一種基于社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)的課堂智能感知考勤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

何韋穎　申青連　鐘健

摘要：傳統(tǒng)大學(xué)課堂教學(xué)考勤方式難以滿足實(shí)際需求，引入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合移動(dòng)終端、無線路由器設(shè)備及社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)理論，設(shè)計(jì)了一種課堂智能感知考勤系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠智能別并關(guān)聯(lián)學(xué)生、課程、教室等信息，自動(dòng)形成實(shí)時(shí)的考勤記錄，相比傳統(tǒng)考勤方式具有高效、易用、省時(shí)、作弊難度大成本高等特點(diǎn)，特別適合于課堂人數(shù)多的場景。

關(guān)鍵詞：社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)；課堂考勤；移動(dòng)終端；無線路由器

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

考勤是大學(xué)課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，也是作為教學(xué)質(zhì)量評估及教學(xué)評價(jià)的重要參考依據(jù)。而傳統(tǒng)考勤方式過度依賴于人的因素，特別是課堂人數(shù)眾多的大課，點(diǎn)名往往要花費(fèi)不少時(shí)間擠占了課堂教學(xué)時(shí)間，且效果不佳。隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展以及智能移動(dòng)終端設(shè)備的普及，運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+”思維，將移動(dòng)終端設(shè)備、無線路由器及社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)理論與課堂考勤相結(jié)合，提出一個(gè)社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)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(yù)等特點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)考勤方式的“擁擠”瓶頸，并可自動(dòng)記錄出勤時(shí)長，記錄離崗時(shí)間點(diǎn)和時(shí)長，并增加了到勤證人模式，便于被考勤人員因?yàn)橄到y(tǒng)故障導(dǎo)致考勤失敗后的申訴，實(shí)現(xiàn)了人性化的管理。

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本智能感知考勤系統(tǒng)由云端服務(wù)器、用戶移動(dòng)終端、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、無線路由器等組成。云端服務(wù)器存儲教師信息、學(xué)生信息、課表、教室、作息時(shí)間信息等。用戶移動(dòng)終端、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、無線路由器則構(gòu)成了考勤系統(tǒng)的硬件網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。該系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)

2.1 考勤點(diǎn)自動(dòng)感知識別及設(shè)備唯一性問題

每一個(gè)教室配置一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。采用教師ID+課程ID+ SSID構(gòu)成唯一考勤點(diǎn)標(biāo)識，學(xué)生通過考勤點(diǎn)標(biāo)識結(jié)合課程表、時(shí)間要素獲得唯一的考勤任務(wù)。如果是在多媒體教師機(jī)的教室中，還可以以教師機(jī)考勤模塊SN作為考勤點(diǎn)標(biāo)識。

移動(dòng)設(shè)備唯一性問題的解決方案如下：

1） 安卓通過設(shè)備的IMEI，Mac和手機(jī)號進(jìn)行鎖定判斷；

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

3） Web端無法獲取Mac相關(guān)唯一性數(shù)據(jù)，但是可以通過學(xué)生的學(xué)號以及手機(jī)號以及連接的WiFi的IP進(jìn)行判斷唯一性。

2.2 考勤記錄生成

云端考勤服務(wù)器自動(dòng)獲取教務(wù)管理系統(tǒng)中教師教學(xué)任務(wù)、教室課程表、學(xué)生學(xué)期課程任務(wù)、作息時(shí)間表等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，生成學(xué)生考勤點(diǎn)任務(wù)。系統(tǒng)每天檢查課程任務(wù)更新，實(shí)時(shí)更新學(xué)生考勤點(diǎn)任務(wù)。學(xué)生在上課時(shí)間點(diǎn)進(jìn)入課堂，系統(tǒng)自動(dòng)感知并生成考勤記錄。教師、管理人員可導(dǎo)出考勤記錄，并有統(tǒng)計(jì)分析功能，便于平時(shí)成績、學(xué)分計(jì)算。

對于存在部分學(xué)生需要補(bǔ)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(xué)生進(jìn)行隨時(shí)的補(bǔ)簽，但是僅限當(dāng)日，過了當(dāng)日即不可操作，并且考勤情況上交給相關(guān)部門；

2） 如有考勤申訴的按照證人模式處理。

2.3 出勤時(shí)長計(jì)算

通過學(xué)生端、教師端與云端的握手協(xié)議實(shí)現(xiàn)人員在崗時(shí)長計(jì)算。系統(tǒng)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)學(xué)生上課期間在崗時(shí)長和離開時(shí)長。學(xué)生端APP每5秒（可設(shè)置頻率）向云端和教師端同時(shí)發(fā)送握手信息，如果連續(xù)5次未收到學(xué)生端的握手請求，云端將向教師端發(fā)出詢問信息，如果二者未收到該學(xué)生端的握手請求，則認(rèn)為該生已經(jīng)離開教室，并記錄時(shí)長。

2.4 到勤證人模式

采用社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)（SNS）六度理論，建立課堂學(xué)生之間的社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，如果有同時(shí)上課的5位學(xué)生終端記錄該學(xué)生進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)，則認(rèn)為該生已經(jīng)出勤，這一證人模式大大增加了學(xué)生作弊的成本，可以有效防止作弊，以及在學(xué)生手機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號差、斷電關(guān)機(jī)、網(wǎng)絡(luò)延遲等故障出現(xiàn)時(shí)，作為該學(xué)生申訴的依據(jù)。

3 考勤流程及實(shí)現(xiàn)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(shí)到學(xué)生信息去輪詢應(yīng)完成考勤任務(wù)的學(xué)生名單，從而找出缺勤的學(xué)生，并生成當(dāng)堂課程的考勤表，其總體流程如圖2所示。

學(xué)生APP直接向服務(wù)器簽到，服務(wù)器判斷是否遲到；學(xué)生APP定時(shí)向服務(wù)器發(fā)送心跳包，服務(wù)器通過心跳包判斷學(xué)生是否離線，并記錄狀態(tài)；服務(wù)器通過學(xué)生APP的在線情況總結(jié)考勤情況。

3.2 學(xué)生APP流程

1） 向服務(wù)器發(fā)送連接信息：學(xué)號、當(dāng)前設(shè)備的唯一識別碼、當(dāng)前所連接到的無線網(wǎng)絡(luò)的路由器或者AP的Mac地址；

2） 向服務(wù)器發(fā)送心跳包，保持在線。

3.3 數(shù)據(jù)庫處理流程

1） 與學(xué)生APP建立連接，記錄學(xué)生簽到信息，繼續(xù)偵聽學(xué)生APP在線情況；

2） 處理學(xué)生在線情況，并記錄。

4 結(jié)束語

通過社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)的智能感知考勤系統(tǒng)，可以把傳統(tǒng)的考勤與現(xiàn)代化技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了學(xué)校，公司對考勤的需求，打破了傳統(tǒng)考勤的局限，實(shí)現(xiàn)了智能化考勤，體現(xiàn)了系統(tǒng)的價(jià)值所在。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱相印，何中海. 高校指紋考勤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2016，（02）：16-18+34.

[2] 諶頏. 使用分類改進(jìn)標(biāo)簽推薦系統(tǒng)準(zhǔn)確度的研究[J]. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)， 2011，5：96?93.

[3] 張晶. 基于Android平臺下的高校學(xué)生考勤系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 科技展望，2016，（17）：7.

[4] 葛會(huì)會(huì). 基于Android 藍(lán)牙考勤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].東華理工大學(xué)，2016.