探究基于二维码识别技术的电大面授课签到系统

马骏

摘要：目前许多电大面授课仍然通过手工签字的形式进行签到，签到的效率无法保证。基于二维码识别技术的电大面授课签到系统，通过二维码技术快速有效的实现学员面授课签到功能。文章对基于二维码识别技术的电大面授课签到系统进行了探究。

关键词：二维码；电大面授课；签到系统

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）08-0126-03

Abstract： At present， many TV class still by hand sign the form to sign， sign efficiency cannot guarantee. The two-dimensional code recognition technology of TV university class attendance system based on face to face， through the realization of student class attendance function fast and effective two-dimensional code technology. This paper explores the two-dimensional code recognition technology class attendance system based on Radio & TV university.

Key words： The two-dimensional code；TV University tuition class； attendance system

随着移动互联市场的不断发展，二维码签到在各行各业中得到了充分的应用。二维码是一种全新的传递、信息存储和识别技术。电大，作为开放远程教育的龙头，也正在将二维码技术应用到签到环节中。基于二维码识别技术的面授课签到系统的探讨，更好的做好电大面授课管理工作。

1 二维码技术及其原理

二维码也称二维条码（two—dimensional barcode），是数字对象的唯一识别符号，运用某种特定的几何图形按一定规律，在二维方向上分布的不同色块相间的图形记录数据符号信息的一种技术方式。利用了构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相应用的几何图形表示相关信息并通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化点。目前二维码应该较广泛，主要包括电子商务上的应用、身份识别、产品溯源、电子票务及其它娱乐应用中。

二维码可以分为堆叠式/行排式二维码和矩阵式二维码。堆叠式/行排式二维条码又称堆积式二维条码或层排式二维条码，编码原理是建立在一维条码基础之上，按需要堆积成二行或多行。它在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维条码的一些特点，识读设备与条码印刷与一维条码技术兼容。但由于行数的增加，需要对行进行判定，其译码算法与软件也不完全相同于一维条码。矩阵式二维条码（又称棋盘式二维条码），编码原理是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。在矩阵相应元素位置上，用深色色块的出现表示二进制”1”，浅色色块的出现表示二进制”0”，色块的排列组合确定了矩阵式二维条码所代表的意义。矩阵式二维条码是一种建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的新型图形符号自动识读处理码制。

二维码的主要特点如下：

1）码解码简单，使用成本低。二维码符号容易制作，扫描操作也简单方便。

2）高密度编码，信息容量大。可容纳多达1850个大写字母或2710个数字或1108个字节，或500多个汉字，比普通条码信息容量约高几十倍。

3）编码范围广。该条码可以把图片、声音、文字、网址、指纹等各种信息进行数字化编码，然后用条码表示出来；可以表示多种语言文字；甚至可表示图像数据。

4）容错能力强，具有纠错功能。这使得二维条码因穿孔、污損等引起局部损坏时，照样可以正确得到识读，损毁面积达50%仍可恢复信息。在会员管理识读环境中，用户的手机需要展示二维条码，而用户手机的质量参差不齐就成为了一个要考虑的重要问题。二维条码的容错性能可以非常好的应用在会员管理中，手机屏幕质量和手机分辨率对二维条码的影响由于其天生的容错性被减少到最低。

5）译码可靠性高。键盘输入错误误码率为三百分之一，利用光学字符识别技术的误码率为万分之一，普通条码译码错误率百万分之二左右，而二维条码误码率不超过千万分之一。

6）灵活实用，可配置性强。在实际项目中，二维码识别技术可以和多个其他外设组成一个统一的功能系统，完成更复杂的功能。

7）可引入加密措施。保密性、防伪性好。

2 基于二维码识别技术的电大面授课签到系统

2.1 结构设置

签到系统结构设置包括服务端和客户端。

服务端。服务端是由一台功能强大的服务器构成。服务器支持安装安卓、苹果、微软等操作系统的手机、平板电脑、家用计算机等各类移动、非移动客户端访问。服务器主要具有两个功能，应用服务和数据交互。

客户端。客户端是由计算机和各种移动终端组成，不同系统角色可以使用的客户端设备不同。由于管理员和教务员两个角色所拥有的权限较高，处理的数据也较为复杂，只支持安装微软操作系统的计算机，不支持IPAD、IPHONE等移动终端。授课教师与学生两个角色支持市场上各类设备，包括家用和移动终端。授课教师具有签到权限，其使用客户端必须拥有二维码识别设备（摄像头）并装有签到系统要求的二维码识别软件，否则无法实现签到功能。

2.2 角色权限设置

签到系统包括管理员，教务员，授课教师，学生四个角色。每个角色具有一定的权限，如图1所示。

1）管理员：管理员具有基础信息管理，二维码管理，数据统计三个功能。基础信息管理包含角色成员权限管理，角色信息管理，班级信息管理，面授课信息管理，教室管理等功能；二维码管理包含二维码生成、储存、关联等功能；数据统计功能包含各类数据的统计、汇总、导出、打印等功能。

2）教務员：教务员具有面授课管理，班级管理，学生管理和签到结果四个功能。面授课管理对面授课教室进行分配管理，对于每学期面授课教室使用有个整体规划；班级管理对班级信息进行维护；学生管理对于学生信息进行维护，适时修正学生信息，以达到信息的实时更新，确保数据的准确性；签到结果功能查看面授课签到结果，通过对结果的分析研究，以便更好的对面授课进行管理。

3）授课教师：授课教师具有签到权限，通过对二维码的识别、匹配功能实现面授课签到。授课教师教授哪些课程，就具有哪些课程的签到权限。

4）学生：学生具有个人信息管理和课程管理功能。个人信息管理对学生的个人信息进行查看修改，个人信息包含姓名、性别、证件号码、学生证号、电子照片、二维码等个人信息；课程管理查看每个学期学生开课情况，以及课程所对应的授课教师、授课时间和授课教室等。

2.3 流程设置

1）基础信息录入，二维码生成

在电大新生招生报名时，招生报名负责人员以管理员的身份进行学生信息录入，如姓名，性别，身份证信息，照片等重要信息，重要信息必须准确无误，否则会影响二维码的生成。签到系统里面的二维码生成功能，通过每位学生的这些信息制作出相对应的每位学生独一无二的二维码。生成的二维码信息储存到签到系统数据库内，成为数据库中每条学生信息的一部分，在面授课签到时调用进行学生信息核对。二维码作为学生信息的一部分，在学生注册完毕后，便拥有一个属于自己的二维码，可以在面授课签到时使用。

2）面授课编排导入

学校教务人员学期开始前，对于本学期的面授课进行编排，导入到签到系统中。编排信息包括授课时间，授课教师，授课教室，授课班级，授课学生等。课程数据与班级数据，学生数据为三个数据表，并在数据库中相互关联。

3）个人信息管理，二维码获取

学生从学校获取用户名和密码之后，登陆系统查看个人信息、核对个人信息、更新个人信息，获取二维码，查看学习情况，正式开课前提前了解学期开课情况，课程数量、课程名称、授课时间、授课地点等，做好学期学习安排。获取二维码后，可以将二维码保存到手机上或者以纸介的形式打印出来，参加面授课时进行签到。

4）二维码签到

教师授课前，通过授课教室计算机登陆签到系统，教师只拥有所授课程的签到权限。学生参加授课前，登陆平台查看课程情况，获取二维码。学生到达授课教室后，通过连接在计算机上的二维码扫描器识别二维码进行授课签到。授课系统会将识别的二维码信息与数据库中数据进行匹配，如果匹配成功系统显示“签到成功”；如果非本课程学生来签到，匹配不成功，系统则显示“匹配不成功”并显示学生正确的上课课程和上课教室，以帮助学生能够正常的进行上课。

5）签到结果导出

每周面授课结束后，教务员通过系统从数据库中获取有关数据，将签到结果导出。面授课签到结果包括签到率，课程签到率，班级签到率，未签到学生名单等。通过将签到结果进一步处理，获取需要的各类数据，发放给班主任，督促学生积极参加面授课。

3 二维码识别技术在电大教学管理中的应用前景分析

二维条码具有成本低，信息可随载体移动，不依赖于数据库和计算机网络、保密防伪性能强等优点，可以预见，二维码技术在我国极有推广价值。同时我国移动网络技术不断发展，二维码技术应用更加广泛应用了。电大，作为中国开放远程教育的龙头，也有责任推广新兴技术，应当将二维码技术应用到教学管理中。

3.1 二维码技术在资产管理中的应用

目前电大资产管理仍然依赖手工记账的管理方式，由于管理单据众多、盘点工作繁重，需占用大量的人力物力，而且资产的历史操作和资产统计工作异常困难，导致资产流失和资产重复购置，难于满足学校资产管理的需要。二维码技术对资产进行标示，标示后的资产在进行清查或巡检时就很方便、快速、准确。使用扫描终端对资产上的二维码进行扫描，作为信息录入的手段，大大提高了资产管理的效率，使学校资产管理更轻松、更有效。

3.2 二维码技术在教师考勤中的应用

很多电大都是纯业余学习学生，大部分时间学校并没有学生在学习。因此，会造成很多教师上班很随意，甚至不来上班。目前，人工签到存在着很多缺陷，某种层面上讲只是一个形式而已，并无实质性作用。二维码签到，分配给每位教师一个二维码，再结合实时定位技术的应用，能够很好的解决教师的考勤问题。

3.3 二维码技术在考试管理中的应用

二维码作为学生信息的一部分，在考试前每位学生使用自己的二维码信息完成签到（与面授课签到类似）。学生的试卷上都粘贴上每位学生的二维码，批改试卷时只需要读取二维码信息就可以验证学生信息，不存在试卷露名的问题，更加有利于试卷的保密性。随着无纸化的不断推进，结合二维码技术更加方便快捷，只需要扫描二维码便可以完成考试登陆工作，大大节约了时间成本，减少人工输入错误的可能性。

4 结语

二维码是迄今为止最经济实用的一种自动识别技术，它的出现大大改变了传统的纸质签到模式以及新近出现的签到模式，增加了签到环节中的信息流通及沟通，便捷了教师的工作管理和学生的签到体验。二维码识别技术在电大面授课签到能够广泛应用，且在电大教学管理中的各个方面都有很好的应用前景，电大教学管理使用现代新型识别技术是电大未来发展的必然趋势。

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