基于移动互联网的课堂考勤管理系统设计研究

2019-08-02吴建明郑健

中国教育信息化·高教职教 2019年6期

吴建明郑健

摘要：开发基于移动互联网的课堂考勤管理系统，能够满足当前高校管理的实际需要。本文介绍了国内外学校现有的考勤方式，分析了考勤功能、数据反馈、数据统计等各种需求，讨论了系统的总体结构、主要模块和数据库设计，最后实现了系统开发。该课堂考勤管理系统以较低的开发部署成本和较好的用户体验，为类似管理问题的解决提供了参考。

关键词：移动互联网;课堂考勤;管理系统;小程序

中图分类号：TP391.9 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2019）11-0072-03

在现代人才培养过程中，课堂教学仍然是高校教育最主要的形式。在课堂教学中对学生进行考勤，不仅是能引导学生参加课堂学习，帮助学生养成良好的学习生活习惯，还可能让教师从学生的到课率中看出学生对课堂教学的满意度，从而优化教学内容，改进教学方法，提高教学质量。此外，学生管理工作也需要及时了解学生的课堂学习出勤状况，以便掌握学生的动态，提高对学生相关问题的预判能力，有针对性地进行综合素质养成教育。

国内外学校现有的常用课堂考勤方式主要是点名考勤和签到考勤[1]，优势是方便简单容易操作，但由于往往是纸上数据，导致汇总困难而无法让考勤数据发挥更大的作用。因此，随着科技的发展，陆续出现了刷卡考勤、指纹考勤、扫码考勤、刷脸考勤等，虽然在一定程度上能够实现高效率的学校课堂考勤，但受技术实现和成本的制约，在高校推广使用还存在着现实的困难[2]。为了让考勤对学生和教师起到更大的促进作用，实现考勤数据的及时反馈也对课堂考勤方式提出了更高的要求[3]。因此，在现有条件下，设计一款既简单易用，又方便数据汇总和及时反馈的课堂考勤管理系统成为一项重要工作。

一、系统需求分析

1.考勤功能需求

课堂考勤管理系统最常用的服务对象是任课教师和学生。任课教师需要可以控制考勤开始和结束，还要能实时地看到学生参与考勤的情况。对于学生考勤中的迟到、请假、旷课等状态，任课教师还需要拥有人为调整的权限。学生则是希望能够在考勤的时间段内，用最便捷的方式完成签到。

2.数据反馈需求

任课教师需要及时掌握本次课堂应该参加考勤的人数、已经签到的人数、出勤率等数据，以能够快速地对当前课程出勤情况做出较为准确的评估。而参加课堂考勤的学生也要能及时看到累计考勤结果的变化，一是激励学生有更多的出勤，一是让学生看到缺勤的影响。通过有效的数据反馈来鼓励课堂考勤的直接用户参与考勤。

3.数据统计需求

教务、学工、班主任等不同角色的老师，甚至家长，都对考勤数据有不同的需求。在课堂考勤数据的基础上，为不同的服务对象提供诸如各门课程、各个班级、各个专业，甚至是各个学生的考勤数据对比和查询，是课堂考勤管理系统需要提供的重要功能。

二、系统设计

1.总体结构

课堂考勤管理系统的结构主要包括数据库服务器、Web服务器、小程序和微信公众号，如图1所示。其中小程序是仅供任课教师和学生在课堂中使用的考勤工具，以及面向任课教师和签到学生分别进行考勤数据及时反馈的客户端;微信公众号则是面向各种用户展现统计数据的入口，将通过严格的身份识别来精准显示相关数据;Web服务器是课堂考勤管理系统主要的业务逻辑所在，分别为小程序和微信公众号提供JSON数据和网页，并将客户端获得的数据写入到数据库服务器。

2.主要模块设计

（1）小程序

小程序设计使用减法原则，即尽可能突出重点，避免页面上出现其它与用户决策和操作无关的干扰因素。任课教师和学生都将在小程序中使用最少的操作步骤來完成课堂考勤。

面向任课教师，小程序直接显示该教师正在承担的所有课程信息。通过点击某一门课程相应的“开始签到”按钮启动签到，再一次点击按钮即可关闭签到。当课程签到处于开启状态时，能够实时显示学生的签到详情，以便任课教师及时查看和修改学生的考勤状态。面向学生，小程序显示该生正在学习的所有课程信息。当有任课教师启动课堂签到时，该课程的“签到”按钮将突出显示为可以点击，并且整个课程信息将显示在最显眼的位置。学生完成一次签到，或者任课教师关闭签到以后，签到按钮都将不可点击。

（2）身份识别

向校园用户提供个性化服务是移动互联网的优势[4]。在课堂考勤管理系统中，身份识别是设计中的关键。借助于微信开放平台提供的unionid机制，各个用户无论是通过小程序还是微信公众号来使用，都无需传统软件系统中的用户名和密码，只需要在第一次使用系统时输入教师工号或学生学号来明确校园身份，再次使用时都只能看到与用户个人相关的信息。为了尽量减少身份的冒用，我们在设计时需要对校园身份绑定进行必要的技术限制。

（3）激励与预警

激励是要调动任课教师和学生完成课堂考勤的主动性，增加考勤管理系统的有效数据;预警则是在严重问题或后果发生之前，通过对已有数据的分析给出提醒。除了将统计数据实时更新到小程序显示界面中，还需要更多设计用于对正向签到的激励和对负向操作的预警。比如按照出勤情况向学生显示一目了然的积分和勋章;使用LBS技术发现可疑签到并及时向任课教师发出预警;对于可能存在的不诚信签到行为和缺勤较为突出的现象，都将同时在相关学生端和教师端作出反应。

3.数据库设计

课堂考勤管理系统产生的所有数据都将用数据库保存，如图2所示。考勤表（cinAttendance）是记录学生考勤信息数据的表，关联学生表（cinStudent）中的学号，通过由任课教师控制的签到表（cinCheckin）中的teachingId来获取相关课程的所有信息。任课教师对学生考勤状态的所有更改也将被记录进考勤表。通过检查签到表中记录的课堂考勤开始时间startTime，在一定时间段内，教师再次启动的某门课程的课堂考勤将是同一场考勤，以便让学生进行必要的补签到操作。

三、系统实现

在课堂考勤管理系统开发中，使用微信开发者工具完成客户端的开发和调试。在小程序服务器配置好服务器的https安全域名，再完成项目中的小程序AppID设置，就可以使用移动设备预览测试小程序了。

服务器端主要是采用“php+MySQL”进行开发。通过unionid获取到绑定的教师工号或者学生学号，然后从数据库中查找出相关课程及课堂考勤信息，输出为Json格式。在小程序中通过API（wx.request）发起网络请求获取到服务器上的Json数据进行格式化显示。数据的输入同样是需要通过同一个API发起网络请求，将小程序数据提交给服务器，交由php程序完成对数据库的写入操作。在微信公众号中则是完成用户身份识别以后，就可以直接使用php生成的网页来显示用户的相关内容。

用户体验是影响移动互联网应用成败非常重要的因素。除了友好的UI设计，还需要设置充分的提示和对可能存在的各种异常的处理。比如在小程序客户端中，由于使用了用户地理位置来帮助降低代替签到、非现场签到等问题的发生率，必须获得用户授权。当用户第一次拒绝授权以后，再次使用将默认现有的授权状态而导致无法正常使用课堂签到系统。因此，有必要在小程序中加入再次获得授权的通道以提升用户体验度。