高效學(xué)生狀態(tài)檢測系統(tǒng)對學(xué)風(fēng)促進作用的研究

北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院 侯立剛 范芳文 彭曉宏 耿淑琴

高效學(xué)生狀態(tài)檢測系統(tǒng)對學(xué)風(fēng)促進作用的研究

北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院 侯立剛 范芳文 彭曉宏 耿淑琴

課堂點名是高等院校中督促學(xué)生到課學(xué)習(xí)的一種重要手段，也是對學(xué)生學(xué)習(xí)狀況進行評價的一大要素。本文通過對現(xiàn)有點名系統(tǒng)的分析研究，發(fā)現(xiàn)多數(shù)系統(tǒng)成本高，部署難；部分系統(tǒng)僅服務(wù)教師個人，課堂信息無法及時與本校學(xué)生工作部門交換，課堂管理與學(xué)工管理脫節(jié)，實用性不高；學(xué)生管理分散，效率低下，且各管理方均無法掌握學(xué)生的全面狀態(tài)，管理難以形成合力。針對以上問題，本文提出了一種將課堂點名與宿舍檢查相結(jié)合，班主任、輔導(dǎo)員、任課老師和宿舍管理員協(xié)同工作的高效學(xué)生狀態(tài)檢測系統(tǒng)。分析確定了系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、各模塊主要功能以及工作方式；設(shè)計實現(xiàn)了聯(lián)動數(shù)據(jù)庫和客戶端程序；完成了內(nèi)部各模塊功能的測試驗證，并進行了系統(tǒng)實地測試。成功實現(xiàn)了班主任、輔導(dǎo)員、任課老師和宿舍管理員的聯(lián)動管理。

學(xué)風(fēng)建設(shè)；．NET開發(fā)；數(shù)據(jù)庫開發(fā)；MySQL

0 引言

由于學(xué)生對所修課程重視程度不夠或任課教師教學(xué)方式存在問題，部分高校課堂缺勤現(xiàn)象嚴(yán)重，為維持學(xué)生到課率，大部分課堂的任課教師會在上課過程中點名，點名方式多種多樣，而國內(nèi)也不乏研究者專門以此為課題進行研究開發(fā)，如基于短信貓的課堂自動點名系統(tǒng)，作者提出通過使用短信貓接收學(xué)生短信，使用隨機生成的、具有有效時間的隨機字符串作為短信內(nèi)容進行點名驗證[1]；由云南大學(xué)開發(fā)的“人臉辨識的移動點名系統(tǒng)”，學(xué)生進入裝有該系統(tǒng)的智慧型教室后即可完成點名[2]；文獻(xiàn)[3]中的點名器由機器對學(xué)生進行點名，一定程度上可以減少教師工作量；文獻(xiàn)[4]中的點名方法是把每位學(xué)生的免冠高清照片用投影儀放出來，由教師進行辨認(rèn)點到；文獻(xiàn)[5]中，教師上課用相機對學(xué)生進行拍照，課后通過電腦上傳到服務(wù)器，服務(wù)器進行人臉檢測學(xué)生再通過電腦上網(wǎng)選擇自己的人臉進行簽到；還有基于S3C2410嵌入式“課堂點名系統(tǒng)”的研究與開發(fā)[6]；基于VB和Speech SDK的課堂隨機語音點名系統(tǒng)設(shè)計[7]；指紋點名系統(tǒng)的研究[8,9,10]；一個新的課堂教學(xué)工具——智能考勤及提問點名系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[11]；基于組態(tài)王的課堂點名系統(tǒng)[12]；基于Intraweb技術(shù)的WEB點名系統(tǒng)[13]；應(yīng)用ASP+XML+JavaScript技術(shù)開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教室電子點名系統(tǒng)[14]；基于多媒體大屏幕投影點名程序系統(tǒng)設(shè)計[15]；文獻(xiàn)[16]則將RFID即無線射頻識別技術(shù)與SMARTCARD結(jié)合進行考勤。

上述文獻(xiàn)中涉及的點名系統(tǒng)各具特色，可以在一定程度上減少教師的工作量，節(jié)約課堂時間，但普遍存在成本高，部署難的問題；部分系統(tǒng)僅服務(wù)教師個人，課堂信息無法及時與本校學(xué)生工作部門交換，課堂管理與學(xué)工管理脫節(jié)，實用性不高；學(xué)生管理分散，效率低下，且各管理方均無法掌握學(xué)生的全面狀態(tài)，管理難以形成合力。針對以上問題，本文設(shè)計了基于MySQL的高效學(xué)生狀態(tài)檢測系統(tǒng)，將課堂點名與宿舍檢查結(jié)合，實現(xiàn)了班主任、輔導(dǎo)員、任課老師和宿舍管理員的聯(lián)動管理。本系統(tǒng)以校園網(wǎng)為依托，在教室，宿舍等管理密集區(qū)統(tǒng)一安裝管理軟件，將學(xué)生出勤，宿舍狀態(tài)等信息及時提交至服務(wù)器，再由各學(xué)院綜合學(xué)生的課堂、宿舍及日常表現(xiàn)等信息，對其做出較為客觀的實時評價，并及時處理曠課等違紀(jì)現(xiàn)象，通過輔導(dǎo)員班主任及時、高效的干預(yù)和幫助，提升大學(xué)生整體學(xué)風(fēng)。

1 系統(tǒng)設(shè)計

1.1 需求分析

高效的課堂信息反饋和信息聯(lián)動是學(xué)院管理方的主要訴求，故本系統(tǒng)的設(shè)計主要針對這兩點，同時成本和部署問題也需要我們慎重考慮。由于我校已實現(xiàn)校園網(wǎng)的全校覆蓋，各教室也均配備了整套的多媒體教學(xué)設(shè)備，因此，在校內(nèi)部署服務(wù)器，在各教室及相關(guān)管理部門安裝配套的客戶端軟件進行信息交流是可行且成本低廉的解決方案，故系統(tǒng)可選擇采用C/S（客戶端/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)。在數(shù)據(jù)庫方面，性能卓越且完全免費的MySQL(Community Edition) 完全可以滿足我們的需要。

為滿足學(xué)院管理的基本要求，系統(tǒng)應(yīng)至少包含以下功能：

a)在課堂上為教師提供學(xué)生名單，并可以標(biāo)記缺勤學(xué)生，點名后將結(jié)果提交至服務(wù)器。

b)為宿管提供本樓學(xué)生及其所在宿舍信息，宿管可以以文本形式向服務(wù)器發(fā)送對任意宿舍的狀況評價。

c)管理員可以方便地檢索本學(xué)院學(xué)生的出勤和宿舍狀況信息并進行統(tǒng)計匯總，必要時將所需信息導(dǎo)出至Excel。

d)可以方便的將Excel表格中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，滿足每學(xué)期的更新需求。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作模式

如前所述，本系統(tǒng)應(yīng)包含四個基本模塊，即課堂點名模塊，宿舍反饋模塊，管理查詢模塊和數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊。圖1展示了本系統(tǒng)的基本工作模式：學(xué)期開始前通過教務(wù)獲取滿足特定格式的學(xué)生選課信息表，并將其導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫；教師點名時客戶端程序自動判斷所處教室并獲取當(dāng)前時間，進而從數(shù)據(jù)庫調(diào)取與當(dāng)前課程相對應(yīng)的學(xué)生名單，點名結(jié)束后再向數(shù)據(jù)庫返回課堂出勤信息；宿管則通過宿舍反饋模塊向數(shù)據(jù)庫發(fā)送宿舍衛(wèi)生信息；最后，輔導(dǎo)員通過管理客戶端查詢學(xué)生出勤及宿舍狀態(tài)信息，根據(jù)需要導(dǎo)出查詢結(jié)果，同時向班主任通報學(xué)生信息，進行有針對性的教育幫助，同時規(guī)定缺勤超過五次者給予警告，超過十次者給予處分，以此提升學(xué)生的整體學(xué)風(fēng)。

圖1 系統(tǒng)基本工作模式

圖2 課堂點名模塊程序流程圖

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

本系統(tǒng)各模塊的客戶端程序均采用C#語言在.NET框架下編制，現(xiàn)對部分模塊具體說明如下：

2.1 課堂點名模塊

如前所述，此模塊主要面向教師設(shè)計，負(fù)責(zé)向教師展示用于點名的學(xué)生名單，點名完成后將結(jié)果提交至數(shù)據(jù)庫。

其流程圖如圖2所示。

圖3為本模塊客戶端程序界面局部，加載學(xué)生名單時默認(rèn)按學(xué)號排序，但教師也可選擇按缺勤次數(shù)排序，使點名更具針對性。

2.2 宿舍反饋模塊

圖3 課堂點名模塊客戶端界面

此模塊用于向數(shù)據(jù)庫發(fā)送宿舍評價信息，其實現(xiàn)較簡單：數(shù)據(jù)庫中已預(yù)存宿舍信息，程序啟動后連接數(shù)據(jù)庫執(zhí)行相應(yīng)存儲過程即可獲取，實現(xiàn)信息發(fā)送功能也只需在“發(fā)送”按鈕的單擊事件中執(zhí)行存儲過程將宿舍樓、宿舍號、評價及發(fā)送時間寫入數(shù)據(jù)庫dormitory表即可。

2.3 管理查詢模塊

此模塊使管理員能夠快速檢索本學(xué)院學(xué)生信息，并對信息進行統(tǒng)計匯總，便于學(xué)院迅速發(fā)現(xiàn)問題并及時調(diào)查相關(guān)情況，采取措施。軟件提供了四種統(tǒng)計匯總功能：“按學(xué)號匯總”，“按課程匯總”，“按班級匯總”以及“按日期匯總”。圖5為按學(xué)號匯總（左）和按課程匯總（右）后所得表單。

圖4 管理查詢模塊客戶端界面

圖5 匯總后所得的表單

對于檢索過程中任意一步所得的結(jié)果，程序都將保留，管理員可在各結(jié)果間自由切換，對任一結(jié)果均可直接導(dǎo)出為Excel表格。

3 系統(tǒng)測試

本文所述系統(tǒng)三月起在北京工業(yè)大學(xué)投入實地測試，校內(nèi)部分教室已安裝課堂點名模塊客戶端，部分教師也已開始實際使用本系統(tǒng)進行點名。圖6反映了系統(tǒng)部署后一個半學(xué)期內(nèi)接受到的數(shù)據(jù)總量及其變化，圖7則反映了其中一門課程的缺勤人數(shù)變化情況。

圖6 記錄數(shù)隨時間的變化

圖7 某門課程缺勤人數(shù)變化

本系統(tǒng)投入使用后第一學(xué)期中共導(dǎo)入262位老師的課程信息，有9位老師曾經(jīng)使用過此系統(tǒng)，約占總?cè)藬?shù)的3%，第二學(xué)期時測試范圍擴大至全校，共錄入947位教師的課程信息，截至目前共30位使用了本系統(tǒng)，且使用人數(shù)仍在增加，如圖8所示。說明教師對目前點名系統(tǒng)較為認(rèn)可，但系統(tǒng)仍需繼續(xù)改進以爭取更多教師的使用。

圖8 系統(tǒng)部署后兩學(xué)期內(nèi)參與測試的教師數(shù)

本系統(tǒng)投入使用后對我校的學(xué)生管理工作起到了巨大的輔助作用，以電控學(xué)院為例：全院共有學(xué)生1162人，宿舍約200間，以檢查一間宿舍須花費5分鐘計算，輔導(dǎo)員將全部宿舍檢查一遍須花費大約17小時。而電控學(xué)院共設(shè)置課程469門，依靠輔導(dǎo)員和班主任監(jiān)督全部課程的時間成本更是難以估計。故若想實現(xiàn)對學(xué)生狀態(tài)的全面了解基本無法實現(xiàn)。而使用本系統(tǒng)后，輔導(dǎo)員僅通過一個查詢客戶端軟件便可實時了解全院學(xué)生的出勤和宿舍狀況，僅對存在較大問題的學(xué)生進行溝通教育即可，時間投入有效降低，工作效率有了巨大提高。

4 結(jié)語

本文針對高校課堂中普遍存在的管理分散，信息不暢等問題，提出了一種將課堂點名與宿舍檢查相結(jié)合，實現(xiàn)班主任、輔導(dǎo)員、任課老師和宿舍管理員聯(lián)動管理的高效學(xué)生狀態(tài)檢測系統(tǒng)設(shè)計方案。完成了MySQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的搭建，開發(fā)了與之搭配使用的一套客戶端程序，成功實現(xiàn)了C/S（客戶端/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的構(gòu)建。系統(tǒng)已在北京工業(yè)大學(xué)進行了8個月的實地測試，參與教師普遍對系統(tǒng)評價良好，系統(tǒng)投入使用以來，電控學(xué)院學(xué)生管理工作效率取得了較大提升，部分學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度明顯好轉(zhuǎn)，對學(xué)風(fēng)建設(shè)起到了積極的促進作用。

[1]唐明偉,莊玉良,蔣勛,郭紅建．基于短信貓的課堂自動點名系統(tǒng)[J]．現(xiàn)代教育技術(shù),2013(10)．

[2]王竹君．基于人臉檢測的移動點名系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]．云南大學(xué),2014．

[3]張建軍．基于ISD4004的智能教師點名器設(shè)計[J]．價值工程,2013(04)．

[4]孫戰(zhàn)軍．成都康賽“上課點名系統(tǒng)”助力學(xué)校教學(xué)管理[J]．中國教育信息化,2013(08)．

[5]Xiao-YongWei,Zhen-QunYang,"MiningIn-ClassSocial NetworksforLarge-ScalePedagogicalAnalysis",ACMMultimedia 2012(MM’12),Nara,Japan,October29-November2,2012．

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[14]胡強,羅毅．應(yīng)用ASP+XML+JavaScript技術(shù)開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教室電子點名系統(tǒng)[J]．大眾科技,2007,03:164-166．

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[16]GhodekarV,KuteA,PatilS，eta]．AutomatedAttendanc esystemwithRFIDthroughSMARTCARD[J]．Internationa]Jou rnalofEngineering,2013,2(10)．

侯立剛（1978-），男，博士，北京工業(yè)大學(xué)講師。

項目支持：北京市教育委員會科技計劃面上項目(批準(zhǔn)號：JC002999201301)。