1、引言

　　隨著高校規(guī)模的不斷擴(kuò)大，學(xué)生人數(shù)不斷增多，高校的教學(xué)管理和學(xué)生管理信息化逐步完善?；谛@網(wǎng)的學(xué)生選課系統(tǒng)、成績(jī)查詢系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)、招生就業(yè)系統(tǒng)等在各大高校紛紛出現(xiàn)，對(duì)高校師生的學(xué)習(xí)、生活、管理、辦公帶來(lái)了極大的便利。

　　在高校教學(xué)管理中，考勤管理是保證教學(xué)質(zhì)量的重要手段，學(xué)生上課考勤記錄也是評(píng)定學(xué)生平時(shí)成績(jī)的重要依據(jù)。目前在大部分高校，學(xué)生的考勤管理依然采用傳統(tǒng)的教師點(diǎn)名、人工錄入的方式完成。隨著高校規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)于一些基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課，教學(xué)班的人數(shù)一般在百人以上。同時(shí)伴隨高等教育的大眾化和思想的多元化，學(xué)生缺課、遲到、早退的現(xiàn)象已經(jīng)屢見不鮮，任課教師通過(guò)點(diǎn)名、簽到等方式獲取考勤數(shù)據(jù)，一方面花費(fèi)大量時(shí)間，影響課堂教學(xué)，同時(shí)難以避免學(xué)生代簽、代答等現(xiàn)象，管理難度比較大;另一方面考勤信息往往只為授課教師所掌握，作為計(jì)算平時(shí)成績(jī)的依據(jù)，不能及時(shí)上傳至教學(xué)管理部門實(shí)現(xiàn)共享，以便教學(xué)管理部門通過(guò)班主任對(duì)缺課嚴(yán)重的學(xué)生進(jìn)行督促、警示和教育，以達(dá)到端正學(xué)風(fēng)、提高教學(xué)質(zhì)量的目的。另外，由于考勤信息沒(méi)有公開，學(xué)生對(duì)自己的上課考勤情況無(wú)法查詢，也會(huì)影響考勤情況和平時(shí)成績(jī)的客觀公正。

　　在傳統(tǒng)的教學(xué)考勤管理體系下，學(xué)生請(qǐng)假以請(qǐng)假條的方式向班主任、院系領(lǐng)導(dǎo)及教務(wù)管理部門申請(qǐng)，經(jīng)過(guò)逐級(jí)批準(zhǔn)方能生效。請(qǐng)假信息以請(qǐng)假條的方式傳遞給授課教師。這種模式在信息化程度越來(lái)越高的高校管理中暴露出了許多弊端：首先，學(xué)生有事請(qǐng)假不方便，管理人員審批效率低;其次，授課教師不能及時(shí)掌握學(xué)生請(qǐng)假情況，造成授課教師對(duì)學(xué)生上課出勤記錄不準(zhǔn)確。

　　傳統(tǒng)的考勤管理費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、低效而且信息不及時(shí)，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代高校的管理要求。因此有必要采用基于校園網(wǎng)的學(xué)生考勤管理系統(tǒng)，通過(guò)RFID(射頻識(shí)別)技術(shù)自動(dòng)采集學(xué)生考勤信息，避免教師點(diǎn)名占用課堂授課時(shí)間，提高教學(xué)效率;通過(guò)在線請(qǐng)假和審批方式提高學(xué)生請(qǐng)假的便利性和管理部門審批的效率。學(xué)生、教師及教學(xué)管理部門通過(guò)校園網(wǎng)共享考勤信息，增加信息的透明度，提高管理部門的管理質(zhì)量。

　　2、RFID技術(shù)簡(jiǎn)介

　　RFID(RadioFrequencyIdentification，射頻識(shí)別)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)射頻信號(hào)對(duì)某個(gè)目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別得到對(duì)象的個(gè)體信息，并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)、讀取距離大、數(shù)據(jù)保密性好、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量大、信息存儲(chǔ)更新方便等優(yōu)點(diǎn)，因此作為一種快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確采集與處理特定對(duì)象數(shù)據(jù)的信息技術(shù)，已經(jīng)在生產(chǎn)、零售、物流、交通等各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

　　RFID應(yīng)用系統(tǒng)一般由電子標(biāo)簽、閱讀器、應(yīng)用系統(tǒng)3部分組成。電子標(biāo)簽由標(biāo)簽芯片及標(biāo)簽天線組成，附著在待識(shí)別的物體上。電子標(biāo)簽芯片中的EPC(產(chǎn)品電子代碼)記錄有物體的基本信息，通過(guò)EPC標(biāo)簽可以為每一物理實(shí)體提供唯一標(biāo)識(shí)。標(biāo)簽天線用于和閱讀器上的射頻天線進(jìn)行通信。閱讀器主要用于讀取或?qū)懭腚娮訕?biāo)簽信息。閱讀器上的射頻天線在電子標(biāo)簽和閱讀器間傳遞射頻信號(hào)。

　　RFID系統(tǒng)的基本工作原理如圖1所示。閱讀器通過(guò)射頻天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，獲得能量被激活;電子標(biāo)簽將自身編碼等信息通過(guò)標(biāo)簽天線發(fā)送出去;射頻天線接收從電子標(biāo)簽發(fā)送來(lái)的載波信號(hào)，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器;閱讀器對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼，然后通過(guò)閱讀器的RS232或RS485接口與外部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連，通過(guò)專門的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息的轉(zhuǎn)換、處理和應(yīng)用。

　　3、基于RFID技術(shù)的高校學(xué)生考勤管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　3.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

　　為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生考勤數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集與信息共享，本系統(tǒng)采用RFID技術(shù)，借助于校園網(wǎng)，采用基于瀏覽器/服務(wù)器(B/S)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式的3層體系結(jié)構(gòu)，具有系統(tǒng)維護(hù)升級(jí)方便、良好的開放性和可擴(kuò)充性等優(yōu)點(diǎn)。

　　該應(yīng)用系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)由RFID系統(tǒng)、中間件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)3部分組成。其中RFID系統(tǒng)包括RFID電子標(biāo)簽、閱讀器以及數(shù)據(jù)交換和管理系統(tǒng)軟件;中間件系統(tǒng)由Savant服務(wù)器、ONS服務(wù)器、PML(PhysicalMarkupLanguage)服務(wù)器及相應(yīng)的數(shù)據(jù)軟件等組成?；谛@網(wǎng)的學(xué)生考勤管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　(1)電子標(biāo)簽。將記錄有學(xué)生基本信息的RFID標(biāo)簽嵌入到學(xué)生IC卡上。其中的EPC提供學(xué)生對(duì)象的唯一標(biāo)識(shí)，儲(chǔ)存在EPC編碼中的信息可以包括學(xué)生學(xué)號(hào)、姓名、專業(yè)、性別等基本信息。

　　目前可以采用的電子標(biāo)簽有主動(dòng)型、被動(dòng)型和半主動(dòng)型3種類型，主動(dòng)和半主動(dòng)標(biāo)簽可以適應(yīng)遠(yuǎn)距離的掃描，識(shí)別距離可達(dá)15～30m，學(xué)生考勤無(wú)需排隊(duì)等候，使得考勤更加快捷，而被動(dòng)RFID系統(tǒng)讀寫裝置的讀寫距離較短，一般在10cm以內(nèi)，所以學(xué)生考勤必須逐個(gè)排隊(duì)進(jìn)行，降低了考勤效率。因此本系統(tǒng)采用主動(dòng)式標(biāo)簽。

　　(2)閱讀器。閱讀器安裝在各個(gè)考勤點(diǎn)，例如，在學(xué)校主要建筑物門口和各個(gè)教室門口。當(dāng)學(xué)生進(jìn)入考勤地點(diǎn)之后，通過(guò)閱讀器，利用感應(yīng)無(wú)線電波完成標(biāo)簽信息EPC碼的采集工作。標(biāo)簽發(fā)送電磁波給閱讀器，這些返回的電磁波被轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信息，即標(biāo)簽的EPC編碼。閱讀器將采集到的信息，通過(guò)配置在校園網(wǎng)中的ONS和PML服務(wù)器完成登錄教室和學(xué)生身份識(shí)別。

　　(3)Savant服務(wù)器。學(xué)生在考勤過(guò)程中，閱讀器收到EPC碼后，利用Savant的軟件系統(tǒng)完成網(wǎng)上數(shù)據(jù)傳輸和管理，主要任務(wù)是進(jìn)行數(shù)據(jù)校對(duì)、閱讀器協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和任務(wù)管理。

　　(4)對(duì)象名解析服務(wù)器(ONS)。通過(guò)將EPC碼與相應(yīng)學(xué)生信息進(jìn)行匹配來(lái)查找有關(guān)學(xué)生的參考信息，比如：當(dāng)一個(gè)閱讀器讀取到EPC標(biāo)簽的信息時(shí)，EPC碼就傳遞給Savant系統(tǒng)，然后通過(guò)校園網(wǎng)利用ONS找到學(xué)生信息所存儲(chǔ)的位置，由ONS給Savant系統(tǒng)指明存儲(chǔ)學(xué)生信息的服務(wù)器，并將這個(gè)文件中的學(xué)生信息傳遞過(guò)來(lái)。

　　(5)PML服務(wù)器。學(xué)生信息采用物理標(biāo)記語(yǔ)言(PML)書寫，PML是基于擴(kuò)展標(biāo)識(shí)語(yǔ)言(XML)發(fā)展而來(lái)的，PML文件被存儲(chǔ)在EPC信息服務(wù)器上，為其他計(jì)算機(jī)提供需要的文件。

　　(6)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。是本系統(tǒng)專門開發(fā)的考勤管理系統(tǒng)，完成學(xué)生的考勤信息查詢、統(tǒng)計(jì)及平時(shí)成績(jī)計(jì)算等工作。開發(fā)的考勤管理系統(tǒng)，還提供基于校園網(wǎng)的在線請(qǐng)假及審批功能，使得考勤數(shù)據(jù)在自動(dòng)采集的基礎(chǔ)上，能夠反映學(xué)生的請(qǐng)假信息，更加客觀、準(zhǔn)確。

　　3.2考勤管理系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

　　該系統(tǒng)的目標(biāo)是按照高校學(xué)生考勤管理的需要，自動(dòng)、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)學(xué)生上課遲到、早退、缺勤等考勤信息進(jìn)行自動(dòng)采集，并通過(guò)校園網(wǎng)傳遞和共享，實(shí)現(xiàn)學(xué)生考勤信息的查詢、統(tǒng)計(jì)和分析;還要求提供基于校園網(wǎng)的在線請(qǐng)假及審批功能，使得考勤數(shù)據(jù)能夠反映學(xué)生的請(qǐng)假信息，根據(jù)學(xué)生的出勤情況自動(dòng)統(tǒng)計(jì)學(xué)生的平時(shí)成績(jī)等。

　　根據(jù)上述要求，系統(tǒng)的功能模塊如圖3所示。

　　各模塊主要功能如下：

　　(1)學(xué)生信息管理。對(duì)學(xué)生編號(hào)、姓名、班級(jí)等基本信息進(jìn)行維護(hù)。主要用來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行身份識(shí)別，檢查是否具有考勤資格，只有符合名單的學(xué)生才能進(jìn)行考勤。

　　(2)教學(xué)班管理。對(duì)教學(xué)班信息進(jìn)行維護(hù)。包括教學(xué)班編號(hào)、選課學(xué)生名單、課程編號(hào)、課程名稱、上課時(shí)間、教室等，這些信息是考勤信息采集的重要依據(jù)。

　　(3)標(biāo)簽信息注冊(cè)。對(duì)電子標(biāo)簽上的學(xué)生信息注冊(cè)維護(hù)，與學(xué)生數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息保持一致。

　　(4)閱讀器配置。設(shè)置閱讀器的編號(hào)、位置、IP地址等信息。

　　(5)考勤信息采集與處理。閱讀器自動(dòng)讀取學(xué)生電子標(biāo)簽中的EPC信息，將信號(hào)傳送給ONS系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)RFID持有人進(jìn)行定位，判斷其IP地址，與保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中的教室IP地址進(jìn)行核對(duì)，核對(duì)正確之后，再與上課時(shí)間以及上課學(xué)生名單進(jìn)行比對(duì)，只有同時(shí)滿足以上3個(gè)條件的學(xué)生才能進(jìn)行正?？记?。對(duì)核對(duì)正確的學(xué)生，自動(dòng)記錄考勤時(shí)間，并根據(jù)學(xué)生的請(qǐng)假情況判斷是否遲到或者曠課，經(jīng)過(guò)上述判斷處理，將學(xué)生本次考勤情況記錄到考勤數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)于個(gè)別學(xué)生可能同時(shí)攜帶有他人的IC卡欺騙考勤系統(tǒng)，可由任課教師即時(shí)清點(diǎn)學(xué)生人數(shù)，如與系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)出的人數(shù)不符，則說(shuō)明有無(wú)效學(xué)生信息，應(yīng)當(dāng)場(chǎng)指出并重新核對(duì)。

　　(6)請(qǐng)假申請(qǐng)。學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在線填寫請(qǐng)假申請(qǐng)表，等待管理部門審批，也可以隨時(shí)查詢請(qǐng)假審批情況。

　　(7)請(qǐng)假審批。院系領(lǐng)導(dǎo)及管理部門可以對(duì)學(xué)生的請(qǐng)假申請(qǐng)進(jìn)行網(wǎng)上審批。審批通過(guò)的請(qǐng)假申請(qǐng)記錄到考勤數(shù)據(jù)庫(kù)中。

　　(8)考勤信息查詢：學(xué)生可以查詢自己課程的考勤情況。教師可以查詢教學(xué)班的出勤情況。

　　(9)考勤統(tǒng)計(jì)。教學(xué)管理部門可以統(tǒng)計(jì)某門課程的考勤情況，按院系或者班級(jí)統(tǒng)計(jì)學(xué)生的考勤情況，統(tǒng)計(jì)某個(gè)教師的學(xué)生出勤情況。

　　(10)考勤成績(jī)計(jì)算。教師可以根據(jù)需要設(shè)置考勤在課程總評(píng)中所占的分?jǐn)?shù)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)學(xué)生的出勤情況，自動(dòng)計(jì)算每個(gè)學(xué)生的考勤成績(jī)。

　　(11)嚴(yán)重缺勤警示。教學(xué)管理部門可以設(shè)置嚴(yán)重缺勤閾值，缺勤超過(guò)一定程度的學(xué)生會(huì)進(jìn)入嚴(yán)重缺勤警示名單，系統(tǒng)會(huì)以短信的形式通知嚴(yán)重缺勤學(xué)生本人、班主任或輔導(dǎo)員及教學(xué)管理部門，也可以電子郵件的形式通知學(xué)生家長(zhǎng)，便于對(duì)學(xué)生的督促和警示。

　　4、結(jié)束語(yǔ)

　　高?？记诠芾硐到y(tǒng)中關(guān)鍵的問(wèn)題是學(xué)生信息的自動(dòng)識(shí)別和獲取。本文針對(duì)傳統(tǒng)考勤方法中存在的問(wèn)題，提出了基于RFID技術(shù)和校園網(wǎng)的考勤管理系統(tǒng)，并對(duì)其結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了詳細(xì)分析。將RFID技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，利用電子標(biāo)簽作為識(shí)別的手段，獲取學(xué)生考勤信息，提高教學(xué)效率;通過(guò)在線請(qǐng)假和審批方式提高學(xué)生請(qǐng)假的便利性和管理部門審批的效率。學(xué)生、教師及教學(xué)管理部門通過(guò)校園網(wǎng)共享考勤信息，增加信息的透明度，提高管理部門的管理質(zhì)量。相信隨著RFID技術(shù)成本降低和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的完善，基于RFID技術(shù)的高?？记诠芾硐到y(tǒng)將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。