胡韜 杭州職業(yè)技術學院

1 引言

學生寢室管理是學校教育系統(tǒng)的重要組成部分，是學校學風建設的關鍵環(huán)節(jié)之一。目前，隨著在校學生人數的不斷增加，高校學生寢室出現(xiàn)一些問題，比如學生寢室不歸問題。因此，如何正確管理和有效的管理寢室成為高校管理者一直探討和研究的問題。而今，微信小程序的應用已被高校逐步接受和應用，多所高校采用了基于微信小程序的課堂管理系統(tǒng)，大數據和深度學習技術已經廣泛應用于各個領域，起到巨大作用。本文介紹使用微信小程序、大數據和深度學習技術對學生歸寢問題進行有效信息化管理。

2 系統(tǒng)總體設計方案

該系統(tǒng)的前臺UI是基于微信小程序自定義的WXML、WXSS、JS語言，WXML用來描述頁面的結構，WXSS描述頁面的樣式，JS處理頁面和用戶之間的交互，類似于網頁開發(fā)中的HTML、CSS、JS語言，前臺微信小程序用來收集學生的簽到信息，一個微信號只能綁定一個賬號，實現(xiàn)精準、方便的的簽到管理。后臺使用了PHP語言，并且使用了thinkphp框架搭建，對使用人員、學生信息以及簽到記錄進行了管理，該后臺有三種用戶角色管理員、輔導員和班主任。本系統(tǒng)使用了深度學習技術，對收集到的大量數據進行分析和歸納，構建神經網絡模型，并使用模型對學生是否晚歸的現(xiàn)象進行了預測，并對相關學生進行提醒。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 微信小程序實現(xiàn)

該系統(tǒng)用微信小程序來收集學生的簽到信息。微信小程序的框架采用MVC開發(fā)思想，包括邏輯層、視圖層和基礎層，采用WXML(HTML5)、WXSS(CSS)和JavaScript技術，具有加載速度快，不需要下載，用戶體驗優(yōu)良的優(yōu)點。登陸該系統(tǒng)中的微信小程序后可以選擇注冊用戶角色：寢室長或者寢室成員，如圖1所示。點擊注冊成為寢室長，如圖2所示，需要輸入寢室長的學號、姓名和電話號碼；點擊注冊成為寢室成員，如圖3所示，需要輸入寢室成員的學號、姓名和電話號碼。正確輸入信息后可以進行微信號和一個學生信息綁定，一個微信號只能綁定一個學生信息，學生第二次登陸微信小程序的時候就不用再次綁定。寢室長注冊完成以后，可以對寢室四個同學的狀態(tài)進行簽到，每個同學都有四種狀態(tài)：在寢，簽離，未簽已確認和失聯(lián)，如圖4所示。寢室成員登錄后可以查看自己的簽到狀況。

圖1 小程序主界面

圖2寢室長注冊頁面

圖3 寢室成員注冊頁面

圖4 簽到頁面

3.2 后臺管理系統(tǒng)實現(xiàn)

后臺的代碼編寫采用了PHP語言，PHP相較于其他語言，開放源代碼，能快速搭建項目，跨平臺性強。后臺搭建使用了thinkphp框架，thinkphp框架簡單易用，各種功能齊全，易于擴展后續(xù)功能，后臺的搭建基于騰訊云服務器，采用關系型數據庫Mysql管理存儲數據。

學生寢室管理系統(tǒng)后臺功能如下圖5所示，共分為四個模塊：未處理頁面、人員管理頁面、學生管理頁面和歷史記錄頁面。后臺管理在登錄后首先進入的頁面是未處理的頁面，未處理的頁面顯示的是昨晚未簽到的學生，包括學生的班級、姓名、寢室長和寢室長的聯(lián)系方式；人員管理頁面可以對后臺不同身份的登陸者進行添加、編輯和刪除，管理員身份有最高的權限，可以對所有登陸者、學生進行查看和管理，班主任只能對自己班級的學生進行查看和管理；學生管理頁面顯示所有學生的信息，可以通過excel表格導入學生的信息，批量刪除學生的信息，編輯學生的信息，有條件的查找學生的信息；歷史記錄頁面顯示的是學生的簽到信息，分別顯示學生簽到的四種狀態(tài)：未簽到、在寢、簽離、未簽已確認和失聯(lián)，可以通過五種狀態(tài)精確查找相對應的學生。

圖5 學生寢室管理系統(tǒng)后臺功能

3.3 學生晚歸提醒功能實現(xiàn)

在學生寢室管理的過程中，鑒于學生晚歸的問題較嚴重，在本系統(tǒng)中，我們應用深度學習tensorflow框架，搭建深度學習神經網絡，開發(fā)了學生晚歸提醒這一功能，當學生有較大概率晚歸時，系統(tǒng)會對學生進行提醒。

首先我們對學生的晚歸情況進行了數據收集，在收集學生是否晚歸的同時，我們還收集了當天學生的人際關系、學習壓力、學習成績、心情的好壞和家庭情況五個特征值，每個特征值的取值范圍都是零到十，然后我們構建了一個兩層的神經網絡，輸入層為X，X是一個具有五個元素的一維向量，五個元素分別對應五個特征值，第一層神經網絡有64個神經元，第二層神經網絡有32個神經元，輸出層為Y，Y是一個具有兩個元素的一維向量，兩個元素分別對應晚歸和按時歸寢的概率，神經網絡如圖6所示，定義損失函數為交叉熵損失函數reduce_mean，優(yōu)化器為AdamOptimizer。使用收集到的數據對神經網絡進行訓練，保存訓練后的模型，在系統(tǒng)中使用模型對學生的晚歸情況進行預測。

圖6 神經網絡

4 結語

本文介紹了一個基于微信小程序的學生寢室管理系統(tǒng)設計與開發(fā)的方案。設計基于微信小程序的簽到功能，并應用人工智能技術到該系統(tǒng)中，通過收集到的大數據，訓練深度學習神經網絡模型，應用該模型對學生的晚歸情況進行預測并提醒。目前，該小程序已在學校進行過試驗，學生能夠在寢室快速簽到，學生有事時不在寢室時方便請假，對提高學校效率、提升學校寢室管理水平和提升優(yōu)良學風具有積極意義。