基于主動式二維碼+LBS技術的學生考勤管理系統應用研究

周歡 焦濤

摘 要：文章設計出一種基于主動式二維碼識別+LBS位置識別技術的考勤管理系統方案，其考勤基本流程是，教師在到達教室后，生成本次課程的動態二維碼，其中包含有本次課程的時間信息、上課地點信息等，將此二維碼通過投屏或者微信公眾號推送的形式發放給學生，學生掃描二維碼完成簽到?；诤灥綌祿蛇M一步完成考勤數據分析等工作。為了防止“代簽到”的現象，本設計動態實時刷新二維碼，且通過LBS技術來獲取師生的地理位置，通過判斷師生是否在同一位置處，進而識別學生是否真實在課堂中。通過該雙重保障，克服了單一技術的不足之處，從而有效杜絕“代簽到”現象。文章所設計的考勤系統優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議考勤等場景下推廣使用。

關鍵詞：高?？记诠芾?二維碼;LBS;微信二次開發

0? ? 引言

學風建設是建設高水平大學的關鍵，它標志著一所高校的辦學思想、教育質量和管理水平。學生課堂考勤管理是高校學風建設的根本，是保證日常教學秩序正常運行和學校行使教育培養職責的重要手段。

課堂考勤在高校教學過程中既是判斷學生學習態度的重要因素，也是課程平時成績的判別依據。因此，為了能取得較好的平時成績，學生們經常會出現“代點”的現象，這對傳統的考勤方式提出了挑戰。因此，本文設計開發了一套考勤管理系統，從而提高課堂考勤的效率和準確率。

1? ? 系統分析

為了滿足管理員、教師對學生課堂出勤情況的管理，首先需要采集到學生每次課堂出勤情況的數據，文章計劃基于微信公眾平臺設計開發學生微信客戶端，因需使用微信公眾平臺，還需進行相應的基礎配置。具體配置要求和功能需求如下：

1.1? 微信公眾平臺基礎配置

（1）向騰訊申請微信公眾平臺賬號、將公眾號改為開發者模式、實現與系統的接口對接;（2）通過公眾號提供的菜單接口，配置公眾號的底部功能菜單，將菜單鏈接至本系統中;（3）需進行微信相關技術接口的開發，如微信網頁授權、地理位置接口等;（4）在關注/取消關注學院微信公眾號時，需將關注者微信的基本信息記錄到系統數據庫中。

1.2? 教師微信客戶端模塊

（1）教師注冊。教師關注公眾號，填寫個人手機號碼和驗證碼，系統自動與教師庫預留的號碼進行比對，自動完成教師注冊。（2）教師課前簽到。任課教師到達教室后，通過微信掃描預留在教室的二維碼完成上課前的簽到。系統自動記錄下教師信息、教室、GIS地理位置信息（精確到教學樓）、時間（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，填寫本次課程簽到的截止時間，學生簽到超過該時間就是遲到，截止時間默認為上課時間延后十分鐘，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，教師可以通過投影機投射出來，供學生掃碼簽到?；蛘呤菍⒃摱S碼推送給班級的所有學生，由學生在公眾號中識別簽到。（5）查看上課簽到情況。教師可查看本節課學生簽到情況，上課簽到情況分為：正常、遲到、缺勤、地理位置異常等。

1.3? 學生微信客戶端模塊

（1）學生注冊。學生關注公眾號，填寫個人手機號碼和驗證碼，系統自動與學生庫預留的號碼進行比對，完成學生注冊。（2）學生簽到。學生掃描教師生成的簽到二維碼，完成上課簽到。在簽到時記錄簽到時間、學生賬號、地址位置（精確到教學樓）。（3）查看歷史簽到情況。學生可以查看自己以往的上課簽到情況。

1.4? PC管理端

（1）班級管理，維護班級信息。（2）學生管理，維護學生信息，需記錄下每個學生的手機號碼、姓名、所在班級等信息。（3）課程管理，維護課程信息，需記錄下課程任課老師、上課學習、上課教室、上課時間等信息。（4）教師管理，維護教師信息，需記錄下教師姓名、手機號碼等信息。（5）教室管理，維護上課教室，需記錄下教室所在教學樓、樓層、教室房間號。同時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）查詢統計，可按班級、學生、課程、教師統計出勤率，以列表和圖表的形式顯示。

2? ? 系統設計

2.1? 系統業務流程設計

本項目所設計的基于主動式二維碼識別+LBS位置識別技術的考勤管理系統，其考勤方式的基本流程是，教師在到達教室后，生成本次課程的動態二維碼，包含本次課程的時間信息、上課地點信息等，將此二維碼通過投屏或者微信公眾號推送的形式發放給學生，學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”的現象，本項目中將二維碼動態實時刷新，且通過LBS技術來獲取師生的地理位置，通過判斷師生是否在同一位置處，進而識別學生是否真實在課堂中。通過該雙重保障，克服了單一技術的不足之處，從而有效杜絕“代簽到”現象。

2.2? 系統總體功能結構設計

系統總體功能結構如圖2所示，分為微信客戶端和Web管理分析平臺兩部分。微信客戶端又分為教師客戶端和學生客戶端。

教師用戶通過訪問微信公眾號，完成身份認證之后，上課到達教室后完成教室簽到，生成本次上課的學生簽到二維碼。可以查看自己本班學生的簽到出勤情況，也可通過師生交流模塊與學生進行個別交流，并及時回復學生的留言。

學生用戶通過訪問微信公眾號，首先進行身份認證，每次上課前，通過微信掃描簽到二維碼，比對二維碼的時間戳，教室的經緯度，完成上課簽到。此后能通過學生簽到模塊實現每日簽到;通過簽到歷史模塊，查看自己既往的簽到統計信息和每日簽到詳細信息;通過師生交流模塊，可向教師留言提問。

Web管理分析平臺，供管理員和教師用戶所使用。管理員可以通過該平臺管理全院所有學生的全部信息，教師用戶僅可管理自己本班級的學生的相關信息。該Web管理分析平臺基于Java Web開發技術實現，分為后臺管理、統計分析模塊。

后臺管理中有課程管理、教師管理、班級管理和學生管理子模塊。課程信息管理包括新增、修改、刪除和查詢信息。課程編輯時需要定義上下課時間、教室位置（經緯度）。教師管理子模塊是便于管理員管理教師信息，實現教師信息的新增、修改、刪除和查詢功能。班級管理子模塊是便于管理員管理班級信息，實現班級信息與班主任綁定，以及班級信息的新增、修改、刪除和查詢功能。學生管理子模塊便于管理員和教師管理學生信息，將學生信息與班級相綁定，以及學生信息的新增、修改、刪除和查詢功能[1]。

統計分析模塊中有簽到統計和圖表分析子模塊。簽到統計模塊便于管理員從宏觀上掌握出勤情況，以列表形式呈現統計結果。該子模塊可以通過3個維度來統計，分別是：按時間統計、按班級統計、按時間+班級統計，他們分別統計出某一段時間內、某班級或者某班級在某段時間內的每位學生的總的簽到次數、每次簽到的明細和非正常出勤的次數[2]。

圖表分析子模塊是將簽到數據進行恰當的計算處理，得到綜合性的分析結果，并以圖表的形式更直觀地展現給管理員和教師。該模塊中共有5類分析圖表，分別是：班級簽到對比、正常出勤率統計、簽到人次數對比、簽到情況分析和綜合指標分析。具體如下：（1）班級簽到對比：通過柱狀圖展示，逐月統計各班級簽到情況，能區分正常出勤與非正常出勤人數。正常出勤是指在教學實際區域簽到，非正常出勤指簽到地點明顯偏離實際位置。同時，也能進行各班級之間的橫向對比。（2）正常出勤率統計：通過折線圖展示，統計各班級各月正常出勤率，班級間由不同的折線代表，可進行橫向比對;（3）簽到人次數對比：通過柱狀圖展示，統計出各月各班級簽到的總人次數，以便知曉學生參與簽到的總體人數，是否每人均參與簽到考勤。同時，班級間進行橫向比較;（4）簽到情況分析：通過餅狀圖展示，詳細了解各個班級在各個月中參與簽到情況，如：可知曉某班某月簽到小于10次的人數、簽到在10～20次的人數和簽到次數大于20次的人數;（5）綜合指標分析：通過雷達圖展示，綜合分析每班各月出勤指標，包括未遲到率、正常出勤率、代簽人數比率，各班級間可進行橫向比較。

2.3? 系統體系結構

系統采用B/S體系結構，B/S 結構即瀏覽器/服務器結構，B 代表 Browser（瀏覽器），只需處理較少的業務邏輯，絕大多數的業務邏輯是在服務器端實現的。其優勢在于用戶無須額外安裝程序，只要有瀏覽器就可以與服務器進行交互。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 結構的優點在于：客戶端無須安裝，可以直接通過廣域網訪問服務器;維護方便，只需升級服務器，而眾多的客戶端無須升級。

本系統整體架構如圖3所示，主體分為3層：（1）基礎支撐層為系統的基礎，包含了運行環境和數據庫兩部分。系統提供了微信公眾號服務功能，需要使用騰訊公司提供的微信公眾平臺開發者API接口。（2）業務處理層，符合MVC三層代碼設計規范，包含了數據層、業務層和展示層。數據層提供了訪問MySql數據庫的各類接口，包括存儲過程的調用、數據的讀寫操作、事務的處理等;業務層實現了各功能的業務代碼;展示層提供了GET/POST請求接口，作為數據與前端展示層的通道。（3）前端展示層，前端展示層即前端UI，為使用者通過電腦瀏覽器或者是手機微信訪問系統的入口。該層使用了html，JavaScript，css技術，同時PC端報表展示功能使用了百度的echarts開源圖表。

3? ? 結語

得益于移動互聯的發展，智能手機集成的GPS定位功能可以幫助準確知曉學生的位置信息，同時，日益進步的數據分析和展示功能為統計分析數據提供了幫助。本文所設計的“基于主動式二維碼識別+LBS位置識別技術的考勤管理系統”較好地解決了課堂考勤工作的信息化管理任務。本項目方案首先實施便捷，無須額外的硬件投入;其次能保證在短時間內高效完成考勤任務;再者，雙重保障能有效識別簽到的真實性。值得在高校進行推廣應用，進而也可適用于各類會議考勤管理。

[參考文獻]

[1]車巍.二維碼技術在高校信息化中的應用過研究[J].電子測試，2016（20）：65-66.

[2]秦健，邱力軍.一種非接觸式高校學生上課考勤系統設計與開發[J].電子測試，2019（6）：58-59.

[3]陳南南.基于LBS的學生考勤系統設計[J].信息技術與信息化，2018（7）：67-69.

（編輯 何 琳）