基于微信公众平台的计算机教学辅助系统

Modern Scientific Instruments No.3 Jun. 2020

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基于微信公众平台的计算机教学辅助系统

姜希尧

（上海工艺美术职业学院 上海市 201808）

摘 要 微信公众平台作为移动互联网背景下产生的基于微信APP的移动社交模式，微信公众平台应用到教育

领域将会改变传统教学模式，实现 “互联网+教育”的新模式。本文将微信公众号及PC端结合，利用LAMP

（Linux-Apache-MySQL-PHP）架构模式对系统服务器、数据库、系统语言及开发工具进行了分析。按照用户需求对系

统进行了模块划分并介绍了模块的主要功能。根据模块划分结果对系统进行了构建分析并给出了部分关键代码，最

后对系统功能和性能进行了测试分析，测试结果表明系统功能和性能均达到了预期目标。

关键词 微信公众号；系统；测试

Computer aided teaching system based on wechat public platform

Jiang Xiyao

（SHANGHAI ART & DESIGN ACADEMY SHANGHAI 201808）

Abstract WeChat public platform, as a mobile social networking mode based on WeChat APP, is generated in the

mobile Internet environment. The application of WeChat public platform to education will change the traditional teaching

mode and realize the new mode of "Internet plus education". This article combines WeChat official account and PC terminal,

and analyzes the system server, database, system language and development tools by using LAMP

(Linux-Apache-MySQL-PHP) architecture mode. According to the needs of users, the system is divided into modules and

the main functions of the modules are introduced. According to the results of module partition, the system is constructed and

some key codes are given. Finally, the system function and performance are tested and analyzed. The test results show that

the system function and performance achieve the expected goals.

Key words WeChat official account; system; testing

随着计算机技术与移动互联网的发展，传统的单

一线下教学模式已经难以满足信息化条件下多元化

的信息冲击

[1~2]

。目前的线上教育在提高教师工作效

率，减轻教师教学负担，提高学生学习兴趣和学习能

力方面发挥了积极作用，同时线上教育的实时在线答

疑功能也为学生家长减轻了辅导负担。

微信作为一种移动社交软件已经深入到我们的

生产生活各个领域。微信自2011年推出到2020年已

经走过了将近9个年头，其用户由最初的几万人次增

长到现在的10亿人次

[3~6]

，其庞大的用户数量为辅助

教学的应用提供了应用平台基础

[7]

。微信公众号是微

信软件内部镶嵌的可二次开发的服务模块，因其具有

便捷的开发模式和简捷的运营方式受到开发者喜爱。

因此，基于教学需求和微信软件特点，利用

LAMP（Linux-Apache-MySQL-PHP）架构开发了教

学辅助系统。该系统结合了个人计算机网络技术和移

动互联网技术，实现了在线教学和互动，同时系统的

题库管理功能为学生提供了成绩自动记录及针对不

收稿日期：2020-04-25

基金支持：2002年上海市级课题 “高职院校学生“红色主题教育”自媒体影像制作与思政课程相结合教学的创新研究”（项目编号近期会公布,

本人为第一负责人）

作者简介：姜希尧（1974.5--），男，汉族，上海市人，讲师，硕士，主要从事：数字影像技术的教学

第3期2020年6月 姜希尧 基于微信公众平台的计算机教学辅助系统

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同知识点的海量题目，减轻了教师的管理压力，提升

了学生的有针对性自主学习能力。

编辑相关程序。

系统选用的数据库为MySQL 数据库。它能支持

多种平台的数据交换和存储，是一种代码源开放的数

据管理系统[9~11]，数据库部分字段设计如表1.1所示。

1 系统架构分析

本系统采用LAMP（Linux-Apache-MySQL-PHP）

架构，共包含操作系统、服务器、数据库、系统语言

及开发工具五部分。

本系统的操作基础是Linux系统。Linux系统是

一个开放的可编辑操作系统，在Linux系统中，可同

时进行多个线程任务、同时支持多个用户同时对系统

提出操作指令。Linux系统继承了UNIX系统的优点，

将稳定的网络开发技术引入到计算机系统中，并支持

多元的UNIX工具软件。

服务器是系统运行的保障[8]。Apache 服务器是

是基于网络协议的HTTP服务器，因此它是一种开放

的服务模式，由于其API扩展功能可以支持多台计算

机采用最新的HTTP协议，相关人员可采用虚拟主机

表1.1字段设计

Table 1.1 field design

数据库字段

Name

Introduction

Code

Opened

Password

Content

course_id

Count

Ratio

含义

课堂名称

课堂简介

课堂代码

公众号 id

密码

题干

课堂 id

签到总数

签到比率

数据类型

varchar(32)

varchar(128)

char(4)

int(11)

varchar(32)

varchar(1024)

int(11)

smallint(4)

smallint(4)

备注

可为空值

可为空值

系统数据库设计复杂，因此数据间交换必须遵循

一定的规则模式。根据MySQL数据库特点，以该系

统模块设计为数据交换的导向，设计了如图1.1所示

的数据库E-R图。

图1 1数据库E-R

Figure 1.1 database E-R

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系统实现高效、便捷运行的前提是采用合适方式

处理模型、视图和控制器的关系

[7]

，本系统采用MVC

（Model-View-Controller）模型。该模型中将三者区

分，其关系如图1.2所示。

图1.2组件关系

Figure 1.2 component relationship

2 系统功能模块分析

该教学辅助系统是为了提高教师课堂管理能力，

并对课下学生的学习起到一定的辅助作用

[12]

。因此，

系统以教师、学生和教学为主题，利用计算机线上和

微信移动端为手段，在LAMP架构基础上设计了如

图2.1所示的系统框架。辅助系统分为PC端和微信

端两个操作端口，PC端主要功能是面向教师的管理

模块，而微信端主要是面向学生的辅助学习模块和教

师的查看模块。

图2.1系统框架

Figure 2.1 system framework

PC端的核心功能是课堂教学管理和教学资源管

理，其系统模块如图2.2和图2.3所示。

图2.2PC端教学管理模块

Figure 2.2 teaching management module of PC

教学管理模块是方便教师开展教学管理工作，包

括课堂信息、学生概况以及出勤管理三个模块。该模

块的设计是为了降低教师在除教学以外的消耗，以提

高管理效率。

图2.3 PC端教学资源管理模块

Figure 2.3 teaching resource management module on PC

教学资源管理是对教学题目、答疑及教学课件的

管理，是为了利用计算机海量的信息存储能力克服人

工存储量的不足。

微信端设计是该系统基于微信公众号基础上开

发的针对移动互端的教学辅助系统。微信端包括微信

课堂、在线答题、答题历史及个人信息查询四个功能，

其中课堂功能、答题历史及个人信息从微信公众号的

辅助功能直接添加即可，而在线答题模块需根据公众

号特点和教学任务特点，用简捷的流程实现既定功

能，其模块设计如图2.4所示。

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图2.4微信公众号答题模块

Fig. 2.4 WeChat official account answer module

3 系统实现

3.1 系统技术路线

本系统是LAMP架构下将操作系统、服务器、

数据库、系统语言及开发工具结合，采用MVC模型，

在MySQL 数据库基础上将手机微信端、PC端以及

手机浏览器端结合起来，通过数据交换实现了不同端

口的信息共享，辅助系统的技术路线如图3.1所示。

图3.1系统技术路线

Figure 3.1 system technical route

3.2 系统可视化编辑

可视化编辑是系统进行模块开发的前提

[13]

。其功

能实现流程如图3.2所示。可视化功能是为系统前端

开发设计的具有拖拉功能的流程设计工具。首先编辑

的前提是对事件进行绑定，然后拖动相关元素进而引

发事件，从流程图中可以发现，可视化编辑是一个可

重复编辑的循环过程，通过继续添加功能实现其他功

能的循环。

图3.2可视化实现流程

Figure 3.2 visualization process

可视化编辑的部分关键代码如图3.3所示，利用

可视化的VB语言，对教学辅助系统中各模块的编辑

提供了可视化的基础。

图3.3可视化编辑的部分代码

Figure 3.3 partial code of visual editing

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首先，系统会对上传内容进行初始化处理，初始

化完成后系统会根据初始化内容发送AJAX请求，系

统根据请求内容将文件以MD5格式进行存储，并对

上传路径进行缓存处理，待图片上传成功后将缓存清

除，图片上传成功界面如图3.4所示。

图3.4图片上传成功

Figure 3.4 picture uploaded successfully

系统是在PC端、手机移动端以及浏览器端的多

平台数据交换系统。辅助教学系统中数据交换模式如

图3.5所示，Apache服务器将信息以XML格式与微

信服务器间进行数据交换，微信服务器与微信公众号

端的数据交换属于APP内部交换，无需进行数据格

式的转化，而服务器与浏览器端口的数据交换需已

TEXT格式。因此从数据交换看，Apache服务器是一

个数据传输过程中进行格式转化的枢纽。

图3.5数据交换模式

Figure 3.5 data exchange mode

该系统通过和微信公众号的后台编辑功

能实现了从手机及PC端同时上传教学用课件以及部

分图片格式文件的双屏编辑功能，系统的编辑语言如

图3.6所示。

图3.6系统双屏关键代码

Figure 3.6 key code of double screen system

系统是建立在阿里云服务器上的基于PC端数据

交换的开放平台，同时平台可通过微信服务器将公众

号中教学数据传输到云服务平台，实现手机移动端和

PC端的数据共享，系统部署结构如图3.7所示。

图3.7系统部署结构

Figure 3.7 system deployment structure

4 系统测试分析

为了检测系统在教学中的应用效果，需对系统进

行测试分析以检测系统的工作性能和模块功能，系统

测试环境如表4.1所示。

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表4.1系统测试环境

Table 4.1 system test environment

项目 类型

云服务器 Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2609 0 @ 2.40GHz * 8 32GB RAM

服务器系统 CentOS 6.2, 64 位

数据库 MySQL 5.5.20

微信客户端 微信6.7.3

系统功能测试是以教学辅助系统模块为基础，通

过与预期目标的对比以验证系统各模块功能，系统功

能测试结果如表4.2所示。

表4.2系统功能测试结果

Table 4.2 system function test results

名称 测试手段 目标效应 结果

新建文本 拖动编辑文本到指定区域 可以新增文本功能 达到预定结果

新建模板图片 拖动模板图片至指定区域 新增模板图片功能 达到预定结果

公众号修改 在公众号中找到“我”

对公众号个人信息

进行更改

达到预定结果

加入微信课堂 点击二级菜单“加入课堂” 加入课堂 达到预定结果

双屏投放

在该功能模式下对微信端微信端及PC端均

信息进行修改 出现修改

达到预定结果

课堂纪律查询 查看签到人数及在线人数

能够对相应人数进

行查看

达到预定结果

从以上测试结果可以看出，系统的各个模块运行

正常，模块功能测试达到了预定结果。

系统性能测试是在功能测试完成后利用服务器

压力测试工具ab对系统在运行过程中的运行速度进

行监测，ab工具使用简单，只需在系统运行中点击相

关功能开关即可，本文共设置并发用户数200， 设

置请求数600，共计测试15次，测试结果如表4.3所

示。

表4.3 性能测试结果

Table 4.3 performance test results

失败次数吞吐率（次/服务器平均请求处理单位时间从服务器获取数

（次） 秒） 时间（ms） 据长度（Kb/s）

0 30.98 46.246 178.52

从以上性能测试结果中可以发现，该系统能在实

现既定功能的前提下保证0失败率，并在30.98次/

秒的吞吐率下处理数据请求，因此该辅助系统性能优

良。

5 结论

本文通过微信公众平台，将移动互联网和PC端

结合，实现了“互联网+教育”的教育产业升级，开

发了一套基于微信公众平台的教学辅助系统，系统利

用LAMP架构模式，对系统服务器、数据库、系统

语言及开发工具等对系统模块进行了建设并给出了

系统部分模块的关键代码，最后对系统进行的功能及

性能测试，表明系统运行良好，达到了预期效果。

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