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基于人脸识别的实验教学管理系统研究与开发

姚锦江  
【摘要】:工程教育是为建设创新型国家和人才强国战略服务的,而实验教学是工程教育教学活动中一个重要的环节,其效果直接影响着学生对理论知识的掌握和动手实践能力的提高。为了实现我国由工程教育大国向工程教育强国转变,高校必须以工程教育为主线,以学生实践能力和创新能力培养为重点。然而,我国对工科人才培养的目标定位不清晰,使得工程教育与实际脱节严重。另一方面,我国高校实验教学一直都不受重视,教学计划的编制也是重理论轻实践,大多数实验课程仅仅局限于理论的论证,同时实验实践课堂上也出现了越来越多的学术不良行为。因此,如何利用数字信息化来提高高等实验教育的质量,杜绝实验课堂上的学术不良行为,从而提高高等教育的质量,是一个值得研究的课题。开展信息技术与实验教学的整合是实施实验教学改革的有效途径,因此探索信息技术在实验教学中的应用是很有必要的。人脸识别是人体生物特征识别技术的一个主要方向,相比其他的生物属性识别方式,人脸识别的直观性好,开发成本低,这些优势使得人脸识别技术在众多生物特征识别技术中备受关注。本文主要围绕基于人脸识别技术的实验教学管理系统进行开发研究,针对人脸识别相关技术,开发出一种新型的实验教学管理系统。本系统除了实现传统的实验教学的数据管理功能外,在帐号密码验证身份的基础上进行创新,增加了人脸识别的验证功能。人脸识别的验证功能在实验实践教学的应用中,可自动抓拍实验者的实验过程,上传实验报告等实验数据时需进行人脸识别验证身份,有效地减少了实验过程中出现的学术不良行为。另一方面,通过统计分析实验过程中的抓拍图像,分析总结实验教学经验,可进一步的提高教学质量。本系统在华南理工大学广州学院计算机实验中心进行了测试与试运行。通过多名老师与学生的功能验证测试,验证了本系统设计方法的正确性,本系统已具备了实验教学管理系统的基本功能。整体上,本系统操作简单,功能性好,扩展性高,可应用于广大高校的实验实践教学中。通过本系统,能增强高校实验教学的课堂效果,调动学生的积极性与创造性,进一步的提高高等教育教学质量。


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