教学实验室多课程考勤系统的研究与实现

摘　要：高校教学实验室课程安排紧密，手工签到式的考勤工作量大而且不准确，同时教师、实验室、实验中心等均难以展开针对考勤信息的查询和信息统计工作。本系统在校园网的基础上，利用学生校园卡作为身份识别，通过共享已有的教务管理系统中的课程信息，构建自动化考勤系统，能有效提高实验室的管理效率，方便教师和实验室查询和统计考勤信息，同时便于实验室管理部门对实验室的使用情况进行查询和监督。

关键词：实验室；考勤系统；信息化
　　1.引言
　　教学实验室是本科教学的重要组成部分，课程安排非常饱满，部分软件类实验室经常同时开展多个课程的实验，每学年度的学生上课人次达十万以上，手工签到方式的考勤显得秩序混乱，工作量非常大且不够准确。同时手工签到的信息难以进行信息化统计，教师、实验室等均难以实现对学生考勤信息的有效查询和管理。
　　目前高校的校园网建设较为完善，校园卡系统的发展也初见规模，基于这些硬件条件的建设，为了加强实验室的信息化管理，有效的提高实验室的管理水平，同时便于实验室管理部门对实验室使用情况的查询和监督，本论文研究和设计实验室多课程考勤系统，以满足实验室考勤信息化的需求。
　　
　　2.系统分析
　　2.1 系统概况
　　
　　系统包括以下几个身份的用户：实验室管理处、实验中心、实验室、教务处、任课教师和学生。各种身份的用户在系统中作用和权限详见图1。
　　
　　
　　
　　
　　
　　系统主要包含两个数据来源，分别是由教务处提供的课程信息以及学生用户的考勤刷卡信息，而系统的其他用户有不同层次的管理和查询功能。
　　
　　系统结构上主要包括3个部分，分别是读卡器终端、数据库端、管理系统。通过读卡器终端，系统获取学生的上课信息，定时将该信息传输至数据库端，是考勤系统中学生进出实验室记录的数据来源，而管理系统则是此系统的综合管理平台，用于管理课程信息以及对学生的考勤信息可以进行查看与统计。数据传输如图2所示。






　　
　　2.2 系统关键技术的研究与实现
　　2.2.1 时间设定
　　系统首先需要进行时间的管理，时间的管理功能主要包括两部分，分别是学期管理和上课时间段管理。
　　1.学期管理：设定每个学期的上课时间段，有助于系统判断当前时间属于哪个学期段。其次对学期的开始和结束时间进行设置，可判断某个时间具体属于该学期的第几周，利于课程的安排和获取。
　　2.上课时间段管理：包括两种情况的时间段设置，分别是默认时间段和自定义时间段。对于一般按正常上下课进行的课程，可对其设置默认时间段；其次是自定义时间段，该设置针对上课时间较为自由的课程，例如节假日时间或者时间跨度较大的课程。上课时间段的管理，可以判断实验室某一时间有哪些课程正在进行，对于获取正在上课的课程信息非常重要。

　　2.2.2 课程设定
　　实验课程的信息包括：课程基本信息、任课教师、选课的班级和学生名单、实验课的上课时间段等等。在本系统的设计中，除了时间段以外的其他课程详细资料均由教务处提供的选课信息接口获得。
　　1.课程资料获取：通过教务处提供的课程选课信息的数据接口，获得该门课程的详细信息，包括：课程基本信息、任课教师、学生名单等。如果该门实验课在教务处计划的课程之外，例如开放实验课程等，相关信息可由实验室管理人员手动设置。
　　2.时间段设置：改设置分两部步骤进行设置，首先是该门课程的周次安排，即课程在哪些周次将会进行实验；其次设置每周的具体上课时间段，即上面提到的上课时间段的设置。
　　通过课程资料的获取和时间段的设置，完成实验课程信息的录入。这部分信息的设置，对进行考勤统计、信息查询等均是非常关键的。

2.2.3 实验室终端机获取课程和学生名单
　　通过时间和课程的设定，实验室的刷卡终端就可以通过获取当前服务器的时间，以及实验室的ID值，获取当前时间，当前实验室正在进行的实验课程的信息。查询过程如下：
　　
1、 时间获取：根据当前时间，搜索现在所属的学期，获取该学期的时间段信息；根据学期的时间段信息，调用自定义的时间函数，判断当前时间属于第几周、星期几的课程，经过分析后得到时间的参数。如图3所示。










2、 课程资料获取：第一步，根据得到的学期、周次和当前时间等信息，同时将实验室ID加入搜索，搜索数据库的课程信息，查找该ID的实验室，当前周次，当前时间的课程信息；第二部，通过搜索回来的课程信息，根据搜索回来的数量，无论是一门课还是多门课，均一一将其课程的ID和该门课程的学生名单暂存与当前刷卡机的内存中便于随时获取。如图4所示。
　　
　　
　　
　　





　　通过以上步骤的查询，获取该实验室当前正在上课的所有课程以及每门课程的上课学生的名单。同时，课程的信息需定时进行更新，以便及时更新当前的课程资料，因此可根据需要设置课程重新获取的刷新频率以更新实验室目前正在开展的课程的信息。

2.2.4 刷卡考勤
　　在实验室成功获取课程和学生名单后，学生可以进行刷卡考勤登记。本系统为了保证实验室多个门进出时学生刷卡信息的及时性和准确性，设计学生的刷卡信息与服务器进行实时传输，学生刷卡后系统操作如图5所示。



　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　

2.2.5 信息统计
　　通过学生进出实验室的刷卡记录，可详细记录每次课程学生的到课情况，教学和管理人员可以方便的查询学生的考勤信息。同时按照需要，可对获取的信息进行各种统计。图6是教师用户查询某次课程学生考勤信息的截图。


  3.系统性能测试
　　针对本系统的流程，使用SQLSERVER建立了对应数据表和存储过程，进行了多用户访问的模拟测试，测试环境配置如下：初始用户10、单位递增时间10秒、每次递增用户10、最大同时在线用户100。同时在系统中设置了如下课程：实验室同时进行的课程2门，每门课程学生人数为60人。此压力测试的用户量比实际上课时的用户量大，以深圳大学为例，在正常上课阶段，同时访问服务器的刷卡终端机峰值大概在60左右，而且在一般情况下，如果该课程仍未下课，系统不会重新更新课程信息和获取学生名单，所以实际的访问量会比测试的数据量要小的多。测试结果如图7和图8所示。


　　
整体结果（主要参数）
最大用户负载100请求/秒54 .7平均响应时间(秒)0.038测试/秒27未通过的测试0平均页面时间(秒)0.039　　
　　
　　由测试的数据可以看出，在模拟的多用户下，该流程的存储过程的平均响应时间为：38毫米，该响应时间是可以接受的。
  4.结束语
　　系统开发目前已经基本完成，且已经稳定运行了一段时间，但尚存在一些不足，例如：为了保证数据是实时性，如何衡量哪些数据可暂存于刷卡终端机、哪些数据需及时更新至服务器，从而不会导致记录出现异常等。目前问题正在寻求较完善的解决方案，并有望能尽快得到解决。
　　
　　教学实验室多课程考勤系统的设计，是针对目前实验室考勤登记难的问题。本系统的设计需要依赖覆盖面广和运行稳定的校园网，以及完善的校园卡的基础上。系统的实现简化了实验室的考勤登记工作，加强了教师和各层次管理部门对学生到课情况的查询和监督，提高了实验室的信息化管理水平。 本文链接：http://www.qk112.com/lwfw/jsjlw/jisuanjiyingyong/242514.html