基于主動式二維碼+LBS技術(shù)的學生考勤管理系統(tǒng)應用研究

周歡 焦?jié)?/p>

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(shù)的考勤管理系統(tǒng)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(tài)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(fā)放給學生，學生掃描二維碼完成簽到。基于簽到數(shù)據(jù)，可進一步完成考勤數(shù)據(jù)分析等工作。為了防止“代簽到”的現(xiàn)象，本設計動態(tài)實時刷新二維碼，且通過LBS技術(shù)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(shù)的不足之處，從而有效杜絕“代簽到”現(xiàn)象。文章所設計的考勤系統(tǒng)優(yōu)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(guān)鍵詞：高校考勤管理;二維碼;LBS;微信二次開發(fā)

0? ? 引言

學風建設是建設高水平大學的關(guān)鍵，它標志著一所高校的辦學思想、教育質(zhì)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(yǎng)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(tài)度的重要因素，也是課程平時成績的判別依據(jù)。因此，為了能取得較好的平時成績，學生們經(jīng)常會出現(xiàn)“代點”的現(xiàn)象，這對傳統(tǒng)的考勤方式提出了挑戰(zhàn)。因此，本文設計開發(fā)了一套考勤管理系統(tǒng)，從而提高課堂考勤的效率和準確率。

1? ? 系統(tǒng)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(shù)據(jù)，文章計劃基于微信公眾平臺設計開發(fā)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(fā)者模式、實現(xiàn)與系統(tǒng)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(tǒng)中;（3）需進行微信相關(guān)技術(shù)接口的開發(fā)，如微信網(wǎng)頁授權(quán)、地理位置接口等;（4）在關(guān)注/取消關(guān)注學院微信公眾號時，需將關(guān)注者微信的基本信息記錄到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。

1.2? 教師微信客戶端模塊

（1）教師注冊。教師關(guān)注公眾號，填寫個人手機號碼和驗證碼，系統(tǒng)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(tǒng)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。或者是將該二維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(jié)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(guān)注公眾號，填寫個人手機號碼和驗證碼，系統(tǒng)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(tǒng)計，可按班級、學生、課程、教師統(tǒng)計出勤率，以列表和圖表的形式顯示。

2? ? 系統(tǒng)設計

2.1? 系統(tǒng)業(yè)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(shù)的考勤管理系統(tǒng)，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(tài)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(fā)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(xiàn)象，本項目中將二維碼動態(tài)實時刷新，且通過LBS技術(shù)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(shù)的不足之處，從而有效杜絕“代簽到”現(xiàn)象。

2.2? 系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)設計

系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)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(jīng)緯度，完成上課簽到。此后能通過學生簽到模塊實現(xiàn)每日簽到;通過簽到歷史模塊，查看自己既往的簽到統(tǒng)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(guān)信息。該Web管理分析平臺基于Java Web開發(fā)技術(shù)實現(xiàn)，分為后臺管理、統(tǒng)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(jīng)緯度）。教師管理子模塊是便于管理員管理教師信息，實現(xiàn)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(xiàn)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(tǒng)計分析模塊中有簽到統(tǒng)計和圖表分析子模塊。簽到統(tǒng)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(xiàn)統(tǒng)計結(jié)果。該子模塊可以通過3個維度來統(tǒng)計，分別是：按時間統(tǒng)計、按班級統(tǒng)計、按時間+班級統(tǒng)計，他們分別統(tǒng)計出某一段時間內(nèi)、某班級或者某班級在某段時間內(nèi)的每位學生的總的簽到次數(shù)、每次簽到的明細和非正常出勤的次數(shù)[2]。

圖表分析子模塊是將簽到數(shù)據(jù)進行恰當?shù)挠嬎闾幚恚玫骄C合性的分析結(jié)果，并以圖表的形式更直觀地展現(xiàn)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(tǒng)計、簽到人次數(shù)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(tǒng)計各班級簽到情況，能區(qū)分正常出勤與非正常出勤人數(shù)。正常出勤是指在教學實際區(qū)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?qū)Ρ取＃?）正常出勤率統(tǒng)計：通過折線圖展示，統(tǒng)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(shù)對比：通過柱狀圖展示，統(tǒng)計出各月各班級簽到的總?cè)舜螖?shù)，以便知曉學生參與簽到的總體人數(shù)，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(shù)、簽到在10～20次的人數(shù)和簽到次數(shù)大于20次的人數(shù);（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(shù)比率，各班級間可進行橫向比較。

2.3? 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用B/S體系結(jié)構(gòu)，B/S 結(jié)構(gòu)即瀏覽器/服務器結(jié)構(gòu)，B 代表 Browser（瀏覽器），只需處理較少的業(yè)務邏輯，絕大多數(shù)的業(yè)務邏輯是在服務器端實現(xiàn)的。其優(yōu)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(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于：客戶端無須安裝，可以直接通過廣域網(wǎng)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(tǒng)整體架構(gòu)如圖3所示，主體分為3層：（1）基礎支撐層為系統(tǒng)的基礎，包含了運行環(huán)境和數(shù)據(jù)庫兩部分。系統(tǒng)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(fā)者API接口。（2）業(yè)務處理層，符合MVC三層代碼設計規(guī)范，包含了數(shù)據(jù)層、業(yè)務層和展示層。數(shù)據(jù)層提供了訪問MySql數(shù)據(jù)庫的各類接口，包括存儲過程的調(diào)用、數(shù)據(jù)的讀寫操作、事務的處理等;業(yè)務層實現(xiàn)了各功能的業(yè)務代碼;展示層提供了GET/POST請求接口，作為數(shù)據(jù)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(tǒng)的入口。該層使用了html，JavaScript，css技術(shù)，同時PC端報表展示功能使用了百度的echarts開源圖表。

3? ? 結(jié)語

得益于移動互聯(lián)的發(fā)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(shù)據(jù)分析和展示功能為統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)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(shù)的考勤管理系統(tǒng)”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(nèi)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(shù)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(tǒng)設計與開發(fā)[J].電子測試，2019（6）：58-59.

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

（編輯 何 琳）