一種基于社會化網絡的課堂智能感知考勤系統的設計

何韋穎　申青連　鐘健

摘要：傳統大學課堂教學考勤方式難以滿足實際需求，引入移動互聯網技術，結合移動終端、無線路由器設備及社會化網絡理論，設計了一種課堂智能感知考勤系統。該系統能夠智能別并關聯學生、課程、教室等信息，自動形成實時的考勤記錄，相比傳統考勤方式具有高效、易用、省時、作弊難度大成本高等特點，特別適合于課堂人數多的場景。

關鍵詞：社會化網絡；課堂考勤；移動終端；無線路由器

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）36-0191-02

考勤是大學課堂教學的重要環節，也是作為教學質量評估及教學評價的重要參考依據。而傳統考勤方式過度依賴于人的因素，特別是課堂人數眾多的大課，點名往往要花費不少時間擠占了課堂教學時間，且效果不佳。隨著互聯網絡技術的快速發展以及智能移動終端設備的普及，運用“互聯網+”思維，將移動終端設備、無線路由器及社會化網絡理論與課堂考勤相結合，提出一個社會化網絡的智能感知考勤方案。

該智能考勤方案不僅可用于高校，也可廣泛用于工廠、公司的考勤，具有硬件投入成本低，效率高，靈敏度高，作弊成本高，無需人工干預等特點，解決了傳統考勤方式的“擁擠”瓶頸，并可自動記錄出勤時長，記錄離崗時間點和時長，并增加了到勤證人模式，便于被考勤人員因為系統故障導致考勤失敗后的申訴，實現了人性化的管理。

1 系統總體結構設計

本智能感知考勤系統由云端服務器、用戶移動終端、網絡交換機、無線路由器等組成。云端服務器存儲教師信息、學生信息、課表、教室、作息時間信息等。用戶移動終端、網絡交換機、無線路由器則構成了考勤系統的硬件網絡環境。該系統的總體結構如圖1所示。

2 設計的關鍵點

2.1 考勤點自動感知識別及設備唯一性問題

每一個教室配置一個無線網絡設備。采用教師ID+課程ID+ SSID構成唯一考勤點標識，學生通過考勤點標識結合課程表、時間要素獲得唯一的考勤任務。如果是在多媒體教師機的教室中，還可以以教師機考勤模塊SN作為考勤點標識。

移動設備唯一性問題的解決方案如下：

1） 安卓通過設備的IMEI，Mac和手機號進行鎖定判斷；

2） IOS通過Identifier for Vendor和手機號（蘋果用戶卸載后再安裝獲取的Identifier for Vendor會不一樣）；

3） Web端無法獲取Mac相關唯一性數據，但是可以通過學生的學號以及手機號以及連接的WiFi的IP進行判斷唯一性。

2.2 考勤記錄生成

云端考勤服務器自動獲取教務管理系統中教師教學任務、教室課程表、學生學期課程任務、作息時間表等基礎數據，生成學生考勤點任務。系統每天檢查課程任務更新，實時更新學生考勤點任務。學生在上課時間點進入課堂，系統自動感知并生成考勤記錄。教師、管理人員可導出考勤記錄，并有統計分析功能，便于平時成績、學分計算。

對于存在部分學生需要補簽考勤，按照以下方式處理：

1） 教師可以通過其賬號在APP或者web端為學生進行隨時的補簽，但是僅限當日，過了當日即不可操作，并且考勤情況上交給相關部門；

2） 如有考勤申訴的按照證人模式處理。

2.3 出勤時長計算

通過學生端、教師端與云端的握手協議實現人員在崗時長計算。系統實時統計學生上課期間在崗時長和離開時長。學生端APP每5秒（可設置頻率）向云端和教師端同時發送握手信息，如果連續5次未收到學生端的握手請求，云端將向教師端發出詢問信息，如果二者未收到該學生端的握手請求，則認為該生已經離開教室，并記錄時長。

2.4 到勤證人模式

采用社會化網絡（SNS）六度理論，建立課堂學生之間的社會化網絡關系，如果有同時上課的5位學生終端記錄該學生進入課堂學習，則認為該生已經出勤，這一證人模式大大增加了學生作弊的成本，可以有效防止作弊，以及在學生手機網絡信號差、斷電關機、網絡延遲等故障出現時，作為該學生申訴的依據。

3 考勤流程及實現方式

3.1 總體流程

智能感知考勤是通過從無線AP獲取的實到學生信息去輪詢應完成考勤任務的學生名單，從而找出缺勤的學生，并生成當堂課程的考勤表，其總體流程如圖2所示。

學生APP直接向服務器簽到，服務器判斷是否遲到；學生APP定時向服務器發送心跳包，服務器通過心跳包判斷學生是否離線，并記錄狀態；服務器通過學生APP的在線情況總結考勤情況。

3.2 學生APP流程

1） 向服務器發送連接信息：學號、當前設備的唯一識別碼、當前所連接到的無線網絡的路由器或者AP的Mac地址；

2） 向服務器發送心跳包，保持在線。

3.3 數據庫處理流程

1） 與學生APP建立連接，記錄學生簽到信息，繼續偵聽學生APP在線情況；

2） 處理學生在線情況，并記錄。

4 結束語

通過社會化網絡的智能感知考勤系統，可以把傳統的考勤與現代化技術相結合，實現了學校，公司對考勤的需求，打破了傳統考勤的局限，實現了智能化考勤，體現了系統的價值所在。

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