徐 進(jìn) 蔣康麗

(1.嘉興學(xué)院，浙江 嘉興314001；2.嘉興南湖學(xué)院，浙江 嘉興314001)

1 研究背景

2020年教育部部長陳寶生在全國教育工作會議上的講話中明確指出“加快教育信息化步伐”“要切實辦好高校思想政治工作網(wǎng)，在立好辦網(wǎng)之魂、強(qiáng)化能力建設(shè)、鞏固壯大陣地、改進(jìn)傳播方法等方面下功夫，發(fā)揮其在提升思政工作質(zhì)量、構(gòu)建一體化育人體系方面的重要作用”。

目前課堂教學(xué)仍是高校學(xué)生獲得專業(yè)知識的主要途徑，為保持良好的課堂教學(xué)環(huán)境和教學(xué)秩序，提高教學(xué)質(zhì)量與效果，高校普遍采用課堂考勤的方式進(jìn)行教學(xué)統(tǒng)一管理，但高校大學(xué)生逃課的現(xiàn)象仍十分突出，尤其是公共基礎(chǔ)課，此類現(xiàn)象更為嚴(yán)重。綜觀以往研究，不少學(xué)者針對學(xué)生逃課現(xiàn)象的原因及對策進(jìn)行研究，他們認(rèn)為高校學(xué)生逃課的原因主要集中于學(xué)生個體、教師水平、學(xué)校管理三大層面，并提出針對性解決對策，包括加強(qiáng)學(xué)生思想政治教育、提升教師教學(xué)水平、提高學(xué)校管理水平[1-2]?；诖耍咝榻鉀Q學(xué)生曠課、逃課問題也積極開展課堂考勤管理體制改革探索、教師師風(fēng)師德建設(shè)、學(xué)生思想政治教育，并以課程考勤管理為切口，重點改進(jìn)高校教學(xué)管理體制，保證正常的教學(xué)活動。

因此，以人臉識別技術(shù)為基礎(chǔ)，開發(fā)出一套基于有感與無感相融合的學(xué)生課堂考勤管理服務(wù)系統(tǒng)，是解決高校學(xué)生課堂考勤問題的有效解決方式之一，該系統(tǒng)具有科學(xué)實用、具備教育功能的特點，是高校真正需要的考勤管理系統(tǒng)[3]。通過人臉識別無感考勤的應(yīng)用，在師生無需任何操作下即可快速實現(xiàn)精準(zhǔn)考勤，并將有感考勤作為室外課堂、會議活動等特殊場景下的有效補(bǔ)充，通過數(shù)據(jù)采集、分析，并將各班考勤情況反饋至學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、管理人員、任課教師和輔導(dǎo)員等，將極大提高學(xué)校管理效率，學(xué)生對于自己的出勤情況也可通過小程序或網(wǎng)頁輕松查詢，該智慧考勤服務(wù)平臺為學(xué)生、教師、管理人員提供了集信息共享、互動反饋綜合服務(wù)平臺。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)主要利用人臉識別與定位檢測相結(jié)合的方式，依據(jù)學(xué)校不同課室的排課表自動計算學(xué)生考勤情況，并生成完整的多維數(shù)據(jù)與完善的綜合考勤報表[4]。學(xué)生與老師可通過PC端或微信小程序查看自己或班級的考勤情況。系統(tǒng)總功能圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總功能圖

2.2 功能模塊介紹

系統(tǒng)主要分為無感考勤，有感考勤，請銷假和一人一課表四個模塊，功能介紹如下：

2.2.1 無感考勤模塊

無感考勤是本系統(tǒng)的主要考勤方式，通過教室部署人臉抓拍相機(jī)，在上課期間，攝像機(jī)每7秒都會對教室的一塊場景進(jìn)行重點抓拍，每3分鐘完成一次教室的整體輪巡。抓拍的照片會實時傳送到分析服務(wù)器上，并借助人臉識別算法實現(xiàn)考勤記錄。整個無感考勤過程，師生無需任何操作。

2.2.2 有感考勤模塊

有感考勤分為掃二維碼簽到，隨機(jī)序列簽到，手動補(bǔ)簽與自定義點名四個功能。掃二維碼簽到與隨機(jī)序列簽到是教師通過微信小程序發(fā)起簽到，系統(tǒng)會根據(jù)教師發(fā)起模式為每一次考勤活動分配了一個唯一的二維碼或數(shù)列，簽到人員直接用手機(jī)掃描該二維碼（輸入數(shù)列）即可完成考勤。適用于室外課堂、會議活動等場景的考勤，也可作為無感考勤的有效補(bǔ)充[5]。手動補(bǔ)簽是針對個別未參與考勤的人員，提供事后補(bǔ)簽的方式。針對學(xué)生未帶手機(jī)、手機(jī)電量用完、手機(jī)無網(wǎng)絡(luò)、人臉底圖不清晰、學(xué)生長時間低頭無法被抓拍、忘記參與考勤等異常情況導(dǎo)致自動考勤失敗的問題，提供當(dāng)場手動補(bǔ)簽方式。也支持學(xué)生微信小程序主動發(fā)起補(bǔ)簽申請，任課老師審核通過后即可變更考勤狀態(tài)，實現(xiàn)手動補(bǔ)簽。自定義點名支持用戶自主創(chuàng)建各類考勤場景，實現(xiàn)無花名冊點名，針對點名人自主創(chuàng)建的考勤場景，允許用戶自主設(shè)定點名時間和地點，由系統(tǒng)定時自動開啟點名。

2.2.3 請銷假模塊

請銷假模塊通過學(xué)生發(fā)起請假，經(jīng)學(xué)院輔導(dǎo)員批準(zhǔn)后，系統(tǒng)在后臺修改學(xué)生狀態(tài)為請假，系統(tǒng)會對請假的學(xué)生在考勤模塊中的缺課異常狀態(tài)自動進(jìn)行修正。當(dāng)學(xué)生進(jìn)行銷假時會根據(jù)GPRS定位，判斷學(xué)生是否已安全回到學(xué)校。銷假完成，重新開啟該學(xué)生考勤系統(tǒng)。

2.2.4 一人一課表模塊

一人一課表模塊是學(xué)生與老師均可以通過微信小程序查看到自己本周所需要上課的課表.

2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

系統(tǒng)支持在PC端、微信小程序端匯總顯示多個維度的考勤數(shù)據(jù)，包括全校、系部、專業(yè)、年級、課程、班級、教師、學(xué)生在課堂、會議、活動等場合的出勤記錄和統(tǒng)計值（簽到率、出勤異常人次、缺勤人次、遲到人次、早退人次等）；支持團(tuán)體出勤排名；支持查看學(xué)生出勤詳情；支持設(shè)置預(yù)警條件和查看考勤告警。所有數(shù)據(jù)均支持excel表格導(dǎo)出，方便學(xué)校管理，考勤統(tǒng)計數(shù)據(jù)也可以作為教學(xué)診改/教學(xué)督導(dǎo)的一項考核標(biāo)準(zhǔn)，例如為評獎評優(yōu)、或者班級創(chuàng)優(yōu)等提供一些數(shù)據(jù)支撐。

3 數(shù)據(jù)對接實現(xiàn)

與教務(wù)系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行對接，在校數(shù)據(jù)中心建立中間庫，數(shù)據(jù)在經(jīng)過處理后，實時同步到考勤系統(tǒng)與硬件支持平臺數(shù)據(jù)庫中，具體如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)對接示意圖

表1 數(shù)據(jù)對接來源

4 服務(wù)器端實現(xiàn)

系統(tǒng)服務(wù)器端架構(gòu)應(yīng)用C/S和B/S模式，在微信小程序端與服務(wù)器進(jìn)行交互時應(yīng)用C/S模式，在PC端操作時應(yīng)用B/S模式[6]。本系統(tǒng)服務(wù)器的整體架構(gòu)如圖3所示。

圖3 考勤服務(wù)器整體架構(gòu)

系統(tǒng)主要由nginx服務(wù)器和Oracle數(shù)據(jù)構(gòu)成，使用了目前最先進(jìn)的微服務(wù)架構(gòu)，提升了服務(wù)的靈活性和擴(kuò)展性，使用終端設(shè)備主要有電腦和手機(jī)。手機(jī)端采用微信小程序的方式，免去了下載App的麻煩。

數(shù)據(jù)庫根據(jù)系統(tǒng)功能設(shè)計，選擇了Oracle作為數(shù)據(jù)庫，并在數(shù)據(jù)庫中建立了114張表。

圖4

5 結(jié)語

有感與無感相結(jié)合的智慧考勤系統(tǒng)，在一定程度上為高校實現(xiàn)精細(xì)化教學(xué)管理提供支持，同時也為加強(qiáng)高校大學(xué)生思想政治教育和學(xué)生管理工作提供了一種新型模式。即簡化管理部門工作流程，又系統(tǒng)高效加工處理課程信息，尤其通過考勤系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)，學(xué)院相關(guān)部門能及時對經(jīng)常逃課的個別學(xué)生進(jìn)行談話教育，了解學(xué)生的課堂出勤情況及逃課真實原因，降低學(xué)生逃課率，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)態(tài)度及價值觀，并幫助學(xué)生解決實際問題，預(yù)防教學(xué)和學(xué)生管理事故的發(fā)生，幫助高校大學(xué)生成長成才。