基于移動(dòng)4G的學(xué)生上課考勤系統(tǒng)

程雪+李倩倩+閆維平

摘 要：隨著社會(huì)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，大學(xué)生上課期間在宿舍打游戲、玩手機(jī)的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，解決大學(xué)生逃課的問題刻不容緩。因此對(duì)于日益嚴(yán)重的逃課現(xiàn)象，我們?cè)O(shè)計(jì)了基于移動(dòng)4G的學(xué)生上課考勤系統(tǒng)，通過人臉掃描儀與移動(dòng)4G的點(diǎn)名系統(tǒng)相結(jié)合進(jìn)行點(diǎn)名，杜絕學(xué)生逃課的不良現(xiàn)象，進(jìn)一步提高學(xué)生在校的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：人臉掃描；移動(dòng)4G；考勤系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.221

0 引言

在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)達(dá)的時(shí)代，移動(dòng)4G[1]網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)越來越成熟，移動(dòng)技術(shù)普遍被應(yīng)用于人們的日常生活中，其中也包括校園。由于傳統(tǒng)點(diǎn)名方式利用紙張進(jìn)行記錄，存在冒名頂替答到、任課教師忘帶點(diǎn)名冊(cè)以及學(xué)生答到結(jié)束后便離開等一系列弊端，我們?cè)O(shè)計(jì)的基于移動(dòng)4G的學(xué)生上課考勤系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用人臉識(shí)別技術(shù)和手機(jī)移動(dòng)App點(diǎn)名。此系統(tǒng)可以督促學(xué)生來上課，杜絕學(xué)生替課，逃課的現(xiàn)象，是一種快捷、高效的點(diǎn)名方式。

1 考勤系統(tǒng)的功能

考勤系統(tǒng)主要涉及到以下四個(gè)系統(tǒng)：

（1）人臉掃描：人臉掃描是根據(jù)人臉識(shí)別技術(shù)對(duì)人的面部特征進(jìn)行采集，放入數(shù)據(jù)庫(kù)，等到人臉需進(jìn)行識(shí)別時(shí)，將掃描到的人臉與數(shù)據(jù)庫(kù)中已有人臉進(jìn)行對(duì)比，找出與之匹配的圖像，避免替課行為的弊端。

（2）登錄系統(tǒng)：登錄系統(tǒng)分為教師端和學(xué)生端，學(xué)生和教師需要在使用前注冊(cè)自己的用戶名和密碼，使教師和學(xué)生分別進(jìn)入自己的登錄模塊，進(jìn)行點(diǎn)名和簽到。

（3）存儲(chǔ)系統(tǒng)：存儲(chǔ)端將教師和學(xué)生的信息進(jìn)行錄入，方便教師和學(xué)生的下一次登錄。存儲(chǔ)端利用了數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，完成特定功能的SQL 語(yǔ)句集，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便于將學(xué)生的信息錄入和進(jìn)行比對(duì)。

（4）考勤系統(tǒng)[2]：教師端在成功登錄自己的用戶名和密碼后，可隨時(shí)在發(fā)起簽到模塊中進(jìn)行點(diǎn)名，學(xué)生登錄自己的用戶名和密碼，在教師發(fā)起簽到時(shí)，在簽到模塊中進(jìn)行簽到，系統(tǒng)就會(huì)顯示學(xué)生已經(jīng)進(jìn)行簽到，未到學(xué)生在教師端顯示學(xué)生未到。系統(tǒng)工作流程如圖1所示。

2 考勤系統(tǒng)的建設(shè)與實(shí)現(xiàn)

2.1 人臉識(shí)別技術(shù)

人臉是人類視覺中最為自然的也是最特殊的身份識(shí)別特征之一，如今的簽到系統(tǒng)，大多都用到了人臉識(shí)別技術(shù)[3]。人臉識(shí)別分為以下三部分：

人臉檢測(cè)：人臉檢測(cè)是指在不同的場(chǎng)景和背景中識(shí)別是否有面部特征的存在，并使用一定的技術(shù)分離出這種面部特征信息。

人臉跟蹤：人臉跟蹤是指對(duì)被識(shí)別到的面部特征進(jìn)行動(dòng)態(tài)目標(biāo)跟蹤。具體采用基于模型的方法或基于運(yùn)動(dòng)與模型相結(jié)合的方法。

人臉對(duì)比：人臉比對(duì)是對(duì)被檢測(cè)識(shí)別到的面部特征進(jìn)行身份確認(rèn)或在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行身份搜索。將采集到的面部特征與庫(kù)存的面部特征依次進(jìn)行比對(duì)，并找出合適的匹配對(duì)象，進(jìn)一步確認(rèn)其身份。

2.2 系統(tǒng)界面判斷上課學(xué)生是否是本人

系統(tǒng)界面可以分為教師登錄界面、學(xué)生登錄界面，簽到界面。

教師端或者學(xué)生端都運(yùn)用了HTML和CSS進(jìn)行了界面的設(shè)計(jì)，通過JS和SQL語(yǔ)句將前端與后臺(tái)相互連接。教師和學(xué)生首先需要用自己的用戶名進(jìn)行注冊(cè)，注冊(cè)完成之后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)信息，用戶可以設(shè)置密碼進(jìn)行登錄。

簽到界面需要由任課教師發(fā)起簽到，學(xué)生在接收到教師發(fā)起簽到的信息時(shí)，點(diǎn)擊簽到，學(xué)生若逃課或者不在教師所設(shè)定的范圍內(nèi)則無法進(jìn)行簽到，教師系統(tǒng)就會(huì)顯示未簽到學(xué)生的信息，將人臉識(shí)別考勤機(jī)與移動(dòng)4G相結(jié)合，優(yōu)于傳統(tǒng)點(diǎn)名方式，該系統(tǒng)采用了當(dāng)今國(guó)際科技領(lǐng)域高精技術(shù)——識(shí)別技術(shù)，它通過計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)捕獲人體面部特征點(diǎn)，應(yīng)用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理分析和采集面部特征數(shù)據(jù)，以此來構(gòu)建人體面部特征。手機(jī)APP點(diǎn)名系統(tǒng)可忽略考勤教師忘帶點(diǎn)名冊(cè)的情況，點(diǎn)名教師也無需手動(dòng)保存點(diǎn)名記錄，解決了其他同學(xué)幫忙答到的問題，提高了課堂效率。

3 系統(tǒng)的測(cè)試

在后期的教學(xué)中，我們已經(jīng)運(yùn)用了人臉掃描和手機(jī)簽到系統(tǒng)結(jié)合，使逃課的人數(shù)和具體學(xué)生在教師端有記錄，任課教師可以通過查看教師端學(xué)生的出勤次數(shù)，給學(xué)生的平時(shí)分，這樣既對(duì)學(xué)生是公平公正的，同時(shí)也節(jié)省了老師點(diǎn)名的時(shí)間，有利于學(xué)生更多時(shí)間學(xué)習(xí)知識(shí)。教師系統(tǒng)也可以進(jìn)行增刪學(xué)生的出勤，保證有些學(xué)生是因?yàn)檎?qǐng)假而未進(jìn)行簽到。目前已經(jīng)進(jìn)行了多次測(cè)試，事實(shí)證明此系統(tǒng)能夠很好的運(yùn)用。

4 結(jié)語(yǔ)

人臉掃描與手機(jī)移動(dòng)端結(jié)合，順應(yīng)了時(shí)代需要，節(jié)省了人力資源的浪費(fèi)，讓學(xué)生們更有規(guī)律的上課，避免大學(xué)生，浪費(fèi)有效學(xué)習(xí)時(shí)間，因曠課而掛科，錯(cuò)過一些機(jī)會(huì)等。一旦實(shí)施此項(xiàng)目，并且該產(chǎn)品研制成功，推廣使用，就可以杜絕學(xué)生逃課的不良現(xiàn)象，進(jìn)一步提高學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量，移動(dòng)4G與人臉掃描的結(jié)合，對(duì)我們的學(xué)習(xí)有一定的幫助，使我們能夠更快，更好的順應(yīng)社會(huì)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊凱.基于移動(dòng)設(shè)備學(xué)者系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[D].大連理工大學(xué)，2014.

[2]王金玲.基于移動(dòng)手機(jī)平臺(tái)的高校學(xué)生考勤系統(tǒng)與日常管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2013

[3]張勇迪.基于移動(dòng)終端的人臉識(shí)別身份認(rèn)證技術(shù)研究[D].（碩士學(xué)位論文）.長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)，2014.

項(xiàng)目基金：201710205089 基于移動(dòng)4G的學(xué)生上課考勤系統(tǒng)；2016年度中國(guó)高等教育學(xué)會(huì)“基于移動(dòng)4G嵌入式系統(tǒng)開發(fā)課程教學(xué)平臺(tái)研究”（16YB025）；2016吉林省教育科學(xué)“互聯(lián)網(wǎng)+Android 嵌入式程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仿真平臺(tái)的建設(shè)與研究”（GH16417）；2017年度吉林省科技廳“高校馬克思主義教育云平臺(tái)的建設(shè)與研究”（20170418040FG）；2017年度吉林省教育廳“十三五”科學(xué)技術(shù)研究規(guī)劃項(xiàng)目“互聯(lián)網(wǎng)+嵌入式系統(tǒng)移動(dòng)4G教學(xué)終端研究”；吉林省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2017年度課題“基于嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)課程VR虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)平臺(tái)研究”（ZD17144）。

作者簡(jiǎn)介：程雪（1996-），吉林長(zhǎng)春人，本科，學(xué)士學(xué)位，軟件工程專業(yè)。

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