移动互联网模式下高校学生点名系统的研究与设计

焦娇　卫星君

摘要：在高校课堂管理工作中，课堂考勤点名是一个非常重要的环节。目前高校教师大部分还是使用传统点名册的方式对学生进行考勤，这种传统的考勤模式不仅耽误时间，还具有监管不方便及统计困难等缺点。基于此，就要对传统的点名方式进行创新。该文在移动互联网模式背景下，通过在高校环境中使用较为普遍的移动设备，使用安装在移动设备中的APP实现考勤及考勤统计的智能化，从而有效解决传统点名方式的不便和问题。

关键词：移动互联网；学生点名系统；研究；设计

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）13-0071-02

课堂考勤作为教师教学管理中的重要环节，大部分学校都将其纳入到教师教学工作考核中。传统的考勤方式具有诸多不便，并且还会出现迟到、顶替及早退等现象。随着移动互联网技术的不断发展，目前高校学生每人至少有一部手机，并且使用Android系统的手机具有较高的比例，所以本文研究设计一款基于Android平台的高校学生点名系统。

1基于移动互联网的高校学生点名系统相关技术分析

1.1Android平台架构

Android是一款基于Linux语言开发的操作系统，主要应用与手机及平板电脑中。Android是一款支持移动设备的开源开发平台，其系统构架主要分为四层，分别为Linux内核层、应用程序层、应用架构层及系统运行库层。Android与其他操作系统相比，其具有一定的优势，包括开放性、应用程序平等性及便与开发性等。

Android应用程序主要由内容提供器、服务、活動及广播接收器组成，在设计的过程中要根据实际情况使用针对性的组件开发。

1.2人脸检测及识别技术

人脸检测主要指的就是制定任意图像，通过一定的方法及策略将其中存在的人脸进行识别，如果检测到人脸，其就会返回到人脸的大小、位置及姿态。人脸检测技术与人脸识别技术是不同的，人脸检测主要是人脸识别之前的预处理。人脸图像具有丰富的特征，比如模板特征、直方图特征及颜色特征等。

人脸检测技术具有多种方法，包括基于知识、基于外观、模板匹配及特征不变等。基于知识主要是根据之前获取人脸的知识进行定义，以此检测图片中是否具有人脸，这种方法主要是根据人脸中器官特征及特征之间的关系，比如眼睛、嘴和鼻子等，以此描述人脸特征；模板匹配主要是根据预知人脸的特点定义多种标准器官及人脸的模板，之后描述人脸或者面部特征，将其定义到模板中进行匹配算法，根据相似度判断图像中的人脸特征，以此检测人脸；特征不变主要是在不同的条件，找出相同的特征的方法，其根据人脸的特征，以此判断其几何模型，检测图片中是否具有人脸；基于外观与模板匹配相反，其主要是根据特定算法在图像中学习得到的，以学习的模板作为检测的根据，以此与输入图像匹配实现人脸的检测。

2基于移动互联网模式的高校学生点名系统的研究与设计

2.1系统的需求分析

2.1.1系统的功能需求分析

本文中设计的系统主要包括教师端、管理端及学生端，教师端及学生端的实现是基于智能手机，日常课堂的考勤主要是通过Android智能手机实现的，能够保证考勤数据的准确性，并且实现与管理端的数据交互。此系统具有成本低、操作简便及效率高的特点，因为其不需要投影仪、考勤机等设备，并且点名系统中的照片验证功能防止了代课的现象。

教师端对功能的需求包括考勤点名、查考学生考勤数据、生成考勤登记表、帮助模块等；学生端对功能的需求包括能够看到自己的课程表、针对不同课程查看自己的出勤情况、统计自己出勤情况等；管理端对功能的需求包括教师信息模块、学生信息模块、学生选课模块、开课信息模块、点名信息模块、课程信息模块及自动生成出勤率报表等。

2.1.2系统的性能需求分析

在查询的过程中能够保证查询数据的精准性，能够查询到所有相应域，包括关键词记录等，系统操作的相应时间在1-2s内。软件需求过程标准包括清楚、完整及一致。

2.2系统的设计

教师端功能结构图见图1，学生端功能结构图见图2，管理端功能结构图见图3。通过功能结构图能够全面了解系统内部模块的从属关系，以此使用户能够掌握模块功能。

教师在打开教师端之后，输入用户名和密码，通过服务器进行验证，确认之后进入到教师端系统中，教师可以选择点名、查询及帮助功能。教师在进入到点名界面之后，可以选择课程，之后进行点名考勤，通过识别按钮启动拍照及验证功能，以此确定是否为本人上课。

学生在打开学生端之后，输入用户名和密码，服务器验证成功之后进入到学生端系统中，之后选择课程，查看自己的出勤情况，还能够启动统计按钮查看自己的全部考勤信息。

管理员在打开管理端之后，输入用户名和密码，服务验证成功之后进入到管理系统中。管理员根据实际需求，操作其中的模块供能。

2.3数据库的设计

本文创建了一个面向问题的概念性数据模型，系统中包含了多种数据对象，比如教师、管理员、学生等，能够通过属性定义实体都为数据对象。其也包含了多种属性，包括教师编号、教师名称、性别等，但是这些属性并不适应开发系统。在创建概念模型的时候，创建实体联系是尤为重要的，事物之间都是相互联系的，包括一对一、一对多和多对多，并且联系之间还存在相应的属性。在设计的时候，为了避免数据出现异常，并且简化数据的过程，将数据进行规范化处理，其中的每个实体都定义为关键词，不是关键词的属性通过关键词进行解决。

2.3.1实体E-R图

图4为点名系统实体E-R图。

2.3.2逻辑结构设计

在进行逻辑结构设计的时候，要使用合适的概念结构数据模型，选出合适的数据库管理系统。逻辑结构设计的步骤主要分为两步：其一，将概念结构转换为网状模型、关系模型及层次模型；其二，优化数据模型。

2.3.3数据库设计

1）教师信息表

2）学生信息表

3）考勤信息表

4）学生人脸特征信息表

3结束语

本文针对传统点名的效率较低、操作复杂，并且容易出现逃课、代课等问题，研发了一套基于移动互联网的高校点名系统，对学生进行拍照及人脸检测、识别匹配，以此实现考勤签到任务，有效提高了高校教学的管理质量。