基于大数据的高职“智慧考勤系统”设计研究

吴 鲲

（江苏旅游职业学院，江苏 扬州 225127）

一、引言

高职院校考勤管理一直高职院校日常管理的“痛点”，考勤记录是学校对学生、教师管理的基本依据。通过多年的高职院智慧校园建设，目前大部分高职院已经完成基础平台建设，各类应用系统建设已经比较完善了，沉淀了大量的数据资源。如何利用这些数据开发考勤管理系统，正是完善高职院信息化管理的重要环节。人工考勤已很难满足学校规范化管理的要求，面对庞大的信息量，该方式现存在很多弊端。因此，建立现代化的智能考勤管理系统可以大大减轻了考勤工作人员的工作量，提高了工作效率，使原本复杂和枯燥无味的工作变得简单而轻松。

当前，高职考勤管理存在以下问题。

1.学生上课考勤

目前高校学生上课考勤管理都是以任课老师上课点名，记录学生上课情况，对于时间比较长的请假，需要通过递交请假申请让班主任、院系领导都批准方能生效。这种的模式在目前高校管理中暴露了不可避免的弊端：

（1）学生请假不方便；（2）学生请假对任课老师不透明；（3）学生对自己整个学期的上课出勤情况没有整体的统计信息；（4）班主任对本班学生整个学期的上课出勤情况不易查看；（5）院系领导、学校领导不容易把握学生上课的出勤情况。

因此一个好的学生考勤管理系统在一定程度上可以解决这些弊端，本系统主要针对目前高校学生在线请假以及学生上课出勤管理而设计的信息系统。

当前，由于学生的分布式教学，造成了教学管理的不严谨性，使得一些学生产生了逃课旷课的侥幸心理。所以教师的任务不仅仅是教学，还要同时负担考勤等烦杂的日常事务，这样就会严重影响到教师的授课时间，同时也影响了学生的听课时间。因此，信息化给这样的一个状况带来了一个契机，基于信息化的考勤系统就在这种情况下变的越来越受欢迎，它让教师可以更加高效地处理考勤，使教学能够顺利进行，不会再因为考勤等烦杂事务影响教学。

2.教师会议考勤分析

日常管理工作中，需要经常召开部门级、校级的正式会议，但由于学校教师人数众多，很难对需要与会的教师进行有效的考勤，可能会使得部分会议精神无法传达到所有相关人员。希望能够借助信息化的手段，能够对教师到会情况进行自动的采集，能够将教师到会情况实时的展示，方便对到会人员的进行准确掌握。

3.图书馆出入馆统计

目前学校的建设的配套设施完善，书目齐全的图书馆，为了更好的评估图书馆的有效使用率，顾希望能够通过信息化的方式，对学生使用图书馆情况进行统计与分析，能够为图书馆后期规划建设提供有效的数据支持。

二、系统整体设计特征

系统在学校信息化建设中具有以下特征。

1、安全性。系统提供安全、稳定、可靠的权限管理，灵活、高效的审核机制，信息过滤、传输加密，使用安全。

2、及时性。实时体现考勤点名、会议考勤的实际情况，是实现互动教学与学习的新模式。

3、智能性。为不同的权限，不同需求的用户实现消息的主动订阅或被动推送，实现数据与信息交互的智能化。

4、便捷性。优化与筛选各个接入点的海量信息，通过计算分析模型快速提取缺勤状态数据，如：旷课、迟到、早退等。

三、大数据智慧考勤系统设计

（一）学生上课考勤系统设计

系统设计以学生上课考勤为例，阐述对整体系统的设计思路。会议考勤与图书馆出入统计设计方式与此类似，在此不再详细阐述。

整个系统各实体可用以下关系来表示（其中主键已用下划线标识）：

学生（学号，姓名，性别，出生日期，联系方式）

班级（学号，班级编号，班级，专业名称，班主任，班长，人数）

课程（课程编号，课程名称，任课老师）

考勤（学号，课程编号，考勤日期，考勤记录）

请销假（学号，请假记录，请假日期，销假记录，销假日期）

帐户（帐户，密码）

图1 数据关系图

共用到六个表：考勤表、请销假表、班级简况表、课程表、学生简况表、帐户表，各表之间均有一定的关系，可以进行关联。

考勤表、班级简况表、学生简况表、请销假表，这四个表里面都有一个相同的字段:学号,通过学号这个字段就可以将系统的这四个表关联了起来，当某个表发生插入、修改、删除等方面的改动时，相联的表之间也要进行相应的改动。考勤表、课程表通过相同字段：课程编号，将两表相关联。如图2所示。

图2 各表间的关系图

（二）大数据分析子系统设计

系统还将对所有过程数据和结果数据进行丰富的数据分析，分析结果将能够对学校日常管理、领导决策提供科学的数据依据。所以本次采用的统计分析组件能够完成高复杂度的数据分析功能。统计分析组件具有以下特点。

1.无缝对接任何数据源

采用成熟可靠的J2EE架构体、B/S结构、客户端兼容 IE、Firefox、Chrome、Safari等主流浏览器、友好支持PC、平板电脑、智能手机便捷操作。

2.最全面直观的视觉信息分析能力

系统支持不同维度的数据统计，支持饼状图、柱状图、折线图以及列表的数据展示，可以查看指标对比、指标趋势、相关指标以及排名等信息。同时系统可查看历史年份的数据情况。

3.可视化数据发掘

支持数据的整合和直观的分段分层。通过简单的配置，就可以在数据分析界面简历层级关系和数据和过滤，更直观地显示，并查看数据子集之间的相互关系。

4.开放性数据权限设计

根据用户的需要，系统可提供页面授权、功能授权、应用授权等。系统可任意新增角色用户。不同角色可以看到不同的内容。

5.多维度数据统计

系统支持在线分析指标自由组合，可以灵活选择指标、维度组合进行各种交叉分析、多维分析。同时系统支持数据的过滤操作。

6.灵活的数据展示

系统支持数据的柱状图、折线图、饼状图和列表的展示效果。系统对于数据可以进行下钻，逐层对数据进行展现，方便用户可以查看更加详细的数据信息。

7.直观的趋势分析

系统提供指标对比、指标趋势、相关指标、排名等分析手段，直观展现相关数据分析结果，同时系统支持对特定数据的预警管理，系统可以根据设定的维度和计算公式自行计算差值、定比率等，方便管理人员及时掌握整体数据情况和数据变化趋势。

四、大数据智慧考勤系统功能设计

（一）学生上课考勤系统设计

1.基础数据管理

对学校存量的大数据进行采集，包括：人脸识别结果数据、用户无线上网记录、教室或会议室与无线路由器对应关系数据、宿舍信息、门禁设备与真实学校位置对应关系、不在校师生名单（校外实习、请假等、出国等等）、学期班级课表、学生选课结果表、会议室资源表、会议安排信息（会议时间、会议名单、会议管理员）。

2.学生上课考勤

（1）数据来源，人脸识别系统、无线上网系统、一卡通系统、学工系统、教务系统（未建，预留课表接口）、学生请假服务

由人脸识别系统、无线上网系统、一卡通系统、提供学生考勤原始数据，学工系统提供学生编班信息和个人基本信息，课表数据手工导入，从学生请假服务获取学生请假数据。

（2）考勤方式，上课前：以人脸识别系统数据为主要数据来源，获取学生进入教学楼的身份信息，并由无线上网系统为辅助数据来源，将未被人脸识别系统识别出来的学生信息补充到考勤数据中。

上课后：以人脸识别系统数据为主要数据来源，获取学生进入教学楼的身份信息，并将使用刷卡方式进入教学楼的学生信息补充到考勤数据中。并基于无线上网数据，对于在教学楼内的学生异常位置信息进行告警，即通过比对课表中的教室楼层信息，将出现在非上课教室楼层的学生信息列举出来。

（3）系统对接，包括从人脸识别系统、无线上网系统、一卡通系统获取学生考勤数据，从学工系统获取编班信息，提供课表导入功能。

4.任课教师考勤，任课教师能够实时查看到当前已经自动完成考勤的学生，支持对为完成自动考勤学生进行人工点名，并能够修改学生考勤状态。能够查看到被特殊标记的请假学生信息。

（1）分角色考勤信息展示：学校领导、教务处相关人员、教学督导能够查看到所有学生当前考勤数据；二级学院领导能够查看到所管辖的班级的考勤信息。班主任（或辅导员）能够查看到所带班级的考勤信息。

以图形化的方式，展示考勤数据。通过选取教学楼以及楼层，查看该楼层所有教室的学生考勤数据，点击教室能够查看该教室详细的考勤情况，自动对请假学生进行特殊标记。支持按照年级、院系方式进行信息查询。

（2）学生个人考勤数据统计：支持按学期查询个人所有课程的到课率情况，点击课程，显示该课程具体的到课情况。

（3）教师课程考勤数据查询：支持按学期查询个人所有授课课程的到课率情况，点击课程，显示该课程具体的到课情况。

5.全局考勤大数据分析

（1）各院系平均到课率统计分析，以折线图或柱状图的形式展示各个学院平均到课率情况。支持按照学年、学期、月份等选择查看。

（2）各月份平均到课率统计分析，以月份为时间轴，用折线图的形式展现各个月份的平均到课率。支持按照全校或二级学院选择查看。

（3）各周平均到课率统计分析，以上课周为时间轴，用折线图的是形式展现各周的平均到课率。支持按照全校或二级学院选择查看。

（4）各年级到课率统计分析，支持以柱状图的形式，展现各个年级的平均到课率情况。

（5）男女生平均到课率统计分析，以图形化的方式展现男女生到课率情况。

（6）各生源地平均到课率统计分析，以图形化的方式展现各生源地的平均到课率情况。省内学生应支持精确到地级市、外省学生可只精确到省。

（7）到课率最差的10个班级排名，将平均到课率最差的10个班级按照顺序进行展示，标注出班级所属专业和院系。

（8）到课率最好的10个班级排名，将平均到课率最好的10个班级按照顺序进行展示，标注出班级所属专业和院系。

（9）缺勤次数最多100（1%在校生）个学生排名（只在PC端展示），将缺勤次数最多的100名学生按照缺勤次数进行顺序展示，标注出所属班级、专业和院系。

（10）按天展示任意日期区间内的到课率统计（只在PC端展示），支持选择任意起始日期，展示日期区间内每天平均到课率。支持按照全校或二级学院选择查看。

（11）到课率最差的10门课程，将到课率最差的10门课程按照顺序进行展示，标书出上课班级（所属专业和学院）、开课院系、授课老师。

(二)会议考勤系统设计

1.数据来源，由无线上网系统、一卡通系统，提供教师到会原始数据，由办公自动化系统提供会议安排（包含会议时间、地点、参会人员、会议负责人），人事管理系统提供教师的组织机构和人员基本信息。

2.考勤方式，教师进入会议室，由无线上网系统自动获取教师到会人员情况，支持以刷卡的方式将教师到会情况进行补录。同时，支持会议负责人以手动的方式录入到会人员信息。

3.数据展示，以二级学院或行政部门为单位实时展示未到会的教师人员名单。会议负责人和校领导能够看到当前所有未到人员信息，二级学院领导和部门领导能够看到其部门未到人员信息。

4.数据补录及修改

对于已到会场，但仍显示未到的教师，会议负责人可以手动修改教师到会状态。

5.个人考勤数据查询

支持教师按照月份、周查看个人历史考勤记录。

6.全局统计分析

（1）各学院及部门到会率情况统计分析，以折线图或柱状图的形式展示各个学院及部门到会率情况。支持按照学年、学期、月份等选择查看。（2）各部门主办会议的到会率统计分析（分析哪个部门主办的会议大家都不愿意去），以折线图或柱状图的形式展示各个部门主办会议的到会率情况。支持按照学年、学期、月份等选择查看。（3）缺会最多的10名教师，将缺会次数最多的10名教师按照缺会次数多少进行降序排列，支持显示其所属学院或部门。（4）各月份平均到课率统计分析，以月份为时间轴，用折线图的形式展现各个月份的平均到会率。

(三)图书馆出入馆统计考勤系统设计

1.数据来源，人脸识别系统、无线上网系统、一卡通系统、学工系统

由人脸识别系统、无线上网系统、一卡通系统、提供学生考勤原始数据，学工系统提供学生编班信息和个人基本信息。

2.出入馆统计方式，以人脸识别为主，刷卡数据和wifi数据为辅，能够准确记录学生出入图书馆的时间，需要数据来源系统能够提供学生“出”和“入”的标示字段。

3.功能模块

（1）个人出入馆查询

能够查询到个人出入馆记录。能够查询到个人当前出入馆总次数以及全校排名。

（2）全局出入馆统计分析

全天各时间段出入馆统计分析,以半小时为横轴最小刻度，展示一天内（6:30～9:30实际图书馆开关门时间）各时间段学生进出图书馆的情况。支持自定义选择任意一天。

各学院出入馆次数统计分析,以柱状图或者折线图方式，展现各学院学生平均入馆次数。支持自定义选择日期范围。

各学院在馆时长统计分析（考勤原始数据具体学生“出”,“入”状态）,以柱状图或者折线图方式，展现各学院学生平均入馆时长。支持自定义选择日期范围。

各月份出入馆统计分析,支持按照显示每个月学生出入馆人次统计。支持按照学院、专业选择查看。

各周出入馆统计分析,支持按照显示每周学生出入馆人次统计。支持按照全校或二级学院选择查看。

按天展示任意日期区间内的出入馆统计分析,支持选择任意起始日期，展示日期区间内每天出入馆人次。支持按照全校或二级学院选择查看。

四、结语

高职“智慧考勤系统”从已有的学校智慧校园系统里收集智慧安防人脸识别、学校一卡通、网络日志等数据，通过大数据分析引擎处理了所有的数据，以推进高职院智慧决策与管理为目的,通过大数据分析的结果，加强高职院的智慧管理，帮助学生由他律向自律转变，进而提高学校综合管理能力，适应了当下“互联网+”的潮流，符合国内高等职业院校的管理需要，又能成为国内外数字校园建设的先进经验，具有十分现实的意义。