微信公眾平臺的課堂教學管理系統設計研究

宋來

摘 要：隨著信息技術的迅速發展，在教育領域互聯網技術開始嶄露頭角。微信是一款即時通訊軟件，綜合了通訊、社交、平臺化功能，憑借其便捷化的使用、多樣化的互動、個性化的訂閱內容、精準化的推送信息等優勢逐步應用在教育領域。本研究基于微信公眾平臺，對課堂教學管理系統設計進行了研究，實現了課堂的移動互動，提升了教學管理效率。

關鍵詞：微信公眾平臺 課堂教學管理系統 設計

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）02（c）-0146-03

1 微信和微信公眾平臺的功能

個人與企業都可以利用微信公眾平臺申請微信公眾號，與特定群體的文字、圖片、語音、視頻實現全方位的交流互動。

1.1 功能

公眾號是利用群發功能推送消息，消息類型包括了文字、語音、圖片、視頻和圖文消息。在群發對象中，可以借助于用戶的分組、性別、地區對群發消息的用戶范圍進行設置，從而更加準確的推動消息。微信公眾平臺將自動回復作為核心的內容，可以利用設置“按關鍵字回復”、“被添加回復”、“消息自動回復”等功能，設定一般的文字、語音、圖片和視頻為回復消息，并且設置自動回復的規則，當訂閱的用戶行為與自動回復規則相符時，便會自行接收回復的消息。

1.2 管理

在管理模塊中，包括了消息、用戶和素材三方面內容。消息管理即發送消息時可以按照資源特點以及用戶特點實行分組推送，另外在消息管理中可以查看最近五天訂閱用戶和平臺之間的互動信息，并且逐一進行回復；用戶管理即按照訂閱用戶的地理位置、興趣愛好、所學專業與知識水平等特點實行自定義分組；素材管理即保存使用的資源如圖片、文本、音頻、視頻等，有利于今后隨時循環提取應用。

1.3 統計

統計模塊是由騰訊移動推出的主要模塊，包含了用戶、圖文與消息分析。在用戶分析中能夠對用戶每天的增長數量及時查看，在用戶屬性中，查看用戶的性別、語言、省份和城市分布情況等信息；在圖文分析中可以對送達人數、閱讀圖文頁人數、分享收藏人數等信息進行分析；在消息分析中主要是對學習者和平臺互動的消息數據進行分析，包括了發送消息的人數和次數等。

1.4 開發者中心

微信公眾平臺包括了編輯模式與開發模式。兩種模式形成了各自的優勢，凸顯了公眾賬號的個性化特點，可是卻無法同時使用兩個模式，這兩種模式形成了各自的使用場景。編輯模式實現了自動回復簡單信息的功能，包括了添加自動回復、消息自動回復、關鍵詞自動回復，編輯模式相對簡單、容易上手，可以迅速實現，但是實現的功能十分有限，僅在宣傳品牌、新聞媒體、自動客戶類的公眾賬號中應用；開發模式是擴展微信公眾平臺的主要功能，利用公眾平臺的接口能夠對更多的高級功能有效開發，將個性化服務提供給用戶。

2 微信公眾平臺開發模式

2.1 開發模式系統架構

客戶端用戶發送的消息會被微信服務器接收，若微信公眾平臺采取了開發模式，微信服務器就會轉發用戶的消息并科學配置在后臺服務器上，后臺服務器按照開發者編寫的處理消息業務邏輯，解析與處理接收的消息，最后按照微信開發文檔定義的格式將處理結果傳回至微信服務器，通過微信服務器向用戶回復。如此就完成了一次開發模式下的交互信息的過程。

后臺服務器可以自己安裝調配并且接入網絡的硬件服務器，也可以選擇通過互聯網租賃的虛擬服務器，比如當前十分流行的百度BEA和新浪SAE。

根據微信公眾平臺開發文檔，通過HTTP請求方式交互信息服務器和后臺服務器之間的信息，所以后臺服務器的實質功能是解析與封裝HTTP請求中的參數。

2.2 開發模式下接入和獲取接口憑證

2.2.1 開發模式下接入后臺服務器

接入后臺服務器首先將接入服務器的URL和驗證口令Token輸入到微信公眾平臺，隨機形成EncodingAESKey之后單擊提交，這時微信服務器將按字典序排序Token、當前時間Timestamp和一個隨機數字Nonce三個參數，之后組合這三個參數形成一個字符串并且實行加密處理，與原來發送出去的隨機字符串對比，若一致則表明服務器通過驗證，微信服務器與URL地址指定的后臺服務器之間構建一條可信的連接，之后只要向微信服務器發送信息，都會向后臺服務器直接轉發。

2.2.2 獲取接口憑證

接口憑證也就是Access_Token，這是微信號發送全部信息的唯一憑據。大部分微信開發接口都要提供接口憑證進行調用，并且每一次接口憑證調取都要兩個小時。因此，一般在每次業務開始流程階段，都需要先獲取Access_Token，其中APPID和APPSECRET屬于微信私有信息，在微信后臺中可以查看具體數值。

3 基于微信公眾平臺的課堂教學管理系統設計與實現

在人們生活中微信的便利性早已深入人心，微信公眾號的數量已經達到了百萬級，微信公眾平臺正在不斷完善與創新各類功能接口，同時也在不斷拓展服務領域，因此，基于Moodle系統，整合微信公眾平臺，最大程度結合二者的優勢，研發服務于移動學習領域的一體化系統，體現出極高的價值。

3.1 系統支撐平臺

作為全球市場最大占有率的Moodle系統，它擁有十分強大的PC瀏覽器端功能，不但擁有健全的基礎功能，還擁有行業內領先的教學插件，比如，在線考試插件、論文查重插件、流媒體應用插件等，廣泛應用于行業中。

微信公眾平臺將第三方開發接口提供給開發者，基于這一平臺，企業與個人都可以按照自身功能需求制定與自身相適合的公眾號，可以開發出媒體傳播、電子商務或企業信息化管理等各種類型的第三方應用，進一步通過文字、圖片、語音、視頻管理特定群體，并且與其有效的溝通和互動。

3.2 系統總體設計

3.2.1 系統整體框架

本系統主要包括了五部分，具體是微信客戶端、微信公眾平臺、系統WEB服務端、Moodle系統服務端、Moodle數據庫。微信客戶端作為用戶統一使用本系統的入口，憑借內置在微信中的瀏覽器訪問使用系統，同時將各類超媒體信息發送給公眾平臺并且有效接收這些信息；系統WEB服務器具體功能包括了展示與操作Moodle的資源、活動和信息，對微信公眾平臺接口積極調用和接收，實現對應的功能，調用與接收Moodle服務端的Mobile接口，積極操作Moodle數據庫。

3.2.2 系統體系結構

系統一般利用B/S三層架構，服務器利用LAMP環境，三層架構見圖3。

表示層：一般利用Bootstrap+jquery+Html+JS等有關技術，將友好便利的交互式操作界面提供給用戶。

業務邏輯層：具體是在服務器端利用PHP語言處理業務邏輯，一部分在微信內置瀏覽器端通過JavaScript技術實行處理。對表示層的業務操作請求積極響應，調用數據訪問層的構建對有關數據進行操作，通過表示層體現返回的結果數據。

數據訪問層：本系統通過MsSQL數據庫存取數據。

3.2.3 系統功能

按照用戶需求、Moodle系統的業務操作邏輯和微信公共平臺提供的開發接口，本系統可以劃分為四大功能模塊。

用戶賬戶模塊包含了微信授權登錄、解綁、退出，獲取和修改個人信息等功能；課程與資源活動處理模塊具體是按移動端的界面展示Moodle系統中的各類教學資源與活動，并且對用戶操作進行接收處理；消息處理模塊具體是通過微信公眾平臺的消息管理類別中的接口，向用戶推送信息端口的消息，以及對用戶微信端的超媒體信息進行接收；學生考勤模塊主要應用在微信端自行考勤學生上課情況，包含了利用微信公正平臺的GPS對考勤進行定位與掃碼，進一步可以直接利用本系統完成密碼考勤。

3.3 關鍵模塊實現

3.3.1 課程與資源活動處理模塊

Moodle系統根據文件、音頻、視頻、URL、網頁、SCORM課件等資源把教學中的各種電子材料實行分類或混合展示在課程首頁，同時提供了豐富的測驗、作業、討論區、互動評價、問卷等活動。根據移動端的用戶操作習慣，課程與資源活動處理模塊成功展示各類資源和活動，具體包含了課程列表界面、進入課程之后的第一頁界面、課程資源和活動的分類界面、進入活動之后的各種操作界面。比如作業活動，教師選擇在PC端構建作業活動，系統將提醒信息發送給學生微信端，學生則可以利用PC端或者是微信端進行逐一瀏覽，之后遞交作業，教師選擇在PC端Moodle系統中查閱列表以及批改作業，同時向學生微信端推送批改作業的結果提醒。

3.3.2 消息處理模塊

消息處理模塊具體是通過微信公眾平臺的消息管理類別中的接口，利用微信端將消息推送給用戶，以及對用戶微信端形成的超媒體信息有效接收。當Moodle系統接收有關推送信息業務時，把有關數據提交給信息處理構件服務器，其對微信公眾平臺擁有的消息存儲并且調用進一步向接口推送，并且對調用結果及時記錄，之后微信公眾平臺將提醒信息推送給用戶微信端，這就是本系統推送提醒給用戶的整體過程；而對用戶信息接收的過程是，當用戶將超媒體消息發送給微信公眾平臺時，微信公眾平臺主動將用戶信息提交給消息處理構件，其根據這些消息對Moodle系統對應接口進行調用從而更好的處理業務。

3.3.3 考勤模塊

考勤模塊應用在師生課堂教學的過程中，利用手機等移動端設備順利實現考勤。這一模塊包括了GPS定位考勤、掃碼考勤、限時密碼考勤等。比如GPS定位考勤，教師利用微信成功登入微課堂系統，構建學生考勤，微課堂系統則利用消息處理模塊對微信公眾平臺的消息進行調用進一步向接口推送，將考勤提醒發送給學生微信端，學生利用消息鏈接或直接進入系統的考勤界面，考勤界面通過對微信公眾平臺的GPS定位接口進行調用，科學比較判斷位置從而實現考勤操作，最后教師檢查考勤整體情況。

3.4 關鍵技術實現

3.4.1 獲取調用微信接口憑據

公眾號唯一的全局調用接口憑借的變量名為access_token，每一次調用接口都需要利用access_token，應用系統通過預留512個字符空間實行科學存儲。access_token規定為2個小時的有效期，必須定期實施更新，新獲取的將會造成上一次獲取的access_token失去效果。

本系統利用curl對HTTPS的GET請求進行調用，從而獲得access_token，代碼中應用的兩個參數，獲取途徑為“微信公眾平臺-開發-科學配制”，同時，需要提前在IP白名單中添加服務器IP地址。

本系統根據微信公眾號的開發要求和建議，利用中控服務器對expires_in進行統一獲取與刷新，進一步防止各自刷新調用，同時考慮極少數由于穩定的網絡問題而不能獲取到expires_in的情況，添加了多次嘗試獲取和故障提示。

3.4.2 GPS定位考勤的實現

這一功能的實現需要利用微信公眾平臺的JS-SDK，微信JS-SDK是微信公眾平臺面向WEB開發提供的基于微信的開發工具包。利用JS-SDK，需要根據下列步驟實行：（1）對域名進行綁定；（2）添加JS文件；（3）利用config接口注入權限對配置積極建言。成功通過以后，即開始利用JS-SDK對應的作用。

4 微信公眾平臺在教學管理中的應用對策

4.1 提高師生對微信公眾平臺技術優勢的認同度

4.1.1 加強利用微信進行教學管理的意識

通過調查可知，有很多教師尚未完全認可使用微信進行教學管理，因此需要強化教師使用微信公眾平臺開展教學管理的意識。學校管理或教育技術教師可以通過對其他學校優秀的微信公眾平臺積極借鑒，幫助他們看清利用微信開展教學管理的優勢。同時學校也必須積極建設微信應用的基礎設施，建立校園無線網絡平臺，并且優化微信平臺的構架，進一步提升教師使用微信開展教學管理的意識。

4.1.2 科學規劃、定位微信主要功能

學校定位微信公眾平臺十分重要，決定了教學管理應用微信的成功與否。利用微信進行教學管理是信息時代的創新手段，開發與管理學校微信公眾平臺，必須實現統籌規劃，科學定位。學校的微信公眾平臺將教育和引導作為重要功能，還是將推送信息為主要功能，需要按照教師、學生和家長的真實需求設計對應的功能和形式。這些都需要學生聯系自己的真實情況，編制合理的安排。

4.1.3 加強管理，提升微信公眾平臺質量

學校微信公眾平臺代表著學校的官方形象，體現出極強的嚴肅性與權威性。因此，需要實現下列幾點：首先，構建學校開發、維護與管理微信公眾平臺的運行機制，加強組織領導微信管理，最大程度上提供硬件設備、人員安排和經費保障等方面的支持。其次，構建微信內容的審核制度，嚴格審查微信控制平臺推送的內容與形式，把好微信質量源頭。第三，認真管理微信公眾平臺推送消息的時間，按照學生的作息時間，盡量在相對固定的時間段內組織推送，在休息時間或者是周末推送文娛活動的微信內容，如此不但能夠減輕微信對課堂教學的負面影響，并且度教育輻射面有效擴大，解決了課余時間學校教育的空白問題。第四，及時調整微信公眾平臺設計與構建不合理問題，促使學校微信公眾平臺的創新性。

4.2 加強學校微信公眾平臺的制度化與規范化管理

4.2.1 微信公眾平臺的專人管理和維護

學校在推廣微信應用的過程中，必須有教育技術教師或者是專業人員對微信公眾平臺進行開發和管理，最大程度發揮微信公眾平臺的功能。科學利用微信公眾平臺管理學校教學干工作，教師與學生利用微信公眾平臺獲得校園內外的信息，同時也借助于網絡進行溝通和交流，強化學校對教學資源的全面管理，提高教學管理效率。

4.2.2 科學管理學生使用手機

學校制定有關的手機管理條例全面管理學生使用手機問題，引導學生科學使用手機，在校園內讓手機充分發揮其積極作用。第一，學生在上課、考試過程中禁止使用手機。第二，禁止在學校教師宿舍和教師辦公室為學生手機充電。第三，學生可以在課間時段使用手機。第四，在休息時間內可以使用手機，在宿舍可以使用等。

4.3 提升微信公眾平臺教學管理水平

4.3.1 定期推送適合師生文章

學生對微信公眾平臺進行管理時，要結合學校每天的工作安排、作息時間表以及學生作息規律對內容進行推送。同時也要結合教學工作計劃和學生實際情況選擇推送的內容。比如臨近9月份開學，微信公眾號都會推送學校開學的具體安排，讓家長與學生提前做好準備。每逢放假、考試都利用微信提前通知學生，讓他們做好對應的準備。

在選送微信文章時，可以挑選一些學生們感興趣的文章，并且按照學校和學生的需求進行選擇。

4.3.2 開發大量的微信學習資源

通過微信開展學習的最顯著特點是：時間與空間上體現出極大的不確定性，學生開展學習的環境明顯不同于穩定的教室與圖書館等場所，時常處在移動的狀態，相對來講環境十分復雜，如此必將對學習過程造成一定的干擾。因此，在選擇學習資源時，必須嚴格遵守目標性原則。根據不同的目標群體，選擇與他們實際情況相符的學習內容。

5 結語

本系統是基于微信公眾平臺和Moodle系統設計完成的移動終端課堂系統，方便了用戶開展移動學習。同時系統也很好實現了基于微信公眾平臺的推送收取消息和定位考勤等功能，一定程度上對Moodle系統功能進行了擴展，幫助師生用戶可以及時接收有關的提醒，有效參加教學活動，一定程度上提高了師生使用學習系統的效果。在學校實施這一系統之后，獲得了良好的運行效果。

參考文獻

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