[发明专利]基于人脸识别技术的实验教学管理系统

说明书

本发明公开了一种基于人脸识别技术的实验教学管理系统，该发明针对人脸识别相关技术，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。本系统除了实现传统的实验教学的数据管理外，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替代实验与替代上交实验数据等学术不良行为。另一方面，通过统计分析实验过程中的抓拍图像，总结实验教学经验，可进一步的提高教学质量。

技术领域

本发明涉及实验教学管理技术领域，具体涉及一种基于人脸识别技术的实验教学管理系统。

背景技术

实验与实践教学是培养高校学生实践动手能力、科学素质的有力手段，实验室是高校人才培养与教学科研的重要实践基地。通过实验教学与验证，学生能够更深刻地掌握理论知识。在实验的过程中，既可加强学生的实践能力，也可提高学生的思维创造能力，同时也丰富学生的想象力，从而提高高校学生的创新创业能力。因此，高校实验室在培养大学生的创新意识与实践能力方面有着不可替代的作用。

实验教学是工程教育的一个重要环节，在很大程度上影响着学生对课堂理论知识的掌握，同时也影响着学生的动手实践能力。一直以来，高校实验教学一直不受重视，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，这些情况的存在严重影响着学生对实验课程的兴趣以及不重视。以至于实验课堂上出现了越来越多的学术不良行为，例如抄袭实验数据、挪用他人的实验成果、抄袭实验报告甚至找人替代实验等。因此，杜绝实验课堂上的学术不良行为，在某种程度上能很好的提高实验教学的质量。

人体生物特征识别技术(Biometric)是一种将信息技术和生物技术相结合的新型识别技术。此类识别技术主要利用各类生物传感器、光学、声学采集人体本身具有的生物特征，再通过计算机处理技术，运用生物统计学或大数据技术等分析统计方法进行身份识别的技术。人脸识别是人体生物特征识别技术的一个主要方向,相比于指纹、虹膜等其他生物特征识别方式，其具有主动性、非侵犯性和用户友好等许多优点。其他的识别方式都需要用户的主动性配合，例如指纹特征识别就需要用户把手指放在指纹识别机上，虹膜特征识别则需要人眼非常靠近识别机等。而人脸识别只需要获取人脸图像，拍照与识别过程不需要与机器进行近距离的接触，易于被用户所接受，侵犯性低。另一方面，人脸识别的直观性好，开发成本低，硬件上只使用摄像头和普通计算机就能实现所需要的功能。所以，一直以来，人脸识别技术的以上优点使其在众多生物特征识别技术中备受关注，并成为所有的生物识别方法中应用最普遍的技术之一。

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，成为当前较热门的课题。而当前应用在实验教学管理方面的系统，基本都是只实现简单的实验数据或报告的维护管理，登陆系统验证身份只是通过简单的账户密码，而没有一个有效的方式来验证学生身份，存在很大的作假漏洞。

随着计算机及信息技术的发展，如何将数字信息技术运用到高校的实验教学当中去，越来越受到教育部及各高校的重视。在国家办公无纸化、环保化的倡导下，数字化的实验教学管理系统将成为现代高校实验教学发展的趋势。因此，设计一个能验证学生身份同时又能采集实验过程图像的实验教学管理系统对推进实验教学改革是很有必要的。

发明内容

为了克服现在的实验教学管理系统只是通过简单的用户名和密码进行身份验证，而且只实现简单的实验数据或报告的维护管理，缺乏一个有效的途径来获取实验课堂上的情况的缺点，本发明提供一个基于人脸识别技术，实现系统登陆验证、上传实验报告验证及抓拍实验课堂情况的系统，解决了在高校实验教学中出现的学术不端行为、难以获取实验教学情况的问题。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：