利用学生移动设备位置信息定位教室实现精准考勤的方法

摘要

本发明涉及信息技术，具体涉及利用学生移动设备位置信息定位教室实现精准考勤的方法。包括以下步骤：(1)生成课堂：教师登陆教学系统，教学系统生成虚拟课堂，并生成含有进入虚拟课堂的验证信息；(2)邀请学生：教室将含有进入虚拟课堂的验证信息发送给学生；(3)学生进入课堂：学生通过对验证信息进行验证的方式登入教学系统，并进入虚拟课堂；(4)获取学生位置信息：教学系统获取登入教学系统的学生位置信息；(5)虚拟课堂位置计算：对学生位置信息采用聚类算法计算虚拟课堂位置；(6)进行考勤：判断学生位置与虚拟课堂位置的距离，在设定距离内则考勤成功。本发明根据学生定位聚类计算定位虚拟课堂位置，可消除学生远程加入课堂导致考勤数据不准确的风险，并且能高效、便捷的帮助教师进行考勤。

说明书

技术领域

本发明涉及信息技术，具体涉及利用学生移动设备位置信息定位教室实现精准考勤的方法。

背景技术

在当前，信息化技术飞速发展，教育理念逐渐成熟，国家政策大力推动，教育领域的信息化进程已经正在日新月异的发展着。

教育信息化深入到课堂教学中，有一个关键环节，即智慧课堂，通俗的解释是：之前我们上课常用ppt、word等课件授课，都是静态又单一，纯展示教学内容等授课模式。智慧课堂就强大很多了，作为最新的高科技教学工具，它能够增强课堂的互动反馈，实现个性化教学，减轻老师和学生的负担。

互动课堂中，教师和学生通过信息化设备进行连接互动，教师使用教室PC进行授课，学生通过pad、手机等终端进行连入，在高等教育的场景中，学生通常都是使用自己的手机连入课堂。

目前智慧课堂，均主要采用通过学生扫描教师课堂内的二维码或输入动态口令的方式加入课堂，但其问题在于：

一、二维码和动态口令可分享给其他人，导致学生可以远程加入课堂，规避缺勤针对这一问题，部分厂商给与的解决方法是，缩短二维码和动态口令有效期，频繁刷新二维码和动态口令，但这一解决办法仍存在问题：

二、二维码和动态口令若刷新过于频繁，则加入课堂不便，若不够频繁，则仍有漏洞，学生仍然可能缺勤。

除此之外，还有部分厂家提供另外的方法，如考勤与加入课堂的行为分开，要求课堂内的学生通过其他方式，如线下点名、输入教师课堂上说明的考勤信息进行验证等等，但仍存在问题如：

三、效率低下，耗时长，精准度不足。

对于学生上课，其上课的教室可能属于动态变化，每一节课上课的位置不同，这种现象在高校极其常见。采用上述方法或难以规避学生远程加入课堂，具有无法有效考勤统计的风险，或不够方便快捷。

发明内容

本发明的目的在于提供动态定位教室并实现精准考勤的方法，以解决现有的教学考勤方法或难以规避学生远程加入课堂，具有无法有效考勤统计的风险，或不够方便快捷的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

利用学生移动设备位置信息定位教室实现精准考勤的方法，包括以下步骤：

(1)生成课堂：教师登陆教学系统，教学系统生成虚拟课堂，并生成含有进入虚拟课堂的验证信息；

(2)邀请学生：教室将含有进入虚拟课堂的验证信息发送给学生；

(3)学生进入课堂：学生通过对验证信息进行验证的方式登入教学系统，并进入虚拟课堂；

(4)获取学生位置信息：教学系统获取登入教学系统的学生位置信息；

(5)虚拟课堂位置计算：对学生位置信息采用聚类算法计算虚拟课堂位置；

(6)进行考勤：判断学生位置与虚拟课堂位置的距离，在设定距离内则考勤成功。

作为优选，所述的生成课堂步骤中，所述的验证信息为二维码或动态口令，所述的学生进入课堂步骤中，学生通过对验证信息进行验证的方式为采用具有定位功能的移动设备扫描该二维码或者输入动态口令。

作为优选，所述的获取学生位置信息步骤中，教学系统获取登入教学系统的学生位置信息的方式为教学系统获取登入教学系统的移动设备的定位信息。

作为优选，虚拟课堂位置计算步骤中，学生位置信息采用K-medoids聚类算法计算虚拟课堂位置。

作为优选，所述虚拟课堂位置计算步骤中，增加前特定数量的登入教学系统的学生位置信息在计算中的权重。

作为优选，所述虚拟课堂位置计算步骤中，指定第一个登入教学系统的学生为簇中的质点，并在簇中数据量小于等于设定量值之前，均不变更其质点位置。

与现有技术相比，本发明至少能产生以下一种有益效果：本发明根据学生定位聚类计算定位虚拟课堂位置，可消除学生远程加入课堂导致考勤数据不准确的风险，并且能高效、便捷的帮助教师进行考勤。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，列举以下实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

一种利用学生移动设备位置信息定位教室实现精准考勤的方法，包括以下步骤：

(1)生成课堂：教师登陆教学系统，教学系统生成虚拟课堂，并生成含有进入虚拟课堂的验证信息，验证信息为二维码或动态口令或其他形式的验证信息；

(2)邀请学生：教室将含有进入虚拟课堂的验证信息发送给学生；

(3)学生进入课堂：学生通过对验证信息采用具有定位功能的移动设备扫描该二维码或者输入动态口令或其他对应的的验证方式登入教学系统，并进入虚拟课堂；

(4)获取学生位置信息：教学系统通过获取登入教学系统的移动设备的定位信息获取登入教学系统的学生位置信息；

(5)虚拟课堂位置计算：对学生位置信息采用K-medoids聚类算法计算虚拟课堂位置；

(6)进行考勤：判断学生位置与虚拟课堂位置的距离，在设定距离内则考勤成功。

关于K-medoids算法说明

在k-medoids中，相对于k-means的目标函数，我们将目标函数(J)中的欧式距离改写成了一个任意的dissimilarity measure函数

其中

算法步骤

算法步骤与k-means类似，只是将平均值为参考点改变成用样本做参考点，要全部遍历一遍。

具体如下：

在数据样本D中随机选择k个数据样本作为质点(参考点)Oj(j＝1.2.3...k)。

重复地将剩下的样本点分配到k个簇类当中。

随机选择一个非质点样本Orandom；计算交换对象Orandom和O1参考点，重复2中的操作，产生新的一组簇类，计算目标函数S，若S<0则将Orandom和O1交换，保留新的簇类，否则，保留原中心点和聚类。重复此步骤直到k个中心点不再变化。

最优实施例：

一种利用学生移动设备位置信息定位教室实现精准考勤的方法，包括以下步骤：

(1)生成课堂：教师在真实教室处登陆教学系统，教学系统生成虚拟课堂，并生成含有进入虚拟课堂的验证信息，验证信息为二维码或动态口令或其他形式的验证信息；

(2)邀请学生：教室将含有进入虚拟课堂的验证信息发送给处于真实教室处的学生；

(3)学生进入课堂：学生通过对验证信息采用具有定位功能的移动设备扫描该二维码或者输入动态口令或其他对应的的验证方式登入教学系统，并进入虚拟课堂；

(4)获取学生位置信息：教学系统通过获取登入教学系统的移动设备的定位信息获取登入教学系统的学生位置信息；

(5)虚拟课堂位置计算：对学生位置信息采用K-medoids聚类算法计算虚拟课堂位置；

(6)进行考勤：判断学生位置与虚拟课堂位置的距离，在设定距离内则考勤成功。

关于K-medoids算法说明

与实施例1不同的是，由于第一个加入虚拟教室的学生极大概率就是处于真实教室的学生，因此在计算时增加第一个加入虚拟教室的学生位置在计算中的比重，具体为：基于K-medoids算法，但是又不同于普通的K-medoids算法，将簇中任一点作为质点开始进行计算，该本实施例中，将默认指定第一个加入课堂的学生为簇中的质点，并在簇中数据量小于等于十(加入课堂的学生不超过10人，该值可根据总人数多少来设定)之前，均不变更其质点位置，当第11个学生加入后，再按照K-medoids算法的方式进行计算。直至出现某个新的样本点成为质点后，绝对误差能小于原质点的绝对误差，才变更改样本点为新的质点。

在本说明书中所谈到多个解释性实施例，指的是结合该实施例描述的具体方法包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任意一实施例描述一个方法时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种方法落在本发明的范围内。