張國華，徐建軍，彭曉寒，王海林

(南京師范大學(xué) 泰州學(xué)院，江蘇 泰州 225300)

基于微信公眾平臺的琴房管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

張國華，徐建軍，彭曉寒，王海林

(南京師范大學(xué) 泰州學(xué)院，江蘇 泰州 225300)

目前音樂專業(yè)的琴房實驗室管理方法、授課手段相對陳舊落后，設(shè)備利用率較低，原有Web琴房管理系統(tǒng)信息化程度不高，普及率低，使用不便捷。對此，利用微信強大的開發(fā)接口和廣泛的學(xué)生基礎(chǔ)，實現(xiàn)教學(xué)視頻錄制和推送、設(shè)備使用預(yù)約和管理，上課質(zhì)量監(jiān)控，測驗及考核等功能，更加便捷和科學(xué)化的管理琴房，廣大師生可隨時使用該系統(tǒng)傳遞和獲取信息，大大提高了琴房實驗室使用率和教學(xué)質(zhì)量，可有效解決上述問題，具備一定的應(yīng)用價值。

琴房管理； 微信平臺； 開發(fā)接口; 可擴展標記語言

0 引 言

鋼琴課是音樂等藝術(shù)專業(yè)的核心課程，也是為培養(yǎng)具備彈奏技能、音樂表演技能和歌曲伴奏編配技能藝術(shù)人才的基礎(chǔ)課程。無論是否為鋼琴專業(yè)的學(xué)生，是否有鋼琴基礎(chǔ)知識，都將是每個音樂相關(guān)藝術(shù)類學(xué)生必修的一門技能課。鋼琴課與其他一般理論課教授不同，它既需要做到口傳心授，又需要跟學(xué)生面對面、甚至手把手才能做好教學(xué)，而且學(xué)生一定需要多觀摩，多練習(xí)并且及時得到指導(dǎo)才充分掌握該項技能。一味強調(diào)老師重復(fù)教學(xué)既浪費教學(xué)資源，學(xué)生學(xué)習(xí)效果差，也會逐漸喪失學(xué)習(xí)的信心。由此可見，為學(xué)生提供一個課程配套的學(xué)習(xí)支持平臺非常重要。

隨著國家對于藝術(shù)類應(yīng)用型本科的建設(shè)要求，針對獨立學(xué)院現(xiàn)有學(xué)生、師資配置的實際情況，如何培養(yǎng)高素質(zhì)、動手能力強的音樂相關(guān)藝術(shù)類專業(yè)人才，使其藝術(shù)專業(yè)成為獨立學(xué)院與一本、二本院校競爭的優(yōu)勢學(xué)科，成為亟待解決的問題。

本文在原有信息平臺基礎(chǔ)上，拓展融合已有的琴房管理系統(tǒng)，并與微信公眾平臺對接，迅速在廣大師生中普及和推廣該系統(tǒng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，在整個使用過程中不斷積累經(jīng)驗，取得了顯著的效果。

1 技術(shù)路線對比與選擇

目前，國內(nèi)高校的實驗琴房管理系統(tǒng)平臺大多采用了以下幾種模式：

1.1基于傳統(tǒng)的客戶/服務(wù)器(C/S)架構(gòu)模式

該種模式要求所有服務(wù)器端及客戶端的計算機都必須先下載安裝相應(yīng)程序才能使用。學(xué)生，教師都不太愿意接受這種模式，原因是使用過于繁瑣，例如預(yù)約琴房，得找一臺計算機下載相應(yīng)客戶端軟件才能使用相應(yīng)功能。

1.2基于瀏覽器/服務(wù)器(B/S)架構(gòu)的模式

這種模式相對于第一種模式，客戶端無需安裝程序，只需在瀏覽器上輸入網(wǎng)址就可以訪問，有了一些進步，但是用戶依然可能記不住網(wǎng)址，且瀏覽器的類型也眾多，很難讓系統(tǒng)兼容所有的瀏覽器。

1.3基于智能手機的APP模式

隨著智能手機的不斷普及，該種方式順應(yīng)了時代的潮流，但也存在一些問題，例如手機操作系統(tǒng)多元化，對于最常見的安卓和IOS操作系統(tǒng)，同樣功能和需求的系統(tǒng)需分平臺開發(fā)，開發(fā)代價較大，同樣都需要手機終端下載對應(yīng)APP[1]才能使用，很多用戶考慮到手機內(nèi)存、安全性等因素大多不愿意安裝和使用。綜上所述，雖然很多高校的實驗琴房表面上基本采用信息系統(tǒng)來管理數(shù)據(jù)，實際上信息化管理的程度依舊很低，起不到提高琴房使用效率，便捷用戶的作用。

1.4基于微信公眾號的方式

微信在高校師生中的普及率極高，據(jù)微信團隊最新發(fā)布的《2016微信數(shù)據(jù)報告》中顯示，僅9月份一個月，微信單日登錄用戶達到7.68億，比2015年同期增長了35%，50%用戶使用微信的時長達到90 min，在大學(xué)里的普及程度超過95%，涵蓋手機主流操作系統(tǒng)，基于微信平臺的信息系統(tǒng)，僅需關(guān)注，不占手機內(nèi)存空間，且可對原有基于B/S架構(gòu)信息系統(tǒng)的遷移和整合，能大幅節(jié)約開發(fā)成本，推廣更容易。微信公眾號是供程序員在微信公眾平臺上能申請的應(yīng)用賬號，該應(yīng)用帳號可與騰訊的其他應(yīng)用賬號互連互通，只要關(guān)注該公眾號，就可在微信平臺上實現(xiàn)與對應(yīng)群體的文字、圖、語音、視頻等多媒體信息的全方位溝通、交流。形成能同時在線上線下互動的開放應(yīng)用平臺。微信開發(fā)平臺主要分為訂閱號、服務(wù)號、企業(yè)號3種。個人可以申請訂閱號，服務(wù)號是為客戶提供服務(wù)的平臺，而企業(yè)號則是企業(yè)進行相應(yīng)管理的平臺，通過加載第三方應(yīng)用，能實現(xiàn)與員工溝通、協(xié)作。最近公眾號又提出了微信小程序的功能，目前處于測試階段，暫不考慮該項技術(shù)，綜合考慮平臺成本，技術(shù)難度，本文選擇了訂閱號作為原有基于B/S架構(gòu)的Web琴房信息系統(tǒng)的拓展開發(fā)形式。

2 設(shè)計方案

2.1基礎(chǔ)平臺的架構(gòu)

微信平臺的基本定位是群發(fā)消息推送，移動視頻學(xué)習(xí)，在線討論與交流。它支持開發(fā)模式與編輯模式，編輯模式僅提供簡單的界面設(shè)計，無法實現(xiàn)與其他信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，開發(fā)模式則可以對接其他信息平臺，可以實現(xiàn)便捷的個性化操作。本文闡述的是基于B/S架構(gòu)的Web琴房信息系統(tǒng)繼續(xù)開發(fā)的基于微信平臺的信息系統(tǒng)，因此需要準備好一些基礎(chǔ)軟硬件平臺，其拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 基礎(chǔ)平臺拓撲圖

(1) Web服務(wù)器。支持外網(wǎng)訪問，分配固定IP地址，亦可申請DNS服務(wù)，獲取相應(yīng)的域名地址。本系統(tǒng)采用IIS6.0作為Web服務(wù)器的運行平臺，操作系統(tǒng)選用了Windows Server 2013版本。

(2) 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器[1]。不支持外網(wǎng)訪問，分配固定的內(nèi)網(wǎng)IP地址，確保外網(wǎng)用戶無法直接供給破壞數(shù)據(jù)庫，軟件采用SQLSERVER2015作為數(shù)據(jù)存儲媒介，硬件采用雙陣列磁盤實現(xiàn)自動數(shù)據(jù)備份。

(3) 視頻服務(wù)器[2]集群。主要存儲教師的教學(xué)，學(xué)生的上課監(jiān)控，考核視頻等，數(shù)據(jù)量增長速度快，因此采用了集群服務(wù)器，并且支持流媒體傳輸及斷點下載方式。

2.2功能設(shè)計

結(jié)合邏輯業(yè)務(wù)與系統(tǒng)設(shè)計分析，整個系統(tǒng)的功能可以劃分為8個主要模塊，功能描述如圖2所示。

(1) 主動推送消息[3-4]。微信平臺最大的一個優(yōu)勢是普及率高，并且可以為關(guān)注的訂閱號主動推送圖文信息，作為教學(xué)實驗室管理平臺使用，可以為廣大師生提供推送通知，琴房狀態(tài)信息，相關(guān)教學(xué)視頻網(wǎng)址等服務(wù)。

圖2 基于微信公眾號的琴房管理功能圖

(2) 琴房檢索?？梢酝ㄟ^微信平臺，隨時查詢琴房狀態(tài)，每個琴房的課表安排情況。

(3) 互動問答系統(tǒng)?？梢詾殛P(guān)注了微信公眾號的師生提供互動交流平臺，對于常見的技能問題，可以利用微信機器人[5-6]自動發(fā)送解答方案，對于需要單獨解答的問題會自動轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)專業(yè)學(xué)生或老師微信上去，拉近了學(xué)生與學(xué)生之間，學(xué)生與老師之間的距離。

(4) 教學(xué)視頻庫。該視頻庫主要由專業(yè)教師利用全景視頻錄制平臺錄制，可作為考核教師授課質(zhì)量的一個重要指標，優(yōu)秀學(xué)生亦可發(fā)布教學(xué)視頻，但需專業(yè)教師審核通過，同樣可以成為教學(xué)視頻，快速豐富視頻庫。

(5) 考核系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要分為兩部分，對于學(xué)生平時、期中、期末考核全部通過全景視頻錄制[7-8]，教師可以利用碎片化時間[8]去完成評分，更加客觀。同樣教師的評教系統(tǒng)也結(jié)合平時教師的授課視頻，學(xué)生，教務(wù)員等共同完成對專業(yè)教師的考核。

(6) 課程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)進度，教師授課進度是否與教學(xué)大綱匹配，教學(xué)效果是否能達到相應(yīng)的要求，老師亦能及時了解班級學(xué)生的技能水平，能及時督促學(xué)生完成相應(yīng)的練習(xí)任務(wù)。

(7) 在線預(yù)約琴房。為了確保學(xué)生能公平使用的琴房，充分利用琴房，該系統(tǒng)在規(guī)定的開放時間內(nèi)，只要琴房狀態(tài)可用，學(xué)生教師都亦可以預(yù)約，且遵循“先來先服務(wù)”的原則去分配琴房。

(8) 設(shè)備報修檢修。進入琴房一旦發(fā)現(xiàn)琴鍵發(fā)音不準或其他設(shè)備問題，可立即通過微信報修并會立即通知實驗室管理人員檢查，大大縮短了設(shè)備保修，檢查，維修的時間。

2.3微信服務(wù)流程及架構(gòu)

基于原有的系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，整體的微信服務(wù)架構(gòu)[9-10]如圖3所示。

3 微信平臺的具體實現(xiàn)

3.1創(chuàng)建開發(fā)者帳號

登錄微信公眾平臺(https://mp.weixin.qq.com/)，啟用“高級功能”下的“開發(fā)模式”[11-12]，接著生成登記接口的URL和Token,實現(xiàn)網(wǎng)頁的接入，生成微信二維碼及菜單，僅需關(guān)注一下二維碼就可訪問該系統(tǒng)，并且與手機操作系統(tǒng)平臺無關(guān)。

圖3 基于微信公眾平臺的服務(wù)架構(gòu)

3.2Web頁面接入微信菜單

本系統(tǒng)的Web頁面采用Asp.Net開發(fā)，并且已經(jīng)放入支持外網(wǎng)訪問的IIS服務(wù)器中運行，因此接入微信菜單需填寫的URL和Token。URL是指琴房管理系統(tǒng)信息處理的網(wǎng)頁地址，信息傳遞時，需包含必要的4個參數(shù)，本系統(tǒng)用函數(shù)MyCheckSignature來判斷來表示接入成功或失敗，成功接入后，在微信平臺傳送的數(shù)據(jù)可與Web網(wǎng)頁實現(xiàn)對接，實現(xiàn)解析與回復(fù)等功能。

///lt;summarygt;

//驗證微信簽名

//lt;/summarygt;

//*將微信公眾平臺注冊的token,timestamp,nonce3個參數(shù)進行字典序排序

//*將三個參數(shù)字符串拼接成一個字符串進行sha1加密

//*開發(fā)者獲得加密后的字符串可與signature對比,標識該請求來源于微信。

//返回true表示接入成功,否則失敗。

private bool MyCheckSignature()

{

String signature=Request.QueryString["signature"].ToString();

string timestamp=

Request.QueryString["timestamp"].ToString();

string nonce=Request.QueryString["nonce"].ToString();

string[] ArrmyTmp={Token,timestamp,nonce};

Array.Sort(ArrmyTmp); //字典排序

string tmpStr=string.Join("",ArrTmp);

tmpStr=

FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(tmp

Str,"SHA1");

tmpStr=tmpStr.ToLower();

if(tmpStr==signature)

{ return true; }

else

{ return false; }

3.3信息發(fā)送與接收

微信服務(wù)器[13-14]將組裝一個信息發(fā)送給琴房Web服務(wù)器，琴房Web服務(wù)器然后回復(fù)生成一個時間，同時將該時間按特定規(guī)則組裝，回復(fù)給琴房管理系統(tǒng)的公眾賬號，公眾賬號將信息傳遞給用戶，在整個收發(fā)過程中，發(fā)送方與接收方進行了對調(diào)(ToUserName和FromUserName值互換)，收發(fā)方都是以可擴展標記語言(XML)數(shù)據(jù)格式在后臺進行傳輸?shù)?，以下是傳遞視頻的XML示例(其余文字，圖像，聲音等多媒體信息與之類似)：

(1) 發(fā)送示例

〈xml〉〈ToUserName〉〈![CDATA][qfh_680bdefc8c5d]]〉〈/ToUserName〉

〈FromUserName〉〈![CDATA[otDr7jqA89SyTOP4xR0pS9O_ru04hsfk]]〉〈/FromUserName〉

〈CreateTime〉13545424186〈/CreateTime〉

〈MsgType〉〈![CDATA[video]]〉〈/MsgTe〉

〈Mediald〉〈![CDATA[DBVFRlj29LB2hxuYpcOR6V LyxwgyCHZPbRj_lls6YaGhutyXUKtFSDcSCPeoqUYr]]〉〈/Mediald〉

〈ThumbMediald〉〈![CDATA[mxUJ5gcCeesJwx2T9qsk62 YzlclCP_HnRdfTQcojlPeT2G9Q3d22UkSlyBFLZ01J]〉〈/ThumbMediald〉

〈Msgld〉5836981613212624665〈/Msgld〉

〈/xml〉

其中:ToUserName是信息接收者的微信賬號，F(xiàn)romUserName是信息發(fā)送者的微信;CreateTime為信息創(chuàng)建的時間;MsgType為信息類型(視頻);MediaId為多媒體信息序號;ThumbMediaId是多媒體信息縮略序號;MsgId則為信息的序號。學(xué)生數(shù)據(jù)發(fā)送到微信平臺，效果如圖4所示。

圖4 數(shù)據(jù)發(fā)送示例

(2) 接收示例

〈xml〉

〈ToUserName〉〈![CDATA[cllc4jygdO_cRnVXk_wc3eSywcc Q3]]〉〈/ToUserName〉

〈FromUserName〉〈![CDATA[gh_b629c48b653e]]〉〈/FromUserName〉

〈CreateTime〉1372310544〈/CreateTime〉

〈MsgType〉〈![CDATA[video]]〉〈/MsgType〉

〈Title〉〈!關(guān)鍵字檢索數(shù)據(jù)]〉〈/Title〉

〈Description〉〈!CDATA[關(guān)鍵字檢索數(shù)據(jù)]]〉〈/Description〉〈Mediald〉〈![CDATA[DBVFRlj29LB2hxu YpcOR6VLyxwgyCHZPbRj_lls6YaGhutyXUKtFSDcSCPeoqUYr]]〉〈/Mediald〉

〈ThumbMediald〉〈![CDATA[mxUJ5gcCeesJwx2T9qsk62 YzlclCP_HnRdfTQcojlPeT2G9Q3d22UkSLyBFLZ01J]]〉〈/ThumbMediald〉

〈/xml〉

其中:ToUserName為信息接收者的微信賬號;FromUserName為開發(fā)程序員的微信賬號;CreateTime是信息創(chuàng)建的時間;MsgType則為信息類型(視頻);MediaId為多媒體信息序號;ThumbMediaId多媒體信息縮略序號;MsgId信息序號。學(xué)生查詢數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)接收的效果如圖5所示。

圖5 關(guān)鍵字數(shù)據(jù)接收

這樣充分利用微信的信息接口與XML[15]技術(shù)實現(xiàn)了與原有信息平臺的交互。

4 結(jié) 語

本文對原有琴房信息管理系統(tǒng)進行分析，發(fā)現(xiàn)在實際使用過程中存在安裝不便捷，訪問地址難記憶，耗內(nèi)存，跨平臺難，開發(fā)成本高等問題。針對于此，本文給出了在原有信息平臺基礎(chǔ)上拓展開發(fā)微信公眾號方式的解決方案，該方案具有開發(fā)成本低，易推廣，不占內(nèi)存，耗電低，且與原有系統(tǒng)能無縫對接等優(yōu)點，并詳細闡述了該系統(tǒng)的開發(fā)框架與實現(xiàn)過程，經(jīng)過運行和測試，反饋良好，達到了預(yù)期的目標。

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TheDesignandImplementationofPianoRoomManagementSystemBasedonWechatPlatform

ZHANGGuohua,XUJianjun,PENGXiaohan,WANGHailin

(Taizhou College, Nanjing Normal University, Taizhou 225300, Jiangsu, China)

The present piano room management system and teaching methods are comparatively outdated, such as the utilization efficiency of the equipment is low, and theinformationization levelof old WEB piano room management systemis not high, coveragence is small, and use is inconvenient.Concerning these problems, this thesis probes into the application of Wechat, with its powerful programming interface and wild coverage of student population.Wemakeand push teaching videos, present reservation of equipment and its management, monitorclass teaching, and and carry outtesting and evaluation.These measures make piano room management more convenient and scientific.Teachers and students can convey and receive information at real time, thus management efficiency and teaching and learning qualitiesare greatly improved, and the aforementioned problemsare solved.The proposed management system is of great application value.The system is running on the line, students and teachers can get information on time.The system can be used to these similarlaboratories.

piano room management; micro-letter platform; development interface; extensible markup language(XML)

TP 311

A

1006-7167(2017)10-0257-05

2017-03-10

教育部Google2014年產(chǎn)學(xué)合作專業(yè)綜合改革項目(PO640068);江蘇省高校自然科學(xué)研究面上項目資助(15KJB170006)

張國華(1981-)，男，江蘇南通人，碩士，講師，教研室主任，研究方向：計算機網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫。Tel.：15896015609；E-mail：596284989@qq.com