一种基于GIS的学生上课考勤方法与流程

本发明涉及一种实时定位、智慧校园、计算机应用领域，尤其涉及的是，一种基于gis的学生上课考勤方法。

背景技术：

考勤管理是各类组织日常管理工作的重要组成部分。对于学校而言,考勤管理对保证教学秩序、提升学生学习效率和出勤率具有重要的作用。据调查，目前我国的大多数高校，特别是省属、市属院校以及民办院校，在学生管理方面仍然采用传统的点名方式，这种方式如果上课学生多的话，点名花费时间大约需要5到10分钟，不仅浪费时间、效率比较低，而且容易出现代替答到的现象。随着现代科学技术的发展，越来越多的学校对学生的考勤管理都实行了信息化管理，越来越多的学校利用信息化考勤手段对学生进行考勤，使计算机系统代替繁琐冗余的人工点名方式的考勤。釆用计算机技术进行管理可以克服人工点名方式的缺点，将教师从烦杂的劳动中解放出来。先进的考勤管理思想有助于构建先进考勤管理系统,提高管理效率，对于学校的管理者来说很有帮助。

虽然目前web在线考勤、打卡考勤、指纹考勤和人脸识别考勤技术成熟、准确性高，但是这些考勤方法都具有较大的局限性和成本代价，例如，web在线考勤的前提是需要在浏览器上完成考勤，并且每个人必须使用与自己相对应的电脑来完成考勤，这种考勤方式在公司是比较实用的，在公司中，每人会被分配一台电脑，电脑与人是绑定的，员工可以通过电脑打开web在线考勤的页面来完成考勤，如果是在学校，web在线考勤系统就不太实用，上课时，不可能每位同学都拿着自己的电脑来完成考勤，打卡考勤、指纹考勤和人脸识别考勤需要安装门禁设备，学校的每一个教室都需要安装一个门禁设备，这样的花费是特别大的，对学校来说是很大的负担。

学校需要一套适合于学校的灵活的考勤管理系统。由于近几年，移动互联网的快速发展，智能手机、平板电脑等移动终端设备如雨后春笋般的发展，其性能越来越好，价格也越来越便宜，尤其是智能手机大部分学生都拥有，而且以android机居多。当今gps技术已经相当成熟，定位精度已经很高，基于gps定位的考勤方法在目前在市场也得到了一定的推广，但是，单纯的基于移动端gps的考勤方法不能直观的查看，不方便。

因此，通过对考勤方法的进行研究分析，发现目前校园学生上课考勤方法在效率、灵活性或直观可视化方面具有较大的缺陷，需要改进。

技术实现要素：

为了客服目前传统考勤方法中存在的效率低、灵活性差、不能直观可视化和耽误上课时间的缺点，本发明利用gis中三维可视化功能和移动终端的gps定位功能相结合的方法，提出一种便捷、可视化强、实时和高效地查看学生的出勤情况的基于gis的学生上课考勤方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于gis的学生上课考勤方法，所述考勤方法包括以下步骤：

1)数据的采集，对基础信息数据和地理信息数据进行采集，基础信息数据包含教师的信息数据、学生的信息数据、班级的信息数据和课程信息数据；地理信息数据包含校园建筑物的经纬度信息数据、道路信息数据和基础设施数据；

2)构建三维校园模型图，将采集的地理数据导入arcgispro中，根据数据信息，构建出校园的三维模型图；

3)考勤数据的处理，将考勤所涉及的基础信息数据和地理信息数据进行处理，建立各个数据之间的对应关联关系，过程如下：

3.1)建立基础信息数据之间的对应关联关系，将班级和学生建立为一对多的对应关联关系；教师、学生和课程之间建立为多对多的对应关联关系；教师和学生之间建立为多对多的对应关联关系，将这些数据信息录入考勤系统中，以确保每次考勤数据的准确性，不会出现错误或偏差现象；

3.2)建立基础信息数据和地理信息数据之间的对应关联关系，将基础信息数据和基于地理信息数据所建立的校园三维模型关联在一起，以确保教师在考勤时直接查看到学生的实时位置；

4)考勤过程建模，过程如下：

4.1)将学生移动终端和服务器之间的数据流分为两类，一类是学生在移动终端登录考勤系统，向服务器发送的基本信息数据；另一类是学生在考勤时向服务器发送的考勤信息数据，具体来讲就是将学生参加点名的时间和所处位置的经纬度信息发送到服务器；

4.2)将教师移动终端和服务器之间的数据流分为两类，一类是教师在移动终端登录考勤系统，向服务器发送的基本信息数据；另一类是教师向服务器发送要考勤的课程、班级和所处教室的经纬度信息；

4.3)服务器和考勤系统之间数据流的交互，将服务器划分为基础信息管理模块和考勤管理模块，基础信息管理模块中存储用户登录考勤系统向服务器发送的基本信息数据；考勤管理模块主要用于考勤系统发送查看考勤请求数据，将考勤信息在系统中显示；

5)学生信息和移动终端绑定，将学生的学号和密码与移动端的设备编号进行绑定，每位学生不可随意在其他移动终端用自己的学号和密码登录考勤系统，以防止有学生在完成自己的点名之后，在登录没来上课的同学的学号和密码替其签到，当学生更换移动终端时需要向学校教务管理人员进行申请登记；

6)学生请假管理，学生因为疾病、紧急事件不能按时出勤，在上课前提前向任课教师提出请假申请，待教师批准的请假结果反馈回来学生的考勤记录才会记录为请假；

7)考勤实现的方法，以上课教室为中心规划半径为r圆定义为考勤区域，若在上课前，教师查看到学生的签到位置在以r为半径的区域内，则考勤结果记录为出勤；若在上课时间范围内t1，教师查看到学生的签到位置在以r为半径的区域内，则考勤结果记录为迟到；若学生签到时间超过t2或签到位置不在考勤区域内、学生没有进行考勤签到，则考勤结果直接记录为缺勤；若学生在下课前，离开考勤区域，则考勤结果直接记录为早退；如果学生出现移动终端丢失、损坏或者其他情况，学生立刻上报教师记录自己的考勤情况；

8)查看出勤统计记录，在学期结束时，教师、学生和教务人员查看出勤情况统计，教师根据每位学生的出勤情况，相对精准的打出该课程每位学生的平时成绩，学生根据自己该门课程的出勤情况，查询自己的成绩是否存在有误，教务人员根据学生的出勤情况查询学生成绩的真实性，避免教师在成绩上出现徇私造假事件。

进一步，所述步骤(2)中，所述的构建三维校园模型图，根据地理数据在arcgispro中将三维模型图制作完成后，还要将其发布到服务器中，然后使用api框架将模型图进行渲染。

本发明的有益效果主要表现在：本发明学生上课考勤方法使用gis平台的三维可视化功能对学生实时位置进行显示，结合移动终端的gps定位功能，最终可以清晰、直观地查看学生的出勤情况，在学生考勤的过程中便捷、可视化强、和高效。

附图说明：

图1是一种基于gis的学生考勤方法的流程图；

图2是校园三维模型图；

图3是考勤功能实现图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参照图1～图3，一种基于gis的学生考勤方法，包括以下步骤：

1)数据的采集，对基础信息数据和地理信息数据进行采集，基础信息数据包含教师的信息数据、学生的信息数据、班级的信息数据和课程信息数据；地理信息数据包含校园建筑物的经纬度信息数据、道路信息数据和基础设施数据；

2)构建三维校园模型图，将采集的地理数据导入arcgispro中，根据数据信息，构建出校园的三维模型图，如图2所示；

3)考勤数据的处理，将考勤所涉及的基础信息数据和地理信息数据进行处理，建立各个数据之间的对应关联关系，过程如下：

3.3)建立基础信息数据之间的对应关联关系，将班级和学生建立为一对多的对应关联关系；教师、学生和课程之间建立为多对多的对应关联关系；教师和学生之间建立为多对多的对应关联关系，将这些数据信息录入考勤系统中，以确保每次考勤数据的准确性，不会出现错误或偏差现象；

3.4)建立基础信息数据和地理信息数据之间的对应关联关系，将基础信息数据和基于地理信息数据所建立的校园三维模型关联在一起，以确保教师在考勤时直接查看到学生的实时位置；

4)考勤过程建模，过程如下：

4.4)将学生移动终端和服务器之间的数据流分为两类，一类是学生在移动终端登录考勤系统，向服务器发送的基本信息数据；另一类是学生在考勤时向服务器发送的考勤信息数据，具体来讲就是将学生参加点名的时间和所处位置的经纬度信息发送到服务器；

4.5)将教师移动终端和服务器之间的数据流分为两类，一类是教师在移动终端登录考勤系统，向服务器发送的基本信息数据；另一类是教师向服务器发送要考勤的课程、班级和所处教室的经纬度信息；

4.6)服务器和考勤系统之间数据流的交互，将服务器划分为基础信息管理模块和考勤管理模块，基础信息管理模块中存储用户登录考勤系统向服务器发送的基本信息数据；考勤管理模块主要用于考勤系统发送查看考勤请求数据，将考勤信息在系统中显示；

5)学生信息和移动终端绑定，将学生的学号和密码与移动端的设备编号进行绑定，每位学生不可随意在其他移动终端用自己的学号和密码登录考勤系统，以防止有学生在完成自己的点名之后，在登录没来上课的同学的学号和密码替其签到，当学生更换移动终端时需要向学校教务管理人员进行申请登记；

6)学生请假管理，学生因为疾病、紧急事件不能按时出勤，在上课前提前向任课教师提出请假申请，待教师批准的请假结果反馈回来学生的考勤记录才会记录为请假；

7)考勤实现的方法，以上课教室为中心规划半径为r圆定义为考勤区域，若在上课前，教师查看到学生的签到位置在以r为半径的区域内，则考勤结果记录为出勤；若在上课时间范围内t1，教师查看到学生的签到位置在以r为半径的区域内，则考勤结果记录为迟到；若学生签到时间超过t2或签到位置不在考勤区域内、学生没有进行考勤签到，则考勤结果直接记录为缺勤；若学生在下课前，离开考勤区域，则考勤结果直接记录为早退；如果学生出现移动终端丢失、损坏或者其他情况，学生立刻上报教师记录自己的考勤情况，如图3所示；

8)查看出勤统计记录，在学期结束时，教师、学生和教务人员查看出勤情况统计，教师根据每位学生的出勤情况，相对精准的打出该课程每位学生的平时成绩，学生根据自己该门课程的出勤情况，查询自己的成绩是否存在有误，教务人员根据学生的出勤情况查询学生成绩的真实性，避免教师在成绩上出现徇私造假事件。

以浙江工业大学为例，一种基于gis的学生考勤方法步骤如下：

1)数据的采集，对基础信息数据和地理信息数据进行采集，基础信息数据包含教师的信息数据、学生的信息数据、班级的信息数据和课程信息数据；地理信息数据包含校园建筑物的经纬度信息数据、道路信息数据和基础设施数据；

2)构建三维校园模型图，将采集的地理数据导入arcgispro中，根据数据信息，构建出校园的三维模型图；

3)考勤数据的处理，将考勤所涉及的基础信息数据和地理信息数据进行处理，建立各个数据之间的对应关联关系，过程如下：

3.5)建立基础信息数据之间的对应关联关系，将班级和学生建立为一对多的对应关联关系；教师、学生和课程之间建立为多对多的对应关联关系；教师和学生之间建立为多对多的对应关联关系，将这些数据信息录入考勤系统中，以确保每次考勤数据的准确性，不会出现错误或偏差现象；

3.6)建立基础信息数据和地理信息数据之间的对应关联关系，将基础信息数据和基于地理信息数据所建立的校园三维模型关联在一起，以确保教师在考勤时直接查看到学生的实时位置；

4)考勤过程建模，过程如下：

4.7)将学生移动终端和服务器之间的数据流分为两类，一类是学生在移动终端登录考勤系统，向服务器发送的基本信息数据；另一类是学生在考勤时向服务器发送的考勤信息数据，具体来讲就是将学生参加点名的时间和所处位置的经纬度信息发送到服务器；

4.8)将教师移动终端和服务器之间的数据流分为两类，一类是教师在移动终端登录考勤系统，向服务器发送的基本信息数据；另一类是教师向服务器发送要考勤的课程、班级和所处教室的经纬度信息；

4.9)服务器和考勤系统之间数据流的交互，将服务器划分为基础信息管理模块和考勤管理模块，基础信息管理模块中存储用户登录考勤系统向服务器发送的基本信息数据；考勤管理模块主要用于考勤系统发送查看考勤请求数据，将考勤信息在系统中显示；

5)学生信息和移动终端绑定，将学生的学号和密码与移动端的设备编号进行绑定，每位学生不可随意在其他移动终端用自己的学号和密码登录考勤系统，以防止有学生在完成自己的点名之后，在登录没来上课的同学的学号和密码替其签到，当学生更换移动终端时需要向学校教务管理人员进行申请登记；

6)学生请假管理，学生因为疾病、紧急事件不能按时出勤，在上课前提前向任课教师提出请假申请，待教师批准的请假结果反馈回来学生的考勤记录才会记录为请假；

7)考勤实现的方法，以上课教室为中心规划半径为r＝10m圆定义为考勤区域，若在上课前，教师查看到学生的签到位置在以r＝10m为半径的区域内，则考勤结果记录为出勤；若在上课t1∈(8:15,9:45)时间范围内，教师查看到学生的签到位置在以r＝10m为半径的区域内，则考勤结果记录为迟到；若学生签到时间超过t2＝15min或签到位置不在考勤区域内、学生没有进行考勤签到，则考勤结果直接记录为缺勤；若学生在下课前，离开考勤区域，则考勤结果直接记录为早退；如果学生出现移动终端丢失、损坏或者其他情况，学生立刻上报教师记录自己的考勤情况；

8)查看出勤统计记录，在学期结束时，教师、学生和教务人员出勤情况统计，教师根据每位学生的出勤情况，相对精准的打出该课程每位学生的平时成绩，学生根据自己该门课程的出勤情况，查询自己的成绩是否存在有误，教务人员根据学生的出勤情况查询学生成绩的真实性，避免教师在成绩上出现徇私造假事件。

以上阐述的是本发明给出的一个实施例展现出来的一个优良结果，显然本发明不仅适合上述实施例，在不偏离本发明基本精神及不超出本发明实质内容所涉及内容的前提下可对其做种种变化加以实施。