基于主動(dòng)式二維碼+LBS技術(shù)的學(xué)生考勤管理系統(tǒng)應(yīng)用研究

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摘 要：文章設(shè)計(jì)出一種基于主動(dòng)式二維碼識(shí)別+LBS位置識(shí)別技術(shù)的考勤管理系統(tǒng)方案，其考勤基本流程是，教師在到達(dá)教室后，生成本次課程的動(dòng)態(tài)二維碼，其中包含有本次課程的時(shí)間信息、上課地點(diǎn)信息等，將此二維碼通過(guò)投屏或者微信公眾號(hào)推送的形式發(fā)放給學(xué)生，學(xué)生掃描二維碼完成簽到?；诤灥綌?shù)據(jù)，可進(jìn)一步完成考勤數(shù)據(jù)分析等工作。為了防止“代簽到”的現(xiàn)象，本設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)刷新二維碼，且通過(guò)LBS技術(shù)來(lái)獲取師生的地理位置，通過(guò)判斷師生是否在同一位置處，進(jìn)而識(shí)別學(xué)生是否真實(shí)在課堂中。通過(guò)該雙重保障，克服了單一技術(shù)的不足之處，從而有效杜絕“代簽到”現(xiàn)象。文章所設(shè)計(jì)的考勤系統(tǒng)優(yōu)化了高校課堂考勤流程，提高了課堂考勤效率，操作便捷，安全可靠，可在高校課堂或其他會(huì)議考勤等場(chǎng)景下推廣使用。

關(guān)鍵詞：高?？记诠芾?二維碼;LBS;微信二次開(kāi)發(fā)

0? ? 引言

學(xué)風(fēng)建設(shè)是建設(shè)高水平大學(xué)的關(guān)鍵，它標(biāo)志著一所高校的辦學(xué)思想、教育質(zhì)量和管理水平。學(xué)生課堂考勤管理是高校學(xué)風(fēng)建設(shè)的根本，是保證日常教學(xué)秩序正常運(yùn)行和學(xué)校行使教育培養(yǎng)職責(zé)的重要手段。

課堂考勤在高校教學(xué)過(guò)程中既是判斷學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度的重要因素，也是課程平時(shí)成績(jī)的判別依據(jù)。因此，為了能取得較好的平時(shí)成績(jī)，學(xué)生們經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“代點(diǎn)”的現(xiàn)象，這對(duì)傳統(tǒng)的考勤方式提出了挑戰(zhàn)。因此，本文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套考勤管理系統(tǒng)，從而提高課堂考勤的效率和準(zhǔn)確率。

1? ? 系統(tǒng)分析

為了滿足管理員、教師對(duì)學(xué)生課堂出勤情況的管理，首先需要采集到學(xué)生每次課堂出勤情況的數(shù)據(jù)，文章計(jì)劃基于微信公眾平臺(tái)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)學(xué)生微信客戶端，因需使用微信公眾平臺(tái)，還需進(jìn)行相應(yīng)的基礎(chǔ)配置。具體配置要求和功能需求如下：

1.1? 微信公眾平臺(tái)基礎(chǔ)配置

（1）向騰訊申請(qǐng)微信公眾平臺(tái)賬號(hào)、將公眾號(hào)改為開(kāi)發(fā)者模式、實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)的接口對(duì)接;（2）通過(guò)公眾號(hào)提供的菜單接口，配置公眾號(hào)的底部功能菜單，將菜單鏈接至本系統(tǒng)中;（3）需進(jìn)行微信相關(guān)技術(shù)接口的開(kāi)發(fā)，如微信網(wǎng)頁(yè)授權(quán)、地理位置接口等;（4）在關(guān)注/取消關(guān)注學(xué)院微信公眾號(hào)時(shí)，需將關(guān)注者微信的基本信息記錄到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中。

1.2? 教師微信客戶端模塊

（1）教師注冊(cè)。教師關(guān)注公眾號(hào)，填寫個(gè)人手機(jī)號(hào)碼和驗(yàn)證碼，系統(tǒng)自動(dòng)與教師庫(kù)預(yù)留的號(hào)碼進(jìn)行比對(duì)，自動(dòng)完成教師注冊(cè)。（2）教師課前簽到。任課教師到達(dá)教室后，通過(guò)微信掃描預(yù)留在教室的二維碼完成上課前的簽到。系統(tǒng)自動(dòng)記錄下教師信息、教室、GIS地理位置信息（精確到教學(xué)樓）、時(shí)間（精確到秒）。（3）生成簽到二維碼。任課教師簽到后，選擇需上課程、班級(jí)，填寫本次課程簽到的截止時(shí)間，學(xué)生簽到超過(guò)該時(shí)間就是遲到，截止時(shí)間默認(rèn)為上課時(shí)間延后十分鐘，可以修改。教師生成本次課的簽到二維碼。（4）按需推送簽到碼。生成的簽到二維碼，教師可以通過(guò)投影機(jī)投射出來(lái)，供學(xué)生掃碼簽到?；蛘呤菍⒃摱S碼推送給班級(jí)的所有學(xué)生，由學(xué)生在公眾號(hào)中識(shí)別簽到。（5）查看上課簽到情況。教師可查看本節(jié)課學(xué)生簽到情況，上課簽到情況分為：正常、遲到、缺勤、地理位置異常等。

1.3? 學(xué)生微信客戶端模塊

（1）學(xué)生注冊(cè)。學(xué)生關(guān)注公眾號(hào)，填寫個(gè)人手機(jī)號(hào)碼和驗(yàn)證碼，系統(tǒng)自動(dòng)與學(xué)生庫(kù)預(yù)留的號(hào)碼進(jìn)行比對(duì)，完成學(xué)生注冊(cè)。（2）學(xué)生簽到。學(xué)生掃描教師生成的簽到二維碼，完成上課簽到。在簽到時(shí)記錄簽到時(shí)間、學(xué)生賬號(hào)、地址位置（精確到教學(xué)樓）。（3）查看歷史簽到情況。學(xué)生可以查看自己以往的上課簽到情況。

1.4? PC管理端

（1）班級(jí)管理，維護(hù)班級(jí)信息。（2）學(xué)生管理，維護(hù)學(xué)生信息，需記錄下每個(gè)學(xué)生的手機(jī)號(hào)碼、姓名、所在班級(jí)等信息。（3）課程管理，維護(hù)課程信息，需記錄下課程任課老師、上課學(xué)習(xí)、上課教室、上課時(shí)間等信息。（4）教師管理，維護(hù)教師信息，需記錄下教師姓名、手機(jī)號(hào)碼等信息。（5）教室管理，維護(hù)上課教室，需記錄下教室所在教學(xué)樓、樓層、教室房間號(hào)。同時(shí)需要生成該教室的唯一二維碼，張貼在教室供教師簽到用。（6）查詢統(tǒng)計(jì)，可按班級(jí)、學(xué)生、課程、教師統(tǒng)計(jì)出勤率，以列表和圖表的形式顯示。

2? ? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1? 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目所設(shè)計(jì)的基于主動(dòng)式二維碼識(shí)別+LBS位置識(shí)別技術(shù)的考勤管理系統(tǒng)，其考勤方式的基本流程是，教師在到達(dá)教室后，生成本次課程的動(dòng)態(tài)二維碼，包含本次課程的時(shí)間信息、上課地點(diǎn)信息等，將此二維碼通過(guò)投屏或者微信公眾號(hào)推送的形式發(fā)放給學(xué)生，學(xué)生掃描二維碼完成簽到。具體流程如圖1所示。

為了防止“代簽到”的現(xiàn)象，本項(xiàng)目中將二維碼動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)刷新，且通過(guò)LBS技術(shù)來(lái)獲取師生的地理位置，通過(guò)判斷師生是否在同一位置處，進(jìn)而識(shí)別學(xué)生是否真實(shí)在課堂中。通過(guò)該雙重保障，克服了單一技術(shù)的不足之處，從而有效杜絕“代簽到”現(xiàn)象。

2.2? 系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)如圖2所示，分為微信客戶端和Web管理分析平臺(tái)兩部分。微信客戶端又分為教師客戶端和學(xué)生客戶端。

教師用戶通過(guò)訪問(wèn)微信公眾號(hào)，完成身份認(rèn)證之后，上課到達(dá)教室后完成教室簽到，生成本次上課的學(xué)生簽到二維碼。可以查看自己本班學(xué)生的簽到出勤情況，也可通過(guò)師生交流模塊與學(xué)生進(jìn)行個(gè)別交流，并及時(shí)回復(fù)學(xué)生的留言。

學(xué)生用戶通過(guò)訪問(wèn)微信公眾號(hào)，首先進(jìn)行身份認(rèn)證，每次上課前，通過(guò)微信掃描簽到二維碼，比對(duì)二維碼的時(shí)間戳，教室的經(jīng)緯度，完成上課簽到。此后能通過(guò)學(xué)生簽到模塊實(shí)現(xiàn)每日簽到;通過(guò)簽到歷史模塊，查看自己既往的簽到統(tǒng)計(jì)信息和每日簽到詳細(xì)信息;通過(guò)師生交流模塊，可向教師留言提問(wèn)。

Web管理分析平臺(tái)，供管理員和教師用戶所使用。管理員可以通過(guò)該平臺(tái)管理全院所有學(xué)生的全部信息，教師用戶僅可管理自己本班級(jí)的學(xué)生的相關(guān)信息。該Web管理分析平臺(tái)基于Java Web開(kāi)發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，分為后臺(tái)管理、統(tǒng)計(jì)分析模塊。

后臺(tái)管理中有課程管理、教師管理、班級(jí)管理和學(xué)生管理子模塊。課程信息管理包括新增、修改、刪除和查詢信息。課程編輯時(shí)需要定義上下課時(shí)間、教室位置（經(jīng)緯度）。教師管理子模塊是便于管理員管理教師信息，實(shí)現(xiàn)教師信息的新增、修改、刪除和查詢功能。班級(jí)管理子模塊是便于管理員管理班級(jí)信息，實(shí)現(xiàn)班級(jí)信息與班主任綁定，以及班級(jí)信息的新增、修改、刪除和查詢功能。學(xué)生管理子模塊便于管理員和教師管理學(xué)生信息，將學(xué)生信息與班級(jí)相綁定，以及學(xué)生信息的新增、修改、刪除和查詢功能[1]。

統(tǒng)計(jì)分析模塊中有簽到統(tǒng)計(jì)和圖表分析子模塊。簽到統(tǒng)計(jì)模塊便于管理員從宏觀上掌握出勤情況，以列表形式呈現(xiàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。該子模塊可以通過(guò)3個(gè)維度來(lái)統(tǒng)計(jì)，分別是：按時(shí)間統(tǒng)計(jì)、按班級(jí)統(tǒng)計(jì)、按時(shí)間+班級(jí)統(tǒng)計(jì)，他們分別統(tǒng)計(jì)出某一段時(shí)間內(nèi)、某班級(jí)或者某班級(jí)在某段時(shí)間內(nèi)的每位學(xué)生的總的簽到次數(shù)、每次簽到的明細(xì)和非正常出勤的次數(shù)[2]。

圖表分析子模塊是將簽到數(shù)據(jù)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)挠?jì)算處理，得到綜合性的分析結(jié)果，并以圖表的形式更直觀地展現(xiàn)給管理員和教師。該模塊中共有5類分析圖表，分別是：班級(jí)簽到對(duì)比、正常出勤率統(tǒng)計(jì)、簽到人次數(shù)對(duì)比、簽到情況分析和綜合指標(biāo)分析。具體如下：（1）班級(jí)簽到對(duì)比：通過(guò)柱狀圖展示，逐月統(tǒng)計(jì)各班級(jí)簽到情況，能區(qū)分正常出勤與非正常出勤人數(shù)。正常出勤是指在教學(xué)實(shí)際區(qū)域簽到，非正常出勤指簽到地點(diǎn)明顯偏離實(shí)際位置。同時(shí)，也能進(jìn)行各班級(jí)之間的橫向?qū)Ρ?。?）正常出勤率統(tǒng)計(jì)：通過(guò)折線圖展示，統(tǒng)計(jì)各班級(jí)各月正常出勤率，班級(jí)間由不同的折線代表，可進(jìn)行橫向比對(duì);（3）簽到人次數(shù)對(duì)比：通過(guò)柱狀圖展示，統(tǒng)計(jì)出各月各班級(jí)簽到的總?cè)舜螖?shù)，以便知曉學(xué)生參與簽到的總體人數(shù)，是否每人均參與簽到考勤。同時(shí)，班級(jí)間進(jìn)行橫向比較;（4）簽到情況分析：通過(guò)餅狀圖展示，詳細(xì)了解各個(gè)班級(jí)在各個(gè)月中參與簽到情況，如：可知曉某班某月簽到小于10次的人數(shù)、簽到在10～20次的人數(shù)和簽到次數(shù)大于20次的人數(shù);（5）綜合指標(biāo)分析：通過(guò)雷達(dá)圖展示，綜合分析每班各月出勤指標(biāo)，包括未遲到率、正常出勤率、代簽人數(shù)比率，各班級(jí)間可進(jìn)行橫向比較。

2.3? 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用B/S體系結(jié)構(gòu)，B/S 結(jié)構(gòu)即瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，B 代表 Browser（瀏覽器），只需處理較少的業(yè)務(wù)邏輯，絕大多數(shù)的業(yè)務(wù)邏輯是在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)的。其優(yōu)勢(shì)在于用戶無(wú)須額外安裝程序，只要有瀏覽器就可以與服務(wù)器進(jìn)行交互。這樣就減少了客戶端的壓力，因此也被稱為瘦客戶端[3]。

B/S 結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于：客戶端無(wú)須安裝，可以直接通過(guò)廣域網(wǎng)訪問(wèn)服務(wù)器;維護(hù)方便，只需升級(jí)服務(wù)器，而眾多的客戶端無(wú)須升級(jí)。

本系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖3所示，主體分為3層：（1）基礎(chǔ)支撐層為系統(tǒng)的基礎(chǔ)，包含了運(yùn)行環(huán)境和數(shù)據(jù)庫(kù)兩部分。系統(tǒng)提供了微信公眾號(hào)服務(wù)功能，需要使用騰訊公司提供的微信公眾平臺(tái)開(kāi)發(fā)者API接口。（2）業(yè)務(wù)處理層，符合MVC三層代碼設(shè)計(jì)規(guī)范，包含了數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層和展示層。數(shù)據(jù)層提供了訪問(wèn)MySql數(shù)據(jù)庫(kù)的各類接口，包括存儲(chǔ)過(guò)程的調(diào)用、數(shù)據(jù)的讀寫操作、事務(wù)的處理等;業(yè)務(wù)層實(shí)現(xiàn)了各功能的業(yè)務(wù)代碼;展示層提供了GET/POST請(qǐng)求接口，作為數(shù)據(jù)與前端展示層的通道。（3）前端展示層，前端展示層即前端UI，為使用者通過(guò)電腦瀏覽器或者是手機(jī)微信訪問(wèn)系統(tǒng)的入口。該層使用了html，JavaScript，css技術(shù)，同時(shí)PC端報(bào)表展示功能使用了百度的echarts開(kāi)源圖表。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

得益于移動(dòng)互聯(lián)的發(fā)展，智能手機(jī)集成的GPS定位功能可以幫助準(zhǔn)確知曉學(xué)生的位置信息，同時(shí)，日益進(jìn)步的數(shù)據(jù)分析和展示功能為統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)提供了幫助。本文所設(shè)計(jì)的“基于主動(dòng)式二維碼識(shí)別+LBS位置識(shí)別技術(shù)的考勤管理系統(tǒng)”較好地解決了課堂考勤工作的信息化管理任務(wù)。本項(xiàng)目方案首先實(shí)施便捷，無(wú)須額外的硬件投入;其次能保證在短時(shí)間內(nèi)高效完成考勤任務(wù);再者，雙重保障能有效識(shí)別簽到的真實(shí)性。值得在高校進(jìn)行推廣應(yīng)用，進(jìn)而也可適用于各類會(huì)議考勤管理。

[參考文獻(xiàn)]

[1]車巍.二維碼技術(shù)在高校信息化中的應(yīng)用過(guò)研究[J].電子測(cè)試，2016（20）：65-66.

[2]秦健，邱力軍.一種非接觸式高校學(xué)生上課考勤系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[J].電子測(cè)試，2019（6）：58-59.

[3]陳南南.基于LBS的學(xué)生考勤系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].信息技術(shù)與信息化，2018（7）：67-69.

（編輯 何 琳）