Zxing條形碼掃描技術在課堂考勤中的應用

許博

摘要：課堂考勤是每個院校必要的教學常規工作。但常規的點到方式不僅會消耗有限的教學時間，還會無形中增加教師的工作負擔。現有信息化手段的“點到”技術，對于學生手機嚴格管理的中職院校來說并不適用。因此，本文提出將基于Zxing技術的“考勤了”課堂考勤系統應用于課堂考勤統計工作，可大大節約課堂和教師的時間成本，并且便于教師對相關學生動態及時了解，提高學校學生日常教學管理的及時性和精準性。通過該系統還可以將學生的校園日常管理進行及時處理，做到學生動態的及時糾正和反饋。

關鍵詞：ZXing；課堂考勤；二維碼；教學常規管理系統

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2018）21-0088-03

概述

智慧校園是教育發展的“高級形態”，更是學校建設的理想目標。教育部在2017年發文提出了“職業教育如何步入‘互聯網+時代”之問，其中對企-校、校-師、師-生、生-資這四大關系的巨大轉變，分別進行了闡述，這些轉變將直接影響未來職業教育的內涵與規模。而教學常規管理既包含了學校-教師之間的關系，又充當了教師與學生之間的紐帶，擴充了課堂的維度與廣度，將對學生的教育延伸到日常校園生活中。

二維碼技術在常規教學中的使用

課堂考勤是教師教學常規管理中的基礎性工作，但傳統的課堂點名方式不僅耗費了寶貴的課堂時間，而且增加了任課教師統計考勤的工作負擔，臨時處理問題的及時性較差。“考勤了”是一款基于二維碼利用開源Zxing技術開發的系統，其具有以下特點：①減輕教師的負擔，提升課堂質量。②課前互動，調動學生營造課堂氣氛。③及時反饋學生的考勤情況，保障學生問題及時反饋和處理。

Zxing條形碼技術背景

Zxing是由Google提供的一款開源軟件，可以實現使用手機內置的攝像頭完成條形碼的掃描及解碼，支持眾多的條形碼格式，對常見的如Java、C++、C#、Object-C等主流的開發語言支持度較高。作為一款開源的技術，Zxing在大多數的掃描功能中都有應用，對我們常用的QR code條形碼支持度較好。

由于Zxing條形碼識別技術在無網絡連接的條件下也可以快速、良好地識別條形碼的內容，因此為“考勤了”系統提供了一定的技術支撐。

Zxing條形碼掃描技術方法

Zxing條形碼識別技術對Android、IOS具有良好的支持性，而使用以上兩款移動操作系統的移動端占據市場99.8%的份額，因此其具有較好的應用廣泛性前景。

結合教學課堂時間安排，教師需要盡快完成課堂常規的考勤工作。而Zxing支持一次掃描多個二維碼，提高了掃描的效率，節約了課堂時間。具體實現思路如圖1所示。

Zxing條形碼掃描技術與教學考勤結合

條形碼掃描與移動端應用的結合所采用的技術方案，主要具有以下四個核心設計：①掃描自動過濾重復非法二維碼的算法設計。為了節約課堂時間，需要對掃描算法進行優化，在用戶掃描的同時，自動過濾掉重復的人員信息，針對不合法的二維碼自動提示，并且能對未掃描人員進行提示。②二維碼加密機制。每個學生生成特定的二維碼，只有用特定APP掃描才能解碼獲取有意義的信息，避免了學生信息的泄露。③預加載響應處理模式設計。課堂教學在整個學校處于同時開展過程中，為了能夠及時響應并且對比每個班的考勤情況，將班級人員信息提前預加載至系統內存中，當教師同時進行考勤工作時，通過預加載配對模式，能夠及時配對，快速定位缺勤的學生。④后臺簡便提醒設計。每次課堂點名結束后，將在后臺生成每個班級的缺勤情況，并將信息匯總及時發送給對應的班主任，便于及時處理。整體設計框架如圖2所示。

系統界面

1.前端移動界面

本系統采用Android的界面進行響應布局，清晰明了。主要實現了“生成二維碼”和“實時掃描學生二維碼”功能（如圖3）。

2.前端掃描界面

為了盡可能減少掃描的次數，提高掃描的成功率，系統在最大程度上放大了掃描框的比例，而且增加了“閃光燈開啟/關閉”模式，便于在照明不良的情況下，進行掃碼工作。

3.后臺管理界面

本系統采用當前最流行的bootstrap布局模式，每次考勤點名后會生成對應的數據報表，供統計分析。

系統功能測試結果與演示

1.教師前期準備工作

教師上課前，登錄“考勤了”課堂信息管理系統，掃描對應的班級二維碼，綁定對應的課堂，確認學生人員名單，開啟準備掃描模式。

2.上課前點名

教師打開“考勤了”課堂信息管理系統，預先完成課程綁定后，開啟掃描模式，學生出示校牌上的二維碼信息，教師完成批量掃描工作。

每次掃描結束后，系統根據預加載的信息進行比對，過濾無效信息。因為支持多個二維碼同時掃描，系統會將掃描結果進行解碼處理，并提示教師未到勤學生的姓名。后臺管理系統會自動生成班級點名情況，分類統計對應的考勤人數及班級的缺勤情況。在每次課堂管理中，教師登錄后臺系統，就可以下載當天的課堂考勤情況，管理員支持下載所有教師的課堂考勤情況，并且支持導出多種格式。

結束語

本文介紹了二維碼技術在教學考勤系統中的應用，提出針對大多數院校對學生手機的嚴格控制，利用信息化的手段從任課教師入手，形成整體的課堂考勤機制，可提升教師考勤的效率，對促進課堂管理具有重要的意義。筆者相信，未來二維碼技術的應用可以擴展到校園管理及學生行為管理中，融合“智慧校園”建設，為校園信息化提供有利的技術支撐。

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