开题报告林歆睿.docx

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开题报告林歆睿

北京林业大学

本科生学位论文开题报告

姓名：

林歆睿攻读学位：

工学士

专业：

计算机科学与技术研究方向：

入学年月：

2011年9月

导师姓名：

张海燕职称：

副教授

选题基本情况

本研究题目为：

（√）基于Android的课堂智能点名系统设计与实现

1．导师课题的一部分；√2．定向或代培单位的课题；

3．其他（须具体说明）：

选题分类（√）

基础研究

应用研究

技术开发

√

选题来源（√）

国家级

科研项目

部委级

科研项目

地方政府科研项目

横向课题

自选课题

√

1．研究的目的，意义，国内外研究现状及发展趋势

（1）该研究的目的、意义

课堂点名制度是老师防止学生逃课、督促学生上课学习的重要方式，也是学校教务部门进行班级评优和学生评优的重要指标。

由于高校推行选课制和学分制，班级的概念逐渐淡化，学生流动性强，课堂点名难度也随之提高。

在高等院校，特别是涉及到多个班级的课程，教师点名会占用不少上课时间，而点名后老师将耗费大量的时间和精力统计出各个学生的出勤情况，从而给每位学生评分。

因此为了帮助授课教师提高点名的效率，及时了解班级学生出勤率，为学生考试、评优提供有效的依据，本文提出并开发了基于Android手机的课堂智能点名系统。

当今社会，手机几乎是每个人生活中不可缺少的一部分，它的功能也变得越来越强大，在改变人们生活方式的同时也为人们提供了便利。

随着移动终端技术的不断发展和成熟，目前主流的智能移动终端操作系统有Google公司的Android系统、苹果公司的IOS系统、微软的WindowsMobile等。

据市场分析机构StrategyAnalytics公布了截止到2014年第二季度，Android智能手机操作系统的全球市场份额已达84.6%（有史以来最高比重）。

StrategyAnalytics的分析师NeilMawston表示，Android操作系统在全球范围内仍占据着主导地位。

从中可以看出Android系统的优越性及其广阔的市场发展前景。

对于当代大学生而言，几乎是人手一部智能手机，而且机不离身。

绝大多数手机都具有蓝牙功能，而蓝牙设备地址具有全球唯一性，蓝牙设备和持有人之间有很高的相关性。

因此，本文提出了利用Android手机所具备的蓝牙扫描功能来实现自动点名。

（2）国内外关于课堂点名智能系统的研究现状

在课堂智能点名系统开发前期，研究的重点是点名的方式方法。

为解决学生迟到、旷课问题，高校老师提出了多种课堂点名的新方法和新技术，如圈人点名、拍照查缺、对号入座、抽奖点名、排队点名等方法。

周广杰等提出指纹点名系统，利用指纹识别技术完成课堂点名；刘超等运用ASP.NET设计了一款基于B/S的课堂考勤管理系统，可根据教师和学生不同的权限进行请假、批假、点名、记录等操作；胡开华等开发了一种基于VB的课堂点考勤系统，实现基于客户端/服务器模式的课堂点名功能；张志平等实现了一款基于WEB的实验课考勤系统，利用RFID（RadioFrequencyIdentification）读取学生的刷卡信息以及WEB数据库访问技术实现点名签到的功能；葛锦环等开发了一款利用校园一卡通、非接触式IC卡式的教学考勤系统，帮助教师完成考勤；国立屏东科技大学的自动化课堂点名系统，可利用自动化RFID点名功能完成点名功能，如图1.1所示。

这些方法虽新颖有效，但指纹点名的前期指纹采集工作量巨大，不利于现实应用；刘超和胡开华等提出的方法依赖于PC机，点名时占用任课教师的部分教学时间，不利于课堂教学；张志平、葛锦环以及国立屏东科技大学的方法虽有效利用了校园卡，适用于有计算机的实验课的考勤或是在每个教室增加专用设备，但增加学校支出，不便于推广。

图1.1国立屏东科技大学的线上课堂点名系统

Fig.1.1TheonlineclassnamingsystemoftheNationalPingtungUniversityofScienceandTechnology

随着移动互联网时代的到来以及智能手机的普及化，越来越多人开始频繁使用移动端进行工作、休闲或娱乐。

用户的转移推动了APP应用开发市场的发展。

课堂智能点名系统也不再局限于计算机端。

邰伟鹏、徐宏设计的蓝牙考勤管理系统利用学生手机、教师PC机客户端和教务处服务器进行考勤，并通过校园短信平台将考勤信息推送给班级辅导员，其巧妙地利用手机蓝牙进行点名，极大节约了点名时间。

弋改珍、江萧等人设计的基于Android的课堂点名系统，实现了手动录入、编辑学生信息并进行手动点名的功能，将教师端课堂点名系统完全移植到智能手机上，适用于室外教学点名，同时可根据不同学生的实际情况，灵活方便地编辑学生的到课状态。

通过搜集查找，本文对国内外相关的课堂智能点名系统APP做了调查分析。

主要产品有以下几个代表：

（1）小班长点名系统

此手机软件建立了教师、家长与学生三方互动的平台。

教师凭图点名，防代打卡签到；学生点名请假会立即通知家长，既防止学生乱请假，也让家长放心；放学离班，让家长掌握孩子的动态；通知单、联络簿紧密联系家长和老师等。

软件界面清晰度高，用户间可交流分享；但系统定位低年龄段，不适用于高校课堂点名应用，部分界面如图1.2所示。

（2）DLI点名教师版

该点名软件可以实现快速记录缺席状态，并告知家长的功能。

软件整体图片清晰度高，较为美观；仅输入一次班级学生名单可以多次点名，适用于单一班级多次点名情景；家长需要安装“超级家长”应用程序才能收到系统的群发消息，部分界面如图1.3所示。

图1.2小班长点名系统应用界面

Fig.1.2Smallmonitornamingsystemsoftwareinterface

图1.3DLI点名教师版应用界面

Fig.1.3DLInamingsystemoftheteacher’sversionsoftwareinterface

（3）基于NFC的高校点名系统

基于NFC的高校点名系统（ControlofattendanceappliedinhighereducationthroughmobileNFCtechnologies）是采用手机NFC技术的考勤控制系统。

NFC（近场通信）是通过RFID技术原理的数据传输系统，是一种短距离和高频率（13.56兆赫）的技术，其允许设备间的数据交换。

它要求设备传输数据时间距离少于10.16厘米（通常有效的最大距离约为5cm），大大增强了数据采集的安全性。

但NFC相对短小的传输距离在国内不适用，部分界面如图1.4所示。

图1.4基于NFC的高校点名系统应用界面

Fig.1.4CollegenamingsystembasedonNFCsoftwareinterface

（4）高校点点

该软件可实现课堂点名和期末统计的功能。

点名时可采用三种的点名方式，包括顺序点名、随机点名和蓝牙点名。

点名时教师需手动选择出勤情况并记录加分情况。

软件结构完整，操作方便，管理灵活。

但是点名时任课教师需要逐个选择出勤情况，不适用于大课堂多人点名，部分界面如图1.5所示。

图1.5高校点点应用界面

Fig.1.5Collegenamingsystemsoftwareinterface

（5）课堂智能助手

课堂智能助手软件可以实现课表设置、智能静音、蓝牙点名等功能。

其中课表设置确保上课时间手机保持静音；编辑重要联系人和黑名单来设置上课时是否有短信、电话提醒；蓝牙点名包括学生端和教师端，学生端需先注册再签到，教师端用于统计签到名单。

该手机软件界面美观，内容丰富；但无法查看历次点名记录，也无法了解签到学生是否迟到或早退，部分界面如图1.6所示。

图1.6课堂智能助手应用界面

Fig.1.6Intelligentassistantsoftwareinterface

上述高校点点和课堂智能助手的两款应用程序，功能丰富，制作精美，为本文基于Android的课堂智能点名系统的开发提供了良好的借鉴。

本文设计开发的课堂智能点名系统可实现批量导入选课名单、蓝牙点名、查询记录和导出点名记录的功能，极大地方便教师课堂点名和期末统计，具有较强的现实意义。

（3）发展趋势

在不久的将来，智能手机将更加普及，应用成本继续降低，应用范围更加广阔，必将成为课堂点名的新方向，在教师工作、学生评优中起到更为重要的作用。

2．要解决的问题

（1）Excel文件的导入与导出

课堂智能点名系统的教师客户端，需要在点名前导入班级的学生信息。

同时教师端对导入的信息可更改、删除，点名完成之后会在原有Excel表格中添加统计的结果，保存的结果可以再以Excel文件格式上传到计算机中。

（2）Bluetooth硬件的使用与技术的交互

蓝牙是一种支持设备短距离传输数据的无线技术，Android2.0SDKAPI提供了完善的蓝牙操作类。

在开始点名之前，用户端需要输入自己的信息，然后教师端进行蓝牙扫描，系统通过BroadcastReceiver广播接受扫描到的蓝牙信息，然后保存下来与手机导入的excel信息进行匹配，找出未到课学生信息，最后利用handle（）功能动态更新界面，将到课与未到学生信息都显示在界面中。

3．方案可行性分析

（1）操作可行性：

Android2.0以上智能手机两部，有网络连接。

用于测试手机Android版本号为4.0.3，蓝牙版本号为4.0。

本系统界面清新、操作简单方便，用户易于接受，所以此程序是可操作的。

（2）经济可行性：

该系统的开发主要以学术性研究为主，并且采用一个开源免费的平台，只需有两台及以上的手机测试即可。

该应用程序开发成熟后，可应用于高校的上课签到中，投资不大，所以经济完全可行。

（3）技术可行性：

主要在Eclipse上开发，基于Android2.1及以上版本运行。

Android提供了强大的UI界面布局，同时Android平台已拥有大量的手机用户群，便于测试。

4．实际意义

基于Android的课堂智能点名系统具有方便易用、成本较低、易于实现等优点。

教师通过手机对教室内学生手机的扫描，获取出勤信息。

蓝牙点名和课后统计大大节约了大量的点名、统计的时间，让教师能将更多的时间和精力集中在课堂教学工作上。

软件可以将考勤记录保存以及到处功能，可以保存每次点名的结果，使用户能方便地了解每个学生的出勤记录情况。

如果能将出勤记录与教务系统数据库相连，将大大减少用户导入数据的过程，相信该应用也能得到更广泛的应用。

5．实现软件

课堂智能点名系统手机客户端是教师服务的。

教师端的主界面有导入选课班级、蓝牙点名以及查询管理三大模块。

导入选课班级模块可导入具体选课的学生名单，点击即可查看所在的班级学生信息。

蓝牙点名模块可实现教师端与学生手机的蓝牙通信，完成课堂点名，之后显示搜索的所有蓝牙信号，为排除无关人员你的干扰，显示未到课学生名单。

查询管理模块将提供可学生学号查找，提供一个学生一次课程的点名记录、一个学生所有课程的点名记录、所有学生一次课程的点名记录以及所有学生所有课程的点名记录。

6．硬件要求

为了方便用户使用，兼顾一定的安全和兼容性，系统环境要求如表6所示。

表1系统环境要求

平台

类型

详细说明

开发环境

操作系统

Android2.0以上，bluetooth4.0及以上

硬件要求

CPU:

i5及以上RAM:

4G或更高

运行环境

操作系统

Android2.0以上，bluetooth4.0及以上

处理器

SingleCore

存储容量

512MB内存

7.工作进度

（1）3月23日前交文献综述和开题报告

（2）3月下旬至4月中旬完成软件编码与测试

（3）4月中旬进行中期检查

（4）4月中旬至6月初完成代码修改与论文初稿

（5）6月15号前完成论文并答辩

8．预期效果

本系统主要实现的功能包括导入选课名单、蓝牙点名、查询管理、导出点名记录等模块，效果如图8.1所示。

图8.1课堂智能点名系统界面设计

Fig.8.1Partofthesysteminterfacesofclassintelligentnamingsystem

9．参考文献

[1]天涯论坛.Android统计世界：

市场占有率达85%.[2015.3.21检索].

[2]陈健.大学课堂“点名”[J].教育,2013（5）.

[3]刘超,龚国勇.学分制条件下课堂考勤管理系统的设计[J].计算机教育,2007（16）:

60-62.

[4]张玉洁,孟祥武.基于移动定位服务的考勤管理系统[J].计算机系统应用,2011（10）:

6-10.

[5]张松枝,唐红喜.基于组态王的课堂点名系统[J].科技信息,2010（25）:

50-67.

[6]胡开华,舒期梁,张玉静.基于VB的课堂考勤系统[J].科技信息,2009（36）:

155-156.

[7]张志平,姜晓峰.基于WEB实验课签到系统设计与实现[J].苏州大学学报（工科版）,2006

（2）:

43-45.

[8]葛锦环,徐炜,杨峰.基于非接触式IC卡教学考勤系统的设计与实现[J].计算机应用与软件,2009（10）:

173-176.

[9]邰伟鹏,徐宏.高校选课制下蓝牙考勤管理系统的研究与实现[J].安徽工业大学学报（社会科学版）,2012（4）:

140-141.

[10]隗玲,王昌.高校课堂移动考勤系统的设计与应用[J].学园,2014（32）:

8-9.

[11]弋改珍,江萧,袁岚清.基于Android平台课堂点名系统的设计与实现[J].电子设计工程,2014（22）:

1-3.

[12]张传玺,杨昭颖,彭忠洋,朱琳,张铭庆,田萱.基于Android平台的教师课堂智能助手系统[J].中国教育信息化.2014（17）:

56-59.

[13]叶俊中,余鹏飞.基于安卓智能手机的智能点名软件设计与实现[J].信息技术.2014（9）:

56-59.

[14]Saad,T.,Mudassir,K.,Naeem,A.,Aslam,M.,Ayesha,S.,Martinezentriquez,A.,Pablo-Ro,Hedz.CollaborativeworkinclassroomswithhandhelddevicesusingBluetoothandWLAN[C].2014IEEE27thCanadianConferenceonElectricalandComputerEngineering,CCECC2014.

[15]Fernandez,MJL.,Fernandez,JG.,Aguilar,SR.,Selvi,BS.,Crespo,RG.ControlofattendanceappliedinhighereducationthroughmobileNFCtechnologies[J].EXPERTSYSTEMSWITHAPPLICATIONS.2013（40）:

11.

10．开题报告情况

参加开题报告会的主要人员

姓名

职称或职务

姓名

职称或职务

开题报告会提出的主要问题及回答情况

十、对开题报告的意见

导师对开题报告的评语

导师签名：

年月日

教研室对开题报告的意见

教研室主任签名：

年月日

院、系对开题报告的意见

院、系主任签名：

年月日