基于微信小程序的課堂選座系統的設計與實現

魏蒙蔚 王芳 梁思荷 楊煥蔚 羅佳龍

關鍵詞：微信小程序；課堂；選座；課堂選座；選座系統

0 引言

隨著移動通信技術的日漸成熟和智能手機的普及，微信小程序受到大眾青睞并且廣泛運用到眾多領域[1-2]。本文提出一種利用微信小程序進行課堂選座的方案，學生通過微信小程序自主選擇課堂座位，教師可獲取學生在課堂上的座位表。教師點擊座位表上的位置就能看到對應學生的名字，便于教師在授課時與學生進行精確的互動。教師通過課堂座位表認識學生，學生得到關注，從心理上提升了雙方的教學體驗。

1 系統需求分析

1.1 需求分析

為了更好地設計課堂選座系統，項目團隊采用訪談法收集了學生和教師的需求。教師需要導入課程和班級信息，生成課堂，查看學生的課堂座位表，統計歷史課堂入座信息。學生根據教師提供的課堂編號進入課堂進行選座，學生能夠查看自己的歷史課堂信息。

1.2 功能模塊劃分

通過需求分析可知，課堂選座系統的用戶可分為教師和學生兩種不同的角色。不同角色的用戶將在系統登錄模塊按照不同的要求進行用戶綁定。教師的功能有：1） 設置課程和班級信息，2） 創建課堂，3） 查看實時課堂，4） 查看歷史課堂信息。學生的功能有：1） 進入課堂，2） 選座，3） 查看個人歷史入座信息。

2 系統設計與實現

2.1 技術選型

微信小程序提供基于微信的表單、導航、地圖、媒體和位置等開發組件，使開發者在微信的網頁里構建一個HTML5 應用。同時還可以使用微信小程序云開發中提供的許多云函數[3-4]。本系統分為以下3 個部分：

1） 客戶端。客戶端采用微信小程序，主要結構為WXML+WXSS+JavaScript，其中WXML用來描述頁面結構，WXSS用來描述頁面的樣式和頁面的顯示。這兩者結合在一起實現頁面顯示，為用戶提供良好的體驗效果。JavaScript 負責聲明并處理數據，響應頁面交互事件，對業務進行邏輯處理[5]。

2） 服務器端。后端采用Spring Boot 框架，使用Redis作為緩存。為便于前后端分離的接口測試，還使用了Swagger作為接口文檔開發工具。

3） 數據庫。為了能讓系統更便捷，采用了云上MySQL數據庫。

2.2 數據庫設計

根據需求分析和功能模塊，為本系統的數據庫設計了如下7個表，表與表之間的關系見圖1。

學生信息表（stu_account表），包含的屬性有：用戶登錄的微信賬號stu_wx_id ，學生姓名stu_name ，學生學號stu_id。

教師信息表（teacher_ac?count表），包含的屬性有：用戶登錄的微信賬號teacher_wx_id，教師姓名teacher_name，教師教職工號teacher_id。

學生班級表（classes） ，包含的屬性有：班級名稱class_name，課程名稱course_name，教師teacher_wx_id，行政班標識符class_id， 學生專業stu_speciality，學生學號stu_id，學生姓名stu_name ， 學生序號stu_num。

教師創建的課堂表（class_room_list表），包含的屬性有：課程class_id，教室密碼class_password，教師名稱class_name，課程開啟時間start_time，課程結束時間end_time，教室標識符class?room_id，教室尺寸classroom_size，教師的teacher_open_id，課程的行政班class_administrative，過道pas?sage1，過道passage2，過道passage3，入座時長seat?ing_time。

過期的課堂表（class_room_list_expire表），結構和class_room_list表一樣，用于歷史數據遷移。

學生課堂入座表（seating_record表），包含的屬性有：課程編號class_id，教室編號classroom_id，課程名稱class_name，學生名字stu_name，學生學號stu_id，學生座位的橫坐標x，學生座位的縱坐標y，學生入座時間join_time，學生表現分數performance_score，學生表現良好次數good，學生表現不佳次數bad。

過期的學生課堂入座表（seating_record_expired表），結構和seating_record 表一樣，用于歷史數據遷移。

2.3 模塊設計與實現

1） 用戶登錄模塊。當用戶通過微信小程序進入系統時，系統調用云函數getOpenId（）登錄，獲取用戶的openId、姓名、token、用戶類型等屬性值并將其保存在本地緩存中，以方便后續模塊的調用。如用戶是第一次登錄，則跳轉到綁定個人信息頁面，若不是則跳轉到學生主頁或教師主頁。

2） 用戶綁定信息模塊。當用戶第一次登錄時會進入到該模塊，用戶進入到該模塊需要填相應的表單信息。學生用戶填入自己的學號和姓名便可綁定；用戶教師需經過郵箱驗證，教師通過輸入教職工郵箱獲取驗證碼并提交驗證碼方可綁定。用戶綁定后跳轉到相應的學生主頁或教師主頁。用戶綁定功能流程如圖2所示，用戶綁定頁面如圖3所示。

3） 教師導入班級模塊。此模塊用于教師第一次創建某個課程班級。教師首先填寫要創建的課程名稱和班級名稱，然后導入該課程班級的學生名單。在選擇文件時系統首先會判斷所選擇的文件是不是Ex?cel文件，如果是則把所選的文件渲染在頁面上，否則彈出選擇文件格式錯誤的警告。在設置好課程班級并導入學生名單后，教師便可從已有的課程班級創建課堂了。選擇要創建課堂的課程班級，點擊創建按鈕，系統會以表單的形式把數據發送給后端，同時會記錄創建本次課堂的教師wx_id。在成功創建課程班級之后會向后端再發一次請求，根據教師的wx_id請求創建的對應課堂，然后存入緩存方便后續使用。教師導入班級后點擊創建按鈕的具體流程如圖4所示，教師導入班級頁面如圖5所示。

4） 教師創建課堂模塊。在創建課堂頁面可以選擇課堂的主題、課程、班級、開始/結束時間、教室類型、教室過道位置、學生入座時間以及課堂密碼等信息，選擇好之后點擊創建。創建成功之后后端就把該教師創建的課堂信息存入數據庫。教師創建課堂功能流程如圖6所示，教師創建課堂頁面如圖7所示。

5） 學生加入課堂模塊。教師創建課堂并公布課堂ID和密碼后，學生便可根據教師提供的課堂ID和密碼加入課堂。若學生第一次加入課堂則會提醒學生確認課堂信息，確認無誤后跳轉到課堂頁面。若學生已加入該課堂則直接進入課堂頁面。學生加入課堂及確認課堂信息頁面如圖8所示。

6） 學生入座模塊。學生入座模塊是在學生加入課堂后進行的。學生應在規定的時間內進入課堂選座（入座），若超出規定時間將無法進入課堂。學生根據自己所坐座位在課堂頁面選擇對應座位，灰色表示已有其他同學入座，綠色表示可選座位，橙色表示學生已標記自己的座位。圖9為學生入座功能流程圖，圖10為學生入座頁面。

7） 教師查看座位表模塊。教師可以在課堂頁面看到學生入座的實時情況。綠色表示已有同學入座，灰色表示空座位。教師可點擊綠色座位查看學生信息，被點擊后座位變成橙色，并彈出該學生的詳細信息，教師還可在上課過程中對學生的行為進行標記，如圖11。

3 結束語

學生課堂選座系統便于教師通過座位表認識課堂上在座的學生。教師還可以根據班級、課程、課堂查看歷史選座數據，可以對學生的課堂表現信息進行統計，為課程平時成績提供參考。在這款學生課堂選座系統的幫助下，教師更加了解學生，學生受到教師關注后更加自信，學生學習的主動性增強。實踐表明，學生課堂選座系統能提高師生雙方的課堂積極性，使師生關系更加融洽，進而間接地提高教學效果[6-7]。