焦嬌　衛(wèi)星君

摘要：在高校課堂管理工作中，課堂考勤點(diǎn)名是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。目前高校教師大部分還是使用傳統(tǒng)點(diǎn)名冊的方式對學(xué)生進(jìn)行考勤，這種傳統(tǒng)的考勤模式不僅耽誤時(shí)間，還具有監(jiān)管不方便及統(tǒng)計(jì)困難等缺點(diǎn)?；诖耍鸵獙鹘y(tǒng)的點(diǎn)名方式進(jìn)行創(chuàng)新。該文在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)模式背景下，通過在高校環(huán)境中使用較為普遍的移動(dòng)設(shè)備，使用安裝在移動(dòng)設(shè)備中的APP實(shí)現(xiàn)考勤及考勤統(tǒng)計(jì)的智能化，從而有效解決傳統(tǒng)點(diǎn)名方式的不便和問題。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)；學(xué)生點(diǎn)名系統(tǒng)；研究；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）13-0071-02

課堂考勤作為教師教學(xué)管理中的重要環(huán)節(jié)，大部分學(xué)校都將其納入到教師教學(xué)工作考核中。傳統(tǒng)的考勤方式具有諸多不便，并且還會(huì)出現(xiàn)遲到、頂替及早退等現(xiàn)象。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前高校學(xué)生每人至少有一部手機(jī)，并且使用Android系統(tǒng)的手機(jī)具有較高的比例，所以本文研究設(shè)計(jì)一款基于Android平臺(tái)的高校學(xué)生點(diǎn)名系統(tǒng)。

1基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高校學(xué)生點(diǎn)名系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)分析

1.1Android平臺(tái)架構(gòu)

Android是一款基于Linux語言開發(fā)的操作系統(tǒng)，主要應(yīng)用與手機(jī)及平板電腦中。Android是一款支持移動(dòng)設(shè)備的開源開發(fā)平臺(tái)，其系統(tǒng)構(gòu)架主要分為四層，分別為Linux內(nèi)核層、應(yīng)用程序?qū)?、?yīng)用架構(gòu)層及系統(tǒng)運(yùn)行庫層。Android與其他操作系統(tǒng)相比，其具有一定的優(yōu)勢，包括開放性、應(yīng)用程序平等性及便與開發(fā)性等。

Android應(yīng)用程序主要由內(nèi)容提供器、服務(wù)、活動(dòng)及廣播接收器組成，在設(shè)計(jì)的過程中要根據(jù)實(shí)際情況使用針對性的組件開發(fā)。

1.2人臉檢測及識(shí)別技術(shù)

人臉檢測主要指的就是制定任意圖像，通過一定的方法及策略將其中存在的人臉進(jìn)行識(shí)別，如果檢測到人臉，其就會(huì)返回到人臉的大小、位置及姿態(tài)。人臉檢測技術(shù)與人臉識(shí)別技術(shù)是不同的，人臉檢測主要是人臉識(shí)別之前的預(yù)處理。人臉圖像具有豐富的特征，比如模板特征、直方圖特征及顏色特征等。

人臉檢測技術(shù)具有多種方法，包括基于知識(shí)、基于外觀、模板匹配及特征不變等。基于知識(shí)主要是根據(jù)之前獲取人臉的知識(shí)進(jìn)行定義，以此檢測圖片中是否具有人臉，這種方法主要是根據(jù)人臉中器官特征及特征之間的關(guān)系，比如眼睛、嘴和鼻子等，以此描述人臉特征；模板匹配主要是根據(jù)預(yù)知人臉的特點(diǎn)定義多種標(biāo)準(zhǔn)器官及人臉的模板，之后描述人臉或者面部特征，將其定義到模板中進(jìn)行匹配算法，根據(jù)相似度判斷圖像中的人臉特征，以此檢測人臉；特征不變主要是在不同的條件，找出相同的特征的方法，其根據(jù)人臉的特征，以此判斷其幾何模型，檢測圖片中是否具有人臉；基于外觀與模板匹配相反，其主要是根據(jù)特定算法在圖像中學(xué)習(xí)得到的，以學(xué)習(xí)的模板作為檢測的根據(jù)，以此與輸入圖像匹配實(shí)現(xiàn)人臉的檢測。

2基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)模式的高校學(xué)生點(diǎn)名系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)的需求分析

2.1.1系統(tǒng)的功能需求分析

本文中設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要包括教師端、管理端及學(xué)生端，教師端及學(xué)生端的實(shí)現(xiàn)是基于智能手機(jī)，日常課堂的考勤主要是通過Android智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)的，能夠保證考勤數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并且實(shí)現(xiàn)與管理端的數(shù)據(jù)交互。此系統(tǒng)具有成本低、操作簡便及效率高的特點(diǎn)，因?yàn)槠洳恍枰队皟x、考勤機(jī)等設(shè)備，并且點(diǎn)名系統(tǒng)中的照片驗(yàn)證功能防止了代課的現(xiàn)象。

教師端對功能的需求包括考勤點(diǎn)名、查考學(xué)生考勤數(shù)據(jù)、生成考勤登記表、幫助模塊等；學(xué)生端對功能的需求包括能夠看到自己的課程表、針對不同課程查看自己的出勤情況、統(tǒng)計(jì)自己出勤情況等；管理端對功能的需求包括教師信息模塊、學(xué)生信息模塊、學(xué)生選課模塊、開課信息模塊、點(diǎn)名信息模塊、課程信息模塊及自動(dòng)生成出勤率報(bào)表等。

2.1.2系統(tǒng)的性能需求分析

在查詢的過程中能夠保證查詢數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，能夠查詢到所有相應(yīng)域，包括關(guān)鍵詞記錄等，系統(tǒng)操作的相應(yīng)時(shí)間在1-2s內(nèi)。軟件需求過程標(biāo)準(zhǔn)包括清楚、完整及一致。

2.2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

教師端功能結(jié)構(gòu)圖見圖1，學(xué)生端功能結(jié)構(gòu)圖見圖2，管理端功能結(jié)構(gòu)圖見圖3。通過功能結(jié)構(gòu)圖能夠全面了解系統(tǒng)內(nèi)部模塊的從屬關(guān)系，以此使用戶能夠掌握模塊功能。

教師在打開教師端之后，輸入用戶名和密碼，通過服務(wù)器進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)之后進(jìn)入到教師端系統(tǒng)中，教師可以選擇點(diǎn)名、查詢及幫助功能。教師在進(jìn)入到點(diǎn)名界面之后，可以選擇課程，之后進(jìn)行點(diǎn)名考勤，通過識(shí)別按鈕啟動(dòng)拍照及驗(yàn)證功能，以此確定是否為本人上課。

學(xué)生在打開學(xué)生端之后，輸入用戶名和密碼，服務(wù)器驗(yàn)證成功之后進(jìn)入到學(xué)生端系統(tǒng)中，之后選擇課程，查看自己的出勤情況，還能夠啟動(dòng)統(tǒng)計(jì)按鈕查看自己的全部考勤信息。

管理員在打開管理端之后，輸入用戶名和密碼，服務(wù)驗(yàn)證成功之后進(jìn)入到管理系統(tǒng)中。管理員根據(jù)實(shí)際需求，操作其中的模塊供能。

2.3數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

本文創(chuàng)建了一個(gè)面向問題的概念性數(shù)據(jù)模型，系統(tǒng)中包含了多種數(shù)據(jù)對象，比如教師、管理員、學(xué)生等，能夠通過屬性定義實(shí)體都為數(shù)據(jù)對象。其也包含了多種屬性，包括教師編號(hào)、教師名稱、性別等，但是這些屬性并不適應(yīng)開發(fā)系統(tǒng)。在創(chuàng)建概念模型的時(shí)候，創(chuàng)建實(shí)體聯(lián)系是尤為重要的，事物之間都是相互聯(lián)系的，包括一對一、一對多和多對多，并且聯(lián)系之間還存在相應(yīng)的屬性。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，為了避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，并且簡化數(shù)據(jù)的過程，將數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，其中的每個(gè)實(shí)體都定義為關(guān)鍵詞，不是關(guān)鍵詞的屬性通過關(guān)鍵詞進(jìn)行解決。

2.3.1實(shí)體E-R圖

圖4為點(diǎn)名系統(tǒng)實(shí)體E-R圖。

2.3.2邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要使用合適的概念結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型，選出合適的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟主要分為兩步：其一，將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型及層次模型；其二，優(yōu)化數(shù)據(jù)模型。

2.3.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

1）教師信息表

2）學(xué)生信息表

3）考勤信息表

4）學(xué)生人臉特征信息表

3結(jié)束語

本文針對傳統(tǒng)點(diǎn)名的效率較低、操作復(fù)雜，并且容易出現(xiàn)逃課、代課等問題，研發(fā)了一套基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高校點(diǎn)名系統(tǒng)，對學(xué)生進(jìn)行拍照及人臉檢測、識(shí)別匹配，以此實(shí)現(xiàn)考勤簽到任務(wù)，有效提高了高校教學(xué)的管理質(zhì)量。