大学生作业本存放设备的研究

滕焕丽　刘俊　任媛　刘佳　邱双双

摘要：本文首先论述设立大学生作业本存放设备的必要性，通过对管理用计算机、短消息中心设备、网络和作业本存放柜，其中作业本存放柜由柜体和作业本存放柜控制系统等介绍，分析作业本存放设备与计算机管理系统的相结合，最后结合大学生实际应用，分析了作业本存放设备在教学管理中的有效应用。

1、背景分析

目前大学生的作业本都存放在授课教师所在的教研室，学生交作业本和取作业本都要到授课教师所在的教研室，有时学生交作业本的时候，授课教师所在的教研室没有开门，学生只能把作业本放回班级教室；同样，学生取作业本时，无法确定作业本是否被授课教师批阅完毕，每次到教研室需要手工翻阅确认是否已经批阅完毕，这些都给学生课代表的工作带来不便。目前关于物品存放柜的设备早被社会广泛使用，最典型的应用为超市门前的物品存放柜，专门运用于大学校园的作业本存放设备还比较少，因而如何运用现代化手段解决这一问题是值得商榷的。

2、计算机管理技术

随着近年来计算机的广泛应用，计算机管理技术逐渐成熟。计算机领域中所运用的技术方法和技术手段，与电子工程、应用物理、机械工程、现代通信技术和数学等紧密结合，发展很快。第一台通用电子计算机ENIAC就是以当时雷达脉冲技术、核物理电子计数技术、通信技术等为基础的。

3、短消息通讯设备

短消息中心是一种通讯词汇，实现短消息的接收、存储、转发和短消息状态报告等功能，短消息中心还应包括操作维护模块和与网络间传递消息、选择发送路由的网关模块。

4、作业本存放柜

作业本存放柜由柜体和作业本存放柜控制系统组成。其中作业本存放柜的柜体由作业本存放柜标签，作业本存放柜框架，子柜拉手，子柜柜门，子柜标签，控制面板存按键，控制面板取按键，控制面板批按键，控制面板LED显示屏，控制系统开关，控制面板选择按键，控制面板确认按键，控制面板指纹输入端，子柜编号，作业本存放柜走线口组成，其中控制面板存按键和控制面板取按键为学生专用按键，控制面板批按键为教师专用按键。

4.1系统构成

作业本存放柜控制系统由中央控制模块，按键信息输入模块，指纹输入模块，指纹比对模块，信息存储模块，电源模块，短消息生成储模块，外部通信接口模块，显示报警模块，多个电控锁组成。中央控制模块是作业本存放柜控制系统的核心模块，负责控制和协调其它模块的正常工作。

作业本存放柜控制系统的按键信息输入模块负责控制面板上的各种按键信息的输入，包括控制面板存按键，控制面板取按键，控制面板批按键，控制面板选择按键，控制面板确认按键的信息输入，并把输入的信息传送给中央控制模块，由中央控制模块进行分发处理。指纹输入模块负责采集指纹信息，并把采集到的指纹信息传送给指纹比对模块；指纹比对模块对收到的指纹输入模块发来的指纹信息与信息存储模块所储存的指纹信息进行比对，比对成功，找出该指纹信息对应的课程信息，并通过中央控制模块传送给显示报警模块进行信息显示，比对失败，给出错误提示信息。

作业本存放柜控制系统的信息存储模块存储作业本存放柜控制系统正常工作所需要的每个子柜授权打开的学生身份的指纹信息，手机号码，授课教师的指纹信息和手机号码，作业本存放柜每个子柜对应的课程信息和课程作业本状态，课程作业本状态分为四种：已交，批改开始，批改完成，已发。

作业本存放柜控制系统的电源模块为作业本存放柜控制系统提供正常工作所需要的电源，并负责作业本存放柜控制系统的开关功能。其控制系统的短消息生成储模块根據操作结果，生成待发送的短消息内容；控制系统的外部通信接口模块负责作业本存放柜控制系统的网络连接和作业本存放柜控制系统的信息传送和接收。它系统的显示报警模块负责作业本存放柜控制系统正常工作所需要的信息显示，当作业本存放柜的某个子柜柜门开启超过一个设定的门限值时，给出报警，提示子柜柜门开启人员尽快关闭子柜柜门。

作业本存放柜控制系统的电控锁负责子柜柜门的开启和关闭，作业本存放柜中一个子柜配备一个电控锁，当满足电控锁开启条件时，由中央控制模块发送给对应的电控锁开启命令，电控锁自动开启对应的子柜柜门。

5、指纹识别技术

指纹识别技术是指每个人包括指纹在内的皮肤纹路在图案、断点和交叉点上各不相同，呈现唯一性且终生不变。据此，我们就可以把一个人同他的指纹对应起来，通过将他的指纹和预先保存的指纹数据进行比较，就可以验证它的真实身份。指纹识别主要根据人体指纹的纹路、细节特征等信息对操作或被操作者进行身份鉴定。通过指纹读取设备读取到人体指纹的图象，取到指纹图像之后，要对原始图像进行初步的处理，使之更清晰。接下来，指纹辨识软件建立指纹的数字标识——特征数据，一种单方向的转换，可以从指纹转换成特征数据但不能从特征数据转换成为指纹，而两枚不同的指纹不会产生相同的特征数据。有的算法把节点和方向信息组合产生了更多的数据，这些方向信息表明了各个节点之间的关系，也有的算法还处理整幅指纹图像。 最后，通过计算机模糊比较的方法，把两个指纹的模板进行比较，计算出它们的相似程度，最终得到两个指纹的匹配结果。

这种依靠人体的身体特征来进行身份验证的技术称为生物识别技术，指纹识别是生物识别技术的一种。 目前，从实用的角度看，指纹识别技术是优于其他生物识别技术的身份鉴别方法。这是因为指纹各不相同、终生基本不变的特点已经得到公认，近二三十年的警用指纹自动识别系统的研究和实践为保安指纹自动识别打下了良好的技术基础。特别是现有的指纹自动识别系统已达到操作方便、准确可靠、价格适中的阶段，是实用化的生物测定方法。

6、计算机管理系统与作业本存放设备的结合

大学生作业本存放设备通过管理用计算机通过网络为作业本存放柜控制系统配置正常工作所需要的信息，当通过授权的学生交作业本时，输入自己的指纹信息，选择所交的作业本科目，通过按键打开对应作业本存放柜门，放置作业本后，关闭柜门，作业本存放柜控制系统生成一条短消息通过网络发送到短消息中心设备，由短消息中心设备发送学生交作业本信息给对应的授课教师，按照同样的方法，教师批改作业本后短消息中心设备发送短消息给对应的课代表，学生取出作业本后短消息中心设备发送学生取作业本信息给对应的授课教师。

7、总结

在信息技术逐渐发展成熟的今天，通过将计算机管理技术尤其是管理用计算机，短消息中心设备，网络和作业本存放柜的结合可以解决目前大学生作业本存放混乱、存取不及时等问题，实现作业本的科学管理存放。

辽宁科技大学第八期大学生创新创业训练项目资助（201810146315）