黃繼梅

(南昌航空大學(xué)科技學(xué)院,江西 南昌330000)

在高校中，學(xué)生的考勤是學(xué)分取得的一個(gè)重要指標(biāo)，也是學(xué)風(fēng)建設(shè)的重要影響因素，與一般的企事業(yè)單位相比,高校的日?？记诠ぷ骶哂休^多的特殊情況,例如學(xué)生數(shù)量很多、參與考勤的學(xué)生數(shù)量較大、考勤時(shí)間很短、教師識別能力有限等特點(diǎn)，這些均增加了高校日?？记诠ぷ鞯碾y度。因此,如何提高考勤工作的效率與質(zhì)量是很多高校日常管理工作中面臨的一項(xiàng)重要問題。

目前我國大多數(shù)高校在學(xué)生日?？记诠ぷ髦兄饕捎玫囊廊皇侨斯た记诜绞?，這種考勤方式雖然能起到一定的作用,但問題也很突出。例如學(xué)生人數(shù)多，考勤占用了很多教學(xué)時(shí)間，使得考勤效率低；老師并不認(rèn)識每一位學(xué)生,有可能存在冒名頂替代考勤現(xiàn)象等，這樣對高校正常教學(xué)秩序以及教學(xué)質(zhì)量帶來了嚴(yán)重的負(fù)面影響,同時(shí)也降低了學(xué)生自身的組織性以及紀(jì)律性，對于高校校風(fēng)與學(xué)風(fēng)的建設(shè)十分不利。因此,傳統(tǒng)的點(diǎn)名考勤方式不適用于學(xué)校的考勤需求。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，特別是人臉識別技術(shù)的發(fā)展，將人臉識別技術(shù)應(yīng)用到高校的教學(xué)和學(xué)生管理工作中去，技術(shù)已經(jīng)不是問題?；谌四樧R別的課堂考勤系統(tǒng)就是針對上文中提到的高校學(xué)生考勤中的諸多問題，減輕了老師的負(fù)擔(dān)、縮短了考勤的時(shí)間、杜絕冒名頂替代考勤現(xiàn)象等，提高學(xué)生考勤管理工作的效率以及效果。

1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用微信小程序的形式實(shí)現(xiàn)了使用人臉識別技術(shù)在高校學(xué)生考勤中的應(yīng)用，它的主要功能模塊分為：信息錄入模塊、刷臉考勤模塊、考勤結(jié)果模塊和考勤統(tǒng)計(jì)模塊。

當(dāng)教師打開該軟件后，根據(jù)教師課表在系統(tǒng)中設(shè)置好授課時(shí)間和所授班級，系統(tǒng)內(nèi)部后臺會(huì)自動(dòng)導(dǎo)入學(xué)生名單;在上課前教師可以通過現(xiàn)場多次拍照后并將照片上傳至相應(yīng)的課程安排表中；學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)通過軟件選擇相應(yīng)的課程進(jìn)行人臉識別后將結(jié)果存儲(chǔ)在考勤結(jié)果模塊。教師可以通過考勤結(jié)果模板查詢到該次課程的學(xué)生考勤情況，然后教師可以針對缺勤的學(xué)生單獨(dú)修改為請假狀態(tài)。具體系統(tǒng)功能如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能圖

1.1 系統(tǒng)功能模塊

本系統(tǒng)分為以下幾個(gè)模塊：

1.1.1 信息錄入模塊

主要提供的功能是:管理員：登錄系統(tǒng)中后將學(xué)生及教師信息導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中，對后臺的學(xué)生及教師數(shù)據(jù)信息進(jìn)行增刪改查。教師：通過微信小程序提供的接口登錄到系統(tǒng)中后輸入相關(guān)的信息以與后臺數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配識別后綁定身份;建立個(gè)人授課信息(上課名稱、上課班級、上課時(shí)間等)。學(xué)生：通過微信小程序提供的接口登錄到系統(tǒng)中后輸入相關(guān)的信息以與后臺數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配識別后綁定身份;上傳學(xué)生本人圖像等。

1.1.2 刷臉考勤模塊

教師：在規(guī)定的上課時(shí)間內(nèi)上傳學(xué)生上課情況，根據(jù)教室上課學(xué)生人數(shù)及教室采光情況，同一時(shí)間段課程至多可以上傳5張相片。學(xué)生:在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)(課后2小時(shí)內(nèi))通過軟件打開手機(jī)攝像頭進(jìn)行人臉識別，系統(tǒng)將采集到的照片與教師上傳的照片進(jìn)行對比以標(biāo)識學(xué)生的考勤情況。

1.1.3 考勤結(jié)果情況

教師：教師在考勤結(jié)束后可以查看到課程考勤結(jié)果，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)結(jié)合實(shí)際情況對部分未能進(jìn)行考勤的學(xué)生進(jìn)行遲到早退等情況進(jìn)行標(biāo)識。學(xué)生：可以查詢到本次課程的考勤情況，如與實(shí)際不符可以與教師進(jìn)行報(bào)告，教師將在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行修改。

1.1.4 考勤統(tǒng)計(jì)模塊

教師：學(xué)期末課程教學(xué)結(jié)束后教師可以通過該模塊查詢和導(dǎo)出最終的學(xué)生考勤情況。

1.1.5 后臺管理模塊

2013年，中國灌溉排水發(fā)展中心、水利部農(nóng)村飲水安全中心按照部黨組總體部署，深入學(xué)習(xí)貫徹黨的十八大和十八屆三中全會(huì)精神,扎實(shí)開展以為民務(wù)實(shí)清廉為主要內(nèi)容的黨的群眾路線教育實(shí)踐活動(dòng)，緊緊圍繞農(nóng)村水利發(fā)展目標(biāo)任務(wù)，全力做好重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)支撐和服務(wù)工作，為提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力、保障農(nóng)村飲水安全發(fā)揮了重要支撐保障作用。

管理員:可以對整個(gè)系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行查看、修改和備份操作。

1.2 系統(tǒng)性能

1.2.1 便捷

因?yàn)楝F(xiàn)在隨著移動(dòng)設(shè)備的普及，學(xué)生和教師的智能手機(jī)的擁有率和微信使用情況為100%，所以本系統(tǒng)登錄和圖像識別部分采用目前流行的微信小程序形式進(jìn)行展示;教師查看和修改考勤情況及最后學(xué)期末導(dǎo)出考勤最終匯總結(jié)果將通過傳統(tǒng)的PC端的B/S方式進(jìn)入服務(wù)器來進(jìn)行操作;管理員也是通過B/S方式進(jìn)入服務(wù)器來對系統(tǒng)進(jìn)行操作。

1.2.2 可拓展性

為了方便該系統(tǒng)以后接入學(xué)校的數(shù)字管理平臺，在系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計(jì)的時(shí)候進(jìn)行了合理的劃分，遵循開閉原則和接口隔離原則，使模塊內(nèi)高內(nèi)聚，模塊間低耦合。

1.2.3 準(zhǔn)確性

系統(tǒng)在人臉識別檢測中要做到盡可能的準(zhǔn)確，所以本系統(tǒng)中的人臉識別模塊采用了阿里的人臉識別系統(tǒng)。

1.2.4 穩(wěn)定性

為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，本系統(tǒng)的服務(wù)器配置在阿里云上，而且系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮了所有的可能異常情況并對其作出處理，在系統(tǒng)試運(yùn)行中進(jìn)行了多次的功能測試和性能測試。

1.3 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)整體包括了管理系統(tǒng)和人臉識別兩個(gè)部分。管理系統(tǒng)部分包括登錄識別身份綁定部分、學(xué)生端、教師端和管理員端。學(xué)生端主要包括個(gè)人的身份綁定、個(gè)人信息維護(hù)、進(jìn)行人臉圖像采集、查詢考勤情況。教師端包含身份綁定、課程管理、考勤管理。管理員端主要是管理所有的數(shù)據(jù)，具有所有數(shù)據(jù)的上傳下載修改的權(quán)限。人臉識別部分主要是使用由阿里人臉系統(tǒng)提供的各種接口。

1.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用的是MySQL數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，根據(jù)功能需求分析，數(shù)據(jù)庫主要存儲(chǔ)學(xué)生和教師的信息、課程信息、考勤信息等。根據(jù)系統(tǒng)的需求及數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原則，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了學(xué)生信息表、學(xué)生班級信息表、教師信息表、課程信息表、考勤情況統(tǒng)計(jì)表、考勤信息表、考勤圖像信息表等。

1.5 系統(tǒng)操作流程

1.5.1 系統(tǒng)管理員通過學(xué)工處及人事處獲取學(xué)生及教師的個(gè)人信息后將數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)庫，如圖2。

圖2

1.5.2 學(xué)生通過微信小程序登錄系統(tǒng)后進(jìn)行身份綁定，綁定后確定角色及個(gè)人信息；在老師發(fā)布考勤任務(wù)后，學(xué)生會(huì)收到系統(tǒng)提示考勤的相關(guān)信息，學(xué)生進(jìn)行考勤后會(huì)收到是否考勤成功，如未能識別可以通過圖像進(jìn)行人工識別并將情況說明報(bào)告給任課教師，如圖3。

圖3

1.5.3 教師首先通過pc端進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行課程設(shè)置和班級設(shè)置，然后通過小程序進(jìn)行考勤任務(wù)發(fā)布；在考勤結(jié)束后可以對考勤結(jié)果進(jìn)行未識別名單修改；在學(xué)期末考勤結(jié)束后可以對相關(guān)的課程和班級考勤進(jìn)行導(dǎo)出操作，如圖4。

圖4

2 結(jié)論

通過人臉識別的考勤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對考勤的實(shí)時(shí)監(jiān)控，使教務(wù)和學(xué)生工作能夠優(yōu)化工作程序，提高工作效率。通過人臉識別的考勤系統(tǒng)，可以讓老師上課點(diǎn)名過程更加方便和正確，也同時(shí)讓學(xué)院能夠準(zhǔn)確的把握學(xué)生的考勤情況，還可以及時(shí)的進(jìn)行學(xué)生教育工作和教學(xué)管理工作的開展。通過人臉識別的考勤系統(tǒng)，可以讓學(xué)院的信息化管理工作進(jìn)一步的深化。