一種教師用智能點到系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

李敏 陸莎 常旺 李晨波

摘要：概要地介紹了一種方便實用的教師課堂點到系統(tǒng)，重點介紹了該系統(tǒng)軟件的設(shè)計與實現(xiàn)方法，以及簡單的用戶使用說明。

關(guān)鍵詞：點到;管理系統(tǒng);.NET;移動APP

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）02-0144-02

0 引言

教師在課堂上點名是教師對課堂和學生負責任的表現(xiàn)，可以有效的避免學生出現(xiàn)逃課的現(xiàn)象，對于養(yǎng)成學生在學生階段良好的習慣有很大的幫助，但傳統(tǒng)的點名方式要花很長的時間和精力，而且會出現(xiàn)冒名頂替的現(xiàn)象，嚴重影響老師的上課情緒;對結(jié)果的統(tǒng)計也嚴重不方便，在點名簿上畫滿了各種標簽，通常還會出現(xiàn)忘帶點名簿的情況，對老師的身心都是極大的傷害。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了相應的簽到考勤系統(tǒng)，有指紋考勤、無人值守的攝像機人臉識別考勤等等，但是總的來說因為其自身的技術(shù)缺點或成本劣勢，讓系統(tǒng)的實用性大打折扣，依舊無法滿足教師日常點名的需求。

目前，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了相當?shù)母叨?，智能設(shè)備基本上人手一部，只需要將點名APP安裝在老師的手機中，在上課時，拿出手機給學生拍一張照片，即可與后臺聯(lián)合，統(tǒng)計出哪些學生來上課，哪些學生缺課，當然針對學生遲到、早退的現(xiàn)象，也有相應的操作。這是一款有人值守的系統(tǒng)，能夠完全體現(xiàn)教師的能動性，是有感情的系統(tǒng)，既節(jié)約了時間和精力，還不至于像無人值守系統(tǒng)那樣冷冰冰。老師可以通過自己的權(quán)限登錄系統(tǒng)后臺，查看每個班級每節(jié)課的出勤數(shù)據(jù)和學生照片，考勤不僅僅是一堆冰的數(shù)據(jù)，更是一段回憶。

1 系統(tǒng)簡介

智能點到系統(tǒng)通過前端采集識別裝置和后端管理系統(tǒng)兩部分組成，系統(tǒng)的配置為：每個老師一部手機（聯(lián)網(wǎng)、有高清攝像頭），一臺服務(wù)器及一套點到管理軟件。使用方法：老師在上課時，打開【點名】APP，對準學生等完全識別出所有學生的面孔并鎖定后，點擊“點名”按鈕即可，終端會自動抓拍并識別，并將識別結(jié)果及班級信息傳送到后端服務(wù)進行人臉匹配，匹配完成后將統(tǒng)計的結(jié)果返回終端，顯示在主界面上，并對缺席人員做單獨突出顯示，方便下一步操作;定期考核時，老師通過權(quán)限登入后端系統(tǒng)頁面，可以查看每個學生的每節(jié)課的考勤記錄和上課面貌和姿態(tài)，并生成報表和相冊。

2 功能介紹

系統(tǒng)主要由初始數(shù)據(jù)設(shè)置、教務(wù)數(shù)據(jù)錄入、點到數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)設(shè)置等幾大模塊組成。

（1）初始數(shù)據(jù)設(shè)置：班級管理、教師管理、學生管理;（2）教務(wù)數(shù)據(jù)錄入：課程管理，學生請假登記;（3）點到數(shù)據(jù)管理：點到查詢、點到統(tǒng)計、制作相冊等;（4）系統(tǒng)設(shè)置：權(quán)限管理、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復、日志管理、數(shù)據(jù)刪除等。

3 軟件實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

該系統(tǒng)通過前端采集識別裝置和后端管理系統(tǒng)兩部分組成，前端采集系統(tǒng)是老師在上課前采集在課學生的面部數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)傳送到后臺的終端設(shè)備，在這里不做詳細介紹，該文檔主要介紹后端管理系統(tǒng)軟件的實現(xiàn)方法。

系統(tǒng)使用B/S架構(gòu)，采用ASPX.NET開發(fā)，開發(fā)語言為C#，數(shù)據(jù)庫兼容SQL Server2012和SQLite兩種方式，因此采用三層軟件架構(gòu)設(shè)計;采用三層架構(gòu)后，表現(xiàn)層通過統(tǒng)一的接口向數(shù)據(jù)訪問層發(fā)送請求，業(yè)務(wù)邏輯層將請求按照一定的邏輯規(guī)則處理后進入數(shù)據(jù)庫操作，然后將從數(shù)據(jù)庫返回的數(shù)據(jù)集合封裝成對象返回給表現(xiàn)層。通過這樣的數(shù)據(jù)處理流程，用戶表現(xiàn)層可以不知道數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)，只要維護與數(shù)據(jù)訪問層的接口（業(yè)務(wù)鏈路層）即可，這種方式在一定程度上可以提高數(shù)據(jù)庫的安全性，同時降低了對表現(xiàn)層開發(fā)人員的要求。

3.1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

如圖1所示老師通過手持采集終端，獲取到在課生成的人臉識別信息后將其發(fā)送到平臺服務(wù)器進行身份比對，并根據(jù)比對的結(jié)果生成考勤數(shù)據(jù)返回到手持采集終端，在手持終端上通過圖形的方式準確地顯示，一目了然。缺勤的學生信息單獨顯示，方便老師對這些數(shù)據(jù)進行核驗。

3.1.2 軟件架構(gòu)

采用三層架構(gòu)模式，結(jié)構(gòu)如圖2所示。

三層架構(gòu)模式的功能描述如表1所示。

3.1.3 功能模塊

根據(jù)上述分析，可以畫出系統(tǒng)的功能快圖。本系統(tǒng)有管理員和普通教師用戶兩個角色，分別對其功能模塊加以描述[1]。如圖3、圖4所示。

3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計和實現(xiàn)

本系統(tǒng)實體主要有老師、課堂、活動、學生，老師與課堂為1對N的點名關(guān)系，老師與活動為1對N的點名關(guān)系;學生與課堂和活動分別為N對1的簽到關(guān)系。其中老師用戶和學生用戶是本系統(tǒng)點名和被點名（簽到）的互動實體，但兩實體的互動不直接完成，而是分別通過課堂實體和活動實體來過渡，即老師用戶創(chuàng)建課堂后，對課堂執(zhí)行拍照操作;后臺通過數(shù)據(jù)比對從而完成點名和被點名的流程[2]。

本數(shù)據(jù)庫由老師用戶表、學生用戶表、課程信息表、點名信息表、公告信息表、請假信息表等等組成，每一部分根據(jù)不同的要求表格不同。

4 結(jié)語

本教師用智能點到系統(tǒng)，能夠滿足通用教師課堂的點名簽到場景，減輕了教師點名以及學生會查課的負擔，大大節(jié)省了課堂點名時間，提高了課堂時間利用率。該系統(tǒng)加以進一步的更新完善和加速，便可推廣到各個高校，智能手機的不斷普及與發(fā)展，也將為其普及帶來巨大市場。

參考文獻

[1] 趙靚，張玉.基于WiFi熱點的手機簽到系統(tǒng)設(shè)計[J].電腦編程技巧與維護 2017，（06），59-61.

[2] 劉聲.四川建院課堂刷臉簽到系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].成都：電子科技大學，2018.

Design and Implementation of? an Intelligent Point to System for Teachers

LI Min， LU Sha， CHANG Wang， LI Chen-bo

（Gansu Institute of? Mechanical and Electrical Technology， Tianshui? Gansu? 741001）

Abstract：This paper introduces a kind of convenient and practical teacher classroom point to system， with emphasis on the design and implementation of the system software， as well as simple user instructions.

Key words：click to; management system; .net; mobile app