中学校园手机一卡通（学生端）设计方案

中学校园手机一卡通（学生端）设计方案

张可欣

(郑州外国语学校河南郑州450001)

摘要：本文从一个中学生的实际需求出发，从学生自身安全、快乐就餐、高效学习、家长的经济负担几个方面入手，在现有高校手机一卡通[4][5]和中学电子书包[3]（学生端）的基础上，提出了一种适合中学生使用的中学校园手机一卡通（学生端）设计方案，希望能够敲开中学禁止使用手机的大门，使手机走进中学校园。

关键词：智慧校园；手机一卡通；电子书包；智能感知；自动报警

引言

随着社会的进步，技术的发展，智慧城市、智慧校园[1][2]已经悄然来到了我们的身旁，在中学校园里，除了手机不能使用，专门用于学习的电子词典、电子书包将逐渐成为中学生的必备装备。在大学校园里，手机一卡通也开始推广使用。做为一名在校的中学生，在感受这些新技术给我们带来便捷、高效与丰富校园信息化服务的同时，也渴望一种适合中学生使用的手机一卡通能够尽快走进校园。本文从一个中学生的实际需求出发，从学生自身安全、快乐就餐、高效学习、家长的经济负担几个方面入手，在现有高校手机一卡通和中学电子书包（学生端）的基础上，提出了一种适合中学生使用的手机一卡通（学生端）设计方案，希望这种手机能够敲开中学禁止使用手机的大门，为中学生带来更便捷、更实用、更高效、更新颖的科技体验。

一、什么是中学校园手机一卡通（学生端）

中学校园手机一卡通是运行在中学智慧校园网络平台和系统软件之上的一个子系统，使用的硬件有目前市面上流行的智能安卓手机、平板电脑和PC电脑，使用的软件有学生端、教师端、家长端、经营端和管理端。本文所说的中学校园手机一卡通学生端是指学生使用的安装有学生端软件的智能安卓手机。

中学校园手机一卡通学生端是智慧校园中由学校统一管理的学生手持终端，是学生信息的采集端，同时也是学生与学校管理者、学生与老师、学生与餐厅、学生与家长进行信息交互的必备工具。

中学校园手机一卡通的使用，可以使原来学生配备的手机、电子词典、电子书包（平板电脑）、校园卡等装备合而为一，大大减轻了学生和家长经济负担。

目前在中学推广使用的电子书包的学生端针对学生在学习方面实现了很多信息化服务功能，如互动课堂、我的作业、错题本、好题本、信息平台、家校互通功能，但缺失贴近生活的功能，尤其缺失家长与孩子间信息沟通（通话和短信）的功能，学生与家长联系需要在校园里到处找安装的插卡电话，很多时间需要排队等待。高校手机一卡通不仅解决了家长与学生间信息沟通问题，还实现了身份识别、刷卡消费、手机支付、考勤管理等众多更贴近生活的功能。而中学校园手机一卡通就是将高校手机一卡通和中学生电子书包的功能进行有机的融合和扩展，并增加中学生更需要、更实用的一些新功能，如下表：

三、中学校园手机一卡通（学生端）怎样才能进入中学校园

电子书包和电子词典为什么可以进入校园？是因为它们禁止了通话、游戏、上网、聊天等影响和干扰学生学习的功能，只保留了学习功能。我们把这种只保留学习功能的状态成为中学校园手机一卡通（学生端）的学习模式，这种学习模式在教室里或上课时间必须具备。除了在教室里或上课时间以外，在校园里还需要生活、就餐，还需要和家长沟通，我们把这种在教室外，但在校园内的状态称为中学校园手机一卡通（学生端）的校园模式。当学生走出校园时我们称为中学校园手机一卡通（学生端）的校外模式。

中学校园手机一卡通要进入中学校园，必须首先解决校外模式、校园模式和学习模式三种模式之间的自动转换。也就是说，学生带着这种手机在校园外面时，它就是一款通用的智能安卓手机，进入校园时，这种手机就会自动转换成校园模式，进入教室时，这种手机就会自动转换成学习模式，其功能转换如下表：

由以上各个模式下的功能列表可以看出，在学习模式，中学校园手机一卡通（学生端）只保留了电子书包和电子词典的学习功能，禁止使用包括通话、短信在内的一切影响学习的功能。在校园模式，中学校园手机一卡通（学生端）除了保留了电子书包和电子词典的学习功能以外，还可以使用通话、短信、校园订餐、刷卡消费等贴近生活的功能，但仍然禁止使用游戏、聊天等影响学习的功能。另外，在通话、短信功能上，仅限于学生与家长的通话沟通，这一功能用于替代现有中学校园的IC卡电话。在校外模式，中学校园手机一卡通（学生端）变成了一部通用的智能安卓手机，也可以由家长通过家长端设定允许学生使用的校外功能。

四、中学校园手机一卡通学生端新增功能实现方案

校园模式与校外模式自动转换实现方案

4、在中学校园手机一卡通管理端由学校管理者设定出校园区域，并将设定出校园区域做为电子围栏发送到学生的手机上，当学生带手机进入或离开校园时，手机软件根据位置信息和电子围栏信息，进行校园状态与非校园状态的转换。

1）在中学校园手机一卡通管理端由学校管理者设定出校园模式和学习模式允许使用的功能，并将设定的功能信息发送到学生的手机上，当学生带手机进入校园时，手机自动开放学校管理者允许使用的功能，禁止使用游戏、聊天等影响学习的功能。

2）校园模式与学习模式自动转换实现方案

5、手机定位+WIFI热点覆盖绑定

1）每个班级都安装有一台用于连接校园网络的无线路由器，将路由器功率覆盖范围设定在教室以内，并将路由器设置为只允许本班手机的MAC地址连接。当本班学生的手机进入教室时，手机会自动连接本班的热点进行识别，并自动转换学习模式。

按照时间控制：上课时间手机自动进入学习模式；校园餐厅订餐实现方案

1、对于中学生而言，学校餐厅是中学生每天必须去的地方，中学校园餐厅经营的好坏对中学生能否健康成长、发奋学习息息相关。而中学生尤其是住校的中学生，是一个比较特殊的消费群体，他们不能像大学生那样在就餐方面有较多的选择，只能在校园餐厅进行选择。

中学校园手机一卡通学生端增加校园餐厅订餐功能以后，在课间休息时间，同学们就可以提前预订自己喜欢的饭菜。而餐厅经营者通过中学校园手机一卡通经营端可以实时获取学生的订餐信息。经营者有了订餐信息以后，可以在菜品、数量上精准的为学生们准备饭菜。另外，经营者可根据订单多少重新布局打饭窗口，订单多的菜品增加服务窗口和服务人员，订单少的菜品，减少或者是合并服务窗口，服务的人员也相应减少。

由于同学们订餐时已经有了价格信息，因此在窗口领餐时刷卡不用输入价格信息，刷卡只是确认领餐并结算，因此领餐速度提高二到三倍。由于服务窗口和人员的合理分配，加上领餐速度的提高，可以使同学们的取餐时间降低至原来的1/5到1/6。

因此，中学校园手机一卡通增加校园餐厅订餐功能以后，不仅使学生们可以吃到可口的饭菜，还能减少学生们排队取餐时间，而餐厅经营者按需定制饭菜可以减少剩菜剩饭的浪费。

实现方案：根据以上功能需求开发学生端和经营端订餐管理软件。

2、智能感知报警实现方案

利用智能手机内部安装的智能感知芯片，例如位置、高度、速度、温度等感知芯片，手机能够感知到危险靠近时，如靠近危险区域（河流、水库、有明显落差的深坑、高温火场、身处高楼天台等），学生可能没有意识到危险的临近，需要进行提醒，手机能够自动触发报警，一可以提醒同学危险的临近，注意防范；二可以同时向家长报警，由家长进行提醒或劝阻。

3、紧急状态报警实现方案

智能手机上的指纹识别按钮一般用于开机识别，本方案分别定义开机和报警的手指，例如中指用于报警识别，食指用于开机识别，从而实现紧急状态指纹一键报警。

当学生遇到危险需要救援或帮助时，可按下手机上的求救指纹识别按钮，或按下放在背包里、口袋里的辅助报警按钮（辅助报警按钮平时可做为无线蓝牙耳机使用），这时手机进入紧急报警状态：

1）手机的关机按钮不起作用，手机不能关机；

2）手机的免提通话功能被打开，并自动接通家长或警方的电话，家长或警方可以通过家长端监听现场的声音；

3）手机前后的摄像头被同时打开，需要时，家长或警方可以通过家长端查看现场的状况；

4）手机实时发出位置信息到家长端，用于家长或警方救援的位置指引；

五、结束语

本文所提出的中学校园手机一卡通（学生端）能否进入中学校园，关键是能否做到校外模式、校园模式和学习模式之间的自动转换，考虑到在现有智能手机的电子围栏技术已经比较成熟，因此技术上实现起来并不困难。除了智能感知报警功能技术上实现起来有一定难度外，其它功能技术上实现起来都不困难。在实际产品开发时，可以先实现除智能感知报警以外的功能，随着手机智能感知芯片技术的发展，再逐步完善智能感知报警功能。

参考文献：

[1]王燕.智慧校园建设总体架构模型及典型应用分析[J].中国电化教育，2014,(09)：88-92.

[2]蒋东兴，付小龙，袁芳，等.大数据背景下的高校智慧校园建设探讨[J].华东师范大学学报（自然科学版），2015，（01）：119-125.

[3]贺平,郑娟,王济军.电子书包应用现状与未来研究趋势[J].中国电化教育,2013,323:52-60.

[4]尤鸿霞.校园手机一卡通系统设计及改进[J].安徽职业技术学院学报,2011,10(4):18-20.

[5]王利巧.校园移动手机一卡通使用现状的调查分析[J].电脑与信息技术,2014,22(2):58-60.