楊子龍，胡常偉，林冰彤，徐藝珊，劉江祺，劉駿宇

（廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，廣州 510006）

0 引言

當(dāng)今世界信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用改變了人們的社會生活環(huán)境，也改變了生活方式和行為方式，以信息技術(shù)全面推進(jìn)現(xiàn)代化，是世界各國各行各業(yè)改革的重大戰(zhàn)略選擇。20世紀(jì)90年代初，教學(xué)信息化手段作為一種輔助的教學(xué)手段，開始在我國教學(xué)中運(yùn)用，隨著電子工業(yè)的迅猛發(fā)展以及教學(xué)手段的不斷改進(jìn)，這一輔助教學(xué)手段越來越多地被應(yīng)用到教學(xué)中。

簽到作為教學(xué)的一部分，是高校最常見的應(yīng)用場景之一，在大量的大學(xué)課堂之上仍沒有實現(xiàn)信息化，使用的方法仍然是傳統(tǒng)簽到。傳統(tǒng)課堂簽到方式包括老師點名，學(xué)生紙質(zhì)簽到等方式，這兩種方式都存在耗時，不易后期處理，需要進(jìn)行二次數(shù)據(jù)整理錄入才能完成統(tǒng)計分析等缺點，占據(jù)了大量的課堂時間。隨著信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，急需一種簡單、方便的新型簽到系統(tǒng)。

在現(xiàn)有的簽到系統(tǒng)中，以陳少涌、王鉑智以及程哲豪[1-3]簽到系統(tǒng)為例，大多數(shù)簽到系統(tǒng)運(yùn)行于微信小程序之上，微信小程序是一種不需要下載安裝即可使用的微信平臺應(yīng)用，具有用完即走，無需安裝和卸載等特點，有簡潔方便的操作界面和良好的用戶體驗。但系統(tǒng)并未能把簽到和請假合并在一起，在課堂上請假另需打開請假系統(tǒng)[4]或者請假條請假，當(dāng)課堂上出現(xiàn)請假的情況，簽到系統(tǒng)間的切換或者紙質(zhì)請假條都會耗費大量課堂時間，因此一個集簽到及請假系統(tǒng)為一體的系統(tǒng)顯得尤為重要。

因此綜上問題以及現(xiàn)有簽到系統(tǒng)的優(yōu)勢，以工業(yè)工程思想[5-7]為核心對原有的簽到、請假方式進(jìn)行分析，結(jié)合微信和微信公眾號，并運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)[8-12]設(shè)計開發(fā)了一款智能簽到系統(tǒng)。通過信息化提高高校簽到、請假的效率，通過知識提高智能化請假、簽到的可行性和應(yīng)用價值。

1 現(xiàn)狀相關(guān)問題及數(shù)據(jù)

團(tuán)隊成員皆為M 學(xué)校學(xué)生，通過線下課堂統(tǒng)計，以及現(xiàn)場詢問等方法對M 學(xué)校課堂簽到進(jìn)行了全方位數(shù)據(jù)的采集，并進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，主要發(fā)現(xiàn)有簽到時間過長、代簽以及請假流程過于繁瑣3 種問題。平時簽調(diào)查結(jié)果如圖1 所示，因教師們往往會采用現(xiàn)場點名等方式檢查學(xué)生出勤狀況，這將導(dǎo)致容易出現(xiàn)代簽或通過通訊軟件通知缺勤同學(xué)趕來的現(xiàn)象，不少學(xué)生反應(yīng)大班制點名的方式太浪費時間。

圖1 M校簽到流程統(tǒng)計數(shù)據(jù)

請假作為簽到的一個特殊部分，其問題也很突出，調(diào)查結(jié)果如圖2 所示。依照M 校的請假流程，請假條需經(jīng)歷3 任對象——輔導(dǎo)員、請假人以及班委最終方可到達(dá)上課老師處，過程繁瑣，容易導(dǎo)致請假人在請假過程的一方或者多方面出錯，繼而出現(xiàn)缺勤情況出現(xiàn)。

圖2 M校簽到請假統(tǒng)計數(shù)據(jù)

2 基于秒表計時法的課程簽到功能優(yōu)化

圖3 所示為優(yōu)化前的課堂簽到流程，可以看出，教師一次只能對一名同學(xué)進(jìn)行點名，重復(fù)動作較多，課前簽到所需時間會隨著課程學(xué)員的增長而增加，在進(jìn)行大班課程時使用傳統(tǒng)簽到方法會引起較大的不便。

圖3 課程簽到流程

2.1 功能設(shè)計與分析

為解決課程簽到的痛點，利用IE 的“5W1H”提問技術(shù)，對現(xiàn)有的流程進(jìn)行分析，可以得出，部分動作是可以取消、合并、簡化。老師上課時使用學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行課堂簽到，可以高效地完成簽到流程。具體流程如下。

（1） 問：老師課堂簽到時為什么要一一點名（Why）？

答：一一確認(rèn)學(xué)生是否前來上課，準(zhǔn)確記錄學(xué)生課堂出勤情況。

（2）問：為什么要記錄學(xué)生出勤情況（What）？

答：督促學(xué)生上課，防止學(xué)生因曠課而引發(fā)成績下降。

（3）問：有無改進(jìn)方法？怎樣改進(jìn)（How）？

答：有，減少教師點名時所花費的時間，減少點名時可能出現(xiàn)的錯誤。這樣可以減少點名所需時間，優(yōu)化教師上課的效率。

如表3 中，動作3 可以使用該系統(tǒng)的“簽到” 功能來替代，避免老師重復(fù)進(jìn)行此動作；動作4 為不必要動作，使用此“簽到列表”功能可以省去；動作5 在使用此功能時也可以合并，不必依次進(jìn)行。如表1所示。

表1 優(yōu)化目標(biāo)與改善方案

（1）問：什么是代簽現(xiàn)象（What）？

答：有的學(xué)生在老師點名時為了幫助同學(xué)會假裝是本人回應(yīng)。

（2）問：為什么會出現(xiàn)代簽現(xiàn)象（Why）？

答：因為每個授課老師對應(yīng)的學(xué)生比較多，不可能記住每位學(xué)生的長相，出現(xiàn)代簽也一般發(fā)現(xiàn)不了。

（3）問：有無改進(jìn)方法？怎樣改進(jìn)（How）？

答：有，采用定位簽到，一個賬號綁定一個同學(xué)，只能本人來到簽到區(qū)域才能進(jìn)行有效簽到。

根據(jù)需求和痛點得出的對策如表2所示。

表2 爭對各個痛點對應(yīng)的對策

得出改善方案后，使用該系統(tǒng)開發(fā)出簽到功能，代替老師課前一個個學(xué)生點名的簽到方式，老師只需要使用此功能進(jìn)行相關(guān)的設(shè)定后發(fā)起簽到即可同時對所有本課程的同學(xué)進(jìn)行考勤。改善后的流程如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)簽到流程

相關(guān)頁面如圖5～6 所示。同時，除上述方法外，新增簽到記錄功能，程序能統(tǒng)計該門課學(xué)生考勤情況，方便期末考核。

圖5 老師發(fā)起簽到

圖6 學(xué)生簽到情況記錄

2.2 優(yōu)化前后對比

2.2.1 改善前的簽到形式及時長

表3 所示為優(yōu)化前簽到模塊的操作流程及時間統(tǒng)計，樣本取自于含45 名學(xué)生的課堂，樣本空間為20，取樣本平均值。由分析可知，傳統(tǒng)點名簽到方式預(yù)測時間約為215.25 s，可見花費時間較長。結(jié)合對6 個作業(yè)動作次數(shù)統(tǒng)計，結(jié)合測試現(xiàn)場的錄像，進(jìn)一步分析時間過長的原因。表中可看出，步驟3～5 出現(xiàn)的動作明顯重復(fù)較多。結(jié)合測試錄像進(jìn)一步分析，動作2 若教師對應(yīng)教更多班級，則所耗費的時間更多，因此造成多余浪費。

表3 優(yōu)化前簽到模塊操作流程

2.2.2 改善后的簽到形式及時長

使用該系統(tǒng)簽到功能對優(yōu)化后簽到模塊的操作流程及時間統(tǒng)計。由于教師在使用微信小程序匯報加工情況時的操作不依靠鼠標(biāo)與鍵盤，使用手機(jī)時的點按操作時間、掃碼時間、操作環(huán)節(jié)，受個體差異及環(huán)境影響較大。本文隨機(jī)選定20 位符合條件的典型用戶，展開了功能易用性測試，調(diào)研結(jié)果及測試設(shè)計過程如下。

（1）測試參與者

本次測試的參與者共有20 名，均為符合“典型用戶”要求的“測試員”。

（2）測試任務(wù)設(shè)計

操作完成簽到這一流程，對20位受測者執(zhí)行完全相同的測試流程。測試地點均選在教室，每一位測試者完成任務(wù)的過程都會被手機(jī)的錄屏軟件實時錄下，便于進(jìn)行分析。同時，為了便于測試后利用影像動作觀察，受測者的操作過程也會實時記錄。秒表記錄時間如表4 所示。對以上的測試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，對每個動作求平均用時如表5所示。

表4 運(yùn)用系統(tǒng)后各動作的時間 s

表5 優(yōu)化后簽到模塊操作流程

對簽到流程優(yōu)化前后進(jìn)行時間對比，如圖7 所示，通過對比得知其優(yōu)化效果顯著。由圖可知，通過使用本簽到系統(tǒng)來進(jìn)行簽到，簡化合并了冗余動作，極大地減少了簽到的總時間。簽到總共花費時間為0.5 min 左右，省去了大量不必要的重復(fù)動作，與優(yōu)化前相比節(jié)省了約1.5 min，繼而達(dá)到了優(yōu)化的效果。

圖7 簽到流程改善前后所耗時

3 基于5W1H、ECRS和流程圖分析的請假功能優(yōu)化

請假作為簽到的一個特殊部分，其問題也很突出，例如可能會存在因為學(xué)生和老師之前有其他的重要事情約時間拿假條不方便，或是因突發(fā)事故而需要請假時不便前往，導(dǎo)致學(xué)生無法獲得請假審批，進(jìn)而造成意外曠課的現(xiàn)象。即使學(xué)生通過審批，最后也要將假條交予學(xué)習(xí)委員，一來一回，造成了諸多不便?，F(xiàn)在學(xué)生請假的流程如圖8 所示。

圖8 學(xué)生請假流程

3.1 功能設(shè)計與分析

針對現(xiàn)有的流程以及問題，進(jìn)行需求分析并改善。在優(yōu)化過程中結(jié)合人機(jī)工程學(xué)、基礎(chǔ)工業(yè)工程等工業(yè)工程理論知識，運(yùn)用實驗法等技術(shù)，對原有流程進(jìn)行“5W1H”法提問，然后運(yùn)用ECRS 四原則改進(jìn)，對以上的問題進(jìn)行逐一分析，設(shè)計了一個請假功能，對請假進(jìn)行分析和優(yōu)化，以達(dá)到簡化流程的作用，從而提高效率。

在本系統(tǒng)中設(shè)計了請假功能，學(xué)生可以直接將請假信息上傳至系統(tǒng)中，省去了學(xué)生在請假流程中的兩次關(guān)鍵交互。具體的請假的優(yōu)化前后的流程如表6 所示。利用IE 的“5W1H”提問技術(shù)和“ECRS”的原則，對現(xiàn)有的流程進(jìn)行分析，從中可看出，有幾個項目是可以進(jìn)行取消、合并、和簡化的。如果學(xué)生和老師能引進(jìn)此系統(tǒng)進(jìn)行請假管理，這將使請假的過程大大簡化。具體流程如下。

（1）問：學(xué)生聯(lián)系輔導(dǎo)員做什么（What）？

答：為了拿假條。

（2）問：為什么要拿假條（What）？

答：因為授課老師憑假條了解學(xué)生的具體情況，判斷沒簽到的學(xué)生是請假還是曠課。

（3）問：有無改進(jìn)方法？怎么改進(jìn)（How）？

答：有，省去學(xué)生找輔導(dǎo)員和上交紙質(zhì)假條的步驟，改為線上請假，且授課老師能實時查看學(xué)生請假信息并及時給予審批。這樣可以減少與輔導(dǎo)員聯(lián)系和等待所需時間，優(yōu)化請假的效率。

對于表6 中步驟2、5、6、7、8、9，學(xué)生可以在本系統(tǒng)直接聯(lián)系授課老師，無需再找輔導(dǎo)員，所以這些步驟可以取消。

表6 優(yōu)化前后對比

對于步驟10、11、12，在本系統(tǒng)中只需填寫相關(guān)請假信息便可讓授課老師了解學(xué)生的動向以及快速批準(zhǔn)請假，無需等待下次上課和上交紙質(zhì)假條，所以可以簡化這些步驟。

通過以上分析優(yōu)化，本系統(tǒng)學(xué)生請假流程如圖9所示。

圖9 改善后學(xué)生請假流程

3.2 優(yōu)化效果

流程步驟減少，如圖10所示，效率提高。該功能將紙質(zhì)信息電子化，實現(xiàn)了信息的實時共享，大量縮短了學(xué)生獲取審批時所耗費的路程時間，同時減少了原有流程的信息接口，將審核請假信息的流程和接收請假信息的流程合并，減少了學(xué)生請假的步驟并提高了教師處理請假信息的效率。

圖10 優(yōu)化前后對比

3.3 根據(jù)人機(jī)工程學(xué)設(shè)計頁面

基于人機(jī)工程學(xué)]中的視覺原則、視覺特征，為保證操作頁面簡介、操作高效、保護(hù)眼睛健康，設(shè)計出相關(guān)界面。

圖11所示為教師查看學(xué)生簽到情況頁面。當(dāng)學(xué)生未簽到時，后面的顏色為灰色，簽到之后就會改變顏色，從視覺顏色的變化便于判斷請假與否，符合人機(jī)工程的視覺顏色不同刺激特征。

圖11 簽到情況頁面

圖12所示為教師發(fā)布簽到任務(wù)后，系統(tǒng)會通過公眾號推送簽到任務(wù)，學(xué)生可以直接點擊跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)頁面，這樣避免了因為沒打開系統(tǒng)而錯過簽到導(dǎo)致曠課的現(xiàn)象，符合人機(jī)工程的設(shè)計理念。

圖12 公眾號推送簽到任務(wù)頁面

4 結(jié)束語

本文通過研究分析教師和學(xué)生的教學(xué)和簽到需求，設(shè)計了一個簽到系統(tǒng)。通過信息系統(tǒng)的相關(guān)功能，簡化日常上課的簽到管理和請假申請等流程，解決了學(xué)生日常請假需要當(dāng)面給老師請假條、老師簽到點名花費大量的時間等問題，提高了效率。

同時，通過針對使用過程中遇到的系統(tǒng)易用性問題進(jìn)行剖析，設(shè)計實驗進(jìn)行功能評估與測試，以及后續(xù)不斷更新迭代，在原有簽到系統(tǒng)上增添了新的功能，例如學(xué)習(xí)功能以及本次工業(yè)工程大賽的報名和管理功能，使得系統(tǒng)在使用時，功能易用性得到了大幅度地優(yōu)化，系統(tǒng)整體上基本能夠滿足教師學(xué)生日常的簽到、學(xué)習(xí)需求。