基于微信公眾平臺(tái)的實(shí)時(shí)教評(píng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

文/李紀(jì)鑫 任高明 赫磊

（陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西省西安市 710300）

1 概述

隨著我國(guó)高校招生人數(shù)不斷上漲，學(xué)校規(guī)模逐步增加，為了提高畢業(yè)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力及學(xué)校的影響力，學(xué)校教學(xué)質(zhì)量的提升成為每所高校的首要任務(wù)，而教學(xué)評(píng)價(jià)是指導(dǎo)和提升教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)。同時(shí)，教學(xué)評(píng)價(jià)作為課程改革的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)確保課改的順利進(jìn)行及深化課程改革，具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。隨著課程改革的不斷深入，其所倡導(dǎo)的“立足過(guò)程，促進(jìn)發(fā)展”的課程評(píng)價(jià)以及重視評(píng)價(jià)的激勵(lì)與改進(jìn)功能正受到學(xué)校和教師的普遍關(guān)注[1]。現(xiàn)階段，各個(gè)高校的教評(píng)系統(tǒng)大多需要學(xué)生在學(xué)期末時(shí)統(tǒng)一評(píng)價(jià)，且必須在電腦瀏覽器上完成操作。這種使用方式導(dǎo)致了由于學(xué)生操作不便而導(dǎo)致的抵觸心理，以及教師無(wú)法根據(jù)學(xué)生的教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果及時(shí)調(diào)整授課方式、方法[2]。同時(shí)由于形式過(guò)于單一、教評(píng)樣本數(shù)據(jù)少，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)無(wú)法反映課堂的真實(shí)情況。

2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

基于微信公眾平臺(tái)的實(shí)時(shí)教評(píng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)有以下四個(gè)：

（1）實(shí)時(shí)性：系統(tǒng)要求在每節(jié)課下課后實(shí)時(shí)給學(xué)生微信發(fā)送教評(píng)任務(wù)。

（2）自動(dòng)化：系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)需要有學(xué)期、教師、班級(jí)、學(xué)生等基本信息，而這些信息的維護(hù)較為耗時(shí)，因此，系統(tǒng)要求自動(dòng)從第三方系統(tǒng)（如教務(wù)系統(tǒng)）中同步數(shù)據(jù)。

（3）兼容性：為了兼容不同的第三方系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步功能，系統(tǒng)要求通過(guò)插件的方式，解耦教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)與第三方系統(tǒng)之間的關(guān)系。

（4）擴(kuò)展性：系統(tǒng)可根據(jù)用戶需要，快速、靈活的定義多種教學(xué)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能。

2.2 系統(tǒng)組成

基于微信公眾平臺(tái)的實(shí)時(shí)教評(píng)系統(tǒng)主要包括：服務(wù)器、接口服務(wù)器、微信及PC 終端三個(gè)子系統(tǒng)，如圖1 所示。

（1）服務(wù)端：服務(wù)器端是基于微信公眾平臺(tái)的實(shí)時(shí)教評(píng)系統(tǒng)的核心子系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)與其他子系統(tǒng)之間的服務(wù)調(diào)度、與第三方系統(tǒng)（如教務(wù)系統(tǒng)）的數(shù)據(jù)同步引擎管理及教學(xué)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的收集、降噪、清洗、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、查詢等相關(guān)功能。

（2）對(duì)外接口服務(wù)：對(duì)外接口服務(wù)主要負(fù)責(zé)與微信公眾平臺(tái)的連接，同時(shí)完成與第三方系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步通道。

綜上所述，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高職院校要做好調(diào)整工作，同時(shí)還要從創(chuàng)新管理運(yùn)行機(jī)制上入手，滿足高職院校的發(fā)展需求。只有遵循相關(guān)的發(fā)展原則，才能實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的目標(biāo)，才能完善管理制度，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)。所以在實(shí)際中就要做好各個(gè)環(huán)節(jié)的完善工作，提高工作的質(zhì)量與效果。

（3）微信及PC 終端：為PC 和微信用戶提供使用界面。

3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

圖1：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

從應(yīng)用角度出發(fā)，系統(tǒng)分為微信公眾平臺(tái)接口服務(wù)、定時(shí)器、數(shù)據(jù)同步管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能模塊。

3.1 微信公眾平臺(tái)接口服務(wù)

微信公眾平臺(tái)接口服務(wù)主要完成教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)與微信公眾平臺(tái)之間的連通問(wèn)題及相關(guān)界面的呈現(xiàn)。這里按照騰訊公司的微信公眾號(hào)《開(kāi)發(fā)者文檔》的要求完成了定時(shí)獲取access_token、自定義菜單的創(chuàng)建、事件推送、模板消息推送等相關(guān)功能。

同時(shí)，在微信公眾號(hào)的3*5 菜單中(如圖5 所示)， 每個(gè)菜單對(duì)于系統(tǒng)的一個(gè)頁(yè)面。與教評(píng)相關(guān)的頁(yè)面有：學(xué)生注冊(cè)（如圖2 所示）、教師注冊(cè)（如圖3 所示）頁(yè)面。本系統(tǒng)中學(xué)生注冊(cè)與教師注冊(cè)均不能新增數(shù)據(jù)，在注冊(cè)過(guò)程中，學(xué)生需要據(jù)實(shí)填寫(xiě)學(xué)號(hào)信息，教師則需要填寫(xiě)教師員工編號(hào)，注冊(cè)時(shí)，后臺(tái)服務(wù)器將會(huì)對(duì)提交的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。注冊(cè)成功后，系統(tǒng)僅將學(xué)生或教師微信的openId與學(xué)生或者教師信息數(shù)據(jù)進(jìn)行一對(duì)一的關(guān)聯(lián)。

系統(tǒng)中的教學(xué)評(píng)價(jià)過(guò)程也是通過(guò)微信公眾號(hào)完成的，教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)的發(fā)送由定時(shí)器（3.2）在每節(jié)課下課后，查詢此次上課的所有班級(jí)及班級(jí)學(xué)生，通過(guò)微信數(shù)據(jù)接口向?qū)W生注冊(cè)的微信號(hào)發(fā)送模板消息（圖5）來(lái)完成，教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)的有效時(shí)長(zhǎng)為當(dāng)天22 時(shí)之前。學(xué)生通過(guò)微信接收的每個(gè)模版消息完成各自的教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)（如圖4 所示），并提交到后臺(tái)服務(wù)器，由后臺(tái)服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與存儲(chǔ)。

3.2 定時(shí)器

本系統(tǒng)定時(shí)器使用Quartz 技術(shù)，這里采用任務(wù)觸發(fā)器與任務(wù)執(zhí)行器松耦合的設(shè)計(jì)方式。

3.2.1 任務(wù)觸發(fā)器

通過(guò)Quartz 系統(tǒng)共定義了三組觸發(fā)器，分別是：作息時(shí)間切換觸發(fā)器、教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)發(fā)送觸發(fā)器及教學(xué)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)處理觸發(fā)器。

（1）作息時(shí)間切換觸發(fā)器： 因?yàn)閷W(xué)校的作息時(shí)間夏季和冬季略有不同，需要在每次在夏季或冬季時(shí)間切換時(shí)更新每節(jié)課的下課時(shí)間。因此這個(gè)定時(shí)器會(huì)在每次夏季或冬季時(shí)間切換時(shí)觸發(fā)，每年觸發(fā)兩次（一般在每年的5月1日0 時(shí)與10月1日0 時(shí)觸發(fā)），觸發(fā)后將啟動(dòng)作息時(shí)間切換任務(wù)執(zhí)行器（如圖6 所示）。

（2）教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)發(fā)送觸發(fā)器： 系統(tǒng)要求每節(jié)課下課后實(shí)時(shí)發(fā)送教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)，因此該觸發(fā)器會(huì)在每節(jié)課下課時(shí)觸發(fā)。因?yàn)橄募竞投咀飨r(shí)間的問(wèn)題，教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)發(fā)送觸發(fā)器共分為兩組，分別是：夏季時(shí)間教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)觸發(fā)器和冬季時(shí)間教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)觸發(fā)器，每組觸發(fā)器各包含四個(gè)觸發(fā)器（每天共4 大節(jié)課）。但是同一時(shí)間內(nèi)只有一組教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)觸發(fā)器工作。當(dāng)一組教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)觸發(fā)器工作的時(shí)候，另一組教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)觸發(fā)器處于暫停狀態(tài)。兩組觸發(fā)器的切換工作由作息時(shí)間切換任務(wù)執(zhí)行器來(lái)進(jìn)行。

（3）教學(xué)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)處理觸發(fā)器： 學(xué)生每節(jié)課后都會(huì)提交了教學(xué)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，這些教學(xué)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)在統(tǒng)計(jì)時(shí)會(huì)占用大量的計(jì)算資源，為了保障系統(tǒng)的性能，系統(tǒng)在每天閑時(shí)（如每天晚上22 時(shí)），啟動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)處理工作，以減輕服務(wù)器壓力。

3.2.2 任務(wù)執(zhí)行器

系統(tǒng)共定義了三個(gè)任務(wù)執(zhí)行器，分別是：作息時(shí)間切換任務(wù)執(zhí)行器、教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)發(fā)送任務(wù)執(zhí)行器、數(shù)據(jù)處理任務(wù)執(zhí)行器

（1）作息時(shí)間切換任務(wù)執(zhí)行器與作息時(shí)間切換定時(shí)器相關(guān)聯(lián)，當(dāng)作息時(shí)間切換觸發(fā)器觸發(fā)時(shí)，啟動(dòng)該任務(wù)執(zhí)行器，該任務(wù)執(zhí)行器將判斷當(dāng)前時(shí)間所歸屬的作息時(shí)間類型（夏季或冬季），然后啟停對(duì)應(yīng)的教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)觸發(fā)器（具體見(jiàn)3.2.1）。具體來(lái)說(shuō)，如果當(dāng)前時(shí)間屬于夏季作息時(shí)間，即5月1日0 時(shí)至9月30日24 時(shí)，則啟動(dòng)夏季時(shí)間的教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)觸發(fā)器，同時(shí)暫停冬季時(shí)間的教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)觸發(fā)器，反之亦然。為了保證系統(tǒng)的可靠性，避免由于系統(tǒng)暫停或者宕機(jī)等問(wèn)題導(dǎo)致的任務(wù)執(zhí)行器沒(méi)有執(zhí)行，該任務(wù)執(zhí)行器會(huì)在系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候，由系統(tǒng)啟動(dòng)程序執(zhí)行一次。

（2）教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)發(fā)送任務(wù)執(zhí)行器同時(shí)與夏季時(shí)間教學(xué)評(píng)價(jià)發(fā)送觸發(fā)器和冬季時(shí)間教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)發(fā)送觸發(fā)器的每一個(gè)觸發(fā)器相關(guān)聯(lián)。該任務(wù)執(zhí)行器主要完成教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)的推送工作。任務(wù)執(zhí)行器被觸發(fā)后，首先判斷當(dāng)前時(shí)間為當(dāng)天的第幾節(jié)課，然后根據(jù)時(shí)間查詢課表，關(guān)聯(lián)出上課的學(xué)生信息，通過(guò)微信公眾平臺(tái)接口服務(wù)（具體見(jiàn)3.1）向查到的每個(gè)學(xué)生所注冊(cè)的微信號(hào)發(fā)送模版消息，下達(dá)教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)。

（3）數(shù)據(jù)處理任務(wù)執(zhí)行器與教學(xué)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)處理觸發(fā)器相關(guān)聯(lián)。該任務(wù)執(zhí)行器主要完成學(xué)生每天提交的教學(xué)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的預(yù)處理工作，它會(huì)對(duì)當(dāng)天的教學(xué)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、降噪、中心化及處理結(jié)果存儲(chǔ)等操作。

3.3 數(shù)據(jù)同步管理

由于系統(tǒng)需要大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，而這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)較為費(fèi)時(shí)費(fèi)力。為了節(jié)省人力，系統(tǒng)提供了與第三方系統(tǒng)同步數(shù)據(jù)的功能。為了提升系統(tǒng)的兼容性，數(shù)據(jù)同步采取面向接口的設(shè)計(jì)模式，系統(tǒng)內(nèi)部只定義了一組數(shù)據(jù)同步流程相關(guān)的接口，而具體實(shí)現(xiàn)以插件的方式提供。插件可以針對(duì)不同的第三方系統(tǒng)進(jìn)行個(gè)性化開(kāi)發(fā)，對(duì)于系統(tǒng)本身而言，由于面向接口設(shè)計(jì)所帶來(lái)的依賴倒置原則，系統(tǒng)并不需要關(guān)注第三方系統(tǒng)是什么。需要同步的數(shù)據(jù)包括：學(xué)期教學(xué)計(jì)劃數(shù)據(jù)、課表數(shù)據(jù)、學(xué)院數(shù)據(jù)、專業(yè)數(shù)據(jù)、班級(jí)數(shù)據(jù)、課程數(shù)據(jù)、教師數(shù)據(jù)、學(xué)生數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)在同步時(shí)有時(shí)序上的要求（如圖7 所示）。 在數(shù)據(jù)同步過(guò)程中，對(duì)于存量數(shù)據(jù)需要根據(jù)主鍵來(lái)判斷是否需要修改，而對(duì)于增量數(shù)據(jù)，則需保存好與第三方系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系。

3.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理任務(wù)執(zhí)行器的數(shù)據(jù)為統(tǒng)一規(guī)格的合法數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)處理過(guò)的數(shù)據(jù)分多種維度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如按時(shí)間（年、月、周、日）、教師、課程、班級(jí)等不同維度統(tǒng)計(jì)，同時(shí)使用echarts.js 數(shù)據(jù)可視化工具呈現(xiàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，并對(duì)每位教師的教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)畫(huà)像。使用者在PC 端可以根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的權(quán)限看到自己權(quán)限范圍內(nèi)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

圖2

圖3

圖5

圖6：作息時(shí)間切換觸發(fā)器

圖7：數(shù)據(jù)同步時(shí)序圖

4 結(jié)語(yǔ)

基于微信公眾平臺(tái)的實(shí)時(shí)教評(píng)系統(tǒng)可以便捷地從其它第三方系統(tǒng)同步基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，減輕了工作人員的維護(hù)成本；學(xué)生只需要關(guān)注公眾號(hào)，完成注冊(cè)即可在每節(jié)課后實(shí)時(shí)收到系統(tǒng)發(fā)來(lái)的教學(xué)評(píng)價(jià)任務(wù)，通過(guò)微信即可快速、方便地完成教評(píng)任務(wù)，豐富了樣本數(shù)據(jù)，改善了用戶體驗(yàn)；同時(shí)系統(tǒng)也會(huì)及時(shí)地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，使領(lǐng)導(dǎo)層、決策者和教師本人能夠及時(shí)、清晰地看到教評(píng)結(jié)果，提高了教評(píng)系統(tǒng)在實(shí)際工作中的效果。該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)前期試運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、任務(wù)下發(fā)及時(shí)、結(jié)果統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確，受到師生一致好評(píng)。從短期看，該系統(tǒng)的部署對(duì)于改進(jìn)教學(xué)方式、方法具有指導(dǎo)作用；從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，該系統(tǒng)的投入使用，對(duì)于提升我校教學(xué)質(zhì)量、提升畢業(yè)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、擴(kuò)大我校社會(huì)影響力均具有積極意義。