基于数据共享平台的学生考勤系统设计与实现

王向伟 黄晟

摘 要：课堂考勤系统作为学生管理工作的窗口、教学管理工作的重要环节，是智慧校园建设的重要组成部分。课堂考勤涉及学工系统、教务系统和指纹信息管理系统等多个系统的数据资源。因此，本文依托数据共享平台，采用B/S系统架构模式和面向对象思想的设计模式，通过发掘数据，设计一种适用于校园的指纹考勤系统，以便学校管理部门掌控学生学习状况，提高考勤管理效率。

关键词：数据共享平台;学生考勤管理;指纹考勤系统;指纹识别

中图分类号：TP311.52;TN92 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）04-0041-03

Abstract： As a window of student management and an important part of teaching management， the classroom attendance system is an important part of the construction of a smart campus. Classroom attendance involves the data resources of multiple systems such as the academic system， educational administration system， and fingerprint information management system.Therefore， this paper relied on the data sharing platform， adopted the B/S system architecture mode and object-oriented design mode， and designed a fingerprint attendance system suitable for campus by exploring data， so that the school management department could control the students' learning conditions and improve the efficiency of attendance management.

Keywords： data sharing platform;student attendance management;fingerprint attendance system;fingerprint recognition

隨着信息技术的不断发展，越来越多的高校意识到智能化校园平台建设的重要性。学生课堂出勤率是高校教学质量评估、学生行为管控的重要数据来源，同时也是智慧校园信息化建设的重要内容[1-2]。高校学生人数众多，教学形式复杂多样，授课班级差异大，使得学生课堂考勤工作变得日益繁杂，因此学校的教学管理及服务也需要更加智能化、人性化[1]，更加高效便捷。

传统的人工点名方式及网络教学平台存在耗时耗力、代签、漏洞多等问题。指纹识别技术具有唯一性、防伪性等特点，因此，许多高校开始引入指纹考勤对学生课堂教学进行考勤管理[3]。本文设计一种基于数据共享平台的学生课堂指纹考勤系统，学校课堂指纹考勤结合课表进行，学生只有在上课时间段才需要考勤。该系统抽取整个教务系统课表数据与指纹系统考勤数据[4]，实现数据对比并找出可用数据，建设数据“桥梁”，最终得到学生考勤情况信息，不仅提高了学校教务管理工作的综合水平，还使得师生查询管理更加便捷、高效。

1 系统架构设计

本文以课堂指纹考勤系统设计作为研究课题，通过数据共享平台整合学校现有数据资源，最终实现统一身份认证、数据整合、学生上课考勤查询、考试考勤查询、早晚自习考勤查询、师生信息管理、权限管理和考勤数据分析等功能。

1.1 硬件架构

该考勤系统的硬件组成主要包括指纹考勤机、计算机及服务器三个部分，系统的物理架构如图1所示。考勤机采用Linux操作系统，具有Web Server功能，支持广域网考勤和实时主动上传考勤数据，最终将其同步至数据库中[5-6]。为高效收集考勤数据，研究人员将四个以上的考勤机放在教室门内或教学楼门口，其通过网络中心与互联网相连。

1.2 系统后台数据处理模块

由于教务管理系统并没有现成的学生指纹考勤数据，为适用于高校课堂考勤，学生课堂指纹考勤系统每日凌晨通过后台服务器脚本向学校教务系统抽取学生的基本数据、排课信息，向学校指纹信息管理系统SQL Server数据库抽取学生课堂指纹数据，经过处理和整合，根据一定的条件限制，自动生成前一天的学生考勤情况数据信息供师生查询。同时，为提高查询系统工作效率，系统后台还需要通过时间、数据量等条件来定时做历史数据迁移工作，避免因数据库过于庞大而降低查询响应时间。

1.3 系统功能模块

结合学生考勤系统物理架构和系统的具体功能需求可知，学生指纹考勤系统包括三大功能：系统用户管理功能、考勤记录查询功能、基本信息管理功能。

1.3.1 系统用户管理。系统主要对各个角色进行授权管理，根据各个角色的业务描述，授权查看不同学生的考勤情况。系统角色包括管理员、学院书记、辅导员、教师和学生。其中，管理人员可以根据自身角色授权，查看学生的考勤情况信息，其他角色则根据业务需求查看特定学生的考勤情况。

1.3.2 考勤记录查询。查询功能分为上课考勤查询、考试考勤查询两大功能，用户可根据自身角色授权，查询学生的指纹考勤情况。

1.3.3 基本信息管理。其主要包括以下功能：进行系统的学期和上课时间维护、设定考勤时间界限标准、管理学生数据、图表分析和同步数据等。基本信息管理是学生考勤系统的核心功能，其需要采集和存储学生的数据信息资源和指纹图像。本系统实时采集学生的指纹图像，并将其与服务器端数据库中存储的学生考勤指纹图像进行比对，最终完成学生考勤工作。学生考勤系统功能结构如图2所示。

2 系统实现方法

2.1 系统后台数据处理模块

2.1.1 定时抽取数据。为使指纹考勤系统适用于高校课堂考勤，学生课堂指纹考勤系统通过后台服务器脚本向学校教务系统抽取上课数据，向学校指纹信息管理系统抽取学生课堂指纹数据，经过处理与整合，自动生成学生考勤情况数据信息供师生查询。本系统利用ETL数据同步工具高速完成数据交换的任务，实现任意数据源高速同步传输的目标。

2.1.2 使用数据库触发器处理数据。数据库中的触发器采用一种特殊的存储模式，在向表中插入记录﹑更新记录或者删除记录时被自动地激活，而不能显式地调用。所以，人们可以借助触发器来实现对表实施复杂的完整性约束。本系统借助触发器来处理指纹考勤数据，根据对应的考勤规则，生成学生考勤数据信息。其大致实现路径如下：一是当系统数据库中的学生上课考勤报表（XSSKKQBB）被教务系统同步插入数据时，执行INSERT（插入）触发器，自动生成待处理的学校学生每天的上课数据信息报表，当指纹信息插入时，立即进行判断处理;二是借助第一步生成的数据信息，当系统数据库中的考勤指纹数据表（KQZWSZ）被同步插入数据时，执行INSERT（插入）触发器，判断每一条指纹数据的时间、地点、考勤人与考勤规则，对应寻找是谁的考勤信息并判断是否在考勤时间内。

2.2 系统功能模块

2.2.1 系统用户管理功能模块。该模块主要实现3个功能。

2.2.1.1 用户登录管理。用戶统一在同一个登录页面入口登录本系统，在登录时需要输入学号/工号和密码进行校验，后台程序对账号和密码进行校验并做出相应的提示。为保障数据传输的安全性，系统前端登录页面使用JavaScript和SHA-256加密算法对密码进行加密传输。

2.2.1.2 用户口令等数据修改。成功登录系统后，用户可通过此功能自主修改自己的密码等信息。

2.2.1.3 角色管理。超级管理员可通过此功能根据不同角色的不同业务描述进行功能授权，开启该用户的角色权限。在为角色管理班级进行授权时，本系统进行了权限颗粒度划分，管理人员可以任意地根据业务描述进行管理班级的划分，为不同教师赋予查看不同班级学生考勤情况的权限。

2.2.2 考勤记录查询功能模块。根据业务描述，系统考勤记录查询模块分为上课、考试、早晚自习的考勤查询。该模块可根据上课时间段、学院、专业、班级、年级、课号和缺勤情况等条件进行查询。例如，超级管理员可以使用此功能查询全校学生的上课考勤情况，管理员可以根据所分配的学院、班级的学生查看权限，查询相应的上课考勤情况等。

2.2.3 基本信息管理功能模块。超级管理员、普通管理员进入该模块后，其可以实现如下功能。

2.2.3.1 校历管理。人们可以通过该功能划定该系统的学期时间标准。此功能的实现是为了确保系统的当前日期与学校校历时间一一对应，以便通过校历时间查询数据，并且后台也是根据这些时间来同步数据和处理数据的。因此，这项功能是学生考勤系统不可或缺的组成部分，管理人员需要每学期增加或修改时间，做到与校历时间对应，并且要确保对应的时间无误。

2.2.3.2 自习管理。通过该功能，管理员可以根据学年和学期信息，导入学生自习地点和时间信息，并划分自习考勤时间界限标准，如图3所示。

2.2.3.3 考勤管理。管理人员可以设置学生上课、考试考勤时间界限标准。其可以通过修改考勤时间界限的功能，根据弹出的面板修改上课和考试考勤时间界限，设置特定的考勤时间界限，以此来调控后台程序处理考勤信息的时间规则界限。

3 结语

基于数据共享平台的学生考勤系统将生物识别技术和高校学生的课堂考勤相结合，解决了传统考勤存在的诸多问题，通过抽取、整合来自教务系统、指纹系统的异类数据，对比并找出有效数据，建设数据“桥梁”，最终得到学生考勤信息资源。本文通过使用离线数据同步工具DataX插件以及脚本，实现自动考勤同步传输，不仅可以保证教学秩序稳定、督促和管理学生学习行为、增强学生的组织性和纪律性，还可以促进校风和学风建设。

参考文献：

[1]李燕，安洋，张晋，等.从数据共享平台到智慧校园建设的思考分析[J].价值工程，2020（5）：284-285.

[2]曹润强.基于互联网的校园考勤系统在智慧教室中的应用[J].攀枝花学院学报，2019（2）：57-62.

[3]赵玄，王珊，王志成，等.指纹识别在学生宿舍管理中的应用[J].信息通信，2019（7）：259-260.

[4]付小平.校内数字化教学资源在高校图书馆的整合[J].江苏科技信息，2019（30）：22-25.

[5]张天津.高校实验室门禁与考勤管理系统的设计与实现[J].宁德师范学院学报（自然科学版），2018（2）：197-200.

[6]陈宇收.基于DataX的数据同步方案研究[J].电脑编程技巧与维护，2018（9）：99-100.