基于微信小程序的安全培訓系統

崔 洋，孟祥龍

(華能國際電力股份有限公司德州電廠，山東 德州 253000)

0 引言

企業通過安全培訓，讓從業人員具備必要的安全意識和技能，不僅能有效避免人為因素導致的安全隱患和事故，還體現了“以人為本”的安全管理理念，從根本上提高安全生產水平。在以往的實踐中，電廠的安全培訓經常采用的方式是集中培訓和集中考試，雖然部分電廠將安全培訓過程逐漸信息化，建設了基于PC的安全培訓管理系統，但由于管理混亂，題庫建設陳舊，考試間隔時間過長，同時生產一線員工無法做到“一人一機”，實際效果無法滿足員工的全員覆蓋和個性化的學習需求。致使安全培訓效率低，安全存在較大的隱患。隨著移動互聯網的到來，移動學習已經成為必然選擇，而開發一款手機APP應用需要投入巨大的技術支持，由于APP的研發周期長，后臺服務器的維護成本高，致使系統的售價普遍較高，給企業帶來昂貴的費用開支。微信小程序相比傳統的手機APP擁有諸多優勢，如開發成本低、維護簡便、更流暢的使用體驗、方便快捷、即用即走、速度快、不占內存，功能豐富等。因此，研發基于微信小程序的安全培訓系統，對企業的安全培訓工作具有非常重要的現實意義。

1 方案設計

1.1 需求分析

針對目前電廠安全培訓工作中仍然存在的問題，結合對目前國內相關系統的調研和分析，確定電廠安全培訓系統在業務和架構方面，主要有以下幾個需求。

(1) 依據安全培訓工作的實際需求開發系統，切合實際，能夠有效地提高電廠安全工作的知識水平，提高安全培訓工作效率。

(2) 學、考、搜相結合，滿足學習者的個性化與多樣化的學習需求。

(3) 使系統具有可擴展性，為了使系統在未來的發展中能夠良好地滿足用戶的培訓需求，應將系統架構設計成易于擴展模式，降低功能模塊的耦合度，系統設計的應簡單、易用。

(4) 降低系統開發的成本，選擇生態系統豐富的編程語言，便于查找技術資料，按照資源優化合理分配，在現有的軟硬件條件下，遵循現用現行原則，優化應用開發與部署。

(5) 降低手機客戶端的運行壓力，提高系統的適應性，有助于在線培訓系統的推廣。

(6) 設計用戶管理系統，方便用戶快速無擾注冊，系統數據庫記錄用戶練習、測試情況，實現個性化培訓。

1.2 業務架構設計

綜合考慮電廠安全培訓系統的業務需求、功能性需求等需求詳情，結合系統總體設計原則，確立電廠安全培訓系統總體框架(如圖1所示)。

圖1 系統總體框架

小程序前端根據學、考、搜三位一體設計思想進行功能設計，后臺主要用來進行題庫和用戶信息的管理。用戶管理模塊包含用戶信息管理與注冊登錄兩個功能模塊，實現用戶注冊、用戶登錄以及用戶登錄后的權限認證和校驗等功能，不同用戶采用微信的唯一標識符openID來區分，用戶經過小程序啟動后的靜默注冊、登錄即可使用小程序全部功能，進一步的信息完善需進入個人信息模塊進行添加、修改。

1.3 開發技術模型

傳統手機APP開發者需要面對兩大操作系統iOS和Android，采用兩套前端編程語言。而小程序開發過程只需要面對微信客戶端，一套編程語言即可覆蓋全體手機用戶。微信小程序前端主要使用JavaScript，HTML (WXML)和CSS作為開發語言，和Web前端開發相似，但是在小程序JS語言中去除了不必要的功能，例如DOM，其次還添加了一些微信原生API接口和組件供使用。微信小程序擁有對開發者很友好的開發環境，使用微信開發者工具作為主要開發工具。

系統總體設計分為視圖層、邏輯層與系統層三個部分。視圖層主要用來渲染和設計頁面結構，也可以接收由業務邏輯層發來的數據請求。邏輯層用來處理事務邏輯，由JavaScript語言編寫。視圖層和邏輯層分別為兩個獨立運行的線程，兩個線程間可通過系統層的JSBridge實現信息的交互。

本次小程序的后端開發完全采用騰訊云云開發技術。騰訊云云開發有諸多優勢。

(1) 無需自行構建服務器，從而節省了構建服務器的金錢和時間。

(2) 項目迅速上線，云開發可以不依靠外部云服務器來執行數據庫的添加、刪除、修改和對象存儲。無需配置一個域名，無需等待ICP備案。這使項目可以快速上線，并且可以在開發完成后立即對其進行查看和啟動，節省了很多時間。

(3) 輕松獲取用戶憑據，對于不使用云開發的小程序來說獲取用戶憑證的過程非常復雜。對于云開發來說，擁有免鑒權的能力。

(4) 云開發的后端使用Node.js語言進行開發，達到了與前端開發的統一。

(5) 云開發提供的數據庫為JSON數據庫，可以在小程序前端和云函數中方便的進行讀寫操作。

使用云函數中的基本能力，只需執行幾行代碼即可：

云開發弱化了后端和運維的概念，在不配置服務器的情況下，使用平臺提供的API進行核心業務開發，可以使項目快速啟動和迭代。這些都給開發者完成整套的應用開發帶來了很大的便利。

2 系統功能實現

2.1 培訓系統首頁

啟動電廠安全培訓小程序后，在進入首頁后立即實現微信用戶自動注冊和登錄，利用云開發的云函數的獨特優勢實現與微信登錄鑒權的無縫銜接，在小程序端調用云函數，云函數靜默獲取到該用戶openID，然后通過后臺邏輯進行判斷，如果該用戶未注冊則將用戶信息添加到云開發用戶信息數據表中，完成注冊。

小程序首頁整體設計簡潔明了，符合設計規范，顯示了考試排名、題庫練習、安規考試、知識搜索等常用功能模塊，在底部設計了四個導航欄，分別是首頁、學習、倒班、我(個人信息)，通過點擊可跳轉至相關的頁面。

2.2 題庫練習

依托最新版的電力安規、行業安全生產規章制度等設計練習功能，將學習內容拆分成單選、多選、判斷題型，在學習界面擴展了鍋爐、汽機、電氣、熱工、消防、技能鑒定以及雙重預防體系等電廠相關的題庫。用戶可選擇不同題型進行答題練習，并且可根據行業發展情況，隨時更新后臺題庫。

在后臺對每個題目進行編號，施行模塊化管理。對于重點需要記憶的題目，用戶可使用收藏功能。用戶點擊題目底部收藏按鈕，此時五角星點亮，提示該題目已被收藏，同時在后臺將該題目編號添加至云開發數據庫的收藏數據表中。進入收藏題庫的頁面可以進行收藏題目的集中練習。

2.3 在線考試

用戶可以使用小程序隨時隨地進行在線考試，在線考試題庫設置與練習題庫一致，充分實現了考學一體化理念。用戶首先選擇考試題庫，然后設置本次考試題型，系統根據內置組卷策略隨機抽取相應題目，生成考試試卷。用戶全部作答完畢后點擊提交試卷按鈕，系統將自動計算分數，并顯示帶有用戶信息的成績卡，用戶可回看試卷中的錯題與正確答案；同時錯題將自動保存至后臺錯題本數據庫，用戶可進入錯題本中進行針對性測試，依據錯題個性化地設置下一階段學習和測試內容。

為滿足用戶個性化培訓需求，擴充培訓題庫，小程序充分利用云開發數據庫，設計了用戶自定義題庫考試功能，用戶可在首頁自定義考試模塊自行上傳EXCEL格式的題庫，經開發者審核后發布，方便用戶本身和有相似需求的其他用戶進行學習。

2.4 知識搜索

為用戶提供了一種簡單、快捷的知識檢索途徑。在云開發數據庫內建立龐大的安全和專業知識庫，同時在前端加入數據庫搜索功能。點擊主頁的知識搜索圖標，可以進入知識搜索的界面，在輸入框中輸入想搜索的任何關鍵詞，即可在小程序內置的海量數據庫中搜索相關知識，例如輸入給水泵，可以顯示出與給水泵相關的所有題目，點擊相應題目即可查看答案。與網頁的搜索引擎相比，小程序用來查詢電廠相關知識更加專業和便捷，成為用戶手中的知識寶典。

2.5 答題競賽

為提高職工學習的主動性，小程序設置了安全知識答題競賽功能，并設立了競賽獎勵，各個電廠的用戶均可參與到答題競賽中，用戶每日可參與競賽答題獲取積分，積分經過累加用于排名，在排行榜頁面可實時查看用戶積分排名情況。在每賽季結束時，為排行榜前5名的用戶發放獎勵，獎勵經費來源于微信小程序開通的流量主的部分收益，無需開發者另行承擔費用。

2.6 個人信息

個人中心展示了用戶資料、學習時長、歷史成績、當前頭銜等記錄，用戶可以在此添加修改個人信息。每個用戶的學習情況以學時的形式進行統計，當用戶進行答題練習時，統計用時時長，將時長數據傳入后臺自動加入到用戶個人信息表的累計時長中。根據學時(用戶活躍度)為每個用戶設置不同頭銜，提升用戶的參與感和黏度。

3 結束語

電廠安全培訓小程序系統建立了一種新型的網絡培訓體系。通過使用騰訊云云開發技術，該微信小程序快速上線并迭代，只需幾個人即可完成全流程開發，極大地節約了開發成本。在培訓方面，有效改善了傳統培訓方式培訓面窄、培訓時間死板、培訓地點固定的弊端，將學習、考試和知識搜索有機融合在一起，用戶可以利用碎片化的時間隨時隨地來進行安全知識的學習，并根據前一階段的測試結果個性化地進行下一階段學習和測試。小程序的有獎競賽模式極大地提高了用戶學習的主動性。企業也可以方便地使用小程序對員工進行考試，并依據考試成績進行獎懲。

因為解決了傳統培訓模式的痛點，自電廠安全培訓小程序上線發布以來，經過大家的積極推廣和用戶的自發分享，已在山東華能各電廠中形成了數量龐大的用戶群體，成為大家安全知識學習和自我測試必不可少的工具。經過推廣使用，當前所在企業的安規考試合格率達到100 %，切實有效地提升了員工的安全綜合素質，為企業的安全生產培訓工作賦能。