一種教師用智能點到系統的設計與實現

李敏 陸莎 常旺 李晨波

摘要：概要地介紹了一種方便實用的教師課堂點到系統，重點介紹了該系統軟件的設計與實現方法，以及簡單的用戶使用說明。

關鍵詞：點到;管理系統;.NET;移動APP

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）02-0144-02

0 引言

教師在課堂上點名是教師對課堂和學生負責任的表現，可以有效的避免學生出現逃課的現象，對于養成學生在學生階段良好的習慣有很大的幫助，但傳統的點名方式要花很長的時間和精力，而且會出現冒名頂替的現象，嚴重影響老師的上課情緒;對結果的統計也嚴重不方便，在點名簿上畫滿了各種標簽，通常還會出現忘帶點名簿的情況，對老師的身心都是極大的傷害。隨著計算機技術的發展，出現了相應的簽到考勤系統，有指紋考勤、無人值守的攝像機人臉識別考勤等等，但是總的來說因為其自身的技術缺點或成本劣勢，讓系統的實用性大打折扣，依舊無法滿足教師日常點名的需求。

目前，互聯網技術已經發展到了相當的高度，智能設備基本上人手一部，只需要將點名APP安裝在老師的手機中，在上課時，拿出手機給學生拍一張照片，即可與后臺聯合，統計出哪些學生來上課，哪些學生缺課，當然針對學生遲到、早退的現象，也有相應的操作。這是一款有人值守的系統，能夠完全體現教師的能動性，是有感情的系統，既節約了時間和精力，還不至于像無人值守系統那樣冷冰冰。老師可以通過自己的權限登錄系統后臺，查看每個班級每節課的出勤數據和學生照片，考勤不僅僅是一堆冰的數據，更是一段回憶。

1 系統簡介

智能點到系統通過前端采集識別裝置和后端管理系統兩部分組成，系統的配置為：每個老師一部手機（聯網、有高清攝像頭），一臺服務器及一套點到管理軟件。使用方法：老師在上課時，打開【點名】APP，對準學生等完全識別出所有學生的面孔并鎖定后，點擊“點名”按鈕即可，終端會自動抓拍并識別，并將識別結果及班級信息傳送到后端服務進行人臉匹配，匹配完成后將統計的結果返回終端，顯示在主界面上，并對缺席人員做單獨突出顯示，方便下一步操作;定期考核時，老師通過權限登入后端系統頁面，可以查看每個學生的每節課的考勤記錄和上課面貌和姿態，并生成報表和相冊。

2 功能介紹

系統主要由初始數據設置、教務數據錄入、點到數據管理和系統設置等幾大模塊組成。

（1）初始數據設置：班級管理、教師管理、學生管理;（2）教務數據錄入：課程管理，學生請假登記;（3）點到數據管理：點到查詢、點到統計、制作相冊等;（4）系統設置：權限管理、數據備份、數據恢復、日志管理、數據刪除等。

3 軟件實現

3.1 系統架構設計

該系統通過前端采集識別裝置和后端管理系統兩部分組成，前端采集系統是老師在上課前采集在課學生的面部數據，通過網絡傳送到后臺的終端設備，在這里不做詳細介紹，該文檔主要介紹后端管理系統軟件的實現方法。

系統使用B/S架構，采用ASPX.NET開發，開發語言為C#，數據庫兼容SQL Server2012和SQLite兩種方式，因此采用三層軟件架構設計;采用三層架構后，表現層通過統一的接口向數據訪問層發送請求，業務邏輯層將請求按照一定的邏輯規則處理后進入數據庫操作，然后將從數據庫返回的數據集合封裝成對象返回給表現層。通過這樣的數據處理流程，用戶表現層可以不知道數據庫的結構，只要維護與數據訪問層的接口（業務鏈路層）即可，這種方式在一定程度上可以提高數據庫的安全性，同時降低了對表現層開發人員的要求。

3.1.1 系統架構

如圖1所示老師通過手持采集終端，獲取到在課生成的人臉識別信息后將其發送到平臺服務器進行身份比對，并根據比對的結果生成考勤數據返回到手持采集終端，在手持終端上通過圖形的方式準確地顯示，一目了然。缺勤的學生信息單獨顯示，方便老師對這些數據進行核驗。

3.1.2 軟件架構

采用三層架構模式，結構如圖2所示。

三層架構模式的功能描述如表1所示。

3.1.3 功能模塊

根據上述分析，可以畫出系統的功能快圖。本系統有管理員和普通教師用戶兩個角色，分別對其功能模塊加以描述[1]。如圖3、圖4所示。

3.2 數據庫設計和實現

本系統實體主要有老師、課堂、活動、學生，老師與課堂為1對N的點名關系，老師與活動為1對N的點名關系;學生與課堂和活動分別為N對1的簽到關系。其中老師用戶和學生用戶是本系統點名和被點名（簽到）的互動實體，但兩實體的互動不直接完成，而是分別通過課堂實體和活動實體來過渡，即老師用戶創建課堂后，對課堂執行拍照操作;后臺通過數據比對從而完成點名和被點名的流程[2]。

本數據庫由老師用戶表、學生用戶表、課程信息表、點名信息表、公告信息表、請假信息表等等組成，每一部分根據不同的要求表格不同。

4 結語

本教師用智能點到系統，能夠滿足通用教師課堂的點名簽到場景，減輕了教師點名以及學生會查課的負擔，大大節省了課堂點名時間，提高了課堂時間利用率。該系統加以進一步的更新完善和加速，便可推廣到各個高校，智能手機的不斷普及與發展，也將為其普及帶來巨大市場。

參考文獻

[1] 趙靚，張玉.基于WiFi熱點的手機簽到系統設計[J].電腦編程技巧與維護 2017，（06），59-61.

[2] 劉聲.四川建院課堂刷臉簽到系統的設計與實現[D].成都：電子科技大學，2018.

Design and Implementation of? an Intelligent Point to System for Teachers

LI Min， LU Sha， CHANG Wang， LI Chen-bo

（Gansu Institute of? Mechanical and Electrical Technology， Tianshui? Gansu? 741001）

Abstract：This paper introduces a kind of convenient and practical teacher classroom point to system， with emphasis on the design and implementation of the system software， as well as simple user instructions.

Key words：click to; management system; .net; mobile app