Tutkimus RFID-teknologiaan perustuvasta opiskelijoiden läsnäolonhallintajärjestelmästä

1. Esittely

Korkeakoulujen ja yliopistojen mittakaavan kasvaessa edelleen opiskelijamäärät kasvavat ja opetuksen johtamisen ja opiskelijajohtamisen tietoisuutta korkeakouluissa ja yliopistoissa parannetaan asteittain. Suuriin yliopistoihin on noussut kampusverkostopohjaiset opiskelijakurssien valintajärjestelmät, pisteytyksen kyselyjärjestelmät, koulutuksen hallintajärjestelmät, haku- ja työllistämisjärjestelmät, jotka tuovat suurta mukavuutta yliopistojen opettajien ja opiskelijoiden opiskeluun, elämään, johtamiseen ja toimistotyöhön.

Korkeakoulujen ja yliopistojen opetusjohtamisessa läsnäolohallinta on tärkeä keino varmistaa opetuksen laatu. Opiskelijat' läsnäolotiedot luokassa ovat myös tärkeä perusta opiskelijoiden arvioinnissa' päivittäistä suorituskykyä. Tällä hetkellä useimmissa korkeakouluissa ja yliopistoissa opiskelijoiden läsnäolon hallinta suoritetaan edelleen perinteisellä opettajien nimenhuutomenetelmällä ja manuaalisella syöttömenetelmällä. Korkeakoulujen ja yliopistojen mittakaavan laajentuessa joidenkin peruskurssien ja ammatillisten peruskurssien opetusluokkien määrä on yleensä yli 100 henkilöä. Samaan aikaan korkea-asteen koulutuksen yleistymisen ja ajatusten monipuolistumisen myötä on yleistynyt opiskelijoiden poissaolo tunneilta, myöhästyminen ja aikaisin lähteminen. Opettajat saavat läsnäolotiedot nimenhuudon, sisäänkirjautumisen jne. kautta, mikä toisaalta vie paljon aikaa ja vaikuttaa luokkaopetukseen. Samalla on vaikea välttää opiskelijoita Sellaisia ilmiöitä, kuten allekirjoittaminen ja vastaaminen opiskelijoiden puolesta, on suhteellisen vaikea hallita; toisaalta läsnäolotiedot ovat usein vain opettajien hallussa. Päivittäisten arvosanojen laskennan perustaksi sitä ei voi siirtää opetusjohtamisen osastolle jaettavaksi ajoissa, jotta opetusjohtamisen osasto voi tarkistaa sen luokanopettajan kautta. Vakavasti poissaolevaa oppilasta tulee ohjata, varoittaa ja kouluttaa opiskelutavan korjaamiseksi ja opetuksen laadun parantamiseksi. Lisäksi, koska läsnäolotietoja ei julkisteta, opiskelijat eivät voi tarkistaa läsnäolotilaansa, mikä vaikuttaa myös läsnäolon objektiivisuuteen ja oikeudenmukaisuuteen ja tavanomaisiin tuloksiin.

Perinteisessä opetuksen läsnäolojärjestelmässä opiskelijat hakevat vapaata luokanopettajilta, osastopäälliköiltä ja akateemisen hallinnon osastoilta lomahakemuksina, ja ne voivat tulla voimaan vasta vaiheittain hyväksymisen jälkeen. Lomatiedot lähetetään ohjaajalle lomailmoituksen muodossa. Tämä malli on paljastanut monia haittoja korkeakoulujen ja yliopistojen johtamisessa yhä korkeammalla informaatioasteella: ensinnäkin opiskelijoiden on hankalaa pyytää lomaa ja esimiesten hyväksyntätehokkuus on alhainen; toiseksi opettajat eivät voi ymmärtää opiskelijoiden asemaa, jotka pyytävät lomaa ajoissa, minkä vuoksi opettajat pitävät oppilaiden läsnäolotiedot luokkien osalta epätarkkoja.

Perinteinen läsnäolon hallinta on aikaa vievää, työlästä, tehotonta eikä tieto ole oikea-aikaista. Se ei enää täytä nykyaikaisten yliopistojen johtamisvaatimuksia. Siksi on välttämätöntä käyttää kampusverkkoon perustuvaa opiskelijoiden läsnäolon hallintajärjestelmää, joka kerää automaattisesti opiskelijoiden läsnäolotiedot RFID-tekniikan (radio Frequency Identification) avulla, jotta opettajat eivät kuluttaisi luokkahuoneopetusaikaa nimittelyyn ja opetuksen tehokkuuden parantaminen. parantaa vapaata hakevien opiskelijoiden mukavuutta online-vapaa- ja hyväksymismenetelmillä sekä johtoosaston hyväksynnän tehokkuutta. Opiskelijat, opettajat ja opetusjohtamisen osastot jakavat osallistumistietoa kampusverkoston kautta, mikä lisää tiedon läpinäkyvyyttä ja parantaa johdon johtamisen laatua.

2. RFID-teknologian esittely

RFID (Radio Frequency Identification, Radio Frequency Identification) on kosketukseton automaattinen tunnistusTekniikka, joka tunnistaa kohteen automaattisesti radiotaajuussignaalien avulla saadakseen kohteen yksilölliset tiedot ja saada tarvittavat tiedot. Tunnistustyö ei vaadi manuaalista puuttumista ja voi toimia useissa sovelluksissa. Ankara ympäristö. RFID-tekniikalla on sellaisia etuja, joita viivakoodeilla ei ole, kuten vedenpitävä, antimagneettinen, korkean lämpötilan kestävyys, pitkä käyttöikä, suuri lukuetäisyys, hyvä tietojen luottamuksellisuus, suuri tallennuskapasiteetti sekä kätevä tietojen tallennus ja päivitys. Siksi nopeana, reaaliaikaisena ja tarkana tietotekniikkana, joka kerää ja käsittelee tietoja tietyistä kohteista, on käytetty laajasti eri aloilla, kutentuotannossa, vähittäiskaupassa, logistiikassa ja kuljetuksessa.

RFID-sovellusjärjestelmät koostuvat yleensä kolmesta osasta: elektronisista tunnisteista, lukijoista ja sovellusjärjestelmistä. Elektroninen tunniste koostuu tunnisteen sirusta ja tunnisteantennista, ja se on kiinnitetty tunnistettavaan kohteeseen. Elektronisen tunnisteen sirussa oleva EPC (Electronic Product Code) tallentaa kohteen perustiedot, ja EPC-tunniste voi tarjota yksilöllisen tunnisteen jokaiselle fyysiselle kokonaisuudelle. Tunnisteantennia käytetään kommunikoimaan lukijan RF-antennin kanssa. Lukijaa käytetään pääasiassa sähköisten tunnistetietojen lukemiseen tai kirjoittamiseen. Lukijan radiotaajuusantenni lähettää radiotaajuisia signaaleja elektronisen tunnisteen ja lukijan välillä.

RFID-järjestelmän toimintaperiaate on esitetty kuvassa 1. Lukija lähettää radiotaajuusantennin kautta tietyn taajuuden radiotaajuisen signaalin. Kun elektroninen tunniste tulee lähetysantennin työalueelle, se tuottaa indusoituneen virran ja saa energiaa aktivoitavaksi; elektroninen tunniste lähettää oman koodinsa ja muut tiedot tunnisteantennin kautta; radiotaajuusantenni vastaanottaa elektronisesta tunnisteesta lähetetyt tiedot. Saapuva kantoaaltosignaali välitetään lukijalle antennisäätimen kautta; lukija demoduloi ja dekoodaa vastaanotetun signaalin ja muodostaa sitten yhteyden ulkoiseen tietokonejärjestelmään lukijan RS232- tai RS485-liitännän kautta ja toteuttaa tietojen muuntamisen erikoistuneen tietokonejärjestelmän, käsittelyn ja sovelluksen kautta.

3. RFID-teknologiaan perustuvan läsnäolonhallintajärjestelmän suunnittelu korkeakouluopiskelijoille

3.1 Järjestelmän yleinen rakenne

Opiskelijoiden läsnäolotietojen automaattisen keruun ja tiedon jakamisen toteuttamiseksi tämä järjestelmä käyttää RFID-tekniikkaa kampusverkon avulla ja ottaa käyttöön 3-kerroksisen arkkitehtuurin, joka perustuu selain/palvelin (B/S) -verkon laskentamalliin. . Siinä on kätevä ja hyvä järjestelmän ylläpito ja päivitykset. avoimuuden ja skaalautuvuuden edut.

Sovellusjärjestelmän kokonaisrakenne koostuu kolmesta osasta: RFID-järjestelmä, väliohjelmistojärjestelmä ja tietokonesovellusjärjestelmä. RFID-järjestelmä sisältää elektroniset RFID-tunnisteet, lukijat sekä tiedonvaihto- ja hallintajärjestelmäohjelmistot; väliohjelmistojärjestelmä koostuu Savant-palvelimesta, ONS-palvelimesta, PML-palvelimesta (Physical Markup Language) ja vastaavista tietoohjelmistoista. Kampusverkostoon perustuvan opiskelijoiden läsnäolohallintajärjestelmän rakenne on esitetty kuvassa 2.

(1) Elektroninen tunniste. Upota opiskelijan perustiedot tallentava RFID-tunniste opiskelijan IC-korttiin. EPC tarjoaa opiskelijaobjektin yksilöllisen tunnisteen. EPC-koodiin tallennetut tiedot voivat sisältää perustietoja, kuten opiskelijanumero, nimi, pääaine, sukupuoli jne.

Tällä hetkellä voidaan käyttää kolmenlaisia sähköisiä tunnisteita: aktiivisia, passiivisia ja puoliaktiivisia. Aktiiviset ja puoliaktiiviset tunnisteet voivat mukautua pitkän matkan skannaukseen, ja tunnistusetäisyys voi olla 15–30 metriä. Opiskelijoiden ei tarvitse jonottaa läsnäoloa tarkistaakseen, mikä nopeuttaa osallistumista. , ja passiivisen RFID-järjestelmän luku- ja kirjoituslaitteen luku- ja kirjoitusetäisyys on lyhyt, yleensä enintään 10 cm, joten opiskelijat' läsnäolo tulee jonottaa yksitellen, mikä heikentää läsnäolotehokkuutta. Siksi tämä järjestelmä käyttää aktiivisia tunnisteita.

(2) Lukija. Lukijat asennetaan eri läsnäolopisteisiin, esimerkiksi koulun päärakennuksen sisäänkäynnille ja jokaisen luokkahuoneen sisäänkäynnille. Kun opiskelijat saapuvat läsnäolopaikkaan, lukija käyttää induktioradioaaltoja tunnistetietojen EPC-koodien keräämiseen. Tunniste lähettää sähkömagneettisia aaltoja lukijalle, ja nämä palautetut sähkömagneettiset aallot muunnetaan datatiedoksi, eli tunnisteen EPC-koodiksi. Lukija käyttää kerättyjä tietoja luokkahuoneeseen kirjautumisen ja opiskelijan henkilöllisyyden tunnistamiseen kampusverkkoon määritettyjen ONS- ja PML-palvelimien kautta.

(3)Savant-palvelin. Opiskelijoiden läsnäoloprosessin aikana, saatuaan EPC-koodin, lukija käyttää Savant'in ohjelmistojärjestelmää suorittaakseen tiedonsiirron ja -hallinnan verkossa. Päätehtävät ovat tiedon oikoluku, lukijakoordinointi, tiedonsiirto, tiedon tallennus ja tehtävien hallinta.

(4) Object Name Resolution Server (ONS). Löydä opiskelijoiden viitetiedot yhdistämällä EPC-koodi vastaaviin opiskelijatietoihin. Esimerkiksi, kun lukija lukee EPC-tunnisteen tiedot, EPC-koodi välitetään Savant-järjestelmään ja sitten ONS:n avulla etsitään opiskelijatiedot t:n kautta.kampusverkosto. ONS määrittää palvelimen, johon opiskelijatiedot on tallennettu Savant-järjestelmään ja siirtää tässä Tiedostossa olevat opiskelijatiedot Savant-järjestelmään.

(5)PML-palvelin. Opiskelijatiedot kirjoitetaan Physical Markup Language (PML) -kielellä, joka on kehitetty Extensible Markup Language (XML) -kielellä. PML-tiedostot tallennetaan EPC-tietopalvelimelle tarvittavien tiedostojen tarjoamiseksi muille tietokoneille.

(6) Tietokonesovellusjärjestelmä. Se on läsnäolon hallintajärjestelmä, jonka tämä järjestelmä on erityisesti kehittänyt opiskelijoiden täydentämiseksi' läsnäolotietokysely, tilastot ja päivittäinen pistelaskelma. Kehitetty läsnäolohallintajärjestelmä tarjoaa myös online-vapaan haku- ja hyväksymistoiminnot kampusverkostoon perustuen, jotta läsnäolotiedot voivat heijastaa opiskelijoita' jättää tiedot automaattisen keräämisen perusteella, mikä tekee niistä objektiivisempia ja tarkempia.

3.2 Läsnäolohallintajärjestelmän toiminnallinen suunnittelu

Tämän järjestelmän tavoitteena on kerätä automaattisesti, reaaliaikaisesti ja tarkasti opiskelijoiden läsnäolotiedot, kuten myöhästymiset, aikaiset lähdöt ja poissaolot opiskelijoiden läsnäolohallinnan tarpeiden mukaisesti, sekä välittää ja jakaa ne kampusverkon kautta saada kyselyitä ja tilastoja opiskelijoiden läsnäolotiedoista. ja analyysi; vaaditaan myös online-vapaan haku- ja hyväksymistoiminnot kampusverkoston perusteella, jotta läsnäolotiedot voivat heijastaa opiskelijoita' jättää tiedot ja opiskelijat' päivittäiset arvosanat voidaan laskea automaattisesti oppilaiden perusteella' läsnäolo.

Yllä olevien vaatimusten mukaisesti järjestelmän toiminnalliset moduulit on esitetty kuvassa 3.

Kunkin moduulin päätoiminnot ovat seuraavat:

(1) Opiskelijatietojen hallinta. Säilytä perustiedot, kuten opiskelijanumero, nimi, luokka jne. Sitä käytetään pääasiassa oppilaiden tunnistamiseen ja heidän osallistumiskelpoisuutensa tarkistamiseen. Vain listan täyttävät opiskelijat voivat osallistua.

(2) Luokkahallinnan opettaminen. Säilytä opetusluokan tiedot. Sisältää opetusluokan numeron, valittujen opiskelijoiden luettelon, kurssin numeron, kurssin nimen, tunnin, luokkahuoneen jne. Nämä tiedot ovat tärkeä perusta osallistumistietojen keräämiselle.

(3) Merkintätietojen rekisteröinti. Rekisteröi ja ylläpidä opiskelijatietoja sähköisissä tunnisteissa, jotta ne pysyvät yhdenmukaisina opiskelijatietokannan tietojen kanssa.

(4) Lukijakokoonpano. Aseta lukijan numero, sijainti, IP-osoite ja muut tiedot.

(5) Läsnäolotietojen kerääminen ja käsittely. Lukija lukee automaattisesti opiskelijoiden EPC-tiedot' elektroniset tunnisteet ja lähettää signaalin ONS-järjestelmään. Samalla se paikantaa RFID-haltijan, määrittää sen IP-osoitteen ja tarkistaa sen tietokantaan tallennetulla luokkahuoneen IP-osoitteella. Kun varmistus on oikea, vertaa sitä sitten luokka-aikaan ja luokan oppilasluetteloon. Vain opiskelijat, jotka täyttävät edellä mainitut kolme ehtoa samanaikaisesti, voivat tulla normaalisti läsnäoloon. Oikein varmennetuille opiskelijoille osallistumisaika kirjataan automaattisesti ja myöhästyminen tai poissaolo tunnilta määräytyy opiskelijan vapaan hakemuksen perusteella. Yllä olevan tuomion ja käsittelyn jälkeen opiskelijan läsnäolo kirjataan läsnäolotietokantaan. Yksittäisten oppilaiden osalta, jotka saattavat kantaa mukanaan jonkun muun IC-korttia läsnäolojärjestelmän huijaamiseksi, opettaja voi välittömästi laskea oppilaiden määrän. Jos luku ei vastaa järjestelmän laskemaa numeroa, se tarkoittaa, että opiskelijatiedot ovat virheellisiä, jotka tulee osoittaa paikan päällä ja tarkistaa uudelleen.

(6) Lomahakemus. Opiskelijat täyttävät lomahakemuslomakkeen verkossa Internetin kautta ja odottavat hallintoosaston hyväksyntää. He voivat myös tarkistaa loman hyväksynnän tilan milloin tahansa.

(7) Jätä hyväksyntä. Laitosjohtajat ja johtoosastot voivat tarkastella ja hyväksyä opiskelijoiden lomahakemukset verkossa. Hyväksytyt lomahakemukset kirjataan läsnäolotietokantaan.

(8) Läsnäolotietojen kysely: Opiskelijat voivat tiedustella kurssiensa läsnäolotilaa. Opettajat voivat tarkistaa opetustuntien läsnäolotilan.

(9) Läsnäolotilastot. Opetusjohtamisen osasto voi laskea tietyn kurssin osallistumisen, opiskelijoiden osallistumisen osastoittain tai luokittain sekä tietyn opettajan opiskelijoiden osallistumisen.

(10) Cosallistumispisteiden laskeminen. Opettajat voivat tarvittaessa määrittää osallistumisosuuden kurssin kokonaisarvioinnissa, ja järjestelmä laskee automaattisesti kunkin opiskelijan osallistumispisteet opiskelijan läsnäolon perusteella.

(11) Varoitus vakavasta poissaolosta. Opetusjohtamisen osasto voi asettaa vakavan poissaolorajan. Opiskelijat, jotka ovat poissa tietyn tason yli, merkitään vakavista poissaoloista varoituslistalle. Järjestelmä ilmoittaa vakavasti poissa oleville opiskelijoille itselleen, heidän luokanopettajilleen tai ohjaajilleen sekä opetushallinnon osastolle tekstiviestillä tai sähköpostitse. Vanhemmat voivat valvoa ja varoittaa oppilaita.

  4. Johtopäätös

Avainkysymys korkeakoulujen läsnäolohallintajärjestelmässä on opiskelijatietojen automaattinen tunnistaminen ja hankinta. Ottaen huomioon perinteisessä läsnäolomenetelmässä esiintyvät ongelmat, tässä artikkelissa ehdotetaan RFID-tekniikkaan ja kampusverkkoon perustuvaa läsnäolonhallintajärjestelmää sekä analysoidaan yksityiskohtaisesti sen rakennetta ja toimintoja. Yhdistä RFID-tekniikka Internetiin ja käytä elektronisia tunnisteita tunnistamiskeinona opiskelijoiden läsnäolotietojen saamiseksi ja opetuksen tehokkuuden parantamiseksi; parantaa opiskelijoiden mukavuutta' vapaan hakeminen ja johtoosaston hyväksynnän tehokkuus online-vapaahakemus- ja hyväksymismenetelmillä. Opiskelijat, opettajat ja opetusjohtamisen osastot jakavat osallistumistietoa kampusverkoston kautta, mikä lisää tiedon läpinäkyvyyttä ja parantaa johdon johtamisen laatua. Uskotaan, että RFID-teknologian kustannusten alenemisen ja asiaankuuluvien standardien ja spesifikaatioiden parantamisen myötä RFID-tekniikkaan perustuvia korkeakoulujen läsnäolonhallintajärjestelmiä käytetään laajalti.