计算机毕业设计Springboot基于人脸识别的课堂签到系统84244701

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随着人工智能技术的飞速发展，人脸识别技术逐渐渗透到各个领域，教育行业也不例外。在传统的课堂签到方式中，学生需要手动签到，这种方式不仅效率低下，还容易出现代签、漏签等问题。为了提高课堂管理效率，提升教学体验，基于Spring Boot开发的人脸识别课堂签到系统应运而生。该系统利用人脸识别技术，结合Spring Boot框架的强大功能，实现快速、准确的课堂考勤管理，为教师和学生提供便捷的考勤解决方案。

在系统开发过程中，我们重点关注系统的实用性、稳定性和安全性。以下是系统的主要功能模块：

1. 学生信息管理：支持学生信息的录入、修改、查询和删除，确保系统能够准确识别每一位学生。

2. 课程信息管理：教师可以添加、编辑和查询课程信息，包括课程名称、上课时间、上课地点等。

3. 人脸识别考勤：学生通过摄像头进行人脸识别签到，系统自动记录考勤时间，并判断是否迟到或缺勤。

4. 考勤记录查询：教师和学生可以查询个人或班级的考勤记录，包括签到时间、签到状态等详细信息。

5. 考勤统计分析：系统提供考勤数据的统计分析功能，生成考勤报表，帮助教师了解学生的出勤情况。

6. 系统权限管理：设置不同的用户权限，确保系统数据的安全性和操作的规范性。

7. 通知与提醒：系统可以向学生发送考勤提醒，向教师发送考勤统计结果，确保信息及时传达。

通过以上功能模块，基于Spring Boot的人脸识别课堂签到系统能够有效解决传统签到方式的弊端，提高课堂管理效率，为教育信息化提供有力支持。

注:完成的毕业设计程序以下面的的环境软件、功能图和界面为准。

系统所需要的环境软件：idea、eclipse+mysql5.7、8.0+Navicat+JDK1.8+tomcat7.0

3.3 系统用例分析 

人脸识别的课堂签到系统综合网络空间开发设计要求。目的是将传统管理方式转换为在网上管理，完成学员课堂签到管理的方便快捷、安全性高、交易规范做了保障，目标明确。人脸识别的课堂签到系统可以将功能划分为管理员功能、教师功能和用户功能。

（1）管理员关键功能包含用户、教师管理、文件类型管理、文件信息管理、课程类型管理、选课信息管理、退课信息管理、课堂签到管理、学习进度管理、请假信息管理、系统管理、我的信息等进行管理。管理员用例如下：

图3-1 管理员用例图

（2）教师关键功能包含文件信息管理、课程信息管理、选课信息管理、退课信息管理、课堂签到管理、学习进度管理、请假信息管理、系统管理、我的信息等进行管理。队干部用例如下：

图3-2 教师用例图

（3）用户关键功能包含个人中心、修改密码、选课信息、退课信息、课堂签到、学习进度、请假信息、我的收藏等进行管理。学员用例如下：

图3-3 用户用例图

3.4系统流程分析

3.4.1 用户登录流程

要想利用这个软件来进行系统的安全管理，首先需要登录到该软件中。如图3-4所示。

图3-4登录流程图

3.4.2 添加信息流程

管理员可以添加信息，用户添加可以自己权限内的信息，输入信息后，要想利用这个软件来进行系统的安全管理，首先需要登录到该软件中。添加信息流程如图3-5所示。

图3-5添加信息流程图

3.4.3 修改信息流程

管理员可以修改学员课堂签到信息，用户可以修改自己权限内的信息，首先进入修改信息界面，输入需要修改信息，在系统进行判定为正确和合规后修改成功，并将数据更新至数据库。信息不合法则修改失败，重新输入。修改信息流程图如图3-6所示。

图3-6修改信息流程图

3.4.4 删除信息流程

管理员可以删除学员课堂签到信息，点击删除按钮，系统会提示是否删除信息，点击确定，则信息被删除，数据库中的信息随之删除，删除信息流程图如图3-7所示。

图3-7 删除信息流程图

3.5本章小结

基于人脸识别的课堂签到系统从市场、技术、经济、功能等方面分析了系统的功能需求，可以满足用户的学员课堂签到管理需求，帮助用户安全、高效地找到合适的学员课堂签到信息，因此有必要对其进行课题研究。

第4章　系统设计

系统设计是将被设计对象划分为单个模块进行构建，各个模块相互支持，相互制约，它们的组合是一个完整的系统。通过系统设计，可以最大限度地满足系统的预期目标，明确软件开发的目的。

4.1 系统基本结构设计

本次系统采用springboot框架集进行开发，springboot框架是一款企业界主流的软件开发框架，其简化了开发流程，大大缩减了软件开发所需的时间提高了软件的响应速度。系统总体结构图如图4-1所示。

图4-1　系统总体结构图

4.2 数据库设计

数据库结构设计的好坏直接影响到人脸识别的课堂签到系统的效率和实现的效果。本系统的数据库采用MySQL数据库，MySQL是一种开放源代码的关系型数据库管理系统，使用最常见的数据库管理语言SQL进行数据库管理。

4.2.1 数据库E-R图设计

根据功能需求来对系统的e-r图来进行分解得到几种实体，在系统中将“用户、退课信息、学习进度、课堂签到、公告信息、配置文件”等作为实体，它们的局部E-R如图4-2所示。

图4-2实体属性图

5.1系统功能实现

5.1.1系统首页页面

当人们打开系统的网址后，首先看到的就是首页界面。在这里，人们能够看到系统的导航条，通过导航条导航进入各功能展示页面进行操作。系统首页界面如图5-1所示：

图5-1 系统首页界面

文件信息：在文件信息页面的输入栏中输入文件名称进行查询，可以查看到文件详细信息，用户可根据需要进行下载操作；文件信息页面如图5-2所示：

图5-2文件信息详细页面

课程信息：在课程信息页面的输入栏中输入课程名称进行查询，可以查看到课程详细信息，可根据需要进行选课或收藏操作；课程信息页面如图5-3所示：

图5-3课程信息详细页面

5.1.2个人中心

个人中心：在个人中心页面可以对个人中心、修改密码、选课信息、退课信息、课堂签到、学习进度、请假信息、我的收藏等功能进行操作；如图5-4所示：

图5-4个人中心界面

5.2后台模块实现

在登录流程中，用户首先在Vue前端界面输入用户名和密码。这些信息通过HTTP请求发送到Java后端。后端接收请求，通过与MySQL数据库交互验证用户凭证。如果认证成功，后端会返回给前端，允许用户访问系统。这个过程涵盖了从用户输入到系统验证和响应的全过程。如图5-5所示。

图5-5后台登录界面

5.2.1管理员功能实现

管理员进入主页面，主要功能包括对用户、教师管理、文件类型管理、文件信息管理、课程类型管理、选课信息管理、退课信息管理、课堂签到管理、学习进度管理、请假信息管理、系统管理、我的信息等进行操作。管理员主页面如图5-6示：

图5-6管理员主界面

用户功能在视图层（view层）进行交互，比如点击“搜索、新增或删除用户表单。这些用户表单动作被视图层捕获并作为请求发送给相应的控制器层（controller层）。控制器接收到这些请求后，调用服务层（service层）以执行相关的业务逻辑，例如验证输入数据的有效性和与数据库的交互。服务层处理完这些逻辑后，进一步与数据访问对象层（DAO层）交互，后者负责具体的数据操作如详情、修改或删除用户信息，并将操作结果返回给控制器。最终，控制器根据这些结果更新视图层，以便用户功能可以看到最新的信息或相应的操作反馈。如图5-7所示：

图5-7用户界面

教师管理功能在视图层（view层）进行交互，比如点击“搜索、新增或删除教师表单。这些教师表单动作被视图层捕获并作为请求发送给相应的控制器层（controller层）。控制器接收到这些请求后，调用服务层（service层）以执行相关的业务逻辑，例如验证输入数据的有效性和与数据库的交互。服务层处理完这些逻辑后，进一步与数据访问对象层（DAO层）交互，后者负责具体的数据操作如详情、修改或删除教师信息，并将操作结果返回给控制器。最终，控制器根据这些结果更新视图层，以便教师功能可以看到最新的信息或相应的操作反馈。如图5-8所示：

图5-8教师管理界面

课程类型管理功能在视图层（view层）进行交互，比如点击“搜索、新增或删除课程类型表单。这些课程类型表单动作被视图层捕获并作为请求发送给相应的控制器层（controller层）。控制器接收到这些请求后，调用服务层（service层）以执行相关的业务逻辑，例如验证输入数据的有效性和与数据库的交互。服务层处理完这些逻辑后，进一步与数据访问对象层（DAO层）交互，后者负责具体的数据操作如详情、修改或删除课程类型，并将操作结果返回给控制器。最终，控制器根据这些结果更新视图层，以便课程类型功能可以看到最新的信息或相应的操作反馈。如图5-9所示：

图5-9课程类型管理主界面

5.2.2教师功能实现

教师进入主页面，主要功能包括对文件信息管理、课程信息管理、选课信息管理、退课信息管理、课堂签到管理、学习进度管理、请假信息管理、系统管理、我的信息等进行操作。教师主界面如图5-10示：

图5-10教师主界面

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