对国内主流课程考勤系统的调查与研究

2017-08-10丛雨楠

科学家 2017年12期

丛雨楠

摘要课程考勤管理是高校教学管理的重要组成部分，也是教学活动正常开展的前提。然而，传统的人工考勤管理方式普遍存在效率低下、准确性差、考勤结果容易丢失等弊端。为了尽可能地提高考勤效率，方便任课教师实时、准确地掌握课堂学生出勤情况，研究新的考勤手段势在必行。本文总结了国内当下几大主流课程考勤系统的设计思想，并分析了其优缺点，对相关课程考勤系统的研究与开发工作均有很强的指导意义。

关键词课程考勤；考勤系统；主流考勤方法

中图分类号 TP2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）12-0116-02

课程考勤是高校对于学生管理和评测的基本依据，目前国内大部分高校仍使用比较传统的方式进行考勤，以手工记录的形式生成考勤信息，如：教师点名，学生签到等，但类似方法存在以下弊端。

1）考勤效率低下，耽误教学时间，影响教学质量。

2）无法避免考勤过程中的弄虚作假，如：学生代签等。

3）传统考勤结果均以纸质媒介存储，容易丢失。

4）传统考勤数据缺乏直观性，数据的总结与整理需要人工介入，很难做到专业、课程、班级等多个维度的考勤数据分析与对比。

因此，传统的考勤方式已经很难满足高校规范化管理要求，建立现代化的智能考勤体系势在必行。本文将主要对指纹考勤、OCR考勤、蓝牙考勤、定位考勤、人脸识别考勤这五类考勤系统展开讨论，分析其存在的优点与缺点，并总结科学实用的考勤系统应该具备怎样的特点。

1 指纹考勤系统

指纹考勤系统的主要设计思想是通过对所提取的用户指纹信息进行比对分析，从而实现用户身份的唯一性确认。采用了生物识别技术，识别速度快、精度高，提高了考勤结果的可靠性[1]。

实现指纹识别的核心在于两方面：首先是硬件（即指纹采集器），其次是软件（即指纹识别算法）。由于该系统目前的主要应用场景是考生身份确认，那么在硬件方面就要求：指纹采集器能够对用户的指纹特征进行准确采集；而在软件方面则要求：指纹识别算法具有高精度和低时间复杂度，能够对前者获得的指纹信息进行正确识别。

该系统的缺点主要体现在3个方面：第一：需要大量资金来获取硬件支持，和使用人力相比此方法不经济；第二：需要深厚的知识功底以开发相应的算法，开发周期较长；第三：该系统的普及型较差。而且在现实生活中，很多智能手机的屏幕不具备提取用户指纹的功能。因此，提取用户指纹不能依靠手机屏幕实现；如果借助手机的摄像头对用户指纹进行扫描，那么手机摄像头只能提供二维图像扫描，用户很容易利用提前准备好的图像进行“替签”，因此，提取用户指纹也不能依靠手机摄像头实现。

2 OCR考勤系统

OCR考勤系统采用了光学字符识别技术（OCR）和嵌入式数据库技术，体现了创新思想[2]。

该系统的实现主要依赖手机摄像头和OCR处理引擎进行用户信息采集，依靠手机存储卡进行数据的随机存储调用，利用数据库进行考勤数据的统计、分析、挖掘，对硬件设备条件要求极低，非常便于系统实现和普及；与此同时，该系统的签到模式简单，操作方便，通过扫描学生的一卡通、身份证等有效证件提取关键字段从而做到身份信息确认，考勤速度快。

但是，该系统不能做到对学生考勤位置的确认和对学生真实身份的确认，因为学生可以在宿舍中完成课堂签到而且可以使用多张一卡通或者身份证为别的学生代签，因此考勤结果的可靠性不高。

3 蓝牙考勤系统

蓝牙考勤系统通过借助蓝牙短距离通信技术，对有效范围内且拥有支持蓝牙功能手机的学生进行验证从而完成考勤统计[3]。

该系统的优点在于，蓝牙设备成本低廉，目前电子市场95%的智能手机均配备有蓝牙模块。系统业务逻辑简单，开发成本低，方便用户使用，任课教师不仅可以精确地控制学生的考勤地点，还可以实时的开启、关闭考勤统计，系统的可控性较强，获得的考勤数据可靠性也比较高。

该系统最大的弊端在于蓝牙技术的最长通信距离不能超过20m，且随着传输距离的增大、遮挡物的干扰和硬件设备自身性能等综合因素，蓝牙通信的实际有效范围不足10m，在能容纳200多名学生的大教室中应用蓝牙考勤系统会显得十分吃力。

4 定位考勤系统

定位考勤系统主要依靠手机GPS定位，通过利用IP定位、浏览器定位、WiFi定位、基站定位等辅助定位手段来减少由室内建材等因素带来的定位误差，从而完成对任课教师和学生考勤位置的采集，之后采用地理位置坐标换算、相对地理位置分析技术来进行考勤结果的判定[4]。

该系统的优点同蓝牙考勤系统一样，都具备软硬件开发成本低廉，业务逻辑简单，方便用户使用。但是，该系统仅能做到对学生考勤位置的确认，无法对学生的真实身份进行确认，从而为作弊提供可能。

5 人脸识别考勤系统

人脸识别考勤系统是一种以人脸识别为核心技术的课程考勤系统。人脸识别技术和语音识别技术并列作为21世纪发展最快的技术之一[5]。目前人脸识别的精度可以达到准确的分辨双胞胎。但实现该技术的核心算法在国内仅百度一家公司享有專利。人脸识别分为二维平面图像识别和三维立体影像识别。前者在考勤系统的应用中依然存在学生作弊的风险，后者则极大提高了学生作弊的难度，与此同时，考勤系统实现的成本也随之提高。

6 结论

综上所述，本文通过分析国内主流的五大类课程考勤系统的优缺点，提出科学实用的课程考勤系统应该具备如下特点。

1）科学的课程考勤系统一定具备学生真实身份的识别能力且必须采用生物识别技术，例如：三维人脸识别技术、语音分析识别技术、指纹识别技术等，以提高识别准确度。

2）科学的课程考勤系统一定具备学生考勤位置的判别能力且必须采用综合定位技术，例如：GPS定位、IP定位、浏览器定位、WiFi定位等以减小定位误差。

3）科学的课程考勤系统一定具备完善的信息安全机制。对于用户密码等个人隐私数据采用不可还原加密算法，例如：SHA1、MD5；对于用户图片等资源数据采用可恢复加密算法，例如：BASE64；对于系统重要的考勤数据等设置定期自动备份；对于明文存储的用户个人信息等设置严格的访问和修改权限以保障系统数据的

安全。

4）科学的课程考勤系统一定具备优秀的数据统计、分析和挖掘能力。对于当堂课程的出勤情况能够做到实时统计；对于多堂课程的考勤情况能够保留历史记录；对于杂乱无章的考勤数据能够提供清晰直观的可视化图表；对于不同的课程能够分析近一个月的学生考勤状况并提供走势图，为任课教师改善教学计划提供指导。

5）科学的课程考勤系统一定拥有良好的人机交互界面，便于用户使用且易于推广。

参考文献

[1]王珏辉.基于实验室学生管理的指纹考勤系统的设计与实现[J].无线互联科技，2017（5）：63-64.

[2]索玉秀.基于OCR技术的名片识别方法研究[D].哈尔滨：哈尔滨理工大学，2015.

[3]朱向庆，刘俊贤，林泽鑫，等.无线智能教学辅助管理系统设计[J].现代电子技术，2017，40（4）：91-94.