智慧校(xiao)園班級考勤(qin)點(dian)名(ming)系統(tong)

一.1 背景及需求

一.1.1 應用背景

《國家教(jiao)育事業發展“十三五”規(gui)(gui)劃(hua)》為(wei)各學校校園信息(xi)化(hua)建設指明了方向(xiang)，規(gui)(gui)劃(hua)中明確指出“支持有(you)條件的(de)(de)地(di)方推行(xing)小班化(hua)教學，鼓勵(li)普通高中實行(xing)“選(xuan)課(ke)制(zhi)(zhi)(zhi)”、“走班制(zhi)(zhi)(zhi)”，開設多樣優質(zhi)的(de)(de)選(xuan)修課(ke)程”，隨(sui)著浙江和上海等(deng)地(di)高考(kao)改革(ge)的(de)(de)試點(dian)，走班制(zhi)(zhi)(zhi)教學越(yue)(yue)來越(yue)(yue)普遍，該制(zhi)(zhi)(zhi)度下(xia)的(de)(de)學生考(kao)勤管(guan)理問題突出，亟(ji)待解決。

基于校園智慧管理以RFID電子學(xue)生證考勤(qin)技(ji)術正在(zai)悄(qiao)然進(jin)入校園(yuan)，走進(jin)課堂(tang)中。

一(yi).1.2 業務現狀

當前在學生的考勤管理方面，問(wen)題突出，有待解決：

1) 無自動化點名手段

目前大部分學(xue)校(xiao)采用的(de)(de)是口頭(tou)點名答到(dao)(dao)(dao)、紙質(zhi)簽到(dao)(dao)(dao)等傳統點名方式，學(xue)生代(dai)答到(dao)(dao)(dao)、代(dai)簽到(dao)(dao)(dao)的(de)(de)現象(xiang)時有發生。對(dui)(dui)于走班制課(ke)堂、大班教學(xue)課(ke)堂，老(lao)師難以認(ren)清(qing)每一(yi)個學(xue)生，對(dui)(dui)于此類現象(xiang)愛莫能助。而(er)且這些傳統的(de)(de)點名手段會占用不少教學(xue)時間，影響(xiang)正常的(de)(de)教學(xue)進度(du)。因此迫(po)切希望有一(yi)種(zhong)能自動(dong)識別(bie)比對(dui)(dui)的(de)(de)新系(xi)統。

2) 異常(chang)情況(kuang)不便補錄(lu)

不少學校重視學生的(de)考(kao)勤(qin)工作，點(dian)名(ming)(ming)的(de)結果會(hui)與學生的(de)平時(shi)成績掛(gua)鉤。一般上課前(qian)往往只點(dian)名(ming)(ming)一次(ci)，臨時(shi)有事，錯過點(dian)名(ming)(ming)時(shi)間的(de)學生往往會(hui)按照缺勤(qin)處(chu)理，然而(er)這(zhe)樣(yang)會(hui)打消學生上課的(de)積極性，難以公平的(de)進(jin)行考(kao)勤(qin)。迫切希望(wang)系(xi)統能夠靈活設置考(kao)勤(qin)點(dian)名(ming)(ming)策略、多次(ci)點(dian)名(ming)(ming)。

3) 無統一的管(guan)理平臺

傳統(tong)的考(kao)(kao)勤(qin)點名(ming)方(fang)式無法將每一間課(ke)堂、每一堂課(ke)的考(kao)(kao)勤(qin)數據匯總(zong)起來；無法對(dui)各個班級、各個學(xue)院的考(kao)(kao)勤(qin)情況進行對(dui)比；無法隨機導出考(kao)(kao)勤(qin)結果；無法查詢每一個學(xue)生的考(kao)(kao)勤(qin)記錄(lu)。總(zong)之(zhi)，缺(que)乏一個可靈活管理的平臺。

一.1.3 需求分析

結合實(shi)際需要，用戶(hu)提(ti)出如下幾(ji)點(dian)需求：

1) RFID電子學生證(zheng)考(kao)勤自動點名

傳統的課堂點(dian)(dian)名方式問題較多，不(bu)僅點(dian)(dian)名效率較低，而(er)且會(hui)占用(yong)正常(chang)上課時(shi)間。點(dian)(dian)名系統運用(yong)最新的RFID電子(zi)學(xue)生證考勤(qin)技術(shu)，自動分析出每一個學(xue)生的出勤(qin)情(qing)況(kuang)，無需(xu)任課老師(shi)人(ren)工(gong)干預。

2) 自動點名準確率(lv)高100%

點名(ming)系(xi)統應該運(yun)用(yong)最新的基于RFID電子(zi)學(xue)生證考勤(qin)的準(zhun)確(que)率，確(que)保能(neng)夠(gou)反饋實際(ji)出(chu)勤(qin)情況。

3) 平臺(tai)可(ke)以管理查詢

平臺支持對(dui)系統所用到的設備(bei)進行集中管(guan)理每間(jian)教室、每一節課的考(kao)勤數據，以圖形化的界面展現點名結果，并且可(ke)以根據時間(jian)查詢(xun)點名數據，支持導出考(kao)勤數據。

一.1.4 總體目(mu)標

課堂RFID電(dian)子(zi)學生證考勤系統基于物聯網(wang)識(shi)別技術設計，其總體(ti)設計目(mu)標為：

1）通過部署在教(jiao)室的RFID智能網關在上課期(qi)間對(dui)學生(sheng)RFID電子學生(sheng)證進行比對(dui)分析(xi)，并將(jiang)學生(sheng)出勤信息實時反(fan)饋給教(jiao)師；

2）系(xi)統(tong)將點名結果(guo)數據進行(xing)統(tong)計，方便學校(xiao)各級(ji)人員查詢和管理出勤數據，建立起一個(ge)完整準(zhun)確的課堂(tang)RFID電子學生證考勤系(xi)統(tong)。

一.2 系統總體思(si)路(lu)

本(ben)方案設計思(si)路如(ru)下(xia)：

1）部(bu)署在(zai)教室的RFID智能網關在(zai)上(shang)課期間對學生RFID電子學生證進(jin)行掃描；

2）RFID電子學生證(zheng)服(fu)務(wu)器對(dui)上傳的數(shu)據進行比對(dui)分析；

3）最后將(jiang)比(bi)對信息反饋給教(jiao)師(shi)，便(bian)于老師(shi)實時得知學生(sheng)的出勤情況；

4）教師可在課余時間對未到人(ren)員進行(xing)二次(ci)確認；

5）此(ci)外，系統自動完成出(chu)勤(qin)(qin)數據的(de)記錄(lu)和(he)統計，學校(xiao)各級(ji)人(ren)員可查詢、導出(chu)出(chu)勤(qin)(qin)數據，建(jian)立起一個完整準(zhun)確的(de)課堂RFID電子學生證考勤(qin)(qin)點名(ming)系統。

一.3 系統總體設(she)計

一.3.1 總體架(jia)構(gou)

一.3.1.1 系(xi)統(tong)拓撲

圖(tu)1. 系統拓(tuo)撲(pu)圖

一.3.1.2 系(xi)統組成

課堂RFID電子學生(sheng)證(zheng)考(kao)勤系統包括教室端、中(zhong)心端和平臺端。

? 教室端部署RFID智(zhi)能網關對學(xue)(xue)生(sheng)進行RFID電子學(xue)(xue)生(sheng)證進行掃描，并將(jiang)RFID電子學(xue)(xue)生(sheng)證數據上(shang)傳；

? 中心端部署RFID電子(zi)學生(sheng)證服(fu)務器與平(ping)臺服(fu)務器，實現RFID電子學生證的(de)比對(dui)分析及平臺的(de)部(bu)署(shu)；

? 平(ping)臺(tai)端實現(xian)業務應用，對課堂RFID電(dian)子(zi)學生證考勤系統的數據進行管理，可實現人員信(xin)息(xi)導入、人員信(xin)息(xi)查詢、點名出(chu)勤數據查詢和導出(chu)等功(gong)能；

一.3.2 系(xi)統功能

一.3.2.1 自(zi)動(dong)點名(ming)

課堂RFID電子學(xue)生(sheng)證考(kao)勤系統以RFID電子學(xue)生(sheng)證技(ji)術為基礎，部(bu)署在教室的(de)RFID電子學(xue)生(sheng)證讀卡(ka)器(qi)在上課期間對(dui)學(xue)生(sheng)進行自(zi)動識別，從(cong)而實現點名(ming)的(de)自(zi)動化(hua)，不需人工參(can)與即可(ke)完成(cheng)學(xue)生(sheng)點名(ming)，有效(xiao)解決點名(ming)占(zhan)用課堂(tang)時間的(de)問題。

一(yi).3.2.2 實時反饋

教(jiao)師可(ke)實時查看點(dian)(dian)名的(de)(de)結果，掌(zhang)握學(xue)生的(de)(de)到勤(qin)情況，得知已到學(xue)生和未(wei)到學(xue)生的(de)(de)相關信息(xi)。針對未(wei)到的(de)(de)學(xue)生，教(jiao)師可(ke)在課間進行確認，防止出現因長時間不抬(tai)頭造成的(de)(de)漏點(dian)(dian)問題(ti)。

一.3.2.3 出勤查(cha)詢

系統可自動記(ji)錄(lu)和統計(ji)學生的出勤數據(ju)，學校各級(ji)人(ren)員可在(zai)校園綜合(he)信息綜合(he)管(guan)理平臺上對出勤數據(ju)進行(xing)查詢，同時系統具有(you)導出出勤數據(ju)的功能。

一(yi).3.2.4 RFID電子學生(sheng)證點名，降低代喊到現象

由系統通過(guo)RFID電子學(xue)(xue)生(sheng)證(zheng)完成自(zi)動點名(ming)，無需教師人工喊道，杜(du)絕代(dai)喊到現象，提高(gao)學(xue)(xue)生(sheng)到課率。

一.4 系統(tong)建設

一(yi).4.1 教室端(duan)

一.4.1.1 概述

教室部署的(de)RFID電子學(xue)生證考勤智能網關實現學(xue)生RFID電子學(xue)生證的自動識別(bie)。

一.4.2 中心(xin)端

一(yi).4.2.1 概述

根據不同(tong)的教室數量，在(zai)項目選用(yong)不同(tong)的RFID電(dian)子學(xue)生證比對服務器以滿(man)足點名(ming)需求(qiu)。

 

一.5 管理平臺

一.5.1 平臺總體架構

一.5.1.1 平安校(xiao)園綜(zong)合管理平臺

平(ping)安校園綜合(he)管(guan)理(li)平(ping)臺(tai)（帶(dai)平(ping)臺(tai)管(guan)理(li)服務器），實現整體把控、智能統(tong)計，從而使得學校點名(ming)出勤數(shu)據(ju)管(guan)理(li)工作可輕(qing)松高效(xiao)地完成，很好地滿足(zu)了高教(jiao)高效(xiao)工作的需求。

圖2. 平安校園綜合管理(li)平臺

一.5.1.2 平臺架構特點(dian)

一.5.1.2.1 業務與能力分離構建(jian)

業務層是直接與用戶交(jiao)互(hu)的(de)(de)一層，其特點(dian)是變(bian)化快、交(jiao)互(hu)性要(yao)求高(gao)(gao)(gao)、復用性低；但是能力(li)(li)以組件為邊(bian)界(jie)，各個(ge)組件能提供相對完整的(de)(de)能力(li)(li)，具有(you)高(gao)(gao)(gao)可復用，穩定等特點(dian)，為了使(shi)高(gao)(gao)(gao)速(su)變(bian)化的(de)(de)需求不會造成(cheng)穩定能力(li)(li)的(de)(de)大量重構，需要(yao)業務和能力(li)(li)的(de)(de)分離構建(jian)；

當前系統以集成平臺為(wei)能(neng)力(li)(li)層(ceng)分界(jie)線(xian)，其(qi)上層(ceng)為(wei)業務層(ceng)，它自(zi)己為(wei)能(neng)力(li)(li)提供層(ceng)，其(qi)自(zi)身提供基礎能(neng)力(li)(li)，同時聚合(he)其(qi)他組件能(neng)力(li)(li)，改(gai)架構在保證低耦合(he)，高穩(wen)定的情況下，適應高速變化的需求帶來的頻繁業務改(gai)動(dong)。

一.5.1.2.2 能力組(zu)件化(hua)&服務化治理

所謂(wei)服務(wu)，就是可以單獨(du)運行，并(bing)且對(dui)(dui)外提供獨(du)立但是相對(dui)(dui)完整的(de)功能集的(de)一(yi)種形式(shi)。組件(jian)較服務(wu)來(lai)說粒度更細，同時(shi)不能單獨(du)運行。組件(jian)化和服務(wu)化即將系統拆分為相對(dui)(dui)獨(du)立的(de)服務(wu)或者組件(jian)。能力(li)組件(jian)化&服務化優勢(shi)在于：

1、復用(yong)變得更加容易

2、維護變成(cheng)以組件或服(fu)務為單位，更加容易

3、擴(kuo)展變得(de)容(rong)易，只(zhi)需增加(jia)組件或(huo)者服務(wu)即可

4、穩定性得以提(ti)高

5、系統健壯性加強(qiang)，整個系統不會因(yin)單個組件或服務問題而(er)崩潰

一.5.1.2.3 統一(yi)用戶(hu)權限認證

用戶統(tong)(tong)一(yi)在集成(cheng)平臺注冊，由集成(cheng)平臺統(tong)(tong)一(yi)管理(li)和認證(zheng)，使(shi)用統(tong)(tong)一(yi)用戶，可以讓各(ge)個業務系統(tong)(tong)公(gong)用一(yi)個賬(zhang)號，只需單點登陸即可訪(fang)問(wen)各(ge)個業務子(zi)系統(tong)(tong)

一.5.2 平臺(tai)功能

一.5.2.1 考勤結果(guo)查詢

支持教師根(gen)據自(zi)己的課表查看每個課程的學(xue)生(sheng)到課情況：

一.5.2.2 考勤結果

上課過程中，考勤界面可展示考勤結果，同時支持教師對(dui)部分已到但(dan)未被識別(bie)出來(lai)的學生(sheng)手(shou)動補簽：

每節課結(jie)束后(hou)，考勤結(jie)果展示界面可顯示是否(fou)到課或者(zhe)手(shou)動補簽：

一.5.2.3  統計分析(xi)

考勤(qin)結果(guo)支持多種維度的查詢：

一.5.3 平臺特色(se)

一.5.3.1 架構特點

一.5.3.1.1 統一用戶認證

在核心能(neng)力層(集(ji)成平臺)統一(yi)進行單點登陸，權限(xian)認(ren)證，如集(ji)成我們(men)其他系(xi)統，可真正的做到一(yi)個賬號(hao)多(duo)個系(xi)統。

一(yi).5.3.1.2 基礎能力延伸

基礎能(neng)力(li)(li)可通過單(dan)獨封(feng)裝組件(jian)或(huo)服務(wu)的(de)形式接入到核(he)心能(neng)力(li)(li)層，是的(de)核(he)心能(neng)力(li)(li)層不僅支(zhi)持內部開發的(de)組件(jian)，同時支(zhi)持第三(san)方的(de)組件(jian)接入，保證了能(neng)力(li)(li)的(de)可擴(kuo)展性。

一.5.3.2 技術特點

一.5.3.2.1 集成(cheng)性(xing)好

架(jia)構分層清晰，擁有(you)統一用(yong)戶認證(zheng)，集(ji)中用(yong)戶、權限(xian)、應用(yong)、日(ri)志等管理；組(zu)件拆裝方便，業(ye)務(wu)系統接入(ru)和調用(yong)簡單(dan)。

一.5.3.2.2 安全(quan)性(xing)好

系(xi)統各(ge)個組件均符合(he)公司安全實驗室標準，web組件通過(guo)NMAP NETWORK SCANNING、NESSUS、綠(lv)盟、APP SCAN、WVS等多級安全掃描(miao)工具掃描(miao)。對重要功能(neng)設置多級密碼(ma)保護，防止用戶惡(e)意操作。

一.5.3.2.3 穩定(ding)性好(hao)

系(xi)統各個組件(jian)所用技(ji)術皆為業界主流、開源、企業級(ji)開發(fa)(fa)技(ji)術，成(cheng)熟(shu)穩(wen)定，久經考驗(yan)。發(fa)(fa)布之(zhi)前經過(guo)四輪嚴密(mi)質量測(ce)試，以確保用戶能夠穩(wen)定使用。

一.5.3.2.4 擴展性好

支持業務擴展和能(neng)力擴展，設備(bei)(bei)也(ye)可(ke)通過添加(jia)設備(bei)(bei)接入層進行擴展。

一.5.3.2.5 維護性好

一(yi)鍵安裝、備份、升級(ji)平滑，安裝包提(ti)供基本維(wei)護(hu)功(gong)能(neng)，同(tong)(tong)時集成平臺提(ti)供應(ying)用，接口的(de)統一(yi)維(wei)護(hu)；系統有(you)較完(wan)整系統日(ri)志，接口日(ri)志。信(xin)息(xi)發布系統同(tong)(tong)時有(you)完(wan)整設備維(wei)護(hu)功(gong)能(neng)。

一(yi).5.3.2.6 合理性

在系統設計時，充(chong)分(fen)考(kao)慮系統的(de)容量及功能(neng)的(de)擴充(chong)，方(fang)便(bian)系統擴容及平滑升級(ji)。功能(neng)需求通過各個方(fang)面的(de)來源進行分(fen)析，歸納(na)，合(he)并，尤其在競品上已有(you)的(de)功能(neng)進行改良和優化。硬件層面，信息(xi)發布屏(ping)擁(yong)有(you)主流觸摸屏(ping)的(de)功能(neng)，設計符合(he)學生、教師的(de)使(shi)用習慣。