基于移動互聯(lián)網(wǎng)的課堂考勤管理系統(tǒng)設(shè)計研究*

吳建明，鄭 健

（蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 蘇州 215021）

在現(xiàn)代人才培養(yǎng)過程中，課堂教學(xué)仍然是高校教育最主要的形式。在課堂教學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行考勤，不僅是能引導(dǎo)學(xué)生參加課堂學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)生活習(xí)慣，還可能讓教師從學(xué)生的到課率中看出學(xué)生對課堂教學(xué)的滿意度，從而優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量。此外，學(xué)生管理工作也需要及時了解學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)出勤狀況，以便掌握學(xué)生的動態(tài)，提高對學(xué)生相關(guān)問題的預(yù)判能力，有針對性地進(jìn)行綜合素質(zhì)養(yǎng)成教育。

國內(nèi)外學(xué)?，F(xiàn)有的常用課堂考勤方式主要是點名考勤和簽到考勤[1]，優(yōu)勢是方便簡單容易操作，但由于往往是紙上數(shù)據(jù)，導(dǎo)致匯總困難而無法讓考勤數(shù)據(jù)發(fā)揮更大的作用。因此，隨著科技的發(fā)展，陸續(xù)出現(xiàn)了刷卡考勤、指紋考勤、掃碼考勤、刷臉考勤等，雖然在一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的學(xué)校課堂考勤，但受技術(shù)實現(xiàn)和成本的制約，在高校推廣使用還存在著現(xiàn)實的困難[2]。為了讓考勤對學(xué)生和教師起到更大的促進(jìn)作用，實現(xiàn)考勤數(shù)據(jù)的及時反饋也對課堂考勤方式提出了更高的要求[3]。因此，在現(xiàn)有條件下，設(shè)計一款既簡單易用，又方便數(shù)據(jù)匯總和及時反饋的課堂考勤管理系統(tǒng)成為一項重要工作。

一、系統(tǒng)需求分析

1.考勤功能需求

課堂考勤管理系統(tǒng)最常用的服務(wù)對象是任課教師和學(xué)生。任課教師需要可以控制考勤開始和結(jié)束，還要能實時地看到學(xué)生參與考勤的情況。對于學(xué)生考勤中的遲到、請假、曠課等狀態(tài)，任課教師還需要擁有人為調(diào)整的權(quán)限。學(xué)生則是希望能夠在考勤的時間段內(nèi)，用最便捷的方式完成簽到。

2.數(shù)據(jù)反饋需求

任課教師需要及時掌握本次課堂應(yīng)該參加考勤的人數(shù)、已經(jīng)簽到的人數(shù)、出勤率等數(shù)據(jù)，以能夠快速地對當(dāng)前課程出勤情況做出較為準(zhǔn)確的評估。而參加課堂考勤的學(xué)生也要能及時看到累計考勤結(jié)果的變化，一是激勵學(xué)生有更多的出勤，一是讓學(xué)生看到缺勤的影響。通過有效的數(shù)據(jù)反饋來鼓勵課堂考勤的直接用戶參與考勤。

3.數(shù)據(jù)統(tǒng)計需求

教務(wù)、學(xué)工、班主任等不同角色的老師，甚至家長，都對考勤數(shù)據(jù)有不同的需求。在課堂考勤數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，為不同的服務(wù)對象提供諸如各門課程、各個班級、各個專業(yè)，甚至是各個學(xué)生的考勤數(shù)據(jù)對比和查詢，是課堂考勤管理系統(tǒng)需要提供的重要功能。

二、系統(tǒng)設(shè)計

1.總體結(jié)構(gòu)

課堂考勤管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器、小程序和微信公眾號，如圖1所示。其中小程序是僅供任課教師和學(xué)生在課堂中使用的考勤工具，以及面向任課教師和簽到學(xué)生分別進(jìn)行考勤數(shù)據(jù)及時反饋的客戶端；微信公眾號則是面向各種用戶展現(xiàn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的入口，將通過嚴(yán)格的身份識別來精準(zhǔn)顯示相關(guān)數(shù)據(jù)；Web服務(wù)器是課堂考勤管理系統(tǒng)主要的業(yè)務(wù)邏輯所在，分別為小程序和微信公眾號提供JSON數(shù)據(jù)和網(wǎng)頁，并將客戶端獲得的數(shù)據(jù)寫入到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

圖1 課堂考勤管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

2.主要模塊設(shè)計

（1）小程序

小程序設(shè)計使用減法原則，即盡可能突出重點，避免頁面上出現(xiàn)其它與用戶決策和操作無關(guān)的干擾因素。任課教師和學(xué)生都將在小程序中使用最少的操作步驟來完成課堂考勤。

面向任課教師，小程序直接顯示該教師正在承擔(dān)的所有課程信息。通過點擊某一門課程相應(yīng)的“開始簽到”按鈕啟動簽到，再一次點擊按鈕即可關(guān)閉簽到。當(dāng)課程簽到處于開啟狀態(tài)時，能夠?qū)崟r顯示學(xué)生的簽到詳情，以便任課教師及時查看和修改學(xué)生的考勤狀態(tài)。面向?qū)W生，小程序顯示該生正在學(xué)習(xí)的所有課程信息。當(dāng)有任課教師啟動課堂簽到時，該課程的“簽到”按鈕將突出顯示為可以點擊，并且整個課程信息將顯示在最顯眼的位置。學(xué)生完成一次簽到，或者任課教師關(guān)閉簽到以后，簽到按鈕都將不可點擊。

（2）身份識別

向校園用戶提供個性化服務(wù)是移動互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢[4]。在課堂考勤管理系統(tǒng)中，身份識別是設(shè)計中的關(guān)鍵。借助于微信開放平臺提供的unionid機(jī)制，各個用戶無論是通過小程序還是微信公眾號來使用，都無需傳統(tǒng)軟件系統(tǒng)中的用戶名和密碼，只需要在第一次使用系統(tǒng)時輸入教師工號或?qū)W生學(xué)號來明確校園身份，再次使用時都只能看到與用戶個人相關(guān)的信息。為了盡量減少身份的冒用，我們在設(shè)計時需要對校園身份綁定進(jìn)行必要的技術(shù)限制。

（3）激勵與預(yù)警

激勵是要調(diào)動任課教師和學(xué)生完成課堂考勤的主動性，增加考勤管理系統(tǒng)的有效數(shù)據(jù)；預(yù)警則是在嚴(yán)重問題或后果發(fā)生之前，通過對已有數(shù)據(jù)的分析給出提醒。除了將統(tǒng)計數(shù)據(jù)實時更新到小程序顯示界面中，還需要更多設(shè)計用于對正向簽到的激勵和對負(fù)向操作的預(yù)警。比如按照出勤情況向?qū)W生顯示一目了然的積分和勛章；使用LBS技術(shù)發(fā)現(xiàn)可疑簽到并及時向任課教師發(fā)出預(yù)警；對于可能存在的不誠信簽到行為和缺勤較為突出的現(xiàn)象，都將同時在相關(guān)學(xué)生端和教師端作出反應(yīng)。

3.數(shù)據(jù)庫設(shè)計

課堂考勤管理系統(tǒng)產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)都將用數(shù)據(jù)庫保存，如圖2所示?？记诒恚╟inAttendance）是記錄學(xué)生考勤信息數(shù)據(jù)的表，關(guān)聯(lián)學(xué)生表（cinStudent）中的學(xué)號，通過由任課教師控制的簽到表（cinCheckin）中的teachingId來獲取相關(guān)課程的所有信息。任課教師對學(xué)生考勤狀態(tài)的所有更改也將被記錄進(jìn)考勤表。通過檢查簽到表中記錄的課堂考勤開始時間startTime，在一定時間段內(nèi)，教師再次啟動的某門課程的課堂考勤將是同一場考勤，以便讓學(xué)生進(jìn)行必要的補(bǔ)簽到操作。

圖2 課堂考勤管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫關(guān)系圖

三、系統(tǒng)實現(xiàn)

在課堂考勤管理系統(tǒng)開發(fā)中，使用微信開發(fā)者工具完成客戶端的開發(fā)和調(diào)試。在小程序服務(wù)器配置好服務(wù)器的https安全域名，再完成項目中的小程序AppID設(shè)置，就可以使用移動設(shè)備預(yù)覽測試小程序了。

服務(wù)器端主要是采用“php+MySQL”進(jìn)行開發(fā)。通過unionid獲取到綁定的教師工號或者學(xué)生學(xué)號，然后從數(shù)據(jù)庫中查找出相關(guān)課程及課堂考勤信息，輸出為Json格式。在小程序中通過API（wx.request）發(fā)起網(wǎng)絡(luò)請求獲取到服務(wù)器上的Json數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化顯示。數(shù)據(jù)的輸入同樣是需要通過同一個API發(fā)起網(wǎng)絡(luò)請求，將小程序數(shù)據(jù)提交給服務(wù)器，交由php程序完成對數(shù)據(jù)庫的寫入操作。在微信公眾號中則是完成用戶身份識別以后，就可以直接使用php生成的網(wǎng)頁來顯示用戶的相關(guān)內(nèi)容。

用戶體驗是影響移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成敗非常重要的因素。除了友好的UI設(shè)計，還需要設(shè)置充分的提示和對可能存在的各種異常的處理。比如在小程序客戶端中，由于使用了用戶地理位置來幫助降低代替簽到、非現(xiàn)場簽到等問題的發(fā)生率，必須獲得用戶授權(quán)。當(dāng)用戶第一次拒絕授權(quán)以后，再次使用將默認(rèn)現(xiàn)有的授權(quán)狀態(tài)而導(dǎo)致無法正常使用課堂簽到系統(tǒng)。因此，有必要在小程序中加入再次獲得授權(quán)的通道以提升用戶體驗度。

四、結(jié)束語

基于移動互聯(lián)網(wǎng)的課堂考勤管理系統(tǒng)是從校園用戶每天都使用的移動端社交軟件出發(fā)，以相對簡單的操作步驟進(jìn)行考勤，解決了高校課堂考勤相關(guān)的各種需求。該系統(tǒng)在項目設(shè)計和開發(fā)中使用了免費的開源技術(shù)，以較小的開發(fā)部署成本，為更多高校運用移動互聯(lián)網(wǎng)思維來解決類似管理問題提供了參考。