《基于激励机制和趣味性的课堂考勤管理微信小程序的研究与应用》-工学论文，计算机论文-论文范文参考-科学狗论文网

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基于激励机制和趣味性的课堂考勤管理微信小程序的研究与应用

范文

贺学福李伟民李林王思尹成思强

摘要：针对高校课堂使用传统的人工考勤通常要浪费大量上课时间，效率低下，影响了教学的进度，而且传统的人工考勤很难发现学生的逃课、一人代签多人的情况等现象，开发了基于微信小程序的具有激励机制和趣味性的课堂考勤管理系统。本系统使用Java语言编写，采用Spring和Hibernate框架，以 MySQL 作为系统数据库，采用野狗云服务器作为云服务器，采用Tomcat服务器作为Web管理平台服务器。利用微信小程序简单便捷的特性再配以Web端管理平台，教师可以管理课程信息、教室信息等，学生可以快速签到选座等，极大地简化了教师的工作，提高了高校考勤的效率;为了激励学生学习和提高学生的学习兴趣，设计了有奖抢答和积分购物享折扣的特色模块。

关键词：微信小程序;课堂考勤管理;Java;Web管理平台;MySQL数据库

中图分类号：TP311? ? ? ? 文献标识码：A? ? ? ? 文章编号：1009-3044（2019）03-0069-04

目前大部分高校主要还是采用人工考勤制度，人工考勤方式存在许多弊端，考勤效率低、操作上也不便利。人工考勤方式会占用大量上课时间，也时有发生同学代签的情况，而且过多的批评学生迟到、旷课和早退现象可能会影响學生的上课情绪，也可能影响上课效率。因此，高校考勤制度的优化是当前所需，更有效、更快速地点名考勤手段就变得急迫需要。而微信小程序是一种不需要下载安装即可使用的应用，作为即搜即用、“用完即走”、无需担心安装太多应用占用空间问题的便捷应用[1]，非常适合应用到高校课堂考勤系统。

因此，为了提高高校考勤效率和激发学生的学习兴趣，开发出了一种基于微信小程序的具有激励机制和趣味性的课堂考勤管理系统。本系统主要包括课堂考勤、导入课程表、选座签到、智能监控、有奖抢答等功能;为了激励学生学习和激发学生的学习兴趣，增加了有奖抢答模块，教师可根据学生的表现给予积分奖励，学生积分的高低可以作为平时成绩的依据，所得的积分还可以通过积分购物享折扣获得合作商家的购物优惠;为了使学生在课后获得更多乐趣，也为了本项目在市场上可以稳定地运行，特意加入周边商家模块和下课聊模块，学生在课后可以查看周边模块，购买周围合作商家的一些美食和查看到美景信息，还可以通过下课聊模块聊天、交朋友。

1 概要设计

1.1 系统总体框架设计

系统总体架构设计关乎整个系统的效率、开发难度、后期维护等问题，所以一个系统的总体框架设计是一个系统开发前必须尤为重视的一方面。本系统采用微信小程序作为客户端，以Web管理平台为服务端，再配以野狗云服务器为数据实时同步的桥梁。其总体设计框架如图1：

1.2客户端框架设计

客户端总体框架分为教师端模块和学生端模块。其中学生端模块主要有：登录模块，信息确认模块，周边模块，个人中心模块，选座签到模块，课堂监控模块、有奖抢答模块等。教师端模块主要有：登录模块，信确认模块，查看考勤模块等。其整体模块如图2：

1.3 Web管理平台框架设计

Web管理平台有商家管理模块、教师管理模块、课程表管理模块、班级管理模块、学生管理模块、教室管理模块、科目管理模块、作息时间表管理模块、考勤管理模块以及统计模块登录模块。其中商家管理模块和教师管理模块只提供给超级管理员使用，其他模块则提供给教师使用，如图3：

1.4云服务器数据节点设计

本系统的客户端实时同步的桥梁采用野狗实时通讯引擎。野狗云对微信小程序有专属的SDK，与小程序对接极为方便。野狗云提供的API也非常简洁，只需几行代码，就可以在微信小程序内接入实时通讯引擎。在本系统的设计中，以日期作为根节点，子节点为课程节次，节次的子节点为教室名称，教室名称后存储当前教室的考勤信息，其中包括三大板块，教室位置信息（location）、学生座位信息（seat）以及学生信息（student）。位置信息保存的是当前上课的经纬度信息，由教师端上传;学生座位信息是一个二维数组，保存座位的状态;学生信息主要保存学生签到的时间、座位以及学号等信息。如图4：

1.5数据库整体设计

本系统的数据库采用MySQL数据库，MySQL是当前主流并且开源的SQL数据库管理系统。一个项目的数据库设计是整个系统最基础也是最重要的一部分，数据库设计的好坏，直接关系到整个系统的复杂度、效率等一系列问题。所以数据设计的好坏极为重要。本系统主要有十个实体，分别为：课程实体、班级实体、学生体、教师实体、科目实体、作息时间、教室实体、考勤实体、商家实体、商家图片实体。实体之间的关系如图5：

2 系统功能详细设计

本项目为基于微信小程序的课堂考勤系统，系统分为客户端和Web管理平台，本系统本着人性化原则，无论是客户端还是Web管理平台，界面设计都做到简洁、严谨、友好、易于操作。本章介绍了本项目部分功能的设计与实现、部分业务逻辑代码编写等。

2.1客户端设计

客户端由微信小程序实现，分为学生端和教师端。其登录界面如图6：

2.1.1与野狗云服务器对接

2.1.1.1下载野狗云SDK

首先到野狗云官网下载实时通信引擎微信小程序版SDK，并将其放入微信小程序项目的libs目录下。

2.1.1.2安装SDK到微信小程序

1）在野狗云控制面板中创建应用。

2）在微信公众开放平台管理中心的配置服务器域名socket 合法域名： wss：//s-dalwx-nss-1.wilddogio.com，request 合法域名：https：//auth.wilddog.com。

3）安装 SDK 到微信小程序。在小程序的app.js中初始化野狗云服务器。

2.1.2与Web管理平台对接

基于微信小程序的课堂考勤系统大部分数据都是从Web管理平台获得。微信小程序提供了发起网络请求的API。通过微信小程序官方提供的API可以简便的和Web管理平台做对接。学生端获得当前的课程信息如图 7：

2.1.3客户端功能模块设计

1）登录

学生或教师在使用本系统之前，均需登录，客户端发送用户名及密码到Web管理平台，Web管理平台验证信息，返回授权信息。

2）信息确认

学生或教师登录后，都会进入信息确认模块，客户端发送请求到Web管理平台，WEB管理平台会返回当前课程信息给学生或者教师确认。若没有当前时间段没有课，则显示“休息下，本段时间没有有课哟”，其部分代码入下：

3）选座签到

学生确认信息无误后，便进入选座签到模块，每个学生只能选择一个座位，若学生选择则会弹出提示：“您已经选座了哟”。可选座位为绿色，红色则为已选座位。学生选座后，会将选座信息上传到野狗云服务器，这样其他学生和教师便可实时同步选座信息。学生选座签到界面如图8：

4）计时监控

学生选择座位签到后，将进入课堂监控模块，在课堂监控模块，显示当前时间到下课时间的倒计时，如果学生退出该页面去做了其他事情，系统则会监测到这种行为，并把这种行为当成上课不认真的体现。学生端首先发送请求到Web管理平台，从而得到当前时间到下课时间这段时间的毫秒数，学生端再将其解析为时分秒格式，并显示到客户端。计时监控如图9：

5）有奖抢答与积分购物享折扣

为了提高学生上课的积极性和激发学生的学习兴趣，设置了有奖抢答与积分购物享折扣模块。教师在教师端发布问题，学生便可在学生端抢答，通过学生回答问题的表现情况给予积分奖励，该积分可累计，在平台上的合作商家店铺购物时可换取折扣，也可在期末时当作学生平时成绩的一种体现。

2.2? Web管理平台设计

Web管理平台使用Java语言开发[2]，WEB管理平台提供给教师使用，Web管理平台作为教师课前准备工具以及学期统计工具。

2.2.1导入课程表

導入课程表为Web管理平台的关键功能，由数据库设计可知，课程表与本系统大部分数据表都有依赖关系，所以课程表的导入是Web管理平台设计的重点难点。课程表是教师提供的Excel电子表。Web管理平台采用Apache POI读写Excel电子表。导入课程表的界面如图10：

2.2.2教室座位布局管理

课程表导入时，系统会自动生成教室列表，系统自动生成教室的座位布局为十行十列。若教师需要修改或者添加座位，可在教室管理模块做相应操作。系统支持设置过道等特殊布局，教师在布局设置页面可对教室的座位布局信息做相应修改，后台以二维数组信息存储，二维数组在Java程序设计语言内，可看作一个Java对象;而Java程序语言支持对象序列化，所以MySQL数据提供的Blob数据类型可存储Java对象;需要使用时，将数据库的Blob数据类型的查询出来，再反序列化即可得到Java二维数组对象[3]。教室座位布局设置如图12：

2.3商家管理

为了学生在课后能有更多熟悉本系统的机会和提供给学生更多的趣味，以及后期系统的运营问题，特意加入商家模块，商家在学生端以周边形式显示，商家类型分为美食和美景，在WEB管理平台，提供添加商家、修改商家信息以及删除商家功能。商家管理功能只提供给超级管理员。普通教师用户登录到WEB管理平台时，不显示商家管理功能。添加商家界面如图13：

2.4考勤统计

每节课结束，学生的考勤信息将存储到数据库中，每个学期结束，教师可在Web管理平台查看每个学生的考勤信息。并可以Excel表格式导出。本系统采用在数据库中建立存储过程实现统计功能。存储过程（Stored Procedure）是已预编译为一个可执行过程的一个或多个SQL语句。一般存储过程是为了实现一个特定的功能而创建。由于本系统的统计功能需要多个SQL语句共同完成，所以采用存储过程不但可以提高系统效率，还可以简化开发难度。

导出的统计信息如图15：

3 结束语

该文针对传统人工考勤的弊端，设计了基于微信小程序的具有激励机制和趣味性的课堂考勤管理系统，该系统是基于当前非常流行的微信平台开发的，使用方便、简捷，维护和升级也容易，旨在提高学生的学习积极性和激发学生的学习兴趣，以及减轻教师考勤的工作负担。经过对系统反复的测试和应用，系统可靠、稳定[4]，证明该系统达到了课堂考勤和提高学生学习积极性的功能需求。

参考文献：

[1] 刘红卫. 微信小程序应用探析[J].无线互联科技，2016（23）：11-12.

[2] 王归航.基于Java的Web开发技术的探讨[J].信息系统工程，2018（7）：95.

[3] 王会芳，武变霞.基于Java的数据库应用框架的研究设计[J].科技资讯，2018（15）：19-20.

[4] 戴丽丽，朱妤.基于微信小程序的课堂考勤管理系统的设计与实现[J].电脑知识与技术，2018，14（19）：55-57.

【通联编辑：唐一东】

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