程雪+李倩倩+閆維平

摘 要：隨著社會信息技術(shù)的不斷發(fā)展，大學(xué)生上課期間在宿舍打游戲、玩手機的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，解決大學(xué)生逃課的問題刻不容緩。因此對于日益嚴(yán)重的逃課現(xiàn)象，我們設(shè)計了基于移動4G的學(xué)生上課考勤系統(tǒng)，通過人臉掃描儀與移動4G的點名系統(tǒng)相結(jié)合進行點名，杜絕學(xué)生逃課的不良現(xiàn)象，進一步提高學(xué)生在校的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：人臉掃描；移動4G；考勤系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.221

0 引言

在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)達的時代，移動4G[1]網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)越來越成熟，移動技術(shù)普遍被應(yīng)用于人們的日常生活中，其中也包括校園。由于傳統(tǒng)點名方式利用紙張進行記錄，存在冒名頂替答到、任課教師忘帶點名冊以及學(xué)生答到結(jié)束后便離開等一系列弊端，我們設(shè)計的基于移動4G的學(xué)生上課考勤系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用人臉識別技術(shù)和手機移動App點名。此系統(tǒng)可以督促學(xué)生來上課，杜絕學(xué)生替課，逃課的現(xiàn)象，是一種快捷、高效的點名方式。

1 考勤系統(tǒng)的功能

考勤系統(tǒng)主要涉及到以下四個系統(tǒng)：

（1）人臉掃描：人臉掃描是根據(jù)人臉識別技術(shù)對人的面部特征進行采集，放入數(shù)據(jù)庫，等到人臉需進行識別時，將掃描到的人臉與數(shù)據(jù)庫中已有人臉進行對比，找出與之匹配的圖像，避免替課行為的弊端。

（2）登錄系統(tǒng)：登錄系統(tǒng)分為教師端和學(xué)生端，學(xué)生和教師需要在使用前注冊自己的用戶名和密碼，使教師和學(xué)生分別進入自己的登錄模塊，進行點名和簽到。

（3）存儲系統(tǒng)：存儲端將教師和學(xué)生的信息進行錄入，方便教師和學(xué)生的下一次登錄。存儲端利用了數(shù)據(jù)庫存儲，完成特定功能的SQL 語句集，存儲在數(shù)據(jù)庫中，以便于將學(xué)生的信息錄入和進行比對。

（4）考勤系統(tǒng)[2]：教師端在成功登錄自己的用戶名和密碼后，可隨時在發(fā)起簽到模塊中進行點名，學(xué)生登錄自己的用戶名和密碼，在教師發(fā)起簽到時，在簽到模塊中進行簽到，系統(tǒng)就會顯示學(xué)生已經(jīng)進行簽到，未到學(xué)生在教師端顯示學(xué)生未到。系統(tǒng)工作流程如圖1所示。

2 考勤系統(tǒng)的建設(shè)與實現(xiàn)

2.1 人臉識別技術(shù)

人臉是人類視覺中最為自然的也是最特殊的身份識別特征之一，如今的簽到系統(tǒng)，大多都用到了人臉識別技術(shù)[3]。人臉識別分為以下三部分：

人臉檢測：人臉檢測是指在不同的場景和背景中識別是否有面部特征的存在，并使用一定的技術(shù)分離出這種面部特征信息。

人臉跟蹤：人臉跟蹤是指對被識別到的面部特征進行動態(tài)目標(biāo)跟蹤。具體采用基于模型的方法或基于運動與模型相結(jié)合的方法。

人臉對比：人臉比對是對被檢測識別到的面部特征進行身份確認(rèn)或在數(shù)據(jù)庫中進行身份搜索。將采集到的面部特征與庫存的面部特征依次進行比對，并找出合適的匹配對象，進一步確認(rèn)其身份。

2.2 系統(tǒng)界面判斷上課學(xué)生是否是本人

系統(tǒng)界面可以分為教師登錄界面、學(xué)生登錄界面，簽到界面。

教師端或者學(xué)生端都運用了HTML和CSS進行了界面的設(shè)計，通過JS和SQL語句將前端與后臺相互連接。教師和學(xué)生首先需要用自己的用戶名進行注冊，注冊完成之后，系統(tǒng)會自動存儲信息，用戶可以設(shè)置密碼進行登錄。

簽到界面需要由任課教師發(fā)起簽到，學(xué)生在接收到教師發(fā)起簽到的信息時，點擊簽到，學(xué)生若逃課或者不在教師所設(shè)定的范圍內(nèi)則無法進行簽到，教師系統(tǒng)就會顯示未簽到學(xué)生的信息，將人臉識別考勤機與移動4G相結(jié)合，優(yōu)于傳統(tǒng)點名方式，該系統(tǒng)采用了當(dāng)今國際科技領(lǐng)域高精技術(shù)——識別技術(shù)，它通過計算機圖像處理技術(shù)捕獲人體面部特征點，應(yīng)用生物統(tǒng)計學(xué)原理分析和采集面部特征數(shù)據(jù)，以此來構(gòu)建人體面部特征。手機APP點名系統(tǒng)可忽略考勤教師忘帶點名冊的情況，點名教師也無需手動保存點名記錄，解決了其他同學(xué)幫忙答到的問題，提高了課堂效率。

3 系統(tǒng)的測試

在后期的教學(xué)中，我們已經(jīng)運用了人臉掃描和手機簽到系統(tǒng)結(jié)合，使逃課的人數(shù)和具體學(xué)生在教師端有記錄，任課教師可以通過查看教師端學(xué)生的出勤次數(shù)，給學(xué)生的平時分，這樣既對學(xué)生是公平公正的，同時也節(jié)省了老師點名的時間，有利于學(xué)生更多時間學(xué)習(xí)知識。教師系統(tǒng)也可以進行增刪學(xué)生的出勤，保證有些學(xué)生是因為請假而未進行簽到。目前已經(jīng)進行了多次測試，事實證明此系統(tǒng)能夠很好的運用。

4 結(jié)語

人臉掃描與手機移動端結(jié)合，順應(yīng)了時代需要，節(jié)省了人力資源的浪費，讓學(xué)生們更有規(guī)律的上課，避免大學(xué)生，浪費有效學(xué)習(xí)時間，因曠課而掛科，錯過一些機會等。一旦實施此項目，并且該產(chǎn)品研制成功，推廣使用，就可以杜絕學(xué)生逃課的不良現(xiàn)象，進一步提高學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量，移動4G與人臉掃描的結(jié)合，對我們的學(xué)習(xí)有一定的幫助，使我們能夠更快，更好的順應(yīng)社會互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的需求。

參考文獻：

[1]楊凱.基于移動設(shè)備學(xué)者系統(tǒng)的設(shè)計與實驗[D].大連理工大學(xué)，2014.

[2]王金玲.基于移動手機平臺的高校學(xué)生考勤系統(tǒng)與日常管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2013

[3]張勇迪.基于移動終端的人臉識別身份認(rèn)證技術(shù)研究[D].（碩士學(xué)位論文）.長沙：湖南大學(xué)，2014.

項目基金：201710205089 基于移動4G的學(xué)生上課考勤系統(tǒng)；2016年度中國高等教育學(xué)會“基于移動4G嵌入式系統(tǒng)開發(fā)課程教學(xué)平臺研究”（16YB025）；2016吉林省教育科學(xué)“互聯(lián)網(wǎng)+Android 嵌入式程序設(shè)計基礎(chǔ)實驗教學(xué)仿真平臺的建設(shè)與研究”（GH16417）；2017年度吉林省科技廳“高校馬克思主義教育云平臺的建設(shè)與研究”（20170418040FG）；2017年度吉林省教育廳“十三五”科學(xué)技術(shù)研究規(guī)劃項目“互聯(lián)網(wǎng)+嵌入式系統(tǒng)移動4G教學(xué)終端研究”；吉林省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2017年度課題“基于嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)課程VR虛擬現(xiàn)實教學(xué)平臺研究”（ZD17144）。

作者簡介：程雪（1996-），吉林長春人，本科，學(xué)士學(xué)位，軟件工程專業(yè)。

為通訊作者endprint