新一代信息技術智能課表研究*
2021-10-24 08:51:02曹石強
工程技術研究 2021年16期
曹石強
廣東工程職業技術學院，廣東 廣州 510520
當前，二維碼已經成為人們生活中不可或缺的一部分，如線下支付、物流追蹤等各個領域都出現了二維碼的身影。廣東工程職業技術學院的各教學大樓的信息資源管理控制系統已經運行了許多年，為全校的信息化工程作出了很大貢獻。但是，該系統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的更新換代，以下問題日益突顯：每學期需人工打印各個課室的課表并需要根據現場情況進行更換；在調課時需人工打印更換課表；查詢的課表信息數據不準確和更新不及時。目前，國內外大多是使用紙質版或用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，如每學期需更換課表或者LED屏需要電與網絡的支持，不方便管理而且需要定期維護，極大地限制了多媒體課室信息化的發展。
針對廣東工程職業技術學院課表管理中存在的問題，設計開發了一個基于二維編碼的課表查詢管理系統，實現了課表的實時更新，顯著提高了課堂管理的效率。通過學習新課程標準，將新一代信息技術智能課程與傳統課堂有機整合，實現了新的教學課堂管理模式。
1 二維碼技術概述
二維碼又稱二維條碼或者條形碼，是近幾年移動設備上超流行的一種編碼方式，如人們生活中的消費支付、物流追蹤、信息寄存等，都離不開二維碼的應用。它比之前傳統的Bar Code條形碼能儲存更多的信息，也可以表示更多的數據類型，如儲存圖片、音樂、鏈接等。
二維碼以類似矩陣的正反形式表示，既可以存儲垂直方向的信息，又可以存儲水平方向的信息。二維碼具有以下優點：高密度編碼，信息儲存容量大；編碼范圍廣，數據類型多樣；編譯可靠性高，可自動編譯，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網上的二維碼生成工具在線生成，保存或打印即可重復使用。用戶只需把普通人工智能手機或終端的攝像頭作為掃描器，安裝相應的解碼軟件，就可以掃描二維碼并獲取其中的信息。目前市場上大多數智能手機的拍照功能都鑲嵌了智能識別功能，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，錯誤率低，為部分年紀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查詢的轉換，實現“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互聯網。二維碼已經成為近幾年移動互聯網的重要入口，避免了用戶輸入煩瑣且過長的網址鏈接。
2 基于二維碼的編碼課表查詢系統
廣東工程職業技術學院課室課表目前在使用過程中可能存在課表更新不及時、需人工更換紙質課表等問題，由筆者支持的校級科研工作項目“新一代信息技術智能課表研究”實現了課程查詢和智能更新功能，可以解決以上出現的不足和問題。
2.1 存在的問題及解決思路
（1）打印二維碼一次實現多媒體課表的查詢。在目前看來，每個教室的課表需要教室管理員在開學時打印出來，逐一更新，既浪費人力、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時，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絡地址信息，無須替換，用戶也無須下載專門的客戶端軟件，甚至不需要賬號登錄，只用微信掃描即可直接顯示，充分展示了該系統的開放性。系統的應用效果如圖1所示。
圖1 基于二維編碼的課表查詢管理系統應用
（2）批量實時更新課表。每個教室都有一個獨特的二維碼，并且根據二維碼編譯的特性，每個二維碼都是唯一的，而且不能修改，在教師調班或課程需要更改時，只需要通過后臺批量導入更新的數據即可，無須人工重新打印更換二維碼，在節省人力、物力的同時，也實現了時間表的實時更新同步。
2.2 系統功能
（1）網站后臺登錄。網站后臺登錄權限由系統管理員統一分配給各個教學樓的教室管理員，保證各個教學樓的管理是獨立的、分開的，并授權管理員更新課表。
（2）生成課室二維碼。管理員在導入課表后會發布前端唯一動態網址，并生成對應課室的二維碼，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 系統實現
網站系統基于PHP語言體系框架開發，網站系統部署在Apache服務器上，服務器采用實體主機或者阿里云主機進行配置，并且實現遠程管理，方便維護。使用PHP搭建自身獨立的mvc框架，前端框架采用通用的HTML+CSS+JavaScript的方法結構搭建，并且后臺采用PHP語言編寫，數據庫使用安全性較高的MySQL。由于廣東工程職業技術學院分為兩個校區，服務數據可采取異地備份模式，使用Apache軟件進行搭建，不受系統版本的約束，可以直接運行在Windows的各版本中?？紤]到安全性，該系統安裝在Linux開源版本上，采用C/S模式，在織夢官方網站上下載V5.7 UTF8版的安裝版；同時考慮到系統后期的使用，存儲空間至少為500G。
mvc是軟件工程中經常用到的一種軟件架構模式，把軟件系統分解為三個基本部分，即模型（Model）、視圖（View）、控制器（Controller)，這也是最簡單的一種模式。
為了實現前端部分代碼的開發，系統前期采用了國內開源的網站管理系統（dedecms），也就是簡單、實用、開源的織夢。目前該系統是國內最流行的系統，并且安全系數在同類系統中最高，且在經歷了多年的發展后，無論在功能，還是在易用性方面，都有了長足的發展和進步，更主要的是免費，并且可以在模板基礎上直接修改，為非專業的用戶提供了極大的幫助。前端的部分代碼如下：
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（1）數據庫的實現。該系統的數據庫采用開源的MySQL數據庫，MySQL是關系模型數據庫，也是傳統表結構數據庫。因為該系統對象比較多，所以對這個數據表的穩定性和可靠性要求比較高，數據一旦生成并且導入后，修改非常麻煩。根據廣東工程職業技術學院各樓宇的課室及班級安排，前期準備的工作量比較大，目前學院包括的樓宇有綜合教學大樓、實訓樓、科技樓，其中課室又包含實訓機房、多媒體課室、會議語音室等。如何收集及匹配是個極大的問題，在還沒有對接正方系統的情況下，只能人為手動去收集，因為關系型數據十分強調數據的一致性，并且后臺需要創建多個管理員，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據。同時，為了后期與學校的其他各個系統對接，充分考慮平臺的使用性，特意在系統的后端預留了對接開發接口，方便各平臺的對接，如督導系統等。
（2）二維碼應用的實現。在前端各課室網址的基礎上調用網站https://cli.im/在線生成各個課室獨立并且唯一的二維碼，打印就可以張貼出來供用戶使用，在?？蒲薪涃M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，同時訪客也可以直接在計算機瀏覽器端打開系統的前端網址查看各課室的信息課表。
3 結束語
該項研究目的立項和系統設計開發得到了學校教務處和負責各教學大樓課室管理的教育技術與信息中心的大力發展支持，該系統經過1個月的部署和調試，目前已進入試運行階段，使學校信息化建設又邁進了一個新的臺階。用戶可以使用該系統實現課堂查詢、課堂使用等功能，解決了過去的一系列問題，如紙質進度表不能及時更新，進度表信息不準確，需要手動替換，等等。
為了更加方便用戶使用，該項研究的下一步工作是開發、提供一個手機客戶端或者微信應用小程序，客戶端的功能設計和微信小程序的實現主要依托網站的基礎功能，而不是另外再實現自身一套完整的功能，相當于給網頁版封裝個殼，這樣可以不斷加快項目開發速度。該項目的結項離不開各個部門的大力支持，同時希望廣東工程職業技術學院在信息化建設上更上一層樓。
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