高校學(xué)生選修課選課信息系統(tǒng)原型設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張松 張潤(rùn)

摘 ?要：網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的飛速發(fā)展給高等院校的選修課選課系統(tǒng)帶來(lái)了巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，選課系統(tǒng)需要隨之做出改變。文章在保留原有選課系統(tǒng)功能的同時(shí)，針對(duì)選修課選課系統(tǒng)的痛點(diǎn)、難點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于微信公眾平臺(tái)的高校學(xué)生選修課程選課信息系統(tǒng)，從而滿足教務(wù)管理人員、教師和學(xué)生的需求，順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展，節(jié)約了時(shí)間成本，提高了選課效率。

關(guān)鍵詞：微信;線上選課系統(tǒng);原型設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP311.5 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2020）15-0081-05

Abstract：With the rapid development of network information technology，it has brought great opportunities and challenges to the elective system of colleges and universities，and the elective system needs to be changed. While retaining the functions of the original elective system，this paper designs an elective information system for college students based on WeChat public platform，which meets the needs of educational administrators，teachers and students，conforms to the development of the times，saves time and cost，and improves the efficiency of elective courses.

Keywords：WeChat;online course selection system;prototype design

0 ?引 ?言

高校選修課的設(shè)置初衷是在滿足學(xué)生的興趣愛(ài)好的前提下，向?qū)W生介紹先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和科學(xué)成果，拓寬學(xué)生視野，擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面，發(fā)展他們某一方面的才能，最終培養(yǎng)出多層次的復(fù)合型人才。近年來(lái)，隨著醫(yī)學(xué)人才需求的日益增大，徐州醫(yī)科大學(xué)招生規(guī)模逐漸擴(kuò)大，新生人數(shù)也急劇增加，然而選修課程的課程設(shè)置和選課系統(tǒng)卻未能及時(shí)更新完善，可選修課程數(shù)量不足且開設(shè)課程報(bào)名人數(shù)受限，學(xué)生選課存在不合理現(xiàn)象：一是選不上課;二是迫于畢業(yè)學(xué)分要求的壓力，被動(dòng)地選擇不感興趣的課程。怎樣解決這一難點(diǎn)問(wèn)題？在2020年初新型冠狀病毒引起的肺炎疫情期間，徐州醫(yī)科大學(xué)借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的在線授課發(fā)揮了巨大的作用，該教學(xué)方式經(jīng)受了實(shí)踐檢驗(yàn)，故可通過(guò)借鑒這種網(wǎng)課模式改變傳統(tǒng)的校內(nèi)選修課程單一的線下教學(xué)模式，使得傳統(tǒng)的線下教學(xué)與線上課程能夠互相配合，相互補(bǔ)充，從而可以豐富選修課的數(shù)量。在此背景下，同步進(jìn)行選課信息系統(tǒng)的改革也非常有必要，學(xué)校迫切需要開發(fā)出能夠?qū)崿F(xiàn)線上開課、選課、授課、聽(tīng)課、成績(jī)審核等操作的高校選修課選課信息系統(tǒng)。

1 ?系統(tǒng)需求分析

高校傳統(tǒng)選課過(guò)程中經(jīng)常遇到學(xué)生搶課、網(wǎng)絡(luò)擁擠、服務(wù)器癱瘓、學(xué)生被動(dòng)調(diào)劑選課等問(wèn)題，這些問(wèn)題產(chǎn)生的原因一是學(xué)校提供的選修課程與學(xué)生需求之間供小于求，二是傳統(tǒng)選課系統(tǒng)性能跟不上用戶量的增長(zhǎng)。本次疫情期間，手機(jī)端的微信（WeChat）在人們工作、生活之中所扮演的角色越來(lái)越重要，創(chuàng)造了良好的用戶體驗(yàn)。因此，國(guó)內(nèi)各大高?？梢愿鶕?jù)校內(nèi)實(shí)際情況，利用強(qiáng)大的微信公眾平臺(tái)建設(shè)自己的實(shí)時(shí)高效、安全可靠的高校選修課選課信息系統(tǒng)。教師在空閑之時(shí)通過(guò)登錄選課系統(tǒng)教師端，申請(qǐng)開設(shè)短學(xué)時(shí)課程，同時(shí)將提前錄制好的教學(xué)視頻上傳至系統(tǒng)內(nèi)，在經(jīng)教務(wù)處員工審核后，通過(guò)微信公眾平臺(tái)推送給學(xué)生，使學(xué)生能及時(shí)地通過(guò)學(xué)生端了解并報(bào)名自己感興趣的課程，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)線上完成學(xué)習(xí)任務(wù)，獲得相應(yīng)學(xué)分。審核通過(guò)的課程會(huì)被收藏于選課系統(tǒng)課程庫(kù)中，教務(wù)處員工可根據(jù)該課程報(bào)名人數(shù)的多少，選擇是否再次開設(shè)課程庫(kù)中的該課程。該系統(tǒng)使得教師錄制一次的網(wǎng)課可以多次循環(huán)使用，隨著課程庫(kù)中課程的不斷積累，從根本上解決選修課供小于求的問(wèn)題。同時(shí)，根據(jù)傳統(tǒng)的校內(nèi)選修課和新型的網(wǎng)課的學(xué)分性質(zhì)，分批次地通過(guò)該公眾平臺(tái)將其相關(guān)信息（包括課程開設(shè)起止時(shí)間、開設(shè)課時(shí)、學(xué)分分配、課程及講師介紹、班級(jí)限制人數(shù)和授課方式等）及時(shí)推送給學(xué)生，使學(xué)生能夠在充分了解不同選修課后做出選擇?；谖⑿殴娖脚_(tái)的高校選修課選課系統(tǒng)的設(shè)計(jì)打破了地域、時(shí)間和傳統(tǒng)傳輸手段的限制，豐富了選修課程庫(kù)，為在校大學(xué)生提供隨時(shí)隨地方便快捷的選課方式[1]，精準(zhǔn)地滿足了大學(xué)生的選修課程需求，是學(xué)分制下高校選修課選課信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效管理的一種有效手段。

1.1 ?教務(wù)處員工需求分析

近些年，我國(guó)高等教育的規(guī)模不斷擴(kuò)大，學(xué)生人數(shù)不斷增加，有限的高校教務(wù)處員工處理著龐大混雜的選課信息，其壓力與日俱增。雖然已有一些學(xué)校開發(fā)了計(jì)算機(jī)選課系統(tǒng)，但是隨著學(xué)生對(duì)選修課程的要求不斷提高，學(xué)校現(xiàn)有的系統(tǒng)由于功能單一、設(shè)計(jì)落后，而逐漸不能適應(yīng)信息化發(fā)展的需求[2]。正是在這樣的背景下，教務(wù)處員工更需要一款能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的選修課選課信息系統(tǒng)。教務(wù)處員工能夠通過(guò)本人的賬號(hào)和密碼登錄高校選修課選課信息系統(tǒng)查看個(gè)人信息，并有權(quán)限對(duì)部分個(gè)人基本信息進(jìn)行修改。教務(wù)處員工能通過(guò)本系統(tǒng)完成對(duì)學(xué)校教學(xué)計(jì)劃中選修課程的規(guī)劃設(shè)置，同時(shí)能接收并記錄選課學(xué)生對(duì)于選課要求的反饋，將反饋整理匯總后傳達(dá)給開課教師。教務(wù)處員工通過(guò)高校選修課選課信息系統(tǒng)管理學(xué)生、教師、教授課程、學(xué)時(shí)、授課時(shí)間和地點(diǎn)等信息。教務(wù)處員工在規(guī)定時(shí)間內(nèi)通過(guò)系統(tǒng)完成對(duì)教師的開課申請(qǐng)審核工作，并通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)完成學(xué)生報(bào)名審核、分配學(xué)分等工作，通過(guò)微信公眾平臺(tái)將選課信息及時(shí)推送給學(xué)生，在選課滿員或結(jié)束時(shí)，管理員可手動(dòng)改變課程的被選狀態(tài)。

1.2 ?教師需求分析

隨著高校對(duì)于教師科研成績(jī)的不斷重視，一方面導(dǎo)致較多的資深教師不愿意或沒(méi)有足夠的精力去教授一門長(zhǎng)課時(shí)的選修課程;另一方面，不少已授課教師由于計(jì)劃外出進(jìn)行學(xué)術(shù)交流、進(jìn)修等原因，無(wú)法按時(shí)完成線下選修課教學(xué)。在此背景下，教師需要一款能夠隨時(shí)申請(qǐng)開設(shè)短學(xué)時(shí)的線上課程的選課系統(tǒng)，讓資深教師能利用非科研時(shí)間去錄制教學(xué)網(wǎng)課，上傳于選課系統(tǒng)中，等待教務(wù)處員工排課，從而能夠使得更多的學(xué)生可以選擇該門課程學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。

1.3 ?學(xué)生需求分析

隨著5G時(shí)代的來(lái)臨，智能手機(jī)成為學(xué)生不可缺少的生活交流工具。在校學(xué)生生活在網(wǎng)絡(luò)之中，無(wú)論何時(shí)何地，只要能登錄微信公眾平臺(tái)或線上選修課選課信息系統(tǒng)，就能獲得自己所要的課程信息，例如可以選擇的課程信息、已經(jīng)選修的課程信息、開設(shè)課程的剩余名額等。也能夠及時(shí)地了解到教務(wù)處審核通過(guò)的新開設(shè)的課程，并能夠方便快捷地查看開設(shè)課程和任教教師的詳細(xì)信息，在足夠多的課程庫(kù)中選擇自己真正所感興趣的課程。等到學(xué)期結(jié)束時(shí)，學(xué)生可通過(guò)該平臺(tái)查詢自己的具體成績(jī)，并可以評(píng)價(jià)所選課程和反饋個(gè)人意見(jiàn)。

通過(guò)分析不同類型用戶對(duì)于該系統(tǒng)的需求，我們得出系統(tǒng)總的需求為：

（1）教務(wù)處員工、教師、學(xué)生三類不同用戶的系統(tǒng)登錄管理。

（2）用戶可以通過(guò)任意智能手機(jī)登錄該系統(tǒng)，執(zhí)行相關(guān)指令操作。

（3）三類不同用戶均有修改部分個(gè)人基本信息的權(quán)限和查閱選課信息及成績(jī)的權(quán)限。

（4）開課教師可以隨時(shí)查看報(bào)名及學(xué)習(xí)課程的學(xué)生的基本信息，并可以在學(xué)期結(jié)束后通過(guò)該系統(tǒng)錄入學(xué)生成績(jī)。

（5）只有教務(wù)處員工才擁有審核和管理教師、學(xué)生、課程、學(xué)分、班級(jí)等信息的權(quán)限。

2 ?系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 ?系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)系統(tǒng)使用對(duì)象的需求調(diào)查以及對(duì)目前在運(yùn)行的選課系統(tǒng)的現(xiàn)況分析，本系統(tǒng)主要用戶包括教務(wù)處員工、教師和學(xué)生這3種類型的用戶，每種類型用戶均需要登錄該系統(tǒng)方能進(jìn)行一系列的指令操作，故將該系統(tǒng)主要分為三個(gè)功能模塊，分別為教務(wù)處員工管理模塊、授課教師模塊，選課學(xué)生模塊。三者擁有的權(quán)限不同，根據(jù)其權(quán)限大小在各自模塊完成相應(yīng)的操作。各功能模塊的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 ?后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)在開發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮到以下幾方面因素。

（1）命名應(yīng)規(guī)范。數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，數(shù)據(jù)庫(kù)命名、數(shù)據(jù)庫(kù)表名命名、數(shù)據(jù)庫(kù)表字段名命名應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)潔明確，多個(gè)單詞用下劃線“_”分隔。

（2）遵循核心原則。數(shù)據(jù)庫(kù)整體結(jié)構(gòu)要科學(xué)合理，方便維護(hù)和升級(jí)，才可以高效率運(yùn)行。

（3）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)要善于識(shí)別與正確處理多對(duì)多的關(guān)系。若兩個(gè)實(shí)體之間存在多對(duì)多的關(guān)系，則應(yīng)消除這種關(guān)系。消除的辦法是，在兩者之間增加第三個(gè)實(shí)體。

（4）需在數(shù)據(jù)冗余和處理速度之間找到合適的平衡點(diǎn)。

（5）盡量避免在在SQL中進(jìn)行復(fù)雜的業(yè)務(wù)運(yùn)算或執(zhí)行復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯。

（6）信息安全機(jī)制。用戶信息和課程的設(shè)置信息都要保證安全，可通過(guò)有效的安全機(jī)制來(lái)確保數(shù)據(jù)的保密性[3]。

系統(tǒng)E-R圖如圖2所示。

對(duì)常規(guī)實(shí)體來(lái)說(shuō)，每個(gè)常規(guī)屬性對(duì)應(yīng)到關(guān)系表中的一列，而某單值且唯一的列則映射為主碼，將上述的E-R圖模型進(jìn)行映射，將三個(gè)實(shí)體的關(guān)鍵字組建成一張新的關(guān)系表。下文列舉出核心關(guān)系表：

（1）教務(wù)處員工（教工號(hào)，姓名，賬號(hào)，聯(lián)系電話，密碼）。

（2）授課教師（姓名，賬號(hào)，課程號(hào)，職稱，院系，聯(lián)系電話，密碼，郵箱）。

（3）學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，院系，專業(yè)，，班級(jí)，密碼，聯(lián)系電話）。

（4）課程（課程名稱，課程號(hào)，學(xué)分，開課時(shí)間，開課形式，人數(shù)，學(xué)時(shí)）。

2.3 ?微信公眾平臺(tái)構(gòu)建

微信公眾平臺(tái)成功注冊(cè)后，開發(fā)者獲得了消息接口權(quán)限，可以與用戶進(jìn)行消息交互。當(dāng)微信用戶向公眾賬號(hào)發(fā)送消息時(shí)，微信公眾平臺(tái)服務(wù)器會(huì)將POST消息的XML數(shù)據(jù)包以HTTP的形式發(fā)送到開發(fā)者填寫的網(wǎng)頁(yè)地址（URL）上。開發(fā)者的URL位于開發(fā)服務(wù)器上，開發(fā)服務(wù)器接收到XML數(shù)據(jù)后，解析、區(qū)分消息類型，開發(fā)者根據(jù)需要對(duì)不同類型的消息進(jìn)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)處理，把要回復(fù)的內(nèi)容以XML的形式經(jīng)開發(fā)服務(wù)器返回給微信公眾平臺(tái)服務(wù)器。微信公眾平臺(tái)服務(wù)器再將消息回復(fù)給微信用戶[4]。數(shù)據(jù)交互過(guò)程如圖3所示。

2.3.1 ?系統(tǒng)功能特點(diǎn)分析

2.3.1.1 ?安全性

教師和學(xué)生分別有不同的權(quán)限，登錄后顯示出其身份所對(duì)應(yīng)的界面，然后選擇對(duì)應(yīng)的操作[5]。不同用戶之間的相互隔離，使本系統(tǒng)最大程度地保護(hù)了在校師生的個(gè)人信息安全。

2.3.1.2 ?簡(jiǎn)便、靈活性

教師申請(qǐng)課程開設(shè)操作、教務(wù)處員工審核并推送相關(guān)信息操作、學(xué)生選課操作均可以7×24小時(shí)進(jìn)行，用戶只要使用智能手機(jī)并接入網(wǎng)絡(luò)就可以登錄本系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的指令操作。而且當(dāng)用戶合法登錄時(shí)系統(tǒng)可以自動(dòng)識(shí)別用戶身份，并跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的操作界面，界面友好，減少用戶的輸入，根據(jù)系統(tǒng)指示進(jìn)行相應(yīng)的操作，即可完成相關(guān)任務(wù)。

2.3.1.3 ?公平性

本系統(tǒng)摒除了傳統(tǒng)系統(tǒng)的“先報(bào)先得”的學(xué)生報(bào)名模式，采用公平算法，在系統(tǒng)開放該門選修課選課的時(shí)間里，所有報(bào)名的學(xué)生均有同等的選取概率。若報(bào)名人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于報(bào)名人數(shù)限值，教務(wù)處員工會(huì)在系統(tǒng)上同時(shí)開設(shè)該門課程的第二個(gè)甚至更多個(gè)班級(jí)進(jìn)行授課;若報(bào)名人數(shù)僅略超過(guò)上限值，教務(wù)處員工可以將該門課程于下一批次在系統(tǒng)上重新開放，供未選上該門課程的學(xué)生選修。該模式在最大程度上保證了選課系統(tǒng)的公平性。

2.3.1.4 ?實(shí)時(shí)性

教師可以于任何時(shí)間通過(guò)本系統(tǒng)申請(qǐng)開設(shè)短課時(shí)的選修課程，教務(wù)處員工于兩日內(nèi)審核并通過(guò)微信公眾平臺(tái)推送給學(xué)生用戶，學(xué)生用戶可及時(shí)關(guān)注選課信息并能隨時(shí)選擇興趣課程，最大程度上使學(xué)生能夠及時(shí)地了解選課信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)。

2.3.1.5 ?智能性

系統(tǒng)具備一定的智能性，可以根據(jù)學(xué)生手冊(cè)的要求和學(xué)生現(xiàn)有選課情況，判斷學(xué)生所選課程是否必需、是否存在重復(fù)多選同類型課程的情況、是否滿足開設(shè)課程中所規(guī)定的選課要求，以及學(xué)生所選的課程是否存在上課時(shí)間和地點(diǎn)的沖突等[6]。

3 ?系統(tǒng)設(shè)計(jì)原型

本系統(tǒng)采用Axure 8進(jìn)行原型界面設(shè)計(jì)。主要界面組成如圖4所示。

3.1 ?登錄界面與主界面

用戶在微信公眾平臺(tái)的登陸界面上通過(guò)輸入個(gè)人的賬號(hào)和密碼，選擇用戶角色后，跳轉(zhuǎn)至不同的選課系統(tǒng)操作界面，執(zhí)行相應(yīng)的指令操作。相關(guān)界面如圖5、圖6所示。

3.2 ?教師功能界面

教師可通過(guò)該平臺(tái)查看本人已經(jīng)開設(shè)的課程，也可以通過(guò)該系統(tǒng)發(fā)起新課程的開課申請(qǐng)。同時(shí)還可以在系統(tǒng)中直接給出選課學(xué)生的成績(jī)。教師申請(qǐng)開設(shè)課程界面如圖7所示。

3.3 ?學(xué)生功能界面

學(xué)生選課信息界面如圖8所示。

學(xué)生可以通過(guò)微信公眾平臺(tái)推送的選課信息了解實(shí)時(shí)的課程開設(shè)信息，也可以在平臺(tái)的“課程庫(kù)”中查閱按照不同性質(zhì)的學(xué)分分類的待選課程信息，結(jié)合本人已修過(guò)的學(xué)分的情況選擇報(bào)名興趣課程，并可在“我的”“已報(bào)名課程信息”中瀏覽已報(bào)名的課程信息。

3.4 ?教務(wù)處員工功能界面

教務(wù)處員工可通過(guò)該系統(tǒng)查看待審核的開課申請(qǐng)，按照學(xué)校的相關(guān)審核要求進(jìn)行審核，若審核未通過(guò)，則注明未通過(guò)原因并退送至開課教師系統(tǒng)模塊;若審核通過(guò)，后臺(tái)系統(tǒng)則自動(dòng)將該課程的相關(guān)選課信息在選課前一周推送給學(xué)生，供學(xué)生瀏覽、選擇、報(bào)名。

4 ?結(jié) ?論

基于微信公眾平臺(tái)的高校學(xué)生線上選修課程選課信息系統(tǒng)從現(xiàn)階段高校學(xué)生選課的實(shí)際情況出發(fā)，在分析歸納三類不同用戶需求的基礎(chǔ)上，根據(jù)其不同的需求設(shè)計(jì)系統(tǒng)的三大核心功能模塊，并對(duì)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)做了詳細(xì)規(guī)劃設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)原型的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，有效地緩解了高校有限的教務(wù)處員工處理龐雜的學(xué)生選課信息的壓力，能夠?yàn)閷W(xué)生精準(zhǔn)選課、教師自助申請(qǐng)授課和教務(wù)處員工輕松管理提供一個(gè)簡(jiǎn)單、方便的平臺(tái)，提高了高校日常教學(xué)工作的效率。

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作者簡(jiǎn)介：張松（1980—），男，漢族，安徽宿州人，講師，博士，研究方向：信息資源管理、管理信息系統(tǒng)。