對國內主流課程考勤系統的調查與研究

叢雨楠

摘 要 課程考勤管理是高校教學管理的重要組成部分，也是教學活動正常開展的前提。然而，傳統的人工考勤管理方式普遍存在效率低下、準確性差、考勤結果容易丟失等弊端。為了盡可能地提高考勤效率，方便任課教師實時、準確地掌握課堂學生出勤情況，研究新的考勤手段勢在必行。本文總結了國內當下幾大主流課程考勤系統的設計思想，并分析了其優缺點，對相關課程考勤系統的研究與開發工作均有很強的指導意義。

關鍵詞 課程考勤；考勤系統；主流考勤方法

中圖分類號 TP2 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）12-0116-02

課程考勤是高校對于學生管理和評測的基本依據，目前國內大部分高校仍使用比較傳統的方式進行考勤，以手工記錄的形式生成考勤信息，如：教師點名，學生簽到等，但類似方法存在以下弊端。

1）考勤效率低下，耽誤教學時間，影響教學質量。

2）無法避免考勤過程中的弄虛作假，如：學生代簽等。

3）傳統考勤結果均以紙質媒介存儲，容易丟失。

4）傳統考勤數據缺乏直觀性，數據的總結與整理需要人工介入，很難做到專業、課程、班級等多個維度的考勤數據分析與對比。

因此，傳統的考勤方式已經很難滿足高校規范化管理要求，建立現代化的智能考勤體系勢在必行。本文將主要對指紋考勤、OCR考勤、藍牙考勤、定位考勤、人臉識別考勤這五類考勤系統展開討論，分析其存在的優點與缺點，并總結科學實用的考勤系統應該具備怎樣的特點。

1 指紋考勤系統

指紋考勤系統的主要設計思想是通過對所提取的用戶指紋信息進行比對分析，從而實現用戶身份的唯一性確認。采用了生物識別技術，識別速度快、精度高，提高了考勤結果的可靠性[1]。

實現指紋識別的核心在于兩方面：首先是硬件（即指紋采集器），其次是軟件（即指紋識別算法）。由于該系統目前的主要應用場景是考生身份確認，那么在硬件方面就要求：指紋采集器能夠對用戶的指紋特征進行準確采集；而在軟件方面則要求：指紋識別算法具有高精度和低時間復雜度，能夠對前者獲得的指紋信息進行正確識別。

該系統的缺點主要體現在3個方面：第一：需要大量資金來獲取硬件支持，和使用人力相比此方法不經濟；第二：需要深厚的知識功底以開發相應的算法，開發周期較長；第三：該系統的普及型較差。而且在現實生活中，很多智能手機的屏幕不具備提取用戶指紋的功能。因此，提取用戶指紋不能依靠手機屏幕實現；如果借助手機的攝像頭對用戶指紋進行掃描，那么手機攝像頭只能提供二維圖像掃描，用戶很容易利用提前準備好的圖像進行“替簽”，因此，提取用戶指紋也不能依靠手機攝像頭實現。

2 OCR考勤系統

OCR考勤系統采用了光學字符識別技術（OCR）和嵌入式數據庫技術，體現了創新思想[2]。

該系統的實現主要依賴手機攝像頭和OCR處理引擎進行用戶信息采集，依靠手機存儲卡進行數據的隨機存儲調用，利用數據庫進行考勤數據的統計、分析、挖掘，對硬件設備條件要求極低，非常便于系統實現和普及；與此同時，該系統的簽到模式簡單，操作方便，通過掃描學生的一卡通、身份證等有效證件提取關鍵字段從而做到身份信息確認，考勤速度快。

但是，該系統不能做到對學生考勤位置的確認和對學生真實身份的確認，因為學生可以在宿舍中完成課堂簽到而且可以使用多張一卡通或者身份證為別的學生代簽，因此考勤結果的可靠性不高。

3 藍牙考勤系統

藍牙考勤系統通過借助藍牙短距離通信技術，對有效范圍內且擁有支持藍牙功能手機的學生進行驗證從而完成考勤統計[3]。

該系統的優點在于，藍牙設備成本低廉，目前電子市場95%的智能手機均配備有藍牙模塊。系統業務邏輯簡單，開發成本低，方便用戶使用，任課教師不僅可以精確地控制學生的考勤地點，還可以實時的開啟、關閉考勤統計，系統的可控性較強，獲得的考勤數據可靠性也比較高。

該系統最大的弊端在于藍牙技術的最長通信距離不能超過20m，且隨著傳輸距離的增大、遮擋物的干擾和硬件設備自身性能等綜合因素，藍牙通信的實際有效范圍不足10m，在能容納200多名學生的大教室中應用藍牙考勤系統會顯得十分吃力。

4 定位考勤系統

定位考勤系統主要依靠手機GPS定位，通過利用IP定位、瀏覽器定位、WiFi定位、基站定位等輔助定位手段來減少由室內建材等因素帶來的定位誤差，從而完成對任課教師和學生考勤位置的采集，之后采用地理位置坐標換算、相對地理位置分析技術來進行考勤結果的判定[4]。

該系統的優點同藍牙考勤系統一樣，都具備軟硬件開發成本低廉，業務邏輯簡單，方便用戶使用。但是，該系統僅能做到對學生考勤位置的確認，無法對學生的真實身份進行確認，從而為作弊提供可能。

5 人臉識別考勤系統

人臉識別考勤系統是一種以人臉識別為核心技術的課程考勤系統。人臉識別技術和語音識別技術并列作為21世紀發展最快的技術之一[5]。目前人臉識別的精度可以達到準確的分辨雙胞胎。但實現該技術的核心算法在國內僅百度一家公司享有專利。人臉識別分為二維平面圖像識別和三維立體影像識別。前者在考勤系統的應用中依然存在學生作弊的風險，后者則極大提高了學生作弊的難度，與此同時，考勤系統實現的成本也隨之提高。

6 結論

綜上所述，本文通過分析國內主流的五大類課程考勤系統的優缺點，提出科學實用的課程考勤系統應該具備如下特點。

1）科學的課程考勤系統一定具備學生真實身份的識別能力且必須采用生物識別技術，例如：三維人臉識別技術、語音分析識別技術、指紋識別技術等，以提高識別準確度。

2）科學的課程考勤系統一定具備學生考勤位置的判別能力且必須采用綜合定位技術，例如：GPS定位、IP定位、瀏覽器定位、WiFi定位等以減小定位誤差。

3）科學的課程考勤系統一定具備完善的信息安全機制。對于用戶密碼等個人隱私數據采用不可還原加密算法，例如：SHA1、MD5；對于用戶圖片等資源數據采用可恢復加密算法，例如：BASE64；對于系統重要的考勤數據等設置定期自動備份；對于明文存儲的用戶個人信息等設置嚴格的訪問和修改權限以保障系統數據的

安全。

4）科學的課程考勤系統一定具備優秀的數據統計、分析和挖掘能力。對于當堂課程的出勤情況能夠做到實時統計；對于多堂課程的考勤情況能夠保留歷史記錄；對于雜亂無章的考勤數據能夠提供清晰直觀的可視化圖表；對于不同的課程能夠分析近一個月的學生考勤狀況并提供走勢圖，為任課教師改善教學計劃提供指導。

5）科學的課程考勤系統一定擁有良好的人機交互界面，便于用戶使用且易于推廣。

參考文獻

[1]王玨輝.基于實驗室學生管理的指紋考勤系統的設計與實現[J].無線互聯科技，2017（5）：63-64.

[2]索玉秀.基于OCR技術的名片識別方法研究[D].哈爾濱：哈爾濱理工大學，2015.

[3]朱向慶，劉俊賢，林澤鑫，等.無線智能教學輔助管理系統設計[J].現代電子技術，2017，40（4）：91-94.

[4]鄭杰輝.基于手機定位的考勤管理系統的設計與實現[J].武漢職業技術學院學報，2016，15（5）：72-74.

[5]王婉清.基于人臉識別的考勤系統設計[D].南京：南京郵電大學，2016.