北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院 侯立剛 范芳文 彭曉宏 耿淑琴

高效學(xué)生狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)學(xué)風(fēng)促進(jìn)作用的研究

北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院 侯立剛 范芳文 彭曉宏 耿淑琴

課堂點(diǎn)名是高等院校中督促學(xué)生到課學(xué)習(xí)的一種重要手段，也是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)的一大要素。本文通過對(duì)現(xiàn)有點(diǎn)名系統(tǒng)的分析研究，發(fā)現(xiàn)多數(shù)系統(tǒng)成本高，部署難；部分系統(tǒng)僅服務(wù)教師個(gè)人，課堂信息無法及時(shí)與本校學(xué)生工作部門交換，課堂管理與學(xué)工管理脫節(jié)，實(shí)用性不高；學(xué)生管理分散，效率低下，且各管理方均無法掌握學(xué)生的全面狀態(tài)，管理難以形成合力。針對(duì)以上問題，本文提出了一種將課堂點(diǎn)名與宿舍檢查相結(jié)合，班主任、輔導(dǎo)員、任課老師和宿舍管理員協(xié)同工作的高效學(xué)生狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)。分析確定了系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、各模塊主要功能以及工作方式；設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)動(dòng)數(shù)據(jù)庫和客戶端程序；完成了內(nèi)部各模塊功能的測(cè)試驗(yàn)證，并進(jìn)行了系統(tǒng)實(shí)地測(cè)試。成功實(shí)現(xiàn)了班主任、輔導(dǎo)員、任課老師和宿舍管理員的聯(lián)動(dòng)管理。

學(xué)風(fēng)建設(shè)；．NET開發(fā)；數(shù)據(jù)庫開發(fā)；MySQL

0 引言

由于學(xué)生對(duì)所修課程重視程度不夠或任課教師教學(xué)方式存在問題，部分高校課堂缺勤現(xiàn)象嚴(yán)重，為維持學(xué)生到課率，大部分課堂的任課教師會(huì)在上課過程中點(diǎn)名，點(diǎn)名方式多種多樣，而國(guó)內(nèi)也不乏研究者專門以此為課題進(jìn)行研究開發(fā)，如基于短信貓的課堂自動(dòng)點(diǎn)名系統(tǒng)，作者提出通過使用短信貓接收學(xué)生短信，使用隨機(jī)生成的、具有有效時(shí)間的隨機(jī)字符串作為短信內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)名驗(yàn)證[1]；由云南大學(xué)開發(fā)的“人臉辨識(shí)的移動(dòng)點(diǎn)名系統(tǒng)”，學(xué)生進(jìn)入裝有該系統(tǒng)的智慧型教室后即可完成點(diǎn)名[2]；文獻(xiàn)[3]中的點(diǎn)名器由機(jī)器對(duì)學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)名，一定程度上可以減少教師工作量；文獻(xiàn)[4]中的點(diǎn)名方法是把每位學(xué)生的免冠高清照片用投影儀放出來，由教師進(jìn)行辨認(rèn)點(diǎn)到；文獻(xiàn)[5]中，教師上課用相機(jī)對(duì)學(xué)生進(jìn)行拍照，課后通過電腦上傳到服務(wù)器，服務(wù)器進(jìn)行人臉檢測(cè)學(xué)生再通過電腦上網(wǎng)選擇自己的人臉進(jìn)行簽到；還有基于S3C2410嵌入式“課堂點(diǎn)名系統(tǒng)”的研究與開發(fā)[6]；基于VB和Speech SDK的課堂隨機(jī)語音點(diǎn)名系統(tǒng)設(shè)計(jì)[7]；指紋點(diǎn)名系統(tǒng)的研究[8,9,10]；一個(gè)新的課堂教學(xué)工具——智能考勤及提問點(diǎn)名系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[11]；基于組態(tài)王的課堂點(diǎn)名系統(tǒng)[12]；基于Intraweb技術(shù)的WEB點(diǎn)名系統(tǒng)[13]；應(yīng)用ASP+XML+JavaScript技術(shù)開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教室電子點(diǎn)名系統(tǒng)[14]；基于多媒體大屏幕投影點(diǎn)名程序系統(tǒng)設(shè)計(jì)[15]；文獻(xiàn)[16]則將RFID即無線射頻識(shí)別技術(shù)與SMARTCARD結(jié)合進(jìn)行考勤。

上述文獻(xiàn)中涉及的點(diǎn)名系統(tǒng)各具特色，可以在一定程度上減少教師的工作量，節(jié)約課堂時(shí)間，但普遍存在成本高，部署難的問題；部分系統(tǒng)僅服務(wù)教師個(gè)人，課堂信息無法及時(shí)與本校學(xué)生工作部門交換，課堂管理與學(xué)工管理脫節(jié)，實(shí)用性不高；學(xué)生管理分散，效率低下，且各管理方均無法掌握學(xué)生的全面狀態(tài)，管理難以形成合力。針對(duì)以上問題，本文設(shè)計(jì)了基于MySQL的高效學(xué)生狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，將課堂點(diǎn)名與宿舍檢查結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了班主任、輔導(dǎo)員、任課老師和宿舍管理員的聯(lián)動(dòng)管理。本系統(tǒng)以校園網(wǎng)為依托，在教室，宿舍等管理密集區(qū)統(tǒng)一安裝管理軟件，將學(xué)生出勤，宿舍狀態(tài)等信息及時(shí)提交至服務(wù)器，再由各學(xué)院綜合學(xué)生的課堂、宿舍及日常表現(xiàn)等信息，對(duì)其做出較為客觀的實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)，并及時(shí)處理曠課等違紀(jì)現(xiàn)象，通過輔導(dǎo)員班主任及時(shí)、高效的干預(yù)和幫助，提升大學(xué)生整體學(xué)風(fēng)。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 需求分析

高效的課堂信息反饋和信息聯(lián)動(dòng)是學(xué)院管理方的主要訴求，故本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要針對(duì)這兩點(diǎn)，同時(shí)成本和部署問題也需要我們慎重考慮。由于我校已實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)的全校覆蓋，各教室也均配備了整套的多媒體教學(xué)設(shè)備，因此，在校內(nèi)部署服務(wù)器，在各教室及相關(guān)管理部門安裝配套的客戶端軟件進(jìn)行信息交流是可行且成本低廉的解決方案，故系統(tǒng)可選擇采用C/S（客戶端/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)。在數(shù)據(jù)庫方面，性能卓越且完全免費(fèi)的MySQL(Community Edition) 完全可以滿足我們的需要。

為滿足學(xué)院管理的基本要求，系統(tǒng)應(yīng)至少包含以下功能：

a)在課堂上為教師提供學(xué)生名單，并可以標(biāo)記缺勤學(xué)生，點(diǎn)名后將結(jié)果提交至服務(wù)器。

b)為宿管提供本樓學(xué)生及其所在宿舍信息，宿管可以以文本形式向服務(wù)器發(fā)送對(duì)任意宿舍的狀況評(píng)價(jià)。

c)管理員可以方便地檢索本學(xué)院學(xué)生的出勤和宿舍狀況信息并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總，必要時(shí)將所需信息導(dǎo)出至Excel。

d)可以方便的將Excel表格中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，滿足每學(xué)期的更新需求。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作模式

如前所述，本系統(tǒng)應(yīng)包含四個(gè)基本模塊，即課堂點(diǎn)名模塊，宿舍反饋模塊，管理查詢模塊和數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊。圖1展示了本系統(tǒng)的基本工作模式：學(xué)期開始前通過教務(wù)獲取滿足特定格式的學(xué)生選課信息表，并將其導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫；教師點(diǎn)名時(shí)客戶端程序自動(dòng)判斷所處教室并獲取當(dāng)前時(shí)間，進(jìn)而從數(shù)據(jù)庫調(diào)取與當(dāng)前課程相對(duì)應(yīng)的學(xué)生名單，點(diǎn)名結(jié)束后再向數(shù)據(jù)庫返回課堂出勤信息；宿管則通過宿舍反饋模塊向數(shù)據(jù)庫發(fā)送宿舍衛(wèi)生信息；最后，輔導(dǎo)員通過管理客戶端查詢學(xué)生出勤及宿舍狀態(tài)信息，根據(jù)需要導(dǎo)出查詢結(jié)果，同時(shí)向班主任通報(bào)學(xué)生信息，進(jìn)行有針對(duì)性的教育幫助，同時(shí)規(guī)定缺勤超過五次者給予警告，超過十次者給予處分，以此提升學(xué)生的整體學(xué)風(fēng)。

圖1 系統(tǒng)基本工作模式

圖2 課堂點(diǎn)名模塊程序流程圖

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)各模塊的客戶端程序均采用C#語言在.NET框架下編制，現(xiàn)對(duì)部分模塊具體說明如下：

2.1 課堂點(diǎn)名模塊

如前所述，此模塊主要面向教師設(shè)計(jì)，負(fù)責(zé)向教師展示用于點(diǎn)名的學(xué)生名單，點(diǎn)名完成后將結(jié)果提交至數(shù)據(jù)庫。

其流程圖如圖2所示。

圖3為本模塊客戶端程序界面局部，加載學(xué)生名單時(shí)默認(rèn)按學(xué)號(hào)排序，但教師也可選擇按缺勤次數(shù)排序，使點(diǎn)名更具針對(duì)性。

2.2 宿舍反饋模塊

圖3 課堂點(diǎn)名模塊客戶端界面

此模塊用于向數(shù)據(jù)庫發(fā)送宿舍評(píng)價(jià)信息，其實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單：數(shù)據(jù)庫中已預(yù)存宿舍信息，程序啟動(dòng)后連接數(shù)據(jù)庫執(zhí)行相應(yīng)存儲(chǔ)過程即可獲取，實(shí)現(xiàn)信息發(fā)送功能也只需在“發(fā)送”按鈕的單擊事件中執(zhí)行存儲(chǔ)過程將宿舍樓、宿舍號(hào)、評(píng)價(jià)及發(fā)送時(shí)間寫入數(shù)據(jù)庫dormitory表即可。

2.3 管理查詢模塊

此模塊使管理員能夠快速檢索本學(xué)院學(xué)生信息，并對(duì)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總，便于學(xué)院迅速發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)調(diào)查相關(guān)情況，采取措施。軟件提供了四種統(tǒng)計(jì)匯總功能：“按學(xué)號(hào)匯總”，“按課程匯總”，“按班級(jí)匯總”以及“按日期匯總”。圖5為按學(xué)號(hào)匯總（左）和按課程匯總（右）后所得表單。

圖4 管理查詢模塊客戶端界面

圖5 匯總后所得的表單

對(duì)于檢索過程中任意一步所得的結(jié)果，程序都將保留，管理員可在各結(jié)果間自由切換，對(duì)任一結(jié)果均可直接導(dǎo)出為Excel表格。

3 系統(tǒng)測(cè)試

本文所述系統(tǒng)三月起在北京工業(yè)大學(xué)投入實(shí)地測(cè)試，校內(nèi)部分教室已安裝課堂點(diǎn)名模塊客戶端，部分教師也已開始實(shí)際使用本系統(tǒng)進(jìn)行點(diǎn)名。圖6反映了系統(tǒng)部署后一個(gè)半學(xué)期內(nèi)接受到的數(shù)據(jù)總量及其變化，圖7則反映了其中一門課程的缺勤人數(shù)變化情況。

圖6 記錄數(shù)隨時(shí)間的變化

圖7 某門課程缺勤人數(shù)變化

本系統(tǒng)投入使用后第一學(xué)期中共導(dǎo)入262位老師的課程信息，有9位老師曾經(jīng)使用過此系統(tǒng)，約占總?cè)藬?shù)的3%，第二學(xué)期時(shí)測(cè)試范圍擴(kuò)大至全校，共錄入947位教師的課程信息，截至目前共30位使用了本系統(tǒng)，且使用人數(shù)仍在增加，如圖8所示。說明教師對(duì)目前點(diǎn)名系統(tǒng)較為認(rèn)可，但系統(tǒng)仍需繼續(xù)改進(jìn)以爭(zhēng)取更多教師的使用。

圖8 系統(tǒng)部署后兩學(xué)期內(nèi)參與測(cè)試的教師數(shù)

本系統(tǒng)投入使用后對(duì)我校的學(xué)生管理工作起到了巨大的輔助作用，以電控學(xué)院為例：全院共有學(xué)生1162人，宿舍約200間，以檢查一間宿舍須花費(fèi)5分鐘計(jì)算，輔導(dǎo)員將全部宿舍檢查一遍須花費(fèi)大約17小時(shí)。而電控學(xué)院共設(shè)置課程469門，依靠輔導(dǎo)員和班主任監(jiān)督全部課程的時(shí)間成本更是難以估計(jì)。故若想實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生狀態(tài)的全面了解基本無法實(shí)現(xiàn)。而使用本系統(tǒng)后，輔導(dǎo)員僅通過一個(gè)查詢客戶端軟件便可實(shí)時(shí)了解全院學(xué)生的出勤和宿舍狀況，僅對(duì)存在較大問題的學(xué)生進(jìn)行溝通教育即可，時(shí)間投入有效降低，工作效率有了巨大提高。

4 結(jié)語

本文針對(duì)高校課堂中普遍存在的管理分散，信息不暢等問題，提出了一種將課堂點(diǎn)名與宿舍檢查相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)班主任、輔導(dǎo)員、任課老師和宿舍管理員聯(lián)動(dòng)管理的高效學(xué)生狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。完成了MySQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的搭建，開發(fā)了與之搭配使用的一套客戶端程序，成功實(shí)現(xiàn)了C/S（客戶端/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的構(gòu)建。系統(tǒng)已在北京工業(yè)大學(xué)進(jìn)行了8個(gè)月的實(shí)地測(cè)試，參與教師普遍對(duì)系統(tǒng)評(píng)價(jià)良好，系統(tǒng)投入使用以來，電控學(xué)院學(xué)生管理工作效率取得了較大提升，部分學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度明顯好轉(zhuǎn)，對(duì)學(xué)風(fēng)建設(shè)起到了積極的促進(jìn)作用。

[1]唐明偉,莊玉良,蔣勛,郭紅建．基于短信貓的課堂自動(dòng)點(diǎn)名系統(tǒng)[J]．現(xiàn)代教育技術(shù),2013(10)．

[2]王竹君．基于人臉檢測(cè)的移動(dòng)點(diǎn)名系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]．云南大學(xué),2014．

[3]張建軍．基于ISD4004的智能教師點(diǎn)名器設(shè)計(jì)[J]．價(jià)值工程,2013(04)．

[4]孫戰(zhàn)軍．成都康賽“上課點(diǎn)名系統(tǒng)”助力學(xué)校教學(xué)管理[J]．中國(guó)教育信息化,2013(08)．

[5]Xiao-YongWei,Zhen-QunYang,"MiningIn-ClassSocial NetworksforLarge-ScalePedagogicalAnalysis",ACMMultimedia 2012(MM’12),Nara,Japan,October29-November2,2012．

[6]楊洪章,高培成,何飛,高偉,谷弘毅．基于S3C2410嵌入式“課堂點(diǎn)名系統(tǒng)”的研究與開發(fā)[J]．廊坊師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,03:29-31．

[7]劉杰,張宏釗．基于VB和SpeechSDK的課堂隨機(jī)語音點(diǎn)名系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]．佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,02:36-39．

[8]姚洪平,霍柯言．指紋點(diǎn)名系統(tǒng)的研究[J]．電子技術(shù)與軟件工程,2014,03:71．

[9]周廣杰,范欽滿,趙志國(guó)．指紋點(diǎn)名系統(tǒng)在高校教學(xué)管理中的應(yīng)用[J]．科教文匯(下旬刊),2009,09:65．

[10]嚴(yán)實(shí)．基于嵌入式的指紋點(diǎn)名系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]．上海師范大學(xué),2014．

[11]張捷,朱曉姝,李露璐．一個(gè)新的課堂教學(xué)工具——智能考勤及提問點(diǎn)名系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．玉林師范學(xué)院學(xué)報(bào),2014,02:119-124．

[12]張松枝,唐紅喜．基于組態(tài)王的課堂點(diǎn)名系統(tǒng)[J]．科技信息,2010,25:67+50．

[13]翁健紅．基于Intraweb技術(shù)的WEB點(diǎn)名系統(tǒng)[J]．電腦知識(shí)與技術(shù),2005,36:52-53+55．

[14]胡強(qiáng),羅毅．應(yīng)用ASP+XML+JavaScript技術(shù)開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教室電子點(diǎn)名系統(tǒng)[J]．大眾科技,2007,03:164-166．

[15]徐學(xué)禹．基于多媒體大屏幕投影點(diǎn)名程序系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]．機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2010,01:246-247．

[16]GhodekarV,KuteA,PatilS，eta]．AutomatedAttendanc esystemwithRFIDthroughSMARTCARD[J]．Internationa]Jou rnalofEngineering,2013,2(10)．

侯立剛（1978-），男，博士，北京工業(yè)大學(xué)講師。

項(xiàng)目支持：北京市教育委員會(huì)科技計(jì)劃面上項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào)：JC002999201301)。