基于JAVA的机房应用考勤管理系统

吴 文

(黄山学院 现代教育技术中心 ，安徽 黄山 245041)

基于JAVA的机房应用考勤管理系统

吴 文

(黄山学院 现代教育技术中心 ，安徽 黄山 245041)

加强机房实验课程的考勤管理，是选课制教改新形势下的新问题。本文针对这一问题，设计了基于JAVA的机房应用考勤管理系统，是一个行之有效的解决方案。该管理系统为C/S三层架构，实现了学生身份验证后的、防作弊的真实考勤，课内操作行为的远程监管，以及远程开关机等功能，同时提供了数据维护的功能。

远程开机；远程监控；数据库修复与备份

随着校园信息化进程的日益深入,机房的管理工作越来越复杂，所涉管理工作量越来越大，其中就包括计算机实验课程中学生上机行为管理这个十分棘手的问题。计算机实验课程的学生行为管理须解决以下问题：

(1)上课学生的身份验证。随着教改的逐步深入，大学的公共计算机课程面对的不再是原先行政班建制的学生，而是来自于不同专业系别甚至不同年级的学生，通过自由选课组成的教学班级，生源构成非常复杂；鉴于计算机房日常开放和学生的教学作息各不相同，常会出现非本教学班的学生挤占了实验课学生机位的情况。

(2)上课学生的考勤管理。如前所述，教学班级的生源构成已完全打破了行政班级、专业系别、甚至年级的划分，学生因相互之间多不认识，而难以相互监督或班委考勤；老式的点名形式不仅频遭诟病，更是大大影响教学的过程。

(3)上课学生的操作监控。实验课绝不是自由上机，须对学生的操作行为加以严格监控，督促他们进行规定的操作实验，完成规定的教学任务。

当前校园机房在教学过程中缺少有效的管理软件，为此，我们开发了《机房应用考勤管理系统》。该系统通过整合课程安排，建立一个优化后的局域网机房管理数据库，基于此数据库，考勤系统对上课学生进行准确高效的考勤，学期结束可将考勤报表导出作为学校学期考勤核查的依据。

本系统是由Mysql服务器、教师机和学生机三部分组成的三层架构。Mysql服务器主要是进行所有的相关数据的管理；例如：教师信息、学生班级组成以及考勤记录等，同时还将数据进行实时备份，以防数据的丢失。学生机的任务主要是提供实名登录、在线求助等功能。本系统同时作为机房上机行为监控系统，功能主要体现在教师机的监控上。教师机的任务是将当前班级学生名单导入并添加监控面板进行实时监控，可进行在线人员查询即出勤情况、当前学生机操作情况、学生求助、远程提示以及开、关机等操作。

本软件的主要技术难点是QQ、流媒体播放器很有效的控制，以及语音通信中语音质量的优化问题。

1 技术设计

《机房应用考勤管理系统》采用JAVA为开发语言，原因有二：一是JAVA的可移植性；再是JAVA的网络与分布式控制编程的长处。但JAVA也有二个不足，一是对普遍使用的WINDOWS系统的低层控制，需要借助JNI等技术才可实现，控制能力弱；再是JAVA的性能有时难以令人满意。我们采用了高性能的第三方插件技术与优化JAVA的代码设计思想，有效克服了JAVA的不足。

系统开发采用了的插件：

jRegistryKey.jar//jRegistry是用JNI来封装WINDOWS注册表API，方便了java开发者访问windows注册表。jRegistryKey.jar和jRegistryKey.dll这两个文件是使用jRegistry来操作注册表所必需的文件。

mysql-connector-java-5[1].1.7-bin.jar//用于与mysql数据库连接的类

sigar.jar//用于获取客户端运行的数据信息

org.eclipse.swt.win32.jar//用于对鼠标，键盘实时监听

Liquidlnf.jar//用于软件界面风格的设定

此系统是基于java和mysql开发，且代码开源，可以根据需求随时实现系统的扩展和更新。下面针对此系统的实现难点进行技术介绍。

1.1 远程开机

采用基于由AMD和HP提出的Magic Packet方法的wake on lan技术，需要系统主板和网卡的支持，并且要在bios里将主板的wake on lan启用。

规范：

Wake-on-LAN简称WOL或WoL，中文多译为“网络唤醒”、“远端唤醒”技术。WOL是一种技术，同时也是该技术的规范标准，它的功效在于让已经进入休眠状态或关机状态的电脑，透过局域网路（多半为以太网路）的另一端对其发令，使其从休眠状态唤醒、恢复成运作状态，或从关机状态转成开机状态。此外，与WOL相关的技术也包括远端下令关机、远端下令重新开机等相关的遥控机制。

Magic Packet可以是任何协议的数据帧（IP，UDP等），该数据帧中包含了6字节FF，后跟16次该网卡的硬件地址。支持远程唤醒的网卡接收到这样的数据包时，它就会作出反应，通知主机进入开机状态。本项功能要求PC机处于待电状态（不是待机）——这是提高机房整体开机与避免同步开机造成的电网冲击，提高机房电气安全的有效方法。

1.2 课堂考勤

本系统采用一定的考勤算法，通过确定登录时间、上课时间、下课的多种组合算法，配合对缺课、早退、迟到的识别，有效的控制了上课的质量；考勤认证通过学生点击窗口来实现，为避免代签现象（一人以多人身份在多机位签到）的发生，登录后一分钟屏幕上弹出签到窗口（窗口停留6秒钟）让学生点击，之后的全部上课时间都会启动另一种签到验证方式，就是通过对键盘和鼠标的动作监听，如果学生三分钟之内没有任何操作，将弹出签到框，以验证学生是否仍然在线，通过点击窗口的次数的统计来判断是否出勤、迟到和早退，这就体现考勤结果的公正性和正确性。对于考勤算法采用多种混合规则，保证课程的教学质量，达到教学效果，防止学生离机行为产生。

对键盘和鼠标监听程序主要部分：

1.3 qq和media播放器监控，以及学生浏览网址的控制

为了提高监控的准确性，此系统通过对QQ和media运行时所独有的DLL文件 （动态链接库）文件进行检测，从而能准确的在教师机上远程关闭QQ和Media播放器，控制学生课内的一些非教学内容操作行为；针对学生常在课内浏览无关网页的情况，通过对system32driversetchosts文件的控制，即可对学生浏览网址进行有效控制。

关键代码：

浏览网址的控制关键代码

对QQ，media控制的关键源码：

1.4 学生在线情况的及时显示

考勤端每3分钟从数据库中收集一次在线学生的信息，并存入一个arraylist中，学生端机器定时（时间间隔为1-1.5分钟）发送信息到考勤端，考勤端收到信息后就将该生信息从arraylist中清除，三分钟后，arraylist剩下的就是不在线学生的信息，并将该部分学生的在线状态置为0。

核心源码：

1.5 OS与应用软件信息采集

使用对客户端的OS与应用软件的特征识别，完成对用户的作业需求软件应用的监控。并从中发现学生的作业中存在的问题、系统出现的问题、异常软件行为，及时的通知教学管理人员进行处理。对于OS与应用软件的崩溃、中毒或异常问题，系统可以自动处理与避免，并记录相关的问题，以供优化与处理时使用。

1.6 教师无线提示标签

用于在教室中老师漫游指导时，随身携带的提醒设备，通过蓝牙来实现求助学生方位，本设备功能将在新版本中使用。

1.7 语音

语音部分根据采集每个人的信息，在开始16个字节加上字节IP以表示是区别声音的分组，不允许播放的声音不添加这个IP，不播放。

2 数据库的设计

在数据处理中，数据的管理与综合是最基本的工作，数据管理（Data Management）是其他数据处理的核心和基础。

《机房应用考勤系统》的数据库数据管理与综合主要分为四个模块：数据库检测、数据库修复、数据的备份与重构、数据库数据整合；考勤系统的数据库数据管理与综合的模块图如图1所示：

图1 考勤系统的数据库数据管理与综合的模块图

2.1 数据库检测

数据库的检测主要包括：库表的完整性检查，触发器的检测，事件的检测，索引的检测。检测程序在启动以后根据用户提供的数据库信息，扫描数据库，检测问题项，例如在库表的完整性检测中，扫描程序会检测库表中表的数量及表中字段的完整性等,在触发器检测时会检测数据库触发器的启用状况，以及使用状况等，检测完毕以后，没有问题的选项，则提示正常，如果出现异常，就会根据对应的问题在 “数据库修复”选项中提示修复。

2.2 数据库修复

事件修复，触发器修复，索引修复，存储过程修复，库表修复等功能构成针对数据库的修复模块，在选择修复项时可以根据数据库检测出来的问题进行对应的修复。如：如事件调度器因意外原因关闭时，或Event被误删除时，事件修复可以打开和恢复数据库的Event功能。

修复trigger部分代码

Sorry，您没有操作该数据库的trigger权限，请您在数据库服务器中开启该权限","信息",JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);

2.3 数据库备份

数据库备份模块由 备份数据库，重建数据库，导入数据库数据这几个子模块构成。

备份数据库是管理员根据需要或时间备份考勤数据库的所有数据信息。这也是数据库日常维护的一个部分。

重建数据库会删除无效的考勤数据库的所有信息，再重建新的数据库。

导入数据库是管理员导入原来备份的考勤数据库的数据库数据信息。如数据库数据被误操作或数据库故障导致数据数据丢失时，可以及时有效的恢复数据库。

2.4 数据库数据整合

数据库数据整合主要是对考勤数据库考勤信息的准确统计与整合，剔除一些错误或无效的记录信息，用户可以根据自己的需要，更加方便准确的查找自己的数据信息，并且可以以一些直观的形式导出数据，如把需要的数据信息导出到Excel表中等等。

结语

本系统为机房上机行为监控系统上课前教师在管理端可将学生名单导入并添加面板即可对客户端（学生机）进行监控；学生机只要输入学号就可登录上机系统进行教学内容练习。考勤系统在应用过程中，彻底消除上机房上机时的混乱现象（换机频繁（21%）、占用多台机器（13%）、恶意开机与关机（25%）、下载无关软件（15%）、上课时上QQ看电影（18%）等），并从根本上解决了考勤的随意性，做到相对公正公平。目前该系统在我校公共计算机实验室使用二年状态良好。

[1][美]霍斯特曼.等译,JAVA核心技术[M],陈昊鹏，王浩，姚建平，北京：机械工业出版社,2008.

[2][美]理查兹，[美]蒙森-哈斐尔，[美]查普尔.Java 消息服务[M].闫怀志，译.北京：电子工业出版社,2010

[3][美]Kenneth A.Lambert.[美]Martin Osborne，等 JAVA 程序设计与数据结构[M].佟占杰，等译.北京：清华大学出版社,2005.

[4][美]Chris Schalk Ed Burns.JavaServer Faces完全参考手册[M].张猛,译.北京：人民邮电出版社,2007.

[5]Nicholas C.Zakas.JavaScript高级程序设计[M].曹力，张欣，等译，北京：人民邮电出版社,2006.

TP 311

A

1674-1102(2011)06-0041-04

2011-08-13

吴文（1966－），女，安徽休宁人，黄山学院现代教育中心教师，主要研究方向为计算机应用。

[责任编辑：曹怀火]