新一代信息技術(shù)智能課表研究*
2021-10-24 08:51:02曹石強(qiáng)
工程技術(shù)研究 2021年16期
曹石強(qiáng)
廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510520
當(dāng)前，二維碼已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的一部分，如線下支付、物流追蹤等各個(gè)領(lǐng)域都出現(xiàn)了二維碼的身影。廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院的各教學(xué)大樓的信息資源管理控制系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行了許多年，為全校的信息化工程作出了很大貢獻(xiàn)。但是，該系統(tǒng)在多年的使用過程中存在較多問題，且隨著近幾年信息技術(shù)的更新?lián)Q代，以下問題日益突顯：每學(xué)期需人工打印各個(gè)課室的課表并需要根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行更換；在調(diào)課時(shí)需人工打印更換課表；查詢的課表信息數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確和更新不及時(shí)。目前，國內(nèi)外大多是使用紙質(zhì)版或用LED顯示屏板顯示的課室課表，成本過高而且在使用過程中問題過多，如每學(xué)期需更換課表或者LED屏需要電與網(wǎng)絡(luò)的支持，不方便管理而且需要定期維護(hù)，極大地限制了多媒體課室信息化的發(fā)展。
針對廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院課表管理中存在的問題，設(shè)計(jì)開發(fā)了一個(gè)基于二維編碼的課表查詢管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了課表的實(shí)時(shí)更新，顯著提高了課堂管理的效率。通過學(xué)習(xí)新課程標(biāo)準(zhǔn)，將新一代信息技術(shù)智能課程與傳統(tǒng)課堂有機(jī)整合，實(shí)現(xiàn)了新的教學(xué)課堂管理模式。
1 二維碼技術(shù)概述
二維碼又稱二維條碼或者條形碼，是近幾年移動(dòng)設(shè)備上超流行的一種編碼方式，如人們生活中的消費(fèi)支付、物流追蹤、信息寄存等，都離不開二維碼的應(yīng)用。它比之前傳統(tǒng)的Bar Code條形碼能儲(chǔ)存更多的信息，也可以表示更多的數(shù)據(jù)類型，如儲(chǔ)存圖片、音樂、鏈接等。
二維碼以類似矩陣的正反形式表示，既可以存儲(chǔ)垂直方向的信息，又可以存儲(chǔ)水平方向的信息。二維碼具有以下優(yōu)點(diǎn)：高密度編碼，信息儲(chǔ)存容量大；編碼范圍廣，數(shù)據(jù)類型多樣；編譯可靠性高，可自動(dòng)編譯，容易操作，可引入加密措施，保密性、防偽性好；二維碼可以通過互聯(lián)網(wǎng)上的二維碼生成工具在線生成，保存或打印即可重復(fù)使用。用戶只需把普通人工智能手機(jī)或終端的攝像頭作為掃描器，安裝相應(yīng)的解碼軟件，就可以掃描二維碼并獲取其中的信息。目前市場上大多數(shù)智能手機(jī)的拍照功能都鑲嵌了智能識(shí)別功能，方便用戶使用。掃描二維碼獲取信息的速度是鍵盤輸入的5倍，錯(cuò)誤率低，為部分年紀(jì)大或不熟悉操作的用戶提供了極大的幫助。
文章研究的二維碼主要用于課表系統(tǒng)查詢的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)“小窗口看大世界”的作用，用戶甚至可以通過掃描二維碼訪問移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。二維碼已經(jīng)成為近幾年移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的重要入口，避免了用戶輸入煩瑣且過長的網(wǎng)址鏈接。
2 基于二維碼的編碼課表查詢系統(tǒng)
廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院課室課表目前在使用過程中可能存在課表更新不及時(shí)、需人工更換紙質(zhì)課表等問題，由筆者支持的校級(jí)科研工作項(xiàng)目“新一代信息技術(shù)智能課表研究”實(shí)現(xiàn)了課程查詢和智能更新功能，可以解決以上出現(xiàn)的不足和問題。
2.1 存在的問題及解決思路
（1）打印二維碼一次實(shí)現(xiàn)多媒體課表的查詢。在目前看來，每個(gè)教室的課表需要教室管理員在開學(xué)時(shí)打印出來，逐一更新，既浪費(fèi)人力、物力，又容易在更換過程中混淆課表。使用基于二維編碼的課表查詢管理系統(tǒng)時(shí)，只需將教室第一次的二維碼打印并粘貼到教室門上即可。二維碼上包含著各課室的網(wǎng)絡(luò)地址信息，無須替換，用戶也無須下載專門的客戶端軟件，甚至不需要賬號(hào)登錄，只用微信掃描即可直接顯示，充分展示了該系統(tǒng)的開放性。系統(tǒng)的應(yīng)用效果如圖1所示。
圖1 基于二維編碼的課表查詢管理系統(tǒng)應(yīng)用
（2）批量實(shí)時(shí)更新課表。每個(gè)教室都有一個(gè)獨(dú)特的二維碼，并且根據(jù)二維碼編譯的特性，每個(gè)二維碼都是唯一的，而且不能修改，在教師調(diào)班或課程需要更改時(shí)，只需要通過后臺(tái)批量導(dǎo)入更新的數(shù)據(jù)即可，無須人工重新打印更換二維碼，在節(jié)省人力、物力的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了時(shí)間表的實(shí)時(shí)更新同步。
2.2 系統(tǒng)功能
（1）網(wǎng)站后臺(tái)登錄。網(wǎng)站后臺(tái)登錄權(quán)限由系統(tǒng)管理員統(tǒng)一分配給各個(gè)教學(xué)樓的教室管理員，保證各個(gè)教學(xué)樓的管理是獨(dú)立的、分開的，并授權(quán)管理員更新課表。
（2）生成課室二維碼。管理員在導(dǎo)入課表后會(huì)發(fā)布前端唯一動(dòng)態(tài)網(wǎng)址，并生成對應(yīng)課室的二維碼，如圖2所示。終端顯示效果如圖3所示。
圖2 二維碼效果圖
圖3 終端顯示效果
2.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
網(wǎng)站系統(tǒng)基于PHP語言體系框架開發(fā)，網(wǎng)站系統(tǒng)部署在Apache服務(wù)器上，服務(wù)器采用實(shí)體主機(jī)或者阿里云主機(jī)進(jìn)行配置，并且實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理，方便維護(hù)。使用PHP搭建自身獨(dú)立的mvc框架，前端框架采用通用的HTML+CSS+JavaScript的方法結(jié)構(gòu)搭建，并且后臺(tái)采用PHP語言編寫，數(shù)據(jù)庫使用安全性較高的MySQL。由于廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院分為兩個(gè)校區(qū)，服務(wù)數(shù)據(jù)可采取異地備份模式，使用Apache軟件進(jìn)行搭建，不受系統(tǒng)版本的約束，可以直接運(yùn)行在Windows的各版本中。考慮到安全性，該系統(tǒng)安裝在Linux開源版本上，采用C/S模式，在織夢官方網(wǎng)站上下載V5.7 UTF8版的安裝版；同時(shí)考慮到系統(tǒng)后期的使用，存儲(chǔ)空間至少為500G。
mvc是軟件工程中經(jīng)常用到的一種軟件架構(gòu)模式，把軟件系統(tǒng)分解為三個(gè)基本部分，即模型（Model）、視圖（View）、控制器（Controller)，這也是最簡單的一種模式。
為了實(shí)現(xiàn)前端部分代碼的開發(fā)，系統(tǒng)前期采用了國內(nèi)開源的網(wǎng)站管理系統(tǒng)（dedecms），也就是簡單、實(shí)用、開源的織夢。目前該系統(tǒng)是國內(nèi)最流行的系統(tǒng)，并且安全系數(shù)在同類系統(tǒng)中最高，且在經(jīng)歷了多年的發(fā)展后，無論在功能，還是在易用性方面，都有了長足的發(fā)展和進(jìn)步，更主要的是免費(fèi)，并且可以在模板基礎(chǔ)上直接修改，為非專業(yè)的用戶提供了極大的幫助。前端的部分代碼如下：
-
（1）數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫采用開源的MySQL數(shù)據(jù)庫，MySQL是關(guān)系模型數(shù)據(jù)庫，也是傳統(tǒng)表結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫。因?yàn)樵撓到y(tǒng)對象比較多，所以對這個(gè)數(shù)據(jù)表的穩(wěn)定性和可靠性要求比較高，數(shù)據(jù)一旦生成并且導(dǎo)入后，修改非常麻煩。根據(jù)廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院各樓宇的課室及班級(jí)安排，前期準(zhǔn)備的工作量比較大，目前學(xué)院包括的樓宇有綜合教學(xué)大樓、實(shí)訓(xùn)樓、科技樓，其中課室又包含實(shí)訓(xùn)機(jī)房、多媒體課室、會(huì)議語音室等。如何收集及匹配是個(gè)極大的問題，在還沒有對接正方系統(tǒng)的情況下，只能人為手動(dòng)去收集，因?yàn)殛P(guān)系型數(shù)據(jù)十分強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的一致性，并且后臺(tái)需要?jiǎng)?chuàng)建多個(gè)管理員，針對不同的管理員分配不同的課室，方便后期修改及更新課表數(shù)據(jù)。同時(shí)，為了后期與學(xué)校的其他各個(gè)系統(tǒng)對接，充分考慮平臺(tái)的使用性，特意在系統(tǒng)的后端預(yù)留了對接開發(fā)接口，方便各平臺(tái)的對接，如督導(dǎo)系統(tǒng)等。
（2）二維碼應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)。在前端各課室網(wǎng)址的基礎(chǔ)上調(diào)用網(wǎng)站https://cli.im/在線生成各個(gè)課室獨(dú)立并且唯一的二維碼，打印就可以張貼出來供用戶使用，在校科研經(jīng)費(fèi)允許的情況下，課室的二維碼使用的是PVC硬板打印，主要張貼在各個(gè)課室門口處，用戶直接掃描二維碼查詢課室并查看使用情況，方便用戶選擇自習(xí)，同時(shí)訪客也可以直接在計(jì)算機(jī)瀏覽器端打開系統(tǒng)的前端網(wǎng)址查看各課室的信息課表。
3 結(jié)束語
該項(xiàng)研究目的立項(xiàng)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)得到了學(xué)校教務(wù)處和負(fù)責(zé)各教學(xué)大樓課室管理的教育技術(shù)與信息中心的大力發(fā)展支持，該系統(tǒng)經(jīng)過1個(gè)月的部署和調(diào)試，目前已進(jìn)入試運(yùn)行階段，使學(xué)校信息化建設(shè)又邁進(jìn)了一個(gè)新的臺(tái)階。用戶可以使用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)課堂查詢、課堂使用等功能，解決了過去的一系列問題，如紙質(zhì)進(jìn)度表不能及時(shí)更新，進(jìn)度表信息不準(zhǔn)確，需要手動(dòng)替換，等等。
為了更加方便用戶使用，該項(xiàng)研究的下一步工作是開發(fā)、提供一個(gè)手機(jī)客戶端或者微信應(yīng)用小程序，客戶端的功能設(shè)計(jì)和微信小程序的實(shí)現(xiàn)主要依托網(wǎng)站的基礎(chǔ)功能，而不是另外再實(shí)現(xiàn)自身一套完整的功能，相當(dāng)于給網(wǎng)頁版封裝個(gè)殼，這樣可以不斷加快項(xiàng)目開發(fā)速度。該項(xiàng)目的結(jié)項(xiàng)離不開各個(gè)部門的大力支持，同時(shí)希望廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院在信息化建設(shè)上更上一層樓。
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