基于人臉識(shí)別的中職課堂考勤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

唐根山

[摘 要] 在中職的教學(xué)課堂中，為了加強(qiáng)學(xué)生到課率，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣，在課堂中可設(shè)置人臉識(shí)別考勤系統(tǒng)，這樣的智能系統(tǒng)解決了許多人工打卡帶來的問題與缺點(diǎn)，使中職課堂的教學(xué)更加規(guī)范化、秩序化，為中職的管理作出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

[關(guān) 鍵 詞] 中職課堂；人臉識(shí)別；考勤系統(tǒng)

[中圖分類號(hào)] G717 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2018）28-0162-01

在中職課堂之中，現(xiàn)階段的學(xué)生都已經(jīng)滿了18周歲，學(xué)生更加傾向于自己掌握時(shí)間，自己支配時(shí)間，不愿意再受到教師過多的約束，但是隨之而來的是課堂效率的問題。學(xué)生不會(huì)主動(dòng)去上課，導(dǎo)致許多學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)一落千丈，教師有時(shí)會(huì)使用一些點(diǎn)名的方式，但又會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，而人臉識(shí)別考勤系統(tǒng)，不僅能夠督促學(xué)生按時(shí)達(dá)到課堂，而且節(jié)約了課堂點(diǎn)名的時(shí)間。

一、建立大致的系統(tǒng)聯(lián)系框架

全國(guó)各個(gè)高校的信息化已經(jīng)在如火如荼地開展，中職學(xué)校的校園內(nèi)也是充滿信息化的。在中職教學(xué)中，教師為了了解學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況與到課情況，在教師的門口安裝了人臉識(shí)別設(shè)備，既克服了人工點(diǎn)名或者交紙條點(diǎn)名時(shí)間長(zhǎng)的弊端，又可以讓學(xué)生積極進(jìn)入課堂中，督促學(xué)生的出勤情況，讓學(xué)生逐漸養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。這種人臉識(shí)別的方法，可以讓教師實(shí)時(shí)查詢某個(gè)學(xué)生的到課率，起到隨機(jī)點(diǎn)名的效果，還可以保存數(shù)據(jù)，通過智能的計(jì)算工具對(duì)每位學(xué)生的出勤情況進(jìn)行分析，得出比較科學(xué)的結(jié)果。

在進(jìn)行人臉識(shí)別技術(shù)的設(shè)計(jì)前，需要對(duì)該人臉考勤系統(tǒng)進(jìn)行大致的框架設(shè)計(jì)，明確每個(gè)部分的作用，了解系統(tǒng)與部分之間的關(guān)系，為之后的詳細(xì)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。例如，可以做如下設(shè)計(jì)，將人臉識(shí)別的考勤系統(tǒng)作為一個(gè)系統(tǒng)整體，將這個(gè)系統(tǒng)分成客戶端、人、電腦端、數(shù)據(jù)端幾個(gè)部分，明確使用者與系統(tǒng)之間的關(guān)系與系統(tǒng)內(nèi)部的關(guān)系，用戶就是這個(gè)系統(tǒng)的使用者，主要是信息圖像采集的源頭，客戶端提供信息與數(shù)據(jù)的顯示，服務(wù)端是將用戶與數(shù)據(jù)端進(jìn)行連接，將圖像信息存儲(chǔ)在內(nèi)部，通過服務(wù)器進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)，客戶端主要是顯示的作用，在客戶端可以看到人臉識(shí)別的結(jié)果。

二、細(xì)化具體的系統(tǒng)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)

在對(duì)面部識(shí)別進(jìn)行大致的系統(tǒng)的框架構(gòu)成之后，需要對(duì)其中的部分進(jìn)行詳細(xì)的處理，設(shè)計(jì)者需要明白，在人臉識(shí)別中，人臉就是一個(gè)圖像，需要對(duì)圖像進(jìn)行錄入與分析，這里的錄入具體是指，考勤系統(tǒng)的攝像頭對(duì)人臉進(jìn)行拍照，然后存儲(chǔ)下來，將這個(gè)圖片在內(nèi)部進(jìn)行分析，將人臉的像素點(diǎn)劃分，形成可以儲(chǔ)存的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)端口。如以往大家所提到的考勤系統(tǒng)，一般當(dāng)人走近系統(tǒng)，然后對(duì)臉掃描之后，等待兩三秒鐘后，會(huì)出現(xiàn)所測(cè)試人的信息，例如姓名、年齡、性別等，這個(gè)顯示技術(shù)也是需要依靠圖像技術(shù)，將所掃描出的人像與之前系統(tǒng)錄入的人像進(jìn)行對(duì)比，然后對(duì)比度相似很高就會(huì)顯示該信息。

除了圖像采集端的工作進(jìn)行分析，還要將內(nèi)部的一些端口進(jìn)行細(xì)化，增添一些符合課堂實(shí)際的操作，方便教師的統(tǒng)一管理?？蛻舳说卿浗缑?，可以設(shè)置為教師端與學(xué)生端，教師端與學(xué)生端分別設(shè)置不同的內(nèi)容，教師客戶端可以增加學(xué)生的信息、考勤次數(shù)、上課回答問題次數(shù)、作業(yè)上交情況等等，便于老師記錄，學(xué)生客戶端可以將個(gè)人信息、出勤次數(shù)、考試成績(jī)等信息列入其中。在服務(wù)器的階段，主要是對(duì)客戶端的信息與數(shù)據(jù)端進(jìn)行傳遞，就相當(dāng)于兩者之間的橋梁，架起輸入信息與存儲(chǔ)信息數(shù)據(jù)的連接，使得數(shù)據(jù)信息能夠便于讀取。

三、完善考勤系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

在人臉識(shí)別考勤系統(tǒng)設(shè)計(jì)之后，設(shè)計(jì)者還要針對(duì)不同學(xué)校情況，進(jìn)行實(shí)際的測(cè)試，看在使用過程中會(huì)出現(xiàn)什么問題。設(shè)計(jì)者在發(fā)布系統(tǒng)之前，還要保證考勤系統(tǒng)的承受破壞性較高，不可被任意的破壞所擊倒。另外，人臉考勤系統(tǒng)的使用壽命是一個(gè)關(guān)鍵問題，要珍重在有電源供電與無電源供電的情況下，使用是否相同，信息數(shù)據(jù)是否會(huì)丟失。完整的數(shù)據(jù)是十分重要的，這樣既方便學(xué)生與教師的日常操作，也能夠了解掌握課堂的信息情況，不會(huì)因?yàn)橐恍┬栴}導(dǎo)致信息丟失。設(shè)計(jì)者在放置人臉識(shí)別考勤系統(tǒng)的時(shí)候，要先走進(jìn)課堂，向師生介紹其使用的方法。

在對(duì)教師的講解中，要讓教師明確自己如何進(jìn)行到課人數(shù)的查看，學(xué)會(huì)如何使用該人臉識(shí)別系統(tǒng)導(dǎo)出相應(yīng)的數(shù)據(jù)；在對(duì)學(xué)生的講解中，要讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何在客戶端查看課程的信息，如何進(jìn)入同城同校院進(jìn)行交流。一個(gè)軟件系統(tǒng)的測(cè)試是十分重要的，這關(guān)乎該設(shè)計(jì)系統(tǒng)能否從理論轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實(shí)，設(shè)計(jì)者還需要讓至少十個(gè)師生驗(yàn)證，自己的登錄是否存在問題，讓師生分別用規(guī)定的用戶名與密碼進(jìn)行登錄，查看是否正確，再用其他的登錄，看能夠登陸成功，在設(shè)置登錄成功的時(shí)候，要確保學(xué)生的信息與真實(shí)信息是相符合的，不能存在虛擬的名字。

總而言之，人臉識(shí)別考勤系統(tǒng)解決了教師查課點(diǎn)名的實(shí)際問題，有助于提高中職學(xué)生的上課自覺性，形成良好的學(xué)習(xí)氛圍。在投入使用的過程中，設(shè)計(jì)者還需要對(duì)人臉識(shí)別考勤系統(tǒng)進(jìn)行不斷的維護(hù)與更新，使其功能更加強(qiáng)大，外觀更加漂亮，使人臉識(shí)別考勤系統(tǒng)能夠更好地投入校園的實(shí)際使用之中。