高校學生選修課選課信息系統(tǒng)原型設計與實現

張松 張潤

摘 ?要：網絡信息技術的飛速發(fā)展給高等院校的選修課選課系統(tǒng)帶來了巨大的機遇和挑戰(zhàn)，選課系統(tǒng)需要隨之做出改變。文章在保留原有選課系統(tǒng)功能的同時，針對選修課選課系統(tǒng)的痛點、難點，設計了一種基于微信公眾平臺的高校學生選修課程選課信息系統(tǒng)，從而滿足教務管理人員、教師和學生的需求，順應了時代發(fā)展，節(jié)約了時間成本，提高了選課效率。

關鍵詞：微信;線上選課系統(tǒng);原型設計

中圖分類號：TP311.5 ? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）15-0081-05

Abstract：With the rapid development of network information technology，it has brought great opportunities and challenges to the elective system of colleges and universities，and the elective system needs to be changed. While retaining the functions of the original elective system，this paper designs an elective information system for college students based on WeChat public platform，which meets the needs of educational administrators，teachers and students，conforms to the development of the times，saves time and cost，and improves the efficiency of elective courses.

Keywords：WeChat;online course selection system;prototype design

0 ?引 ?言

高校選修課的設置初衷是在滿足學生的興趣愛好的前提下，向學生介紹先進科學技術和科學成果，拓寬學生視野，擴大學生知識面，發(fā)展他們某一方面的才能，最終培養(yǎng)出多層次的復合型人才。近年來，隨著醫(yī)學人才需求的日益增大，徐州醫(yī)科大學招生規(guī)模逐漸擴大，新生人數也急劇增加，然而選修課程的課程設置和選課系統(tǒng)卻未能及時更新完善，可選修課程數量不足且開設課程報名人數受限，學生選課存在不合理現象：一是選不上課;二是迫于畢業(yè)學分要求的壓力，被動地選擇不感興趣的課程。怎樣解決這一難點問題？在2020年初新型冠狀病毒引起的肺炎疫情期間，徐州醫(yī)科大學借助網絡平臺實現的在線授課發(fā)揮了巨大的作用，該教學方式經受了實踐檢驗，故可通過借鑒這種網課模式改變傳統(tǒng)的校內選修課程單一的線下教學模式，使得傳統(tǒng)的線下教學與線上課程能夠互相配合，相互補充，從而可以豐富選修課的數量。在此背景下，同步進行選課信息系統(tǒng)的改革也非常有必要，學校迫切需要開發(fā)出能夠實現線上開課、選課、授課、聽課、成績審核等操作的高校選修課選課信息系統(tǒng)。

1 ?系統(tǒng)需求分析

高校傳統(tǒng)選課過程中經常遇到學生搶課、網絡擁擠、服務器癱瘓、學生被動調劑選課等問題，這些問題產生的原因一是學校提供的選修課程與學生需求之間供小于求，二是傳統(tǒng)選課系統(tǒng)性能跟不上用戶量的增長。本次疫情期間，手機端的微信（WeChat）在人們工作、生活之中所扮演的角色越來越重要，創(chuàng)造了良好的用戶體驗。因此，國內各大高校可以根據校內實際情況，利用強大的微信公眾平臺建設自己的實時高效、安全可靠的高校選修課選課信息系統(tǒng)。教師在空閑之時通過登錄選課系統(tǒng)教師端，申請開設短學時課程，同時將提前錄制好的教學視頻上傳至系統(tǒng)內，在經教務處員工審核后，通過微信公眾平臺推送給學生，使學生能及時地通過學生端了解并報名自己感興趣的課程，在規(guī)定的時間內線上完成學習任務，獲得相應學分。審核通過的課程會被收藏于選課系統(tǒng)課程庫中，教務處員工可根據該課程報名人數的多少，選擇是否再次開設課程庫中的該課程。該系統(tǒng)使得教師錄制一次的網課可以多次循環(huán)使用，隨著課程庫中課程的不斷積累，從根本上解決選修課供小于求的問題。同時，根據傳統(tǒng)的校內選修課和新型的網課的學分性質，分批次地通過該公眾平臺將其相關信息（包括課程開設起止時間、開設課時、學分分配、課程及講師介紹、班級限制人數和授課方式等）及時推送給學生，使學生能夠在充分了解不同選修課后做出選擇。基于微信公眾平臺的高校選修課選課系統(tǒng)的設計打破了地域、時間和傳統(tǒng)傳輸手段的限制，豐富了選修課程庫，為在校大學生提供隨時隨地方便快捷的選課方式[1]，精準地滿足了大學生的選修課程需求，是學分制下高校選修課選課信息系統(tǒng)實現高效管理的一種有效手段。

1.1 ?教務處員工需求分析

近些年，我國高等教育的規(guī)模不斷擴大，學生人數不斷增加，有限的高校教務處員工處理著龐大混雜的選課信息，其壓力與日俱增。雖然已有一些學校開發(fā)了計算機選課系統(tǒng)，但是隨著學生對選修課程的要求不斷提高，學校現有的系統(tǒng)由于功能單一、設計落后，而逐漸不能適應信息化發(fā)展的需求[2]。正是在這樣的背景下，教務處員工更需要一款能夠適應網絡技術發(fā)展的選修課選課信息系統(tǒng)。教務處員工能夠通過本人的賬號和密碼登錄高校選修課選課信息系統(tǒng)查看個人信息，并有權限對部分個人基本信息進行修改。教務處員工能通過本系統(tǒng)完成對學校教學計劃中選修課程的規(guī)劃設置，同時能接收并記錄選課學生對于選課要求的反饋，將反饋整理匯總后傳達給開課教師。教務處員工通過高校選修課選課信息系統(tǒng)管理學生、教師、教授課程、學時、授課時間和地點等信息。教務處員工在規(guī)定時間內通過系統(tǒng)完成對教師的開課申請審核工作，并通過后臺數據庫自動完成學生報名審核、分配學分等工作，通過微信公眾平臺將選課信息及時推送給學生，在選課滿員或結束時，管理員可手動改變課程的被選狀態(tài)。

1.2 ?教師需求分析

隨著高校對于教師科研成績的不斷重視，一方面導致較多的資深教師不愿意或沒有足夠的精力去教授一門長課時的選修課程;另一方面，不少已授課教師由于計劃外出進行學術交流、進修等原因，無法按時完成線下選修課教學。在此背景下，教師需要一款能夠隨時申請開設短學時的線上課程的選課系統(tǒng)，讓資深教師能利用非科研時間去錄制教學網課，上傳于選課系統(tǒng)中，等待教務處員工排課，從而能夠使得更多的學生可以選擇該門課程學習相關知識。

1.3 ?學生需求分析

隨著5G時代的來臨，智能手機成為學生不可缺少的生活交流工具。在校學生生活在網絡之中，無論何時何地，只要能登錄微信公眾平臺或線上選修課選課信息系統(tǒng)，就能獲得自己所要的課程信息，例如可以選擇的課程信息、已經選修的課程信息、開設課程的剩余名額等。也能夠及時地了解到教務處審核通過的新開設的課程，并能夠方便快捷地查看開設課程和任教教師的詳細信息，在足夠多的課程庫中選擇自己真正所感興趣的課程。等到學期結束時，學生可通過該平臺查詢自己的具體成績，并可以評價所選課程和反饋個人意見。

通過分析不同類型用戶對于該系統(tǒng)的需求，我們得出系統(tǒng)總的需求為：

（1）教務處員工、教師、學生三類不同用戶的系統(tǒng)登錄管理。

（2）用戶可以通過任意智能手機登錄該系統(tǒng)，執(zhí)行相關指令操作。

（3）三類不同用戶均有修改部分個人基本信息的權限和查閱選課信息及成績的權限。

（4）開課教師可以隨時查看報名及學習課程的學生的基本信息，并可以在學期結束后通過該系統(tǒng)錄入學生成績。

（5）只有教務處員工才擁有審核和管理教師、學生、課程、學分、班級等信息的權限。

2 ?系統(tǒng)設計

2.1 ?系統(tǒng)功能模塊設計

通過對系統(tǒng)使用對象的需求調查以及對目前在運行的選課系統(tǒng)的現況分析，本系統(tǒng)主要用戶包括教務處員工、教師和學生這3種類型的用戶，每種類型用戶均需要登錄該系統(tǒng)方能進行一系列的指令操作，故將該系統(tǒng)主要分為三個功能模塊，分別為教務處員工管理模塊、授課教師模塊，選課學生模塊。三者擁有的權限不同，根據其權限大小在各自模塊完成相應的操作。各功能模塊的結構如圖1所示。

2.2 ?后臺數據庫設計

數據庫在開發(fā)設計過程中需要考慮到以下幾方面因素。

（1）命名應規(guī)范。數據庫的設計過程中，數據庫命名、數據庫表名命名、數據庫表字段名命名應當簡潔明確，多個單詞用下劃線“_”分隔。

（2）遵循核心原則。數據庫整體結構要科學合理，方便維護和升級，才可以高效率運行。

（3）數據庫設計要善于識別與正確處理多對多的關系。若兩個實體之間存在多對多的關系，則應消除這種關系。消除的辦法是，在兩者之間增加第三個實體。

（4）需在數據冗余和處理速度之間找到合適的平衡點。

（5）盡量避免在在SQL中進行復雜的業(yè)務運算或執(zhí)行復雜的業(yè)務邏輯。

（6）信息安全機制。用戶信息和課程的設置信息都要保證安全，可通過有效的安全機制來確保數據的保密性[3]。

系統(tǒng)E-R圖如圖2所示。

對常規(guī)實體來說，每個常規(guī)屬性對應到關系表中的一列，而某單值且唯一的列則映射為主碼，將上述的E-R圖模型進行映射，將三個實體的關鍵字組建成一張新的關系表。下文列舉出核心關系表：

（1）教務處員工（教工號，姓名，賬號，聯系電話，密碼）。

（2）授課教師（姓名，賬號，課程號，職稱，院系，聯系電話，密碼，郵箱）。

（3）學生（學號，姓名，性別，院系，專業(yè)，，班級，密碼，聯系電話）。

（4）課程（課程名稱，課程號，學分，開課時間，開課形式，人數，學時）。

2.3 ?微信公眾平臺構建

微信公眾平臺成功注冊后，開發(fā)者獲得了消息接口權限，可以與用戶進行消息交互。當微信用戶向公眾賬號發(fā)送消息時，微信公眾平臺服務器會將POST消息的XML數據包以HTTP的形式發(fā)送到開發(fā)者填寫的網頁地址（URL）上。開發(fā)者的URL位于開發(fā)服務器上，開發(fā)服務器接收到XML數據后，解析、區(qū)分消息類型，開發(fā)者根據需要對不同類型的消息進行相應的業(yè)務處理，把要回復的內容以XML的形式經開發(fā)服務器返回給微信公眾平臺服務器。微信公眾平臺服務器再將消息回復給微信用戶[4]。數據交互過程如圖3所示。

2.3.1 ?系統(tǒng)功能特點分析

2.3.1.1 ?安全性

教師和學生分別有不同的權限，登錄后顯示出其身份所對應的界面，然后選擇對應的操作[5]。不同用戶之間的相互隔離，使本系統(tǒng)最大程度地保護了在校師生的個人信息安全。

2.3.1.2 ?簡便、靈活性

教師申請課程開設操作、教務處員工審核并推送相關信息操作、學生選課操作均可以7×24小時進行，用戶只要使用智能手機并接入網絡就可以登錄本系統(tǒng)進行相應的指令操作。而且當用戶合法登錄時系統(tǒng)可以自動識別用戶身份，并跳轉到相應的操作界面，界面友好，減少用戶的輸入，根據系統(tǒng)指示進行相應的操作，即可完成相關任務。

2.3.1.3 ?公平性

本系統(tǒng)摒除了傳統(tǒng)系統(tǒng)的“先報先得”的學生報名模式，采用公平算法，在系統(tǒng)開放該門選修課選課的時間里，所有報名的學生均有同等的選取概率。若報名人數遠遠大于報名人數限值，教務處員工會在系統(tǒng)上同時開設該門課程的第二個甚至更多個班級進行授課;若報名人數僅略超過上限值，教務處員工可以將該門課程于下一批次在系統(tǒng)上重新開放，供未選上該門課程的學生選修。該模式在最大程度上保證了選課系統(tǒng)的公平性。

2.3.1.4 ?實時性

教師可以于任何時間通過本系統(tǒng)申請開設短課時的選修課程，教務處員工于兩日內審核并通過微信公眾平臺推送給學生用戶，學生用戶可及時關注選課信息并能隨時選擇興趣課程，最大程度上使學生能夠及時地了解選課信息的實時動態(tài)。

2.3.1.5 ?智能性

系統(tǒng)具備一定的智能性，可以根據學生手冊的要求和學生現有選課情況，判斷學生所選課程是否必需、是否存在重復多選同類型課程的情況、是否滿足開設課程中所規(guī)定的選課要求，以及學生所選的課程是否存在上課時間和地點的沖突等[6]。

3 ?系統(tǒng)設計原型

本系統(tǒng)采用Axure 8進行原型界面設計。主要界面組成如圖4所示。

3.1 ?登錄界面與主界面

用戶在微信公眾平臺的登陸界面上通過輸入個人的賬號和密碼，選擇用戶角色后，跳轉至不同的選課系統(tǒng)操作界面，執(zhí)行相應的指令操作。相關界面如圖5、圖6所示。

3.2 ?教師功能界面

教師可通過該平臺查看本人已經開設的課程，也可以通過該系統(tǒng)發(fā)起新課程的開課申請。同時還可以在系統(tǒng)中直接給出選課學生的成績。教師申請開設課程界面如圖7所示。

3.3 ?學生功能界面

學生選課信息界面如圖8所示。

學生可以通過微信公眾平臺推送的選課信息了解實時的課程開設信息，也可以在平臺的“課程庫”中查閱按照不同性質的學分分類的待選課程信息，結合本人已修過的學分的情況選擇報名興趣課程，并可在“我的”“已報名課程信息”中瀏覽已報名的課程信息。

3.4 ?教務處員工功能界面

教務處員工可通過該系統(tǒng)查看待審核的開課申請，按照學校的相關審核要求進行審核，若審核未通過，則注明未通過原因并退送至開課教師系統(tǒng)模塊;若審核通過，后臺系統(tǒng)則自動將該課程的相關選課信息在選課前一周推送給學生，供學生瀏覽、選擇、報名。

4 ?結 ?論

基于微信公眾平臺的高校學生線上選修課程選課信息系統(tǒng)從現階段高校學生選課的實際情況出發(fā)，在分析歸納三類不同用戶需求的基礎上，根據其不同的需求設計系統(tǒng)的三大核心功能模塊，并對后臺數據庫做了詳細規(guī)劃設計。本系統(tǒng)原型的設計和實現，有效地緩解了高校有限的教務處員工處理龐雜的學生選課信息的壓力，能夠為學生精準選課、教師自助申請授課和教務處員工輕松管理提供一個簡單、方便的平臺，提高了高校日常教學工作的效率。

參考文獻：

[1] 張曉芬，馬楠，王世華.基于Android平臺高校移動選課系統(tǒng)的開發(fā)與設計 [C]//中國計算機用戶協會網絡應用分會2014年第十八屆網絡新技術與應用年會.2014：98-101.

[2] 王書森.大學生選課管理系統(tǒng)的設計與實現 [D].天津：天津大學，2017.

[3] 賀蘊彬.基于MySQL數據庫的在線選課系統(tǒng) [J].電腦知識與技術，2014，10（5）：883-885.

[4] 沈濤，楊露.基于WeChat公眾平臺的大學選課系統(tǒng)設計與實現 [J].信息與電腦（理論版），2019（8）：91-93.

[5] 趙波.選課管理系統(tǒng)的設計與開發(fā) [J].云南民族學院學報（自然科學版），2002（4）：245-248.

[6] 鄧萬友，孟雅杰，賈煥軍，等.學分制下網絡選課系統(tǒng)的構想與實現 [J].黑龍江高教研究，2001（1）：92-94.

作者簡介：張松（1980—），男，漢族，安徽宿州人，講師，博士，研究方向：信息資源管理、管理信息系統(tǒng)。