高校学生选修课选课信息系统原型设计与实现

张松 张润

摘  要：网络信息技术的飞速发展给高等院校的选修课选课系统带来了巨大的机遇和挑战，选课系统需要随之做出改变。文章在保留原有选课系统功能的同时，针对选修课选课系统的痛点、难点，设计了一种基于微信公众平台的高校学生选修课程选课信息系统，从而满足教务管理人员、教师和学生的需求，顺应了时代发展，节约了时间成本，提高了选课效率。

关键词：微信;线上选课系统;原型设计

中图分类号：TP311.5       文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）15-0081-05

Abstract：With the rapid development of network information technology，it has brought great opportunities and challenges to the elective system of colleges and universities，and the elective system needs to be changed. While retaining the functions of the original elective system，this paper designs an elective information system for college students based on WeChat public platform，which meets the needs of educational administrators，teachers and students，conforms to the development of the times，saves time and cost，and improves the efficiency of elective courses.

Keywords：WeChat;online course selection system;prototype design

0  引  言

高校选修课的设置初衷是在满足学生的兴趣爱好的前提下，向学生介绍先进科学技术和科学成果，拓宽学生视野，扩大学生知识面，发展他们某一方面的才能，最终培养出多层次的复合型人才。近年来，随着医学人才需求的日益增大，徐州医科大学招生规模逐渐扩大，新生人数也急剧增加，然而选修课程的课程设置和选课系统却未能及时更新完善，可选修课程数量不足且开设课程报名人数受限，学生选课存在不合理现象：一是选不上课;二是迫于毕业学分要求的压力，被动地选择不感兴趣的课程。怎样解决这一难点问题？在2020年初新型冠状病毒引起的肺炎疫情期间，徐州医科大学借助网络平台实现的在线授课发挥了巨大的作用，该教学方式经受了实践检验，故可通过借鉴这种网课模式改变传统的校内选修课程单一的线下教学模式，使得传统的线下教学与线上课程能够互相配合，相互补充，从而可以丰富选修课的数量。在此背景下，同步进行选课信息系统的改革也非常有必要，学校迫切需要开发出能够实现线上开课、选课、授课、听课、成绩审核等操作的高校選修课选课信息系统。

1  系统需求分析

高校传统选课过程中经常遇到学生抢课、网络拥挤、服务器瘫痪、学生被动调剂选课等问题，这些问题产生的原因一是学校提供的选修课程与学生需求之间供小于求，二是传统选课系统性能跟不上用户量的增长。本次疫情期间，手机端的微信（WeChat）在人们工作、生活之中所扮演的角色越来越重要，创造了良好的用户体验。因此，国内各大高校可以根据校内实际情况，利用强大的微信公众平台建设自己的实时高效、安全可靠的高校选修课选课信息系统。教师在空闲之时通过登录选课系统教师端，申请开设短学时课程，同时将提前录制好的教学视频上传至系统内，在经教务处员工审核后，通过微信公众平台推送给学生，使学生能及时地通过学生端了解并报名自己感兴趣的课程，在规定的时间内线上完成学习任务，获得相应学分。审核通过的课程会被收藏于选课系统课程库中，教务处员工可根据该课程报名人数的多少，选择是否再次开设课程库中的该课程。该系统使得教师录制一次的网课可以多次循环使用，随着课程库中课程的不断积累，从根本上解决选修课供小于求的问题。同时，根据传统的校内选修课和新型的网课的学分性质，分批次地通过该公众平台将其相关信息（包括课程开设起止时间、开设课时、学分分配、课程及讲师介绍、班级限制人数和授课方式等）及时推送给学生，使学生能够在充分了解不同选修课后做出选择。基于微信公众平台的高校选修课选课系统的设计打破了地域、时间和传统传输手段的限制，丰富了选修课程库，为在校大学生提供随时随地方便快捷的选课方式[1]，精准地满足了大学生的选修课程需求，是学分制下高校选修课选课信息系统实现高效管理的一种有效手段。

1.1  教务处员工需求分析

近些年，我国高等教育的规模不断扩大，学生人数不断增加，有限的高校教务处员工处理着庞大混杂的选课信息，其压力与日俱增。虽然已有一些学校开发了计算机选课系统，但是随着学生对选修课程的要求不断提高，学校现有的系统由于功能单一、设计落后，而逐渐不能适应信息化发展的需求[2]。正是在这样的背景下，教务处员工更需要一款能够适应网络技术发展的选修课选课信息系统。教务处员工能够通过本人的账号和密码登录高校选修课选课信息系统查看个人信息，并有权限对部分个人基本信息进行修改。教务处员工能通过本系统完成对学校教学计划中选修课程的规划设置，同时能接收并记录选课学生对于选课要求的反馈，将反馈整理汇总后传达给开课教师。教务处员工通过高校选修课选课信息系统管理学生、教师、教授课程、学时、授课时间和地点等信息。教务处员工在规定时间内通过系统完成对教师的开课申请审核工作，并通过后台数据库自动完成学生报名审核、分配学分等工作，通过微信公众平台将选课信息及时推送给学生，在选课满员或结束时，管理员可手动改变课程的被选状态。

1.2  教师需求分析

随着高校对于教师科研成绩的不断重视，一方面导致较多的资深教师不愿意或没有足够的精力去教授一门长课时的选修课程;另一方面，不少已授课教师由于计划外出进行学术交流、进修等原因，无法按时完成线下选修课教学。在此背景下，教师需要一款能够随时申请开设短学时的线上课程的选课系统，让资深教师能利用非科研时间去录制教学网课，上传于选课系统中，等待教务处员工排课，从而能够使得更多的学生可以选择该门课程学习相关知识。

1.3  学生需求分析

随着5G时代的来临，智能手机成为学生不可缺少的生活交流工具。在校学生生活在网络之中，无论何时何地，只要能登录微信公众平台或线上选修课选课信息系统，就能获得自己所要的课程信息，例如可以选择的课程信息、已经选修的课程信息、开设课程的剩余名额等。也能够及时地了解到教务处审核通过的新开设的课程，并能够方便快捷地查看开设课程和任教教师的详细信息，在足够多的课程库中选择自己真正所感兴趣的课程。等到学期结束时，学生可通过该平台查询自己的具体成绩，并可以评价所选课程和反馈个人意见。

通过分析不同类型用户对于该系统的需求，我们得出系统总的需求为：

（1）教务处员工、教师、学生三类不同用户的系统登录管理。

（2）用户可以通过任意智能手机登录该系统，执行相关指令操作。

（3）三类不同用户均有修改部分个人基本信息的权限和查阅选课信息及成绩的权限。

（4）开课教师可以随时查看报名及学习课程的学生的基本信息，并可以在学期结束后通过该系统录入学生成绩。

（5）只有教务处员工才拥有审核和管理教师、学生、课程、学分、班级等信息的权限。

2  系统设计

2.1  系统功能模块设计

通过对系统使用对象的需求调查以及对目前在运行的选课系统的现况分析，本系统主要用户包括教务处员工、教师和学生这3种类型的用户，每种类型用户均需要登录该系统方能进行一系列的指令操作，故将该系统主要分为三个功能模块，分别为教务处员工管理模块、授课教师模块，选课学生模块。三者拥有的权限不同，根据其权限大小在各自模块完成相应的操作。各功能模块的结构如图1所示。

2.2  后台数据库设计

数据库在开发设计过程中需要考虑到以下几方面因素。

（1）命名应规范。数据库的设计过程中，数据库命名、数据库表名命名、数据库表字段名命名应当简洁明确，多个单词用下划线“_”分隔。

（2）遵循核心原则。数据库整体结构要科学合理，方便维护和升级，才可以高效率运行。

（3）数据库设计要善于识别与正确处理多对多的关系。若两个实体之间存在多对多的关系，则应消除这种关系。消除的办法是，在两者之间增加第三个实体。

（4）需在数据冗余和处理速度之间找到合适的平衡点。

（5）尽量避免在在SQL中进行复杂的业务运算或执行复杂的业务逻辑。

（6）信息安全機制。用户信息和课程的设置信息都要保证安全，可通过有效的安全机制来确保数据的保密性[3]。

系统E-R图如图2所示。

对常规实体来说，每个常规属性对应到关系表中的一列，而某单值且唯一的列则映射为主码，将上述的E-R图模型进行映射，将三个实体的关键字组建成一张新的关系表。下文列举出核心关系表：

（1）教务处员工（教工号，姓名，账号，联系电话，密码）。

（2）授课教师（姓名，账号，课程号，职称，院系，联系电话，密码，邮箱）。

（3）学生（学号，姓名，性别，院系，专业，，班级，密码，联系电话）。

（4）课程（课程名称，课程号，学分，开课时间，开课形式，人数，学时）。

2.3  微信公众平台构建

微信公众平台成功注册后，开发者获得了消息接口权限，可以与用户进行消息交互。当微信用户向公众账号发送消息时，微信公众平台服务器会将POST消息的XML数据包以HTTP的形式发送到开发者填写的网页地址（URL）上。开发者的URL位于开发服务器上，开发服务器接收到XML数据后，解析、区分消息类型，开发者根据需要对不同类型的消息进行相应的业务处理，把要回复的内容以XML的形式经开发服务器返回给微信公众平台服务器。微信公众平台服务器再将消息回复给微信用户[4]。数据交互过程如图3所示。

2.3.1  系统功能特点分析

2.3.1.1  安全性

教师和学生分别有不同的权限，登录后显示出其身份所对应的界面，然后选择对应的操作[5]。不同用户之间的相互隔离，使本系统最大程度地保护了在校师生的个人信息安全。

2.3.1.2  简便、灵活性

教师申请课程开设操作、教务处员工审核并推送相关信息操作、学生选课操作均可以7×24小时进行，用户只要使用智能手机并接入网络就可以登录本系统进行相应的指令操作。而且当用户合法登录时系统可以自动识别用户身份，并跳转到相应的操作界面，界面友好，减少用户的输入，根据系统指示进行相应的操作，即可完成相关任务。

2.3.1.3  公平性

本系统摒除了传统系统的“先报先得”的学生报名模式，采用公平算法，在系统开放该门选修课选课的时间里，所有报名的学生均有同等的选取概率。若报名人数远远大于报名人数限值，教务处员工会在系统上同时开设该门课程的第二个甚至更多个班级进行授课;若报名人数仅略超过上限值，教务处员工可以将该门课程于下一批次在系统上重新开放，供未选上该门课程的学生选修。该模式在最大程度上保证了选课系统的公平性。

2.3.1.4  实时性

教师可以于任何时间通过本系统申请开设短课时的选修课程，教务处员工于两日内审核并通过微信公众平台推送给学生用户，学生用户可及时关注选课信息并能随时选择兴趣课程，最大程度上使学生能够及时地了解选课信息的实时动态。

2.3.1.5  智能性

系统具备一定的智能性，可以根据学生手册的要求和学生现有选课情况，判断学生所选课程是否必需、是否存在重复多选同类型课程的情况、是否满足开设课程中所规定的选课要求，以及学生所选的课程是否存在上课时间和地点的冲突等[6]。

3  系统设计原型

本系统采用Axure 8进行原型界面设计。主要界面组成如图4所示。

3.1  登录界面与主界面

用户在微信公众平台的登陆界面上通过输入个人的账号和密码，选择用户角色后，跳转至不同的选课系统操作界面，执行相应的指令操作。相关界面如图5、图6所示。

3.2  教师功能界面

教师可通过该平台查看本人已经开设的课程，也可以通过该系统发起新课程的开课申请。同时还可以在系统中直接给出选课学生的成绩。教师申请开设课程界面如图7所示。

3.3  学生功能界面

学生选课信息界面如图8所示。

学生可以通过微信公众平台推送的选课信息了解实时的课程开设信息，也可以在平台的“课程库”中查阅按照不同性质的学分分类的待选课程信息，结合本人已修过的学分的情况选择报名兴趣课程，并可在“我的”“已报名课程信息”中浏览已报名的课程信息。

3.4  教务处员工功能界面

教务处员工可通过该系统查看待审核的开课申请，按照学校的相关审核要求进行审核，若审核未通过，则注明未通过原因并退送至开课教师系统模块;若审核通过，后台系统则自动将该课程的相关选课信息在选课前一周推送给学生，供学生浏览、选择、报名。

4  结  论

基于微信公众平台的高校学生线上选修课程选课信息系统从现阶段高校学生选课的实际情况出发，在分析归纳三类不同用户需求的基础上，根据其不同的需求设计系统的三大核心功能模块，并对后台数据库做了详细规划设计。本系统原型的设计和实现，有效地缓解了高校有限的教务处员工处理庞杂的学生选课信息的压力，能够为学生精准选课、教师自助申请授课和教务处员工轻松管理提供一个简单、方便的平台，提高了高校日常教学工作的效率。

参考文献：

[1] 张晓芬，马楠，王世华.基于Android平台高校移动选课系统的开发与设计 [C]//中国计算机用户协会网络应用分会2014年第十八届网络新技术与应用年会.2014：98-101.

[2] 王书森.大学生选课管理系统的设计与实现 [D].天津：天津大学，2017.

[3] 贺蕴彬.基于MySQL数据库的在线选课系统 [J].电脑知识与技术，2014，10（5）：883-885.

[4] 沈涛，杨露.基于WeChat公众平台的大学选课系统设计与实现 [J].信息与电脑（理论版），2019（8）：91-93.

[5] 赵波.选课管理系统的设计与开发 [J].云南民族學院学报（自然科学版），2002（4）：245-248.

[6] 邓万友，孟雅杰，贾焕军，等.学分制下网络选课系统的构想与实现 [J].黑龙江高教研究，2001（1）：92-94.

作者简介：张松（1980—），男，汉族，安徽宿州人，讲师，博士，研究方向：信息资源管理、管理信息系统。