CN105373981A - 一种课堂考勤系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种课堂考勤系统及其方法，系统包括数据库、后台服务器和移动终端，其特征在于所述的移动终端包括教师移动终端和学生移动终端，所述的移动终端通过无线网络连接到后台服务器，所述的后台服务器通过数据库管理系统连接数据库。方法包括教室位置信息采集、教师、学生身份信息采集、课堂信息二维码生成、课堂上课签到实现、课堂签到的认定、课堂下课签到的实现。本发明很好的解决了现有考勤系统需要借助第三方设备，以及考勤过程复杂，耗时等缺点，只要智能设备安装app，具备定位传感器，能够上网等就可自动完成连续多签到过程，从而为课堂质量提升提供有力支撑。

Description

一种课堂考勤系统及方法

技术领域

本发明涉及物联网和移动互联网的交叉领域，特别是一种课堂考勤系统及方法。

背景技术

课堂质量是教学质量的核心，考勤则是促进学生到课、提升课堂效果的有效手段。传统的打卡式课堂考勤，以及“刷脸”、“图像识别”等新型考勤模式，均存在着成本，过程繁琐，甚至占用大量的课堂时间等问题；特别在评价在学生出勤、逃课、以及教师/学生的迟到、早退等客观事实数据获取方面，效率和自动化水平比较低。随着“人手一机”移动互联网潮流的发展，智能手机平台自包含传感器，结合GIS，室内外一体化定位技术GPS、GPRS等室外定位系统和RFID、WIFI、UWB等室内定位系的发展，可以实现室内位置高精度定位，本发明利用其优势，将传统的课堂考勤系统，升级为全新的互联网+课堂考勤系统。解决课程过程签到问题，提高课堂质量管理，实现教学、教师、教务的本质回归。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种低成本，高效率，高实时性，适合课堂过程考勤的考勤系统和方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种课堂考勤系统，包括数据库、后台服务器和移动终端，所述的移动终端包括教师移动终端和学生移动终端，所述的移动终端通过无线网络连接到后台服务器，所述的后台服务器通过数据库管理系统连接数据库。

所述数据库包含教师信息表、课程信息表、学生信息表、教室信息表、作息时间表、课堂信息表和签到信息表。

所述的教师信息表和学生信息表用于采集教师移动终端和学生移动终端的mac地址或sim卡号码作为唯一身份的标识；所述的课堂信息表用于采集课程、教师姓名、上课时间、上课地点生成课堂信息二维码；所述的教室信息表的室外课堂以GPS坐标围栏表达，室内课堂依据定位条件，分别以Wifi/蓝牙/GPRS等感知信号、指纹定位信号序列表达。

一种课堂考勤方法，步骤包括：

1)教室位置信息采集：有GPS信号覆盖的教室，采集其外切矩形顶点GPS坐标，所述矩形为教室位置，否则，有WIFI，蓝牙等传感器信号覆盖的教室，当采用指纹定位方法定位时，采集其教室围栏数据，当WIFI，蓝牙等传感器采取感知定位时，采集教室内中心点获得到传感器RSSI值，否则，采集教室内手机GPRS信号的坐标值；

2)教师、学生身份信息采集：采集移动终端的MAC地址作为身份标识i1，采集移动终端的SIM卡号作为身份标识i2，当发现i1或i2有变化时，重新采集移动终端的MAC地址或SIM卡卡号；

3)课堂信息二维码生成：后台服务器根据当天日期，时间，课程表信息，整理当前课堂的认证信息，包括课程名，任课教师，班级，上课时间，上课地点，动态生成二维码图片，作为课堂的认证信息，教务员、任课教师因事情对课堂信息做出调整时候，依据调整事实重新生成课堂二维码。

4)课堂上课签到实现：课前一段时间内，后台服务器发送课堂二维码到教师移动终端，教师选择移动终端展示二维码或投影到屏幕的方式供学生扫码二维码，学生扫描二维码信息，结合移动终端收到的定位信号，以及当前时间，发送到后台服务器，学生上课后一段时间内及课堂过程每隔一定时间段，发送二维码信息，移动终端收到的定位信号，主动发送到后台服务器。

5)课堂签到的认定：后台服务器收到学生签到的二维码信息和定位信号，判断正确则认定学生正常上课；否则延缓认定；在上课后一段时间内，后台服务器收到学生签到的二维码信息和定位信息，判断正确则认定学生正常上课；若后台服务器收到学生签到信息不包含二维码信息，则认定学生为迟到，在上课过程内，若后台服务器收到学生签到的二维码信息和定位信息，判断正确则认定学生正常上课；若后台服务器收到学生签到信息包含息的位置信息不正确，则认定学生为逃课；

6)教室位置正确的判断：若位置信息为GPS，则比较教室位置坐标信息，在矩形内为上课，否则为课堂外，若位置信息为传感器指纹，则判断其在教室围栏内为上课，否则为课堂外，若位置信息为传感器距离，，则计算其与教室中心的位置距离，小于内切半径为上课，否则为脱离课堂，若位置信息为GPRS坐标，则计算其余教室中心点的距离，距离差为标准半径内，则认为上课，否则为脱离课堂；

7)课堂下课签到的实现：教师通过移动终端，下达下课指令传输到服务器端，后台服务器下达下课指令到学生智能终端，学生智能终端自动发送二维码信息和位置信息，到后台服务器，后台服务器通过步骤6)判断是否提前下课，以及拖堂，未收到信息，则为教学事故。

相比于现有技术，本发明的优点在于：系统迎合“人手一机”的移动互联网潮流，结合WIFI/GPRS/GPS和二维码“成本低、易制作”的优点，大大简化了课堂的考勤步骤，真正的做到了线上考勤，以及课堂过程考勤，是考勤的便捷工具、课堂质量管理的有效手段，也是学习工作生活中的有效小助手，很好的解决了现有考勤系统需要借助第三方设备，以及考勤过程复杂，耗时等缺点，只要智能设备安装app，具备定位传感器，能够上网等就可自动完成连续多签到过程，从而为课堂质量提升提供有力支撑。

附图说明

图1是系统框架图。

图2是学生移动终端工作流程图。

图3是教师移动终端工作流程图。

图4是服务器端签到确认流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

如图1所示，一种课堂考勤系统，包括数据库、后台服务器和移动终端，所述的移动终端包括教师移动终端和学生移动终端，所述的移动终端通过无线网络连接到后台服务器，所述的后台服务器通过数据库管理系统连接数据库。被考勤对象通过智能移动终端借助WIFI网络、移动通信网络等与后台服务器相连，整个系统无需其他设备，智能移动终端支持手机、手环等Android和Ios设备，后台服务器采用Spring4框架搭建。

所述数据库包含教师信息表、课程信息表、学生信息表、教室信息表、作息时间表、课堂信息表和签到信息表。

所述的教师信息表和学生信息表用于采集教师移动终端和学生移动终端的mac地址或sim卡号码作为唯一身份的标识；所述的课堂信息表用于采集课程、教师姓名、上课时间、上课地点生成课堂信息二维码；所述的教室信息表的室外课堂以GPS坐标围栏表达，室内课堂依据定位条件，分别以Wifi/蓝牙/GPRS等感知信号、指纹定位信号序列表达。

如图4所示，一种课堂考勤方法，步骤包括：

1)教室位置信息采集：有GPS信号覆盖的教室，采集其外切矩形顶点GPS坐标，所述矩形为教室位置，否则，有WIFI，蓝牙等传感器信号覆盖的教室，当采用指纹定位方法定位时，采集其教室围栏数据，当WIFI，蓝牙等传感器采取感知定位时，采集教室内中心点获得到传感器RSSI值，否则，采集教室内手机GPRS信号的坐标值；

2)教师、学生身份信息采集：采集移动终端的MAC地址作为身份标识i1，采集移动终端的SIM卡号作为身份标识i2，当发现i1或i2有变化时，重新采集移动终端的MAC地址或SIM卡卡号；

3)课堂信息二维码生成：后台服务器根据当天日期，时间，课程表信息，整理当前课堂的认证信息，包括课程名，任课教师，班级，上课时间，上课地点，动态生成二维码图片，作为课堂的认证信息，教务员、任课教师因事情对课堂信息做出调整时候，依据调整事实重新课堂二维码。

4)课堂上课签到实现：课前一段时间内，后台服务器发送课堂二维码到教师移动终端，教师选择移动终端展示二维码或投影到屏幕的方式供学生扫码二维码，学生扫描二维码信息，结合移动终端收到的定位信号，以及当前时间，发送到后台服务器，学生上课后一段时间内，发送二维码信息，移动终端收到的定位信号，主动发送到后台服务器。

5)课堂签到的认定：后台服务器收到学生签到的二维码信息和定位信号，正确则认定学生正常上课；否则延缓认定；在上课后一段时间内，后台服务器收到学生签到的二维码信息和定位信息，正确则认定学生正常上课；若后台服务器收到学生签到信息不包含二维码信息，则认定学生为迟到，在上课过程内，若后台服务器收到学生签到的二维码信息和定位信息，正确则认定学生正常上课；若后台服务器收到学生签到信息包含息的位置信息不正确，则认定学生为逃课；

6)教室位置正确的判断：若位置信息为GPS，则比较教室位置坐标信息，在矩形内为上课，否则为课堂外，若位置信息为传感器距离，则计算其与教室中心的位置距离，小于内切半径为上课，否则为脱离课堂，若位置信息为GPRS坐标，则计算其余教室中心点的距离，距离差为标准半径内，则认为上课，否则为脱离课堂；

7)课堂下课签到的实现：教师通过移动终端，下达下课指令传输到服务器端，后台服务器下达下课指令到学生智能终端，学生智能终端自动发送二维码信息和位置信息，到后台服务器，后台服务器通过步骤6)判断是否提前下课，以及拖堂，未收到信息，则为教学事故。

课堂二维码的应用如下步骤：

步骤A：教务员维护课堂对应的时间，班级，教师，教室等信息，服务器对此信息自动生成课堂二维码。

步骤B：服务器在课堂开课前一定时间段内发送二维码到教师终端。

步骤C：教师可把二维码信息投影到上课屏幕，或者展示在移动终端展示二维码。

步骤D：学生通过智能终端扫描二维码，由App解析二维码信息并缓存，实现课堂信息的唯一获知。

如图2和3所示，学生签到如下步骤：

步骤A：学生移动终端判断所处位置，获取坐标信息，依次为GPS坐标，传感器定位坐标，移动通信信号坐标等，并和权利2所述获取的二维码信息一并发送到服务器端。

步骤B：后台服务器接收学生信息，解析二维码信息，进行课堂判断；解析位置信息，进行教室判断；并进而实现课堂签到判断。

步骤C：在上课后一定时间内，后台服务器接收学生移动终端发送的签到数据，并判断所处的位置，判断是否迟到以及是否逃课。

学生课堂过程签到如下步骤：

步骤A：课堂期间每隔一定时间，学生终端发送课堂二维码、当前位置信息到服务器端。

步骤B：后台服务器依据时间，判断课间、课后等过程，进而判断学生是否逃课。

学生下课的签到如下步骤：

步骤A：教师移动终端发布下课指令到服务器端；服务器依据收到指令时间判断教师下课签到。

步骤B：服务器端收到教师下课指令，或者依据时间判断到下课时间，则发送下课指令到学生终端。

步骤C：学生终端收到下课指令，发送位置信息到后台服务器，完成下课签到。

实施例1

采集教室位置信息，生成教室信息表，格式如表1所示，其中室外位置为采集的GPS坐标表达的教室外切矩形，传感器位置、通信网络位置为教室中心点位置加半径(单位：米)。

表1教室位置基本信息表0代表false1代表true

教务员审定、修改课程表，课程基本信息表格式如表1所示，课程排课时间表如表2所示。；系统依据课程表，生成每次课程的二维码，确保当次课程的唯一性。

表2课程基本信息表

课程编号

课程名称

任课教师

上课班级

应到人数

课程学期

备注

1

C语言

张三

15级1班

50

201509

表3课程时间排课表

后台服务器依据表2，表3，临时构建课程每次课堂表，如表4所示，并生成课堂二维码，其信息内容如下：课程名称，任课教师，任课班级，上课地点，上课时间。

表4课堂表

后台服务器根据时间判断，并发送课堂二维码到教师终端。

教师终端显示二维码图片或者投影到多媒体；学生打开软件，扫码二维码信息。

学生移动终端解析课堂二维码信息并缓存，并由app获取当前上课地点的位置信息，组成签到信息发送到后台服务器；后台服务器解析学生签到信息，做出上课签到确认。

在上课后一段时间内如10分钟内，学生移动终端获取课堂缓存信息，如存在课堂信息，则和当前地点的位置信息，组成签到信息发送到后台服务器；否则单独发送位置信息到后台服务器；后台服务器解析学生签到信息，做出上课签到确认。

学生终端在课程过程中间，每隔一定时间(如15分钟)，学生移动终端获取课堂缓存信息，如存在课堂信息，则和当前地点的位置信息，组成签到信息发送到后台服务器；否则单独发送位置信息到后台服务器；后台服务器解析学生签到信息，做出上课签到确认。在上课时间段，如上课时刻前后10分钟内，教师宣布下课，并在教师终端单击下课命令发送到后台服务器；后台服务器收到后，发送下课指令到学生移动终端。

学生移动终端收到下课命令后，获取课堂缓存信息，如存在课堂信息，则和当前地点的位置信息，组成签到信息发送到后台服务器；否则单独发送位置信息到后台服务器；后台服务器解析学生签到信息，做出下课签到确认。

经过签到和签到确认后，生成课堂考勤信息表，格式如表6所示。

表6课堂考勤信息表

Claims (4)

1.一种课堂考勤系统，包括数据库、后台服务器和移动终端，其特征在于所述的移动终端包括教师移动终端和学生移动终端，所述的移动终端通过无线网络连接到后台服务器，所述的后台服务器通过数据库管理系统连接数据库。

2.根据权利要求1所述的一种课堂考勤系统，其特征在于所述数据库包含教师信息表、课程信息表、学生信息表、教室信息表、作息时间表、课堂信息表和签到信息表。

3.根据权利要求2所述的一种课堂考勤系统，其特征在于所述的教师信息表和学生信息表用于采集教师移动终端和学生移动终端的mac地址或sim卡号码作为唯一身份的标识；所述的课堂信息表用于采集课程、教师姓名、上课时间、上课地点生成课堂信息二维码；所述的教室信息表的室外课堂以GPS坐标围栏表达，室内课堂依据定位条件，分别以Wifi/蓝牙/GPRS等感知信号、指纹定位信号序列表达。

4.一种课堂考勤方法，其特征在于步骤包括：

1)教室位置信息采集：有GPS信号覆盖的教室，采集其外接矩形顶点GPS坐标，所述矩形为教室位置，否则，有WIFI，蓝牙等传感器信号覆盖的教室，当采用指纹定位方法定位时，采集其教室围栏数据，当WIFI，蓝牙等传感器采取感知定位时，采集教室内中心点获得到传感器RSSI值，否则，采集教室内手机GPRS信号的坐标值；

2)教师、学生身份信息采集：采集移动终端的MAC地址作为身份标识i1，采集移动终端的SIM卡号作为身份标识i2，当发现i1或i2有变化时，重新采集移动终端的MAC地址或SIM卡卡号；

3)课堂信息二维码生成：后台服务器根据当天日期，时间，课程表信息，整理当前课堂的认证信息，包括课程名，任课教师，班级，上课时间，上课地点，动态生成二维码图片，作为课堂的认证信息，教务员、任课教师因事情对课堂信息做出调整时候，依据调整事实重新生成课堂二维码。

4)课堂上课签到实现：课前一段时间内，后台服务器发送课堂二维码到教师移动终端，教师选择移动终端展示二维码或投影到屏幕的方式供学生扫码二维码，学生扫描二维码信息，结合移动终端收到的定位信号，以及当前时间，发送到后台服务器，学生上课后一段时间内及课堂过程中每隔一定时间段，发送二维码信息、移动终端收到的定位信号，主动发送到后台服务器。

5)课堂签到的认定：后台服务器收到学生签到的二维码信息和定位信号，判断正确则认定学生正常上课；否则延缓认定；在上课后一段时间内，后台服务器收到学生签到的二维码信息和定位信息，判断正确则认定学生正常上课；若后台服务器收到学生签到信息不包含二维码信息，则认定学生为迟到，在上课过程内，若后台服务器收到学生签到的二维码信息和定位信息，判断正确则认定学生正常上课；若后台服务器收到学生签到信息包含的位置信息不正确，则认定学生为逃课；

6)教室位置正确的判断：若位置信息为GPS，则比较教室位置坐标信息，在矩形内为上课，否则为课堂外，若位置信息为传感器指纹，则判断其在教室围栏内为上课，否则为课堂外，若位置信息为传感器距离，则计算其与教室中心的位置距离，小于内切半径为上课，否则为脱离课堂，若位置信息为GPRS坐标，则计算其与教室中心点的距离，距离差为标准半径内，则认为上课，否则为脱离课堂；

7)课堂下课签到的实现：教师通过移动终端，下达下课指令传输到服务器端，后台服务器下达下课指令到学生智能终端，学生智能终端自动发送二维码信息和位置信息，到后台服务器，后台服务器通过步骤6)判断是否提前下课，以及拖堂，未收到信息，则为教学事故。