡读卡终端全部安装RFID模块,将采集到的学生食堂打饭信息数据、体育锻炼信息数据及上课信息数据通过RFID无线网络发送至分别的子系统管理端,再由子系统管理端通过有线的校园网络上传至主系统管理端。
2、管理系统需求
(1用户管理
主系统下用户可以对自己的用户名、密码和基本信息进行设置、修改、删除、更新等管理操作。主系统管理员可以对教师及学生用户进行权限设置和基本信息管理。
(2徽务管理
在主系统下管理员可以统一调度教室、实验设备等资源进行排课、发布选课信息表、安排考场等;教师用户可上传个人课程信息、录人成绩、网上预约申请实验室等;学生用户可在相应模块进行选课、查询成绩。
(3踪合信息管理
包括学生信息和教师信息管理。主系统管理员收集与维护在校学生的基本信息、学籍变动信息、奖惩信息等,使全校各管理部门共享学生信息;收集与维护教职工的基本信息,以及职称、行政职务、绩效考核、科研学术、表彰奖励、学习培训等信息,使全校各教职工管理部门统一共享教职工信息,并提供学生、教职工自身信息的查询服务。
(4胶园信息发布管理
主系统管理员可以在系统上发布信息,包括选课通知、教务通知、校园内活动通知等,并进行发布信息的删除、修改等操作。用户在本系统平台登陆后可以查看各种信息。
(5)教育资源管理
教师用户将相关的教育资源进行上传;管理员用户则在系统平台下对教师上传资源进行审核并发布相关教育资源;学生用户可以在系统平台下进行教育资源的下载,或进行网络学习。
(6)校园比赛管理
该平台可以为校园运动会等提供校内比赛管理系统。在该系统下管理员用户对赛事进行发布、对比赛项目进行安排;学生教师用户可以在系统平台上进行项目的报名。
(7卜卡通管理
平台系统对校园一卡通进行管理,包括对CI卡初始化、写卡、更改卡信息、充值、挂失等操作,实现校园内部环境的小额电子支付和身份认证。
3、系统设计
(1)总体方案设计
智能校园信息管理系统在进行数据采集以及实现数据与信息平台的交互均是基于RFID技术。在数据采集方面,智能校园信息管理系统可以通过安装在食堂、教室、操场等地方的读卡器将数据采集,并通过RFID模块将数据上传至智能校园信息平台子系统,各子系统将采集数据汇总至主系统,存储到系统数据库。把采集的数据在一个完善的平台上有机结合,进行完整数据传输,共用一个统一的数据库,实现真正意义上的智能一卡通,满足系统易维护性高的要求。
数据采集得到后,通过相应的软件平台一一智能校园数据采集管理平台,将数据分析解决,以人性化界面的方式呈现给还不错终用户,供用户回来进行查询。系统还不错终实现在RFID技术下将硬件设备(读卡器、数据采集器)与软件管理平台(智能校园管理软件和采集数据库)结合在一起,可以有效地掌握学生在校园的营养、锻炼和学习情况,并且根据相应的信息进行合理的分析,更好地体现本系统智能化的特点。
(2)RFID采集模块设计
RFID采集模块主要采集学生营养健康情况的信息、锻炼身体情况的信息和上课情况的信息。采集模块具有非接触式CI卡的识别功能和RFID无线传输数据及数据存储功能。可以及时将数据上传至管理系统平台。本系统主要设计在每个教室、体育场进口处、食堂售饭口安装一台数据采集读卡器。RFID采集模块布局设计如
图2所示。
表2VClasS视图表
字字段名称称数据据描述述
表表表表表
VVVCnUmmm引aSSSS系统自动编编
号号号号号
VVVCnooo引aSSSS课程编号号
VVVCnameeeC1aSSSS课程名称称
VVV一majorrrC1aSSSS选修还是必必
修修修修修
VVVCseoreeeC1aSSSS课程学分分
VVVCtimeeeC1aSSSS上课时间间
VVVCaddresssC1aSSSS上课地点点
SSSSSSSSS
图2RFID采集模块的布局设计
在智能化校园管理系统中,教室数据采集读卡器采集数据后,首先接人上课情况管理数据子系统,该子系统建设在教务处,由RFID射频接收模块将学生上课签到数据情况进行存储,再按照相应CI卡号和学生编号将数据插人。在体育场数据采集读卡器采集数据后首先接人锻炼情况管理数据子系统,该子系统建设在教务处,由RFID射频接收模块将学生锻炼签到数据情况进行存储,再按照相应CI卡号和学生编号将数据插人。在食堂数据采集读卡器采集数据后首先接人打饭情况管理数据子系统,该子系统建设在教务处,由RFID射频接收模块将学生打饭签到数据情况进行存储,再按照相应CI卡号和学生编号将数据插人。
(3)数据库设计
v_TeaCher(表1):数据库中为方便教务处工作人员和学生用户、教师用户信息的查询,建立的视图机制,其可以是TeaCher表的子集。
表IV孔aehe:视图表
V_SC(表3):数据库中为方便教务处工作人员和学生对选课信息的查询,建立的视图机制。在此机制中,二者对视图机制的访问权限是不同的。
其可以是SC表的子集。
表3vsc视图表
字段名称数据表
VVVSCCnoooSCCC
VVVSCSnoooSCCC
SSSCenameeeSCCC
描述
系统自动编
号
课程编号
学生学号
课程名称
教职工编号
字字段名称称数据表表描述述
VVVTnUmmmTeaCheee系统自动编号号
FFFFFFFFF
VVVTnoooTe日Cheee教职工编号号
rrrrrrrrr
VVVTnameeeTeaeheee教师姓名名
rrrrrrrrr
VVVTSexxxTeaeheee性别别
rrrrrrrrr
VVVTelassnnnTeaeheee现在教授的课程号号
00000rrrrr
VVV_TsPeeeeTe日Cheee以前从事的教学专专
rrrrrrr业业
VVVToffieeeeTeaeheee办公室室
rrrrrrrrr
V一Calss(表2):
数据库中为方便教务处工作人员和学生和教师对课程信息的查询,建立的视图机制。其可以是ClaSS表的子集。在上述情况中可根据不同用户的不同需求创建不同视图机制,以进行后续实现。
4、运行情况及改进措施
系统运行实践证明,既可方便学生和教师进行选课、排课、成绩录人、成绩查询等教务工作,同时采用校园一卡通的管理便于学校教务中心统一调度教室、实验室,解决了教室及实验设备共享不足,使用率不高的问题;自动记录考勤,及时掌握教学情况,排查教学事故,减少疏漏;便于督促学生进行体育锻炼和对学生营养的监控;对于运动会可以避免以往的人工报名、人工安排时间、记录成绩的不便,采用网络报名并且自动生成参赛表和成绩表,有效地提高了教学管理效率。由于系统便于扩展和维护,因此还可在现有基础上扩展其功能模块,进行以下几个方面改进应用:
(1)智能宿舍管理。实现自动统计住宿人数,防止学生夜不归宿;特殊时段禁止外来人员人内,减少不安全因素。
(2)智能图书馆。实现自助借还、智能盘点、防盗监控、智慧管理等功能。
(3)车辆管理。实现校门的进出管理、车库的出人管理、泊位引导等,有
，，一卡通