CN111582821A - 一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统 - Google Patents

一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统，涉及智慧校园技术领域。本发明包括：智能电子班牌；智能电子班牌包括电子班牌控制器和显示器，电子班牌控制器连接端连接有客户端和后台服务器；电子班牌控制器还连接有一摄像头、NFC考勤模块、电动门A和电动门B；还包括用于存储学生信息的NFC考勤卡A、以及用于存储教师信息的NFC考勤卡B。本发明通过摄像头、NFC考勤模块对教室内的学生进行统计，在统计数量的同时，采集学生信息，从而判定相应课程的学生到课情况。

Description

一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统
技术领域
本发明属于智慧校园技术领域，特别是涉及一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统。
背景技术
随着校园网络基础设施的迅速发展，信息技术与教育相结合成为当今教育现代化改革和发展的方向。电子班牌充分利用校园现有网络和部分显示设备，整合视频、图片、文字、数据等各种多媒体资源，展示校园和师生风采、通知通告等多种信息，并支持排课、选课、课表查询、课程信息展示及上课和考勤管理，实现了信息的高效展示传播。
现有的大学教学中，多采用流动教室上课以及存在选修课等；上述存在的上课实情包括：(1)同一节课中可能包括多个专业的学生；(2)一个学生上不同的课需要去不同的教室；(3)教室采用开放式管理，任何学生在非上课期间均能自由进出；因此流动教室上课存在授课老师无法精准判定教室内的学生是否为本课程学生，以及需要通过点名判断学生的到课情况，上述给教课老师的教课带来一些不必要的麻烦。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统，以解决上述背景技术提出问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统，包括：智能电子班牌；所述智能电子班牌包括电子班牌控制器和显示器，所述电子班牌控制器连接端连接有客户端和后台服务器；所述电子班牌控制器还连接有一摄像头、NFC考勤模块、电动门A和电动门B；还包括用于存储学生信息的NFC考勤卡A、以及用于存储教师信息的NFC考勤卡B。
进一步地，所述客户端包括学生客户端和教师客户端。
一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统的考勤方法，包括：
Stp1、学生进教室时，通过NFC考勤模块采集NFC考勤卡A上的学生信息，并将采集到的学生信息录入临时数据库A中；
Stp2、开课前，电子班牌控制器根据排课情况获取课程信息，同时获得该课程所对应的应到学生数量及应到学生信息，同时获得该课程所对应的应到教师信息；并将获得的应到学生信息和应到教师信息同时录入临时数据库B中；
将临时数据库A和临时数据库B进行比对；
判断包括在临时数据库A内且包括在临时数据库B内的学生信息为应到学生；
判断包括在临时数据库A内而未包括在临时数据库B内的学生信息为不应到学生；
判断未包括在临时数据库A内而包括在临时数据库B内的学生信息为未到学生；
Stp3、电子班牌控制器通过后台服务器通知不应到学生可提前离开教室、同时通知未到学生可提前进入教室；
Stp4、开课时，电子班牌控制器通过后台服务器将学生到课情况通知至该课程信息所对应教师的教师客户端；
Stp5、同时开课时，通过NFC考勤模块采集NFC考勤卡B上的教师信息，进行教师的到课考勤。
进一步地，所述学生到课情况包括到课人数、缺勤人数、缺勤学生详细信息；
所述缺勤学生详细信息包括姓名、住址、班级、联系方式。
进一步地，所述NFC考勤模块和电动门A安装在教室外进口处，所述摄像头和电动门B安装在教室内出口处。
进一步地，在上课过程中；当通过NFC考勤模块采集到NFC考勤卡A信息时，将此时采集到的数据信息录入到临时数据库C，并将临时数据库C和临时数据库B进行比对；判断该NFC考勤卡A是否属于此课程内的应到学生；
若是，此时电子班牌控制器控制打开电动门A；若不是则此时智能电子班牌的显示器上显示签到错误提示信息提示持有该NFC考勤卡A的学生；
在上课过程中；当通过NFC考勤模块采集到NFC考勤卡B信息时，将此时采集到的数据信息录入到临时数据库C，并将临时数据库C和临时数据库B进行比对；判断该NFC考勤卡B是否属于此课程内的应到教师；
若是，此时电子班牌控制器控制打开电动门A；
若不是，则此时智能电子班牌的显示器上显示签到错误提示信息提示持有该NFC考勤卡B的教师。
进一步地，在非上课期间，当位于该教室的学生想要外出时；
通过摄像头采集要出去学生的图像信息，并对图像信息进行分析判断获得该学生信息；同时从临时数据库A中删除该外出的学生信息；同时通过电子班牌控制器控制打开电动门B。
进一步地，在上课过程中，当位于该教室的学生想要外出时；
通过摄像头采集要出去学生的图像信息，并对图像信息进行分析判断获得该学生信息；同时从临时数据库A中删除该外出的学生信息；同时通过电子班牌控制器控制打开电动门B；
将获得该学生信息与临时数据库B进行比对；
若该学生的学生信息包括在临时数据库B内时，此时将该学生状况记录为外出、同时记录外出时间；当该学生在课程结束前再次通过NFC考勤模块采集NFC考勤卡A进入时，此时将该学生状况记录为外出回归，同时记录返回时间，根据外出时间和返回时间进行分析得到外出时长；
同时将上述外出学生的外出时间、返回时间、学生信息和外出时长进行信息整合发送至教师客户端；所述教师客户端为手机。
进一步地，所述显示器用于显示课程信息、教师信息、学生到课人数、教室学生人数、外出学生人数、非本课程学生人数。
进一步地，所述Stp3中，通知不应到学生和未到学生时；均通过后台服务器编辑短信发送至相应的学生客户端；所述学生客户端为手机。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过摄像头、NFC考勤模块对教室内的学生进行统计，在统计数量的同时，采集学生信息，从而判定相应课程的学生到课情况。
2、本发明还通过摄像头、NFC考勤模块上课期间有事暂时离开教室的学生进行记录标记，便于进行学生的课堂纪律管理。
3、本发明通过NFC考勤模块和智能电子班牌，实现在上课期间拒绝其他人员进入教室，从而打乱课堂秩序。
4、本发明通过后台服务器编辑短信发送通知不应到学生和未到学生，及时进行通知，避免学生漏课以及学生上错课。
5、本发明通过显示器用于显示课程信息、教师信息、学生到课人数、教室学生人数、外出学生人数、非本课程学生人数，便于学校课堂巡检过程中实现巡检的同时，避免打乱课堂秩序。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统；
图2为本发明考勤方法流程图；
图3为本发明上课过程中学生考勤方法流程图；
图4为本发明上课过程中教师考勤方法流程图；
图5为本发明上课过程中学生外出管理流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统，包括：智能电子班牌；智能电子班牌包括电子班牌控制器和显示器，电子班牌控制器连接端连接有客户端和后台服务器；电子班牌控制器还连接有一摄像头、NFC考勤模块、电动门A和电动门B；还包括用于存储学生信息的NFC考勤卡A、以及用于存储教师信息的NFC考勤卡B。
其中，客户端包括学生客户端和教师客户端。
一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统的考勤方法，包括：
Stp1、学生进教室时，通过NFC考勤模块采集NFC考勤卡A上的学生信息，并将采集到的学生信息录入临时数据库A中；
Stp2、开课前，电子班牌控制器根据排课情况获取课程信息，同时获得该课程所对应的应到学生数量及应到学生信息，同时获得该课程所对应的应到教师信息；并将获得的应到学生信息和应到教师信息同时录入临时数据库B中；
将临时数据库A和临时数据库B进行比对；
判断包括在临时数据库A内且包括在临时数据库B内的学生信息为应到学生；
判断包括在临时数据库A内而未包括在临时数据库B内的学生信息为不应到学生；
判断未包括在临时数据库A内而包括在临时数据库B内的学生信息为未到学生；
Stp3、电子班牌控制器通过后台服务器通知不应到学生可提前离开教室、同时通知未到学生可提前进入教室；
Stp4、开课时，电子班牌控制器通过后台服务器将学生到课情况通知至该课程信息所对应教师的教师客户端；
Stp5、同时开课时，通过NFC考勤模块采集NFC考勤卡B上的教师信息，进行教师的到课考勤。
其中，学生到课情况包括到课人数、缺勤人数、缺勤学生详细信息；
缺勤学生详细信息包括姓名、住址、班级、联系方式。
其中，NFC考勤模块和电动门A安装在教室外进口处，摄像头和电动门B安装在教室内出口处。
其中，在上课过程中；当通过NFC考勤模块采集到NFC考勤卡A信息时，将此时采集到的数据信息录入到临时数据库C，并将临时数据库C和临时数据库B进行比对；判断该NFC考勤卡A是否属于此课程内的应到学生；
若是，此时电子班牌控制器控制打开电动门A；若不是则此时智能电子班牌的显示器上显示签到错误提示信息提示持有该NFC考勤卡A的学生；
在上课过程中；当通过NFC考勤模块采集到NFC考勤卡B信息时，将此时采集到的数据信息录入到临时数据库C，并将临时数据库C和临时数据库B进行比对；判断该NFC考勤卡B是否属于此课程内的应到教师；
若是，此时电子班牌控制器控制打开电动门A；
若不是，则此时智能电子班牌的显示器上显示签到错误提示信息提示持有该NFC考勤卡B的教师。
其中，在非上课期间，当位于该教室的学生想要外出时；
通过摄像头采集要出去学生的图像信息，并对图像信息进行分析判断获得该学生信息；同时从临时数据库A中删除该外出的学生信息；同时通过电子班牌控制器控制打开电动门B。
其中，在上课过程中，当位于该教室的学生想要外出时；
通过摄像头采集要出去学生的图像信息，并对图像信息进行分析判断获得该学生信息；同时从临时数据库A中删除该外出的学生信息；同时通过电子班牌控制器控制打开电动门B；
将获得该学生信息与临时数据库B进行比对；
若该学生的学生信息包括在临时数据库B内时，此时将该学生状况记录为外出、同时记录外出时间；当该学生在课程结束前再次通过NFC考勤模块采集NFC考勤卡A进入时，此时将该学生状况记录为外出回归，同时记录返回时间，根据外出时间和返回时间进行分析得到外出时长；
同时将上述外出学生的外出时间、返回时间、学生信息和外出时长进行信息整合发送至教师客户端；教师客户端为手机。
其中，显示器用于显示课程信息、教师信息、学生到课人数、教室学生人数、外出学生人数、非本课程学生人数。
其中，Stp3中，通知不应到学生和未到学生时；均通过后台服务器编辑短信发送至相应的学生客户端；学生客户端为手机。
在上述中，可将安装在教室内出口处摄像头更换成用于识别学生身份信息的装置，如指纹识别器、NFC识别装置等。
值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘或光盘等。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统，其特征在于，包括：
智能电子班牌；
所述智能电子班牌包括电子班牌控制器和显示器，所述电子班牌控制器连接端连接有客户端和后台服务器；
所述电子班牌控制器还连接有一摄像头、NFC考勤模块、电动门A和电动门B；
包括用于存储学生信息的NFC考勤卡A、以及用于存储教师信息的NFC考勤卡B。
2.根据权利要求1所述的一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统，其特征在于，所述客户端包括学生客户端和教师客户端。
3.根据权利要求1所述的一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统，其特征在于，包括：
Stp1、学生进教室时，通过NFC考勤模块采集NFC考勤卡A上的学生信息，并将采集到的学生信息录入临时数据库A中；
Stp2、开课前，电子班牌控制器根据排课情况获取课程信息，同时获得该课程所对应的应到学生数量及应到学生信息，同时获得该课程所对应的应到教师信息；并将获得的应到学生信息和应到教师信息同时录入临时数据库B中；
将临时数据库A和临时数据库B进行比对；
判断包括在临时数据库A内且包括在临时数据库B内的学生信息为应到学生；
判断包括在临时数据库A内而未包括在临时数据库B内的学生信息为不应到学生；
判断未包括在临时数据库A内而包括在临时数据库B内的学生信息为未到学生；
Stp3、电子班牌控制器通过后台服务器通知不应到学生可提前离开教室、同时通知未到学生可提前进入教室；
Stp4、开课时，电子班牌控制器通过后台服务器将学生到课情况通知至该课程信息所对应教师的教师客户端；
Stp5、同时开课时，通过NFC考勤模块采集NFC考勤卡B上的教师信息，进行教师的到课考勤。
4.根据权利要求3所述的一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统，其特征在于，所述学生到课情况包括到课人数、缺勤人数、缺勤学生详细信息；
所述缺勤学生详细信息包括姓名、住址、班级、联系方式。
5.根据权利要求3所述的一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统，其特征在于，所述NFC考勤模块和电动门A安装在教室外进口处，所述摄像头和电动门B安装在教室内出口处。
6.根据权利要求5所述的一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统，其特征在于，在上课过程中；当通过NFC考勤模块采集到NFC考勤卡A信息时，将此时采集到的数据信息录入到临时数据库C，并将临时数据库C和临时数据库B进行比对；判断该NFC考勤卡A是否属于此课程内的应到学生；
若是，此时电子班牌控制器控制打开电动门A；若不是则此时智能电子班牌的显示器上显示签到错误提示信息提示持有该NFC考勤卡A的学生；
在上课过程中；当通过NFC考勤模块采集到NFC考勤卡B信息时，将此时采集到的数据信息录入到临时数据库C，并将临时数据库C和临时数据库B进行比对；判断该NFC考勤卡B是否属于此课程内的应到教师；
若是，此时电子班牌控制器控制打开电动门A；
若不是，则此时智能电子班牌的显示器上显示签到错误提示信息提示持有该NFC考勤卡B的教师。
7.根据权利要求6所述的一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统，其特征在于，在非上课期间，当位于该教室的学生想要外出时；
通过摄像头采集要出去学生的图像信息，并对图像信息进行分析判断获得该学生信息；同时从临时数据库A中删除该外出的学生信息；同时通过电子班牌控制器控制打开电动门B。
8.根据权利要求6或7所述的一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统，其特征在于，在上课过程中，当位于该教室的学生想要外出时；
通过摄像头采集要出去学生的图像信息，并对图像信息进行分析判断获得该学生信息；同时从临时数据库A中删除该外出的学生信息；同时通过电子班牌控制器控制打开电动门B；
将获得该学生信息与临时数据库B进行比对；
若该学生的学生信息包括在临时数据库B内时，此时将该学生状况记录为外出、同时记录外出时间；当该学生在课程结束前再次通过NFC考勤模块采集NFC考勤卡A进入时，此时将该学生状况记录为外出回归，同时记录返回时间，根据外出时间和返回时间进行分析得到外出时长；
同时将上述外出学生的外出时间、返回时间、学生信息和外出时长进行信息整合发送至教师客户端；
所述教师客户端为手机。
9.根据权利要求8所述的一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统，其特征在于，所述显示器用于显示课程信息、教师信息、学生到课人数、教室学生人数、外出学生人数、非本课程学生人数。
10.据权利要求3所述的一种基于电子班牌和人脸识别的教学管理系统，其特征在于，所述Stp3中，通知不应到学生和未到学生时；均通过后台服务器编辑短信发送至相应的学生客户端；
所述学生客户端为手机。
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