基于微信的教務信息系統設計和開發

蔣俊華，趙高峰

(河南大學 物理與電子學院，河南 開封 475002)

0 引 言

隨著無線網絡與智能手機的普及，高校的教務管理工作基本實現了網絡化和無紙化.完善的教務網絡信息平臺可以為用戶提供各種通知及信息，極大地提升了教務管理工作的效率[1-2].但是目前主流的教務信息系統大多還是面向計算機端的，用戶只有通過登錄PC端的瀏覽器才能訪問.隨著移動互聯網的成熟普及，高校內移動設備的擁有率遠遠超過PC的擁有率，移動辦公和隨時隨地的獲取信息成為一種新的趨勢和要求[3].移動終端之間存在兼容性的問題，因此需要借助通用平臺來實現這一設計方案，而不是針對不同移動終端來設計APP.就目前常用的通用信息平臺而言，首推騰訊推出的微信公眾平臺.因此基于微信平臺進行上述方案的開發和設計切實可行.微信在廣大師生中廣泛使用，基于不同的定位和面向對象不同有多種不同類型的微信平臺.現在高校微信平臺存在的問題有：

(1)平臺的發展太過于局限，信息傳送不及時，不定時.

(2)功能太過于單一，不能滿足廣大師生.

(3)很多開發者沒有掌握微信平臺相應的后臺開發技術，校園微信平臺的推送多數以圖文為主的模式，太過于普遍和乏味.

本文開發了基于微信公眾平臺的教務信息系統，解決了以上問題.本文所提方案基于微信公眾平臺，利用Html5技術和網絡爬蟲技術，將PC端教務信息系統中的內容和服務資源以適當的交互方式和技術手段進行轉化，通過移動設備服務于本院師生，能夠改善高校中現有教務信息系統的封閉特性，特別是增強了系統和用戶的有效交互，提升內容和服務資源的利用率[5-6].

1 系統的功能

本文所提系統主要實現以下功能：

(1)關注公眾號用戶可以隨時通過公眾號菜單點擊查看學院概況、師資介紹、科學研究、學科建設、教學計劃、課程安排等基本信息；

(2)可以接收查看學院相關教務新聞、通知公告、講座及報告信息、校園生活信息等；

(3)學生可以進行網上評教和網上選課等；

(4)推送校內信息和招生、求職信息等.

根據系統功能需求分析，確定系統設計的總體目標，考慮到應用的便捷性，在進行系統設計時，分為3個一級欄目：學院教學、學院資訊和學生查詢.系統最終整體功能及欄目設計如圖1所示：

圖1 系統功能及欄目結構圖

2 系統的設計與實現

2.1 系統結構設計

系統主要由騰訊微信公眾號云平臺、數據庫服務器、微信和Web服務器等實現，每個服務器對于系統都是不可或缺的，承擔著不同的任務.

圖2 系統網絡結構圖

微信公眾號云平臺：提供一個公眾號，并實現和特定群體的文字、圖片、語音的全方位溝通、互動.

數據庫服務器：主要運行MySQL數據庫[7]，用來存儲數據和管理數據.

微信和Web服務器：接收和發送微信信息，它將騰訊微信公眾號云平臺發送來的XML信息進行解析后，再發送給后臺的數據庫服務器和應用程序服務器進行處理，或者將數據庫服務器和應用程序服務器發來的響應信息封裝后發送給騰訊微信公眾號云平臺.

應用程序服務器：運行webService服務程序，將Web服務器發送過來的數據，進行邏輯處理，然后再反饋給Web服務器.

該系統具有：信息推送、教學資源信息查詢、學生教務系統查詢.其中教務信息查詢是其核心功能.教務信息系統查詢主要由用戶、騰訊微信服務器、中間接口服務器和一些接口信息系統(例如學校教務系統)等4部分組成，該教務信息查詢系統如圖3所示：

圖3 系統信息查詢業務流程圖

圖4 系統平臺結構框架圖

2.2 系統框架設計

該系統框架設計包含用戶層(學生)、接入層(微信公眾平臺)、業務邏輯層和數據收集層等4層.其框架設計及工作流程如圖4所示：

(1)在用戶層，用戶只需用手機上的微信關注該微信公眾號，就能登錄系統初始頁面，學生可以輸入自己的學號在系統上進行綁定.

(2)接入層的主要作用是對來自服務器和用戶之間的數據解析并且發送給對方.

(3)業務邏輯層是該系統的核心層，主要是進行教務信息查詢和學校消息咨詢.業務邏輯層的幾大功能都是建立在數據收集層之上的.

(4)數據收集層主要包括高校的教務信息管理系統.

2.3 系統的爬蟲技術

在實現成績查詢、課表查詢、教室查詢這些功能時，需要訪問學校教務系統數據庫，但是現有的教務系統沒有開放API接口，無法通過該接口發送POST請求并附帶相關密鑰獲取用戶的信息.因此只能通過數據爬蟲，自動識別驗證碼模擬登錄系統，從而獲取教務系統數據信息.但是數據爬蟲的識別速度以及準確度直接關系到系統的響應時間[7]，為了提高系統響應速度，采取將用戶數據保存進本地數據庫的解決方案，同時系統后臺自動定時更新用戶數據.在代碼實現時采取Jquery框架，先在網頁載入時將隱藏的一部分內容顯示出來，然后初始化驗證碼，請求官方系統登陸入口的驗證碼圖片，并且保存在本地緩存文件，然后將教務系統上相關信息提取出來.代碼實現流程圖如下：

圖5 程序流程圖

2.4 系統的Mysql數據庫

基于MySQL體積小、查詢速度快等特點，在本系統中采取了MySQL作為數據庫的解決方案.本地數據庫可以看作是一個表，表里包含行與列.首先創建database，然后在dababase里創建table，主要是對表的屬性進行設計，包括名稱，字長，類型.為了提高查詢的性能，還需要設置基本約束，設置列是否可以為null，通過SQL語句讀取表信息，對表進行修改，每一條信息入庫的時候，都要和數據庫里ID屬性相比較，如果新抓取的ID和原來庫里一致的話，就更新此條ID信息，否則就新增加一條ID.這樣就保證從學校教務系統里提取的數據最新.

2.5 系統的實現

本系統采用Linux作為服務器端操作系統，選擇MySQL數據庫做為WEB服務器的數據庫，前端采用Html5技術，后臺用PHP語言進行開發.所設計系統已經成功應用于某理工學院.

公眾號導航欄目菜單的實現：

用戶關注并進入微信公眾號主界面時，將看到三個一級欄目菜單；當用戶點擊一級欄目“學院教學”菜單后，彈出對應的二級子菜單，共有5個子菜單，可以了解學院概況，科研以及教學等基本情況；假如用戶需要了解學院概況方面內容時，只需要點擊二級子菜單中的“學院概況”欄目，就可以彈出對應內容頁面.通過學院資訊菜單，可以了解學院的招生、就業、學術等信息.

菜單的實現原理是通過后臺服務器進行菜單欄目名稱和對應內容的靈活配置，并將配置信息生成json數據發送給微信公眾號云平臺來實現配置信息與用戶的訪問信息自動同步；當前菜單配置的json數據為：

該系統提供的信息主要是面向于本院師生，通過學術查詢菜單可以進行課表查詢、成績查詢以及匿名評教.網上評教和課表查詢模塊和學校教務管理系統相關聯，需要輸入學號和密碼才能進入查詢.用戶第一次使用進入登陸綁定頁面，輸入學號和密碼之后，點擊綁定，實現一次綁定不需要輸入密碼就可以查詢.

(1)查詢課表：當學生打開微信公眾平臺，點擊自定義菜單首次進入這一頁面，則會出現系統提示：請將學號與教務系統綁定.綁定后只需輸入查詢第幾周星期幾的課表，系統會根據關鍵字判斷馬上將指定日期的課表發過來.與此同時，此課表中還包含以下信息：時間、地點以及教師等相關信息.這樣方便了同學們隨時隨地查詢課表，將紙質課表變為電子課表，方便學生對自己的時間進行安排.

(2)查詢成績：學生只需輸入用戶名、密碼，提交，進入成績管理，選擇全部成績瀏覽，即可查詢所有成績和學分，并以表格方式展示.通過標簽卡可以選擇性查看不同年級不同學期的各科成績，同樣用表格方式展示.

(3)網上評教：本頁面可以顯示該生本學期所修課程，可在規定的時間內對老師的授課情況按照十分制進行評教.系統可對評價的數據進行統計，供教師本人、教務管理人員參考，具體的頁面.

3 結束語

本系統利用微信公眾平臺實現在移動設備上進行教務查詢，以新一代移動網絡技術為基礎，借助學校教務系統的數據庫信息，將多重教務管理業務整合延伸到移動無線終端，用先進的技術手段、豐富的信息內容、個性化的信息服務，形成實時、動態的查詢平臺，為師生提供一個方便快捷的信息通道.從系統的實際使用情況來看，針對使用院系的一些精品課程、創新創業項目管理、畢業論文等內容還需要做進一步的增添和改進.

參考文獻：

[1]倪志宏.基于微信公眾平臺的掌上高校網絡信息服務系統研究[J].合作經濟與科技，2013(14)：127-128.

[2]黃丹丹.微信公眾平臺在高校教務管理中的應用探析[J].中國管理信息化，2017(2)：206-208.

[3]曲廣強，關曉輝，王建元，等.基于微信公眾平臺的教務信息查詢系統設計與實現[J].東北電力大學學報，2015(12)：100-105.

[4]王翠英.基于手機的教務管理系統的設計與實現[J].計算機光盤軟件與應用，2013(4)：147-149.

[5]王明亮，閔新力，姬江濤，等.基于微信的移動外勤管理系統設計與實現[J].計算機應用與軟件，2015，32(7)：82-85.

[6]趙展浩，基于微信公眾平臺的智能校園信息平臺設計與實現[J].計算機時代，2016(5)：38-44.

[7]徐建華.基于ECShop系統的電子商務網站設計與實現[J].軟件導刊，2014，13(1)：104-106.