基于微信的辅助教学系统的设计与实现.docx
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基于微信的辅助教学系统的设计与实现
存档日期：
存档编号：
JIANGSUNORMALUNIVERSITY
本科毕业设计
UNDERGRADUATEDESIGN
论文（设计）题目：
基于微信的辅助教学系统
的设计与实现
姓名：
孙*
学院：
智慧教育学院
专业：
计算机科学与技术（物联网技术）
年级、学号：
2012级122*******
**********
江苏师范大学教务处印制
江苏师范大学计算机学院学士学位
毕业设计报告原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的毕业设计报告基于微信的辅助教学系统的设计与实现是本人在导师指导下，在江苏师范大学计算机学院学习期间，进行毕业设计时取得的成果。
本人知道，除文中已经标明引用的内容外，本毕业设计报告不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出贡献的个人或集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
本人签名年月日
设计版权使用授权书
本设计“基于微信的辅助教学系统的设计与实现”是本人在校期间所完成学业的组成部分，是在江苏师范大学教师的指导下完成的，因此，本人特授权江苏师范大学可将本毕业论文的全部或部分内容编入有关书籍、数据库保存，可采用复制、印刷、网页制作等方式将论文文本和经过编辑、批注等处理的论文文本提供给读者查阅、参考，可向有关学术部门和国家有关部门或机构呈送复印件和电子文档。
本毕业论文无论做何种处理，必须尊重本人的著作权，署明本人姓名。
作者签名：
指导教师签名：
年月日年月日
基于微信的辅助教学系统的设计与实现
摘要
辅助教学系统与教师、学生教学和学习息息相关，一个实用的辅助教学系统可以为教师的教学以及学生的学习提供很多便捷和帮助。
微信是现今流行的一种社交软件，具有很大的即时交互性。
微信公众号提供了高效的关键词系统，为交互性提供了保障，本设计主要依托微信公众账号的关键词系统，实现课堂的即时交互与辅助教学。
本设计注重于，解决课堂上交互的即时处理，避免使用网页等非实时载体。
本系统为教师、学生提供及时签到，实时答题及统计，询问与留言等功能，方便学生及时解决疑惑，教师及时了解学生动态，提升课堂教学效率。
本系统虽然不是很全面，不像一些辅助教学app或者网络辅助教学系统有着更加丰富的功能，但本系统的最大特点是以简洁和必要的功能保证课堂效率以及课堂交互的实时性，充分发挥微信作为及时交互工具的特点。
本设计主要基于微信公众号提供的开放接口，充分利用关键词系统，利用php语言、mysql数据库，sae平台进行设计，给大家一个及时高效的辅助教学系统。
该论文有图25幅，表1个，参考文献21篇
关键词：
微信辅助教学关键词交互
TheDesignandImplementationoftheAssistantTeachingＳystemBasedonWeChat
Abstract
Auxiliaryteachingsystemiscloselyrelatedtoteachers,students,teachingandlearning.Oneusefulauxiliaryteachingsystembringteachers'teachingandstudents'learningalotofconvenienceandhelp.WeChatisanowpopularsocialsoftware,hasagreatdealofreal-timeinteractive.WeChatpublicsystemprovidesefficientkeywords,hasprovidedthesafeguardforinteractivity,thisdesignmainlydependsontheWeChatpublicaccounts’keywordssystem,andrealizereal-timeinteractionwithauxiliaryteachingclass.
Focusingonthedesign,solvetheclassroominteractivereal-timeprocessing,avoidusingnonreal-timecarrierssuchaswebpages.Thesystemtoprovidetimelycheckforteachers,students,real-timeproblemsolvingandstatistics,inquiryandcomments,andotherfunctions,convenientforstudentstosolvedoubt,teachersunderstandstudentsdynamicintime,improvetheclassroomteachingefficiency.Thoughthissystemisnotverycomprehensive,notlikesomeauxiliaryteachingapporthefunctionofthenetworkauxiliaryteachingsystemhasamorerich,butthebiggestcharacteristicofthissystemisconciseandnecessaryfunctiontoensuretheefficiencyofclassandclassinteractionofreal-time,givefullplaytotheWeChatasthecharacteristicsofinteractivetoolsintime.
ThisdesignismainlybasedonWeChatpublicofferopeninterface,makefulluseofthekeywordsystem,usingthePHPlanguageandmysqldatabase,saeplatformdesign,giveyouatimelyandefficientauxiliaryteachingsystem.
Keywords:
WeChatAuxiliaryteachingKeywordsinteraction
摘要----------------------------------------------------------------------------------------------Ⅰ
Abstract-----------------------------------------------------------------------------------------Ⅱ
目录----------------------------------------------------------------------------------------------Ⅲ
图清单-------------------------------------------------------------------------------------------Ⅳ
表清单-------------------------------------------------------------------------------------------Ⅴ
1绪论---------------------------------------------------------------------------------------------1
1.1课题背景及研究意义---------------------------------------------------------------------1
1.2开发工具的选用及语言介绍-------------------------------------------------------------1
1.3文章内容及课题的主要贡献-------------------------------------------------------------3
1.4本章小结-------------------------------------------------------------------------------------4
2需求分析--------------------------------------------------------------------------------------5
2.1功能需求-----------------------------------------------------------------------------------5
2.2性能需求-------------------------------------------------------------------------------------6
2.3文章内容及课题的主要贡献-------------------------------------------------------------6
2.4本章小结-------------------------------------------------------------------------------------7
3系统总体设计--------------------------------------------------------------------------------8
3.1系统的结构划分----------------------------------------------------------------------------8
3.2系统的主要数据成员---------------------------------------------------------------------10
3.3本章小结------------------------------------------------------------------------------------12
4系统实现过程-------------------------------------------------------------------------------13
4.1公众号申请与基本配置----------------------------------------------------------------13
4.2进行token验证----------------------------------------------------------------------------15
4.3菜单及基础性接口------------------------------------------------------------------------16
4.4教师功能模块------------------------------------------------------------------------------33
4.5学生功能模块------------------------------------------------------------------------------42
4.6本章小结------------------------------------------------------------------------------------48
5关键技术-------------------------------------------------------------------------------------49
5.1系统需要的硬件环境及软件环境------------------------------------------------------49
5.2编程的关键技术---------------------------------------------------------------------------49
5.3本章小结------------------------------------------------------------------------------------50
6公众号使用及推广-------------------------------------------------------------------------51
6.1公众号基本信息---------------------------------------------------------------------------51
6.2关键词说明---------------------------------------------------------------------------------51
6.3公众号使用实例---------------------------------------------------------------------------52
6.4公众号推广及使用建议------------------------------------------------------------------56
6.5本章小结------------------------------------------------------------------------------------56
7总结与展望----------------------------------------------------------------------------------57
7.1总结------------------------------------------------------------------------------------------57
7.2展望------------------------------------------------------------------------------------------57
毕业设计体会------------------------------------------------------------------------------58
致谢------------------------------------------------------------------------------59
参考文献------------------------------------------------------------------------------------60
图清单
图序号
图名称
页码
图1-1
关键词原理示意图
3
图2-1
学生及教师用户用例图
6
图3-1
系统总体功能框架
8
图3-2
教师功能模块结构图
9
图3-3
学生功能模块结构图
9
图3-4
验证与搭建及其他功能模块结构
10
图3-5
tableteacher
11
图3-6
tablestudent
11
图3-7
tablequestion
11
图3-8
tableqiandao
12
图3-9
tablework
12
图4-1
微信公众号
13
图4-2
测试号
（1）
14
图4-3
测试号
（2）
14
图4-4
自定义菜单
21
图4-5
关键词帮助
33
图6-1
测试号二维码
51
图6-2
教师开始签到
52
图6-3
学生签到成功
52
图6-4
结束签到
53
图6-5
教师出题
53
图6-6
学生答题
54
图6-7
教师接收答题情况
54
图6-8
交互学生端
55
图6-9
交互教师端
56
表清单
表序号
表名称
页码
表6-1
关键词说明表
51
1绪论
1.1课题背景及研究意义
1.1.1课题背景
现在，社交工具已经进入人们生活学习的各方各面，微信作为一个社交工具更为广大同学和教师广泛接受。
微信为用户提供了公众平台服务、为用户提供了分享和消息获得的渠道，用户可以通过微信表达自己的喜怒哀乐，可以通过微信朋友圈将自己的生活乐趣、各种经历、各种所得向朋友们展示，微信也渐渐的融入人们生活的方方面面，给人人与人之间搭建了一个新的交流渠道，丰富了生活[1]。
微信公众平台很高的交互性和平台性，为移动移动学习和辅助教学提供了一种新的渠道和方式[2]。
辅助教学系统现在已经广泛获得应用，但是在很大程度上难以满足广大师生进行及时交互并便捷地在教学过程中获得数据和反馈的需求[3]。
以本校的辅助教学系统为例，主要提供了选课，成绩查询等功能，主要是解决课前课后的问题，并未提供交互性的课上服务。
而微信公众号以其提供的api和交互体系，也为开发出一套注重课堂交互的辅助教学系统提供了可能。
微信编程以其准确、实时的关键词服务，为用户获得及时交互提供了高效的方式，设计科学的关键词系统，可以给用户带来人性化、简单高效的使用体验。
微信二次开发出来的系统不会以独立的软件出现，而是以微信作为载体，可以最大程度的保障系统的普适，保障不受时空限制[4]。
虽然辅助教学系统已经很大程度的发展，但是只有很少的一部分人在研究如何利用微信公众平台进行辅助教学。
[5]。
一款主要面向课堂之上，面向交互的系统是对现有的辅助教学系统模式的补充，可以很大程度上满足师生对课堂交互的需求，而这种课堂交互正是学生教师所需的[6]。
例如实现课堂上的实时签到统计、课堂答等功能。
1.1.2研究意义
基于微信的辅助教学系统以公众号为载体，使用微信二次开发，以注重实时性和交互性为开发理念，以课上为使用主体，为现有的辅助教学系统提供了补充，满足了师生对课堂交互的需求。
教师和学生可以简单实时地在系统中实现答题、提问、留言等操作，也有助于提升课堂效率和教学效果，并有助于提高学生的积极性与注意力，解决课堂中玩手机的问题。
开发微信辅助教学系统可以巩固自己的所学知识，提高实际应用能力，并能更好地适应市场的实际需求，丰富自己的知识，了解一个现在比较热门的开发技术和方向。
1.2开发工具的选用及语言介绍
1.2.1微信二次开发
微信是腾讯公司推出的在智能终端提供的一种即时通讯的服务软件。
微信公众号是微信向用户提供的一种账号形式，用户关注公众号后可以方便地获取多种多样的服务。
为了使微信的开发者更好地进行微信的开发和拓展，微信公众号为用户提供了种类众多的openAPI，这些接口为开发者进行二次开发提供了支持。
微信公众平台为用户进行二次开发提供了众多的openAPI，主要有消息接收接口、消息发送接口、获取用户信息接口、客服接口、菜单接口等[7]。
微信的消息接收接口主要处理消息的接收与回复，消息的处理等。
获取用户消息接口主要是通过用户的openid（用户在公众号中的标识）获取用户的头像、用户名等信息[8]。
当用户和公众号发生一些动作的交互时，微信可以用一定的接口将消息发送给微信的第三方开发者，开发者可以在交互发生48小时内调用客服接口，通过https请求的POST方法将一个json数据包发送给服务器，服务器对json数据进行解析，达到主动向用户发送消息的目的。
这个接口可以在一定条件下满足开发者主动向用户发送消息的请求，可以使用户在使用时获得更加令人满意的使用体验，提升微信公众号进行消息处理的灵活性。
菜单接口用于微信菜单的定义与管理[9]。
微信接口为用户进行二次开发，提供了固定的格式，用于xml或者json数据传输或实现一定的功能。
以微信进行接口验证的接口为例，如下：
privatefunctioncheckSignature（）
{
$signature=$_GET["signature"];//获取signature
$timestamp=$_GET["timestamp"];//获取时间戳
$nonce=$_GET["nonce"];//获取随机数
$token=TOKEN;//token值
$tmpArr=array（$token,$timestamp,$nonce）;//将数据数组化
sort（$tmpArr,SORT_STRING）;//排序
$tmpStr=implode（$tmpArr）;
$tmpStr=sha1（$tmpStr）;//sha1加密
if（$tmpStr==$signature）{//如果验证匹配通过
returntrue;//返回true
}else{
returnfalse;//返回false
}
}
以上接口主要是为了进行接口的验证与连接第三方开发者，主要包括token值（标志微信公众号与验证），signure（微信加密签名，signature是对用户填写的token参数和请求中的timestamp参数、nonce参数的结合。
），timestamp（从服务器获得的时间戳），nonce（服务器产生的一组随机数），echostr（服务器产生随机字符串）作为验证标志。
以微信进行普通消息传书的XML文档为例：
[CDATA[toUser]]>
//传递接收方的openid
[CDATA[fromUser]]>
//传递发送方的openid
1333333333//传递时间戳
[CDATA[text]]>
//传递消息的类型
[CDATA[this is a test]]>
//传递消息的内容
1111111111111//信息的id值
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