摘 要

实现校园信息化和数字化是提高校园信息管理效率的重要保证，如何及时高效了解课堂出勤率，如何增强师生互动，如何及时得到学习效果反馈是目前高校课堂亟需解决的问题。因此, 基于微信平台开发一套课堂智能考勤系统非常必要。

本系统为小程序开发，小程序前端依照小程序框架，使用WXML标签语言与WXSS样式语言进行页面编写，后台管理系统借助JeeSite快速开发平台实现，使用了Spring框架，Spring MVC视图框架和MyBatis持久层框架，使用MySQL作为数据库存储数据，充分的保证了系统的高效、高性能、强安全性。

课堂考勤小助手基于定位技术，设计了二维码签到与人脸识别签到两种方式实现智能考勤，同时给教师提供了课堂发布问题的功能，可以让教师在教学过程中了解学生对知识点的掌握情况，并且能够将考勤的结果进行统计以列表方式及时反馈给教师。课堂考勤小助手将为用户提供一个便利的课堂签到、学习交流的平台，提升课堂考勤的管理效率和精准性，将课堂考勤管理装进口袋，为高校考勤管理提供了科学的管理依据。

关键词：课堂考勤；定位；人脸识别；课堂提问

Abstract

The realization of campus informatization and digitalization is an important guarantee to improve the efficiency of campus information management. How to timely and efficiently understand the classroom attendance, how to enhance the interaction between teachers and students, and how to timely get the feedback of learning effects are the urgent problems to be solved in the current college classroom. Therefore, it is necessary to develop a classroom intelligent attendance system based on WeChat platform.

This system is a applet, applet front end in accordance with the small application framework, page written with WeiXin Markup Language and WeiXin Style Sheets, background management system with the aid of JeeSite rapid development platform, using the Spring framework, Spring MVC framework and view MyBatis persistence layer framework, using MySQL as database to store data, sufficient to ensure the high efficiency, high performance, strong security of the system.

The class attendance system, based on positioning technology, designs two ways to realize the intelligent attendance ---- the two-dimensional code check-in and face recognition sign. Only positioning in the appointed area, your sign will be successful. Meanwhile, it provides teachers with the function of question distribution, which can help teachers inspect students#39; mastery of the key points during teaching. It also lists the statistics of attendance to feed teachers back timely. The class attendance system will provide users with a convenient platform for class check-in, learning and communication, and improve the management efficiency and accuracy of class attendance.

Key Words：intelligent attendance；positioning；face recognition；Classroom questioning

目录

第1章 绪论 1

1.1研究背景与意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3本文主要工作 2

1.4 论文研究思路和内容安排 3

1.5 本章小结 3

第2章 系统需求分析 4

2.1 系统可行性分析 4

2.2 需求分析概述 4

2.3 系统的特点 5

2.4 系统的设计目标及原则 5

2.5 用例描述 6

2.6 需求分析建模 8

2.7 其它非功能需求 9

2.8 本章小结 10

第3章 系统设计 11

3.1 功能设计 11

3.1.1 功能模块 11

3.1.2 工作流程分析 11

3.2 系统结构设计 15

3.2.1 体系结构设计 15

3.2.2 功能结构设计 15

3.3 系统数据库设计 16

3.3.1 数据库实体 16

3.3.2 数据库表设计 18

3.4 本章小结 20

第4章 系统的实现 21

4.1 开发环境介绍 21

4.2 登录模块的实现 21

4.3 注册模块的实现 21

4.4 学生用户功能模块的实现 22

4.4.1 学生用户主界面 22

4.4.2 二维码签到 23

4.4.3 人脸识别签到 24

4.4.4 回答提问 24

4.5 教师用户功能模块的实现 25

4.5.1 教师用户主界面 25

4.5.2 学生列表 26

4.5.3 签到记录 27

4.5.4 习题录入界面 27

4.5.5 考勤结果统计 28

4.6 后台实现 28

4.7 本章小结 30

第5章 系统测试 31

5.1 功能测试用例 31

5.2 性能测试 32

5.3 本章小结 32

第6章 总结与展望 33

6.1总结 33

6.2 展望 33

参考文献 34

致谢 35

第1章 绪论

1.1研究背景与意义

随着网络时代的到来,网络系统体系逐渐进步和完善,对人们的工作形式产生了潜移默化的影响。在信息技术高速发展的今天,智能移动端已经遍及全球,使社会发生了巨大的变革。现今各类基于手机平台的软件层出不穷,其中,在众多社交软件中,微信很受人们的欢迎,近年来,微信发展规模越来越大, 国内越来越多的人开始使用微信,特别是校园学生,几乎达到了百分之百的使用。微信公众平台在微信应用软件中的应用越来越普遍和深入,特别是因特网与智能手机的接轨, 为微信的发展提供了丰富而有力的条件。腾讯公司在2017年初正式发布微信小程序，一种连接用户和服务的创新方式诞生了，它可以在微信程序内被方便快捷地获得和传递，拥有极佳的用户体验^[1]。用户可以轻松快速地访问该服务，它还提供了许多基础组件和接口，使开发人员更容易和更有效率地使用。

话题转到课堂考勤，考勤情况不仅可以作为教学质量的参考^[2]，是一门课程平时成绩的重要组成部分，也是学校评估教学质量的一个重要依据，但是结合目前的学校考勤手段来看，目前主要还是教师通过点名的方式以纸质文档记录下考勤结果，如果一次课人数众多的情况下非常耗费时间而且经常会有遗漏。同时教师偶尔也会在课堂上随机布置问题，课下再将学生提交的纸质回答收集统计，一个个浏览批阅，是非常的耗费时间和精力的。

实现校园信息化和数字化是提高校园信息管理效率的重要保证，传统课堂签到点名不只影响教师的教学计划,也浪费了学生的学习时间，如何增强师生互动,如何及时得到学习效果反馈是目前高校课堂亟需解决的问题。因此, 基于微信平台开发一套课堂智能考勤系统非常必要，使得课堂考勤小助手小程序应运而生,为校园用户提供了一个便利的课堂考勤平台,与传统的方式的课堂管理方式相比,有着无可比拟的优势。利用课堂小助手进行考勤，摒弃了传统课堂教师点名手写记录的复杂耗时的方式，简化考勤方式，实现考勤结果数据可靠且方便长久保存，为高校考勤管理提供科学的管理依据。

1.2国内外研究现状

根据调查，目前国内很多高校都有了在微信平台上的学生管理系统,但签到管理一般没有或是作为其中一个小功能添加进去的，很多都是不规范且不完善的。而有关微信考勤的学术期刊,利用关键词搜索中国知网显示约三十条相关研究,用英文关键词搜索国外数据库搜索结果也一般为国内研究者发布,可见在国外用微信作为平台设计考勤系统用户关注度不够,而在国内基于微信庞大的用户群体考勤系统有很好的实用前景,目前也有一些学者研究过这个课题，比如戴丽丽等基于微信小程序的课堂考勤管理系统的设计与实现^[3]、黄慧等基于V3版Face 微信公众号考勤系统开发^[4]、徐宁的基于微信平台的并行签到考勤管理系统^[5]和余海洋等的基于微信“摇一摇”课堂考勤系统的设计与实现^[6]，这些系统在提升学校考勤效率上有长足进步，但考勤方式单一，在成本、易用性和物理局限性上各有优缺。

目前研究主流考勤的方式主要有指纹签到，打卡签到，基于移动端的利用人脸识别^[7]，定位技术签到^[8]，以下进行分析：

（1）指纹签到：

这是目前比较流行的考勤方式，因为人的指纹是独一无二的，有效防替打卡，但是由于需要打卡机，每个教室配备的话成本高，且学生人数多，排队打卡耗时长。

（2）打卡签到：

使用便捷，受人喜欢，但应用到校园也需要安装打卡机，防替代打卡性差，学生人数多耗时也长。

（3）人脸识别签到：

优点和指纹签到类似，耗时短，但有时会由于光线等原因造成面部识别失败。

（4）定位签到：

比较灵活，但是应用到校园中时，发现代签到行为较多。

表1.1 签到方法对比

签到方法	速度	防代签	物理局限性	稳定性
指纹签到	慢	优	高	高
打卡签到	慢	差	高	高
人脸识别	快	优	低	中
定位签到	快	差	低	高

综合以上分析，依托微信平台，将定位，二维码，面部识别等技术组合在一起实现签到，是比较合理的方法且将单一签到方式的优缺点互补，实现高效稳定。

1.3本文主要工作

设计一种高效、可靠、智能的课堂考勤管理方案——课堂考勤小助手，依托微信开发者平台来开发一个小程序来代替传统课堂教师点名手写记录的复杂耗时的考勤方式，为高校考勤管理提供科学的管理依据。这个小程序需要基于定位技术，有二维码签到与人脸识别签到两种方式实现智能考勤，只有在定位在规定的范围内才能签到成功，同时给教师提供了课堂发布问题的功能，并且实现签到记录的可查询，出勤人数，出勤率和回答问题的正确率等考核指标自动统计与保存。

需要保障系统用户界面不复杂，操作简单方便，使用统一的色调来减少视觉的疲劳感。实现小程序端与后台管理系统交互，充分的保证了系统的高效、高性能、强安全性。课堂考勤小助手根本目的是为用户提供一个便利的课堂签到、学习交流的平台，提升课堂考勤的管理效率和精准性，使得用户可以将课堂考勤管理收入口袋。

1.4 论文研究思路和内容安排

本文主要针对当下课堂考勤方式的弊端，设计一种高效、可靠、智能的考勤方案，基于二维码、GPS定位和人脸识别实现智能考勤，同时提供课堂随机提问功能，并能够将考勤结果进行统计及时反馈给教师。

本论文将分成七章来论述，每章的具体内容安排如下：

第一章 绪论：主要介绍课堂考勤小助手的研究背景和意义，国内外课堂考勤的研究发展现状，项目的主要工作。

第二章 需求分析：包括对项目的可行性分析，系统特点与目标介绍，用例描述以及需求分析建模。

第三章 系统设计：项目的功能模块设计，流程设计 ，结构设计与数据库设计。

第四章 系统实现：为项目的具体功能介绍与界面展示。

第五章 系统测试：介绍功能测试与性能测试结果。

第六章 总结与展望：对本课题设计过程进行了总结与展望。

1.5 本章小结

本章首先阐述了课堂考勤小助手的研究背景与意义，然后分析了课堂考勤的国内外研究现状及目前签到方式的优劣对比，最后介绍了了本文的主要工作。

第2章 系统需求分析

2.1 系统可行性分析

在软件开发过程中，项目成功开发需要大量的资源和工夫，然而，资源和时间并不总是能满足需求，因此，对软件项目的可行性进行慎重的分析是非常重要的。

可行性研究的目的是研究所开发的软件能否在尽可能短的时间内以极低的成本成功开发，以避免盲目的投资带来巨大的损失。可行性研究的任务是从技术经济、应用等方面分析问题是不是可以被处理，从而确定该软件系统是否值得开发^[9]。

（1）经济可行性

小程序开发过程中使用的软件与平台都是开源的, 可以最大限度地降低开发成本。同时微信小程序对手机配置的条件要求很低,目前以个人智能手机普及率来看,实现没有问题。

（2）技术可行性

微信小程序^[10]的主要开发语言是 JavaScript^[11]，与普通网页开发虽有少许区别但总体差别不大，微信小程序开发有自己的WXML模板和WXS样式，提供大量的基础组件及API给开发者^[12]，能够像搭积木一样拼接成个人的应用，这些都在微信公众平台给出了详细的文档，方便掌握^[13]。

作为软件工程专业的学生,系统接受过软件工程，数据库，程序设计等课程，拥有一定的系统开发和检验手段，建立这样一个系统应该在能力范围之内。

综上所述，本系统开发人员具有掌握小程序开发与工具使用的能力,系统的开发具有技术可行性。

（3）操作可行性

微信小程序是基于微信公众平台开发的,操作非常容易,只要用户在手机上打开微信客户端应用软件,搜索小程序应用名打开即可进入小程序进行功能使用，因此操作方面是可行的。

2.2 需求分析概述

系统需求分析是我们根据用户的需求来做出的分析，我们在做系统时所要用到的技术，也就是该软件需要解决的功能问题^[14]。

需求分析是业务需求进行拆解，组合，形成系统需求的过程，需求分析是在纵向对业务需求进行拆分，并进行概念建模，形成系统需求的过程。业务需求拆分成系统需求是为了便于理解，拆分是不是合理，所以有两个比较简单的判断标准：1.拆分是不是满足业务场景。2.拆分出来的模块是不是足够明确，让系统分析人员能够很好的进行分析。

需求明确下来之后，我们需要管理一个过程来满足我们的需要，这是一个完整的软件开发过程。包括设计、开发、测试、部署安装、上线。在需求的完成过程中我们需要对过程进行跟踪，实时掌握状态，了解每一功能需求点的设计、开发、测试节点进程。

2.3 系统的特点

课堂考勤是学校教学质量评估的一个重要标准，学校考勤特点有：

（1）学生数量多，短时间类签到人数容易集中；

（2）代签到行为普遍。

考勤管理系统应该能在短时间内并行统计不同学生的签到行为，并能将记录保存与统计，同时需要保证签到管理的准确，降低虚假签到的可能性。系统需要注意：

（1）系统要求有较快的响应速度，考勤过程应该不要过多占用正常的教学时间；

（2）软件考勤系统要保证签到成功率及系统稳定，避免除人为因素导致的签到问题。

2.4 系统的设计目标及原则

（1）目标

设计一种高效、可靠、智能的考勤方案，基于二维码、GPS定位和人脸识别实现智能考勤，同时提供课堂随机提问功能，并能够将考勤结果进行统计及时反馈给教师。

（2）原则

以上是毕业论文大纲或资料介绍，该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取，微信号：bysjorg。

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