馬 君

(西北民族大學(xué) 數(shù)學(xué)與計算機(jī)科學(xué)學(xué)院，甘肅 蘭州 730124)

0 引言

微信已逐漸成為整個移動互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，到2018微信活躍賬戶高達(dá)10億，并且一直維持穩(wěn)定增長態(tài)勢.微信小程序是基于微信開發(fā)的新興軟件模式，是一種不需要下載安裝即可使用的，能夠?qū)崿F(xiàn)觸手可及的便捷，能避免多余APP占用手機(jī)內(nèi)存.對于開發(fā)者而言，微信小程序開發(fā)門檻低，難度小，可以實現(xiàn)消息通知、線下掃碼、公眾號關(guān)聯(lián)等功能.公眾號關(guān)聯(lián)更能實現(xiàn)微信小程序與微信公眾號的跳轉(zhuǎn)[1-3].

在這個時代手機(jī)基本上是大學(xué)生必備的，學(xué)校的很多工作任務(wù)都是通過手機(jī)通知的，所以微信小程序在線的教育方式是十分容易普及的.微課的使用是一種有效而簡單的學(xué)習(xí)方式，不需要教師辛苦地制作完整的教學(xué)體系，而只需要根據(jù)知識點去完成模塊化的教學(xué)課程就能制作成微課的學(xué)習(xí)資料，然后學(xué)生學(xué)習(xí)的時候也可以根據(jù)自身的需求去針對性地獲得學(xué)習(xí)資源，即省力又省錢，還能很快地獲取到自身需要的知識[4-6].

現(xiàn)在小程序十分火爆，更多的人喜歡這種快捷的方式.越來越多的傳統(tǒng)APP被小程序所取代，使用微信的人基本上都用過微信小程序，微信小程序每天被訪問的次數(shù)接近兩億.微信的龐大用戶量成就了微信小程序的成功.

基于微信小程序的微課堂設(shè)計可以使學(xué)生把零散的時間用來學(xué)習(xí)，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，便捷地掌握課堂知識，使老師的教學(xué)變得簡單化，便捷化.此系統(tǒng)存在的意義就是把微課堂普及化以及方便化，使學(xué)生更加容易地接觸到這種學(xué)習(xí)方法.新穎的教學(xué)方式必定能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)水平，降低教育難度[7].

1 系統(tǒng)分析

1.1 研究目標(biāo)

開發(fā)出可供老師和學(xué)生使用的微信小程序，完成微課堂的應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，降低老師的教學(xué)難度.

微信小程序開發(fā)，是基于微信小程序云開發(fā)服務(wù)器提供的數(shù)據(jù)庫，使用云函數(shù)對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的操作.

1.2 需求分析

本系統(tǒng)為了給學(xué)生提供微課堂的學(xué)習(xí)方式，實現(xiàn)在微信小程序中輕松獲取課堂知識，有助于學(xué)生學(xué)習(xí)水平的提高，老師能夠在線為學(xué)生提供學(xué)習(xí)上的幫助，學(xué)生完成自我測評.

本系統(tǒng)具備如圖1功能：

圖1 系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)圖

1.2.1 對教師信息進(jìn)行添加

教師的身份屬于權(quán)限較大的角色，所以教師的賬號不能通過用戶自身去注冊使用，所以就有了管理員的身份.管理員可以對教師的基本信息進(jìn)行添加，給教師分配登錄使用的賬號密碼.

1.2.2 教師、學(xué)生用戶基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護(hù)管理

考慮到關(guān)于用戶關(guān)鍵信息丟失的問題，比如學(xué)生和教師的登錄密碼忘記，為了系統(tǒng)的安全性，修改密碼的功能賦予管理員.

管理員應(yīng)當(dāng)管理學(xué)生及老師的信息，可以根據(jù)登錄使用的用戶名重置學(xué)生和老師的登錄密碼.

1.2.3 學(xué)生、教師、管理員的登錄

因為微信小程序需要在app.json配置文件中設(shè)置初始打開的頁面，不能通過輸入網(wǎng)址改變頁面顯示，所以需要把三種用戶類型的登錄頁面寫在一起.使用下拉框選擇登錄的角色，form表單提交時需要在js中判斷用戶類型，然后根據(jù)角色的不同可以連接不同的數(shù)據(jù)庫，在對應(yīng)用戶類型的數(shù)據(jù)庫中查詢出對應(yīng)的值，然后進(jìn)行判斷是否成功，再根據(jù)不同的用戶類型決定跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)的頁面中.

1.2.4 微課視頻的上傳與刪除

老師登錄進(jìn)入小程序可以選擇上傳視頻，小程序調(diào)用手機(jī)的組件，可以選擇打開手機(jī)攝像頭錄制視頻，也可以選擇已經(jīng)錄制好的視頻進(jìn)行上傳，老師可以刪除自己上傳過的視頻.

圖2 數(shù)據(jù)庫E-R 圖

1.2.5 操作題庫中的題目

適用角色：教師

教師登錄成功后可以選擇操作題庫功能，然后需要在js數(shù)據(jù)中讀取關(guān)于軟件工程的所有試題，再把這些試題顯示在頁面上.可以添加試題，試題包括題目、選項、正確答案等，教師還可以對這些試題進(jìn)行修改.修改內(nèi)容包括題目、選項、正確答案等.

1.2.6 微課視頻被訪問次數(shù)

在數(shù)據(jù)庫中給wkvideo表中添加一個字段來記錄視頻被點擊的次數(shù)，教師可以查看每條視頻被點擊的次數(shù).教師登錄系統(tǒng)可以看到自己上傳的微課被訪問的次數(shù).

1.2.7 學(xué)生在線測評成績的統(tǒng)計與分析

教師可以查看學(xué)生測試的成績，然后還可以看到每道試題學(xué)生的答題情況.每道試題被作答以后會在數(shù)據(jù)庫中保存答題的總?cè)藬?shù)以及正確的次數(shù)，顯示給教師的情況是回答正確數(shù)/回答總?cè)藬?shù).

1.2.8 微信群組功能

教師與學(xué)生需要溝通，可通過微信群組的功能實現(xiàn).教師可以先去創(chuàng)建微信群組，然后上傳該群組的群二維碼，把二維碼保存在云開發(fā)數(shù)據(jù)庫中，學(xué)生可以根據(jù)教師獲得的微信群組的二維碼，去微信中掃描二維碼加入群聊.

1.2.9 學(xué)生注冊

學(xué)生在使用該小程序時需要去創(chuàng)建登錄所需的用戶名密碼，然后把學(xué)生的用戶名密碼保存在云開發(fā)的數(shù)據(jù)庫中.

1.2.10 學(xué)生在線觀看微視頻

學(xué)生登錄進(jìn)系統(tǒng)最主要的功能就是對微課視頻進(jìn)行學(xué)習(xí).學(xué)生可以根據(jù)對應(yīng)教師獲得教師上傳的視頻，然后可以在小程序中在線觀看視頻進(jìn)行學(xué)習(xí).

1.2.11 學(xué)生修改個人信息

學(xué)生可以在小程序中修改云數(shù)據(jù)庫中的個人信息.

1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

使用微信云開發(fā)的云數(shù)據(jù)庫.云數(shù)據(jù)庫是微信官方針對微信小程序開發(fā)的專門制定的數(shù)據(jù)庫，可以在數(shù)據(jù)庫中添加集合，相當(dāng)于MySQL數(shù)據(jù)中的表結(jié)構(gòu)，把數(shù)據(jù)以json格式保存在集合中[8-10].

根據(jù)微課小程序的需求分析，數(shù)據(jù)表功能如下：

1)學(xué)生信息表：存放學(xué)生的基本信息.

2)教師信息表：存放教師的基本信息.

3)管理員信息表：存放管理員信息.

4)課程信息表：存放課程的相關(guān)信息.

5)題庫表：存放相關(guān)課程的題庫內(nèi)容.

6)微課視頻表：存放老師上傳的微信聯(lián)系信息.

2 系統(tǒng)功能設(shè)計與實現(xiàn)

微信小程序的開發(fā)，完全基于微信官方api進(jìn)行.使用小程序云開發(fā)的云數(shù)據(jù)庫與云函數(shù)完成數(shù)據(jù)存儲與查詢，使用js控制邏輯運行.

系統(tǒng)主要服務(wù)于教師與學(xué)生，開發(fā)時應(yīng)考慮合理性與實用性.針對學(xué)生對微課視頻的學(xué)習(xí)與自我測評，教師可以檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況以及對學(xué)生的學(xué)習(xí)提供的幫助.提供一個微課小程序以便幫助學(xué)生和教師完成學(xué)習(xí)中存在困難的問題.

微信小程序可以通過wx.getuserinfo來獲得微信用戶的頭像、昵稱信息.可以直接把微信用戶的信息顯示在頁面中，不需要用戶自己再把這些數(shù)據(jù)添加進(jìn)數(shù)據(jù)庫中，獲取信息方便快捷.

Openid是微信用戶唯一標(biāo)識，進(jìn)入小程序前必須先獲得Openid，小程序云開發(fā)使用云函數(shù)簡化了獲取Openid的難度.

圖3 教師上傳視頻

在微信小程序中想要訪問頁面必須把頁面路徑配置到app.json文件中，pages中第一行的路徑是小程序啟動時訪問的路徑.小程序簡化了原本需要web.xml文件中配置頁面的問題，只需要在配置文件中添加頁面的訪問路徑就能配置進(jìn)去實現(xiàn)頁面的訪問.

登錄頁面通過選擇角色進(jìn)行登錄，然后js可以通過頁面?zhèn)鬟^來的usertype判斷需要連接的集合進(jìn)行訪問.再根據(jù)用戶名去對應(yīng)角色的集合中查詢數(shù)據(jù)，把查詢數(shù)據(jù)中的密碼與填寫的密碼進(jìn)行對比.如果相同登錄成功，跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)角色的頁面.

選擇教師的角色進(jìn)行登錄時，如果判斷成功便會進(jìn)入到對應(yīng)的教師主頁，可以點擊上傳視頻，如圖3.

上傳視頻首先需要調(diào)用wx.chooseVideo方法來觸發(fā)手機(jī)選擇本地視頻，通過設(shè)置sourceType使用拍攝和本地視頻都能選擇.選擇視頻成功后調(diào)用success方法，res.tempFilePath獲得文件的臨時路徑，使用wx.cloud.uploadFile上傳視頻到云文件.上傳成功返回云文件ID，把云文件ID保存在全局變量app.globalData中，然后把云文件ID與教師ID保存在數(shù)據(jù)庫中.學(xué)生可以根據(jù)教師ID獲取云文件ID，從而可以從云開發(fā)的文件管理中獲得視頻文件.

教師可以上傳班級群的二維碼，然后學(xué)生可以根據(jù)對應(yīng)班級選擇下載二維碼.通過微信小程序的wx.chooseImage()方法進(jìn)行圖片的選擇，然后把圖片上傳云開發(fā)的文件管理中.學(xué)生可以通過訪問教師學(xué)生的聯(lián)系表獲得教師上傳圖片的路徑，然后就可以使用圖片預(yù)覽的方式顯示圖片，可以調(diào)用微信的長按保存圖片方法，把圖片保存到本地，再在微信中掃一掃使用本地圖片實現(xiàn)掃描加入群聊.

教師可以讀取題庫中的題目列表，根據(jù)單元進(jìn)行分類查看，設(shè)置題目，四個選項并且標(biāo)注出正確答案.教師還可以添加試題，連接題庫表，實現(xiàn)對表中數(shù)據(jù)的添加，也可以選擇已經(jīng)存在的題目進(jìn)行編輯，可以修改題目、選項、答案；也可以刪除不需要的題目.

學(xué)生在線答題的試卷生成策略是通過課程的名字獲取每個學(xué)習(xí)單元的所有題庫，然后在每個單元內(nèi)隨機(jī)獲取一道題目.獲得題目與四個選項答案，并且記錄學(xué)生選擇的答案與正確答案進(jìn)行對比.如果答案等于正確答案，則正確題目數(shù)加一，最后把學(xué)生的測試的答對題目的總數(shù)與學(xué)生答題總數(shù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，把學(xué)生的成績以答對題目數(shù)/答題總數(shù)顯示給教師.

教師點擊上傳視頻，可以查看本地視頻，也可以選擇使用手機(jī)拍攝，同時也可以預(yù)覽要上傳的視頻，如圖4.

圖4 教師發(fā)布視頻瀏覽

3 總結(jié)

學(xué)習(xí)方法會對學(xué)生的學(xué)習(xí)成績產(chǎn)生巨大的影響，好的學(xué)習(xí)方法可以使學(xué)習(xí)事半功倍.而基于微信小程序微課堂的設(shè)計是最近比較火熱的教學(xué)方式，取得了相當(dāng)好的成績.微課堂是一種對學(xué)生課后輔導(dǎo)特別有效的教學(xué)方法，可以通過微課的方式將書面的知識模塊化，把繁雜的學(xué)習(xí)內(nèi)容拆分成小的知識碎片，可以讓學(xué)生在空閑的時間能輕松地接受到課堂上的重難點.把這種學(xué)習(xí)方式放在網(wǎng)絡(luò)以供學(xué)生使用，會更有效地幫助學(xué)生完成學(xué)業(yè).