【《基于微信公众平台的课堂点名系统的设计与实现》7700字（论文）】

基于微信公众平台的课堂点名系统的设计与实现目录摘要 II—摘要：我国经济不断发展，推动着信息技术的普及，现在互联网的使用已经渗透进每个人的生活当中，科学的使用和管理为人们的生活增加了许多的便利。在以前的课堂中，教师使用的较多的是纸质点名，上课前将学生签到表格打印出来，上课时给学生传递签到，或者点名签到，不仅费时费力而且浪费纸张，现如今，手机终端几乎人手一个，通过智能手段来方便管理，为此设计实现了基于微信公众平台的课堂点名系统。本系统主要使用者为教师和学生，系统为教师提供了方便的信息化管理，教师登录系统后可对学生信息、课程信息、班级公告进行增删改查，对学生提交的请假信息和考勤信息进行审核修改，发布签到信息等；学生进入小程序后，可以对个人的信息进行修改和查看，在学期开始后可以查看本人的必修、选修课程信息，若班级有活动，可以在小程序页面查看教师发布的相应通告，可以根据教师发布的不同签到方式进行考勤签到，如对考勤信息有异议可提交申请等待教师审核，因各种原因需请假也可在线提交申请等。关键词：微信小程序；Java；MySQL数据库；HTML；课堂点名管理系统1绪论1.1选题背景自从人们进入信息技术时代以来，各种电子科技和互联网技术都在飞速发展，智能终端的使用也在不断普及，人们对于电子产品的依赖性越来越高[1]，通过手机和电脑来进行信息的传递和管理，在这个速食时代已经是人与人之间的日常交流了。小程序的出现被称为行业创新，他保证了用户体验，小程序所涉及的商业范围也较为广阔，在餐饮方面可以在线点单、线上支付、扫码搜索等；在娱乐方面可以通过小程序进行简单视频制作、图片转载、分享转发等。目前市面上有许多专供在校学生使用的校园软件，他们功能强大且种类繁多，但不同的班级或老师所要求学生使用的软件可能各不相同，这就使得学生需要下载安装多个APP，不仅消耗手机终端的存储空间，可能也无法让学生全面了解并高效的使用这类校园软件。本系统设计的意义就在于简洁方便，互动性强，让教师在各个教室配备智能终端的情况下，便于管理学生到课情况。1.2选题意义全球经济一体化和全球化进程的加快促使了信息技术在各个领域中的广泛应用。计算机网络与人们日常生活之间的关系变得越来越紧密，计算机的普及程度越来越高，社会信息化得到了加强[2]。但现如今的智能终端存储有限，各大软件APP在使用中难免会产生不必要的内存占用和存储空间的浪费，这是开发者和用户必须面对的严重问题，目前的常见手机终端最大量产存储空间只有512gb，远远不能满足日益增加的存储需求。这时的腾讯便推出了一种新型概念的嵌入式APP——微信小程序。小程序获取服务十分的方便，不需要安装额外的APP；它有着庞大的基础用户；制作小程序不需要耗费大量的资金、时间、人力；微信是一个较为成熟的软件，因此使用小程序的用户以此为基础，不需要大量的推广，节省宣传成本；具有更丰富的功能和出色的使用体验，也会降低用户的使用难度。现如今的互联网技术已经渗透到了每个人的生活当中，应该说当今社会，没有谁不曾享受过互联网技术带来的便利，通过各种系统网页在智能终端的应用，让人们与世界的沟通深入畅通，人与人之间的情感得以交流统一，这是一个沟通无限的时代，充分利用科技手段进行现代化管理，因此，设计与实现一个基于微信小程序的课堂点名系统是有必要的。1.3论文结构本文分为六个部分介绍本系统：第一部分是摘要，主要介绍了小程序的优点，本系统为什么需要被实现，设计的意义及基本的研究内容。第二部分是系统相关技术介绍，主要讲解了本系统开发中使用到且代表性强的Java和Bootstrap等技术进行介绍，介绍了关键技术的优点和可行性。第三部分是需求分析，通过在技术、经济和操作三方面的可行性，做出UML用例图，还介绍了系统的基本流程。第四部分是系统设计，叙述了系统结构设计和数据库设计的重要性，将本系统的教师端和学生端几个主要功能界面用实体图表现出来。第五部分是功能实现模块，主要展示了操作系统中的实现界面及主要功能代码，并结合文字进行描述。第六部分是系统测试，解释了系统测试的必要性，然后对本系统进行测试分析。第七部分是结束语，致谢语以及相关参考文献。2相关技术介绍2.1Java语言Java在我们现在的大学课堂中是一门十分重要的基础语言学习[3]，学习过Java的都会认为它其实是比较简单的，即使是刚接触计算机语言的学生，也会比较容易拿这个技术来练手，说明这个技术易于理解，在使用上比较简单[4]。采用Java来开发Android手机应用和Web后端，开发效率非常高，在编程时，由于Java的编程模式属于一种面向对象基于对象的模式，并且这种模式是和人的思维模式相符的，所以，Java的编程实现是条理清晰、易于理解的，因此也让开发者更容易接受[5]。Java有一个最大的优点，就是它没有平台的限制，Java虚拟机的出现，使得Java编程时，即使更改操作系统或者升级处理器，它也能够维持程序的运行而且不出现错误。采用Java编程时，它所具有的Java虚拟机JVM是可以自动解释执行，在没有出现错误的问题情况下，它能够执行至结束。2.2MySQL数据库

MySQL数据库本身是一个简单的管理系统，它可以控制与中心相关的数据。该数据库具有较高的灵活性，与其他数据库将上千万数据放在一个数据仓库里的方式不同，MySQL将所有数据进行分类存储，以表格的形式方便管理与查看，因此被称为关系型数据库管理系统[6]。它的这种存储方式方便管理人员在数据库中快速的查找操作，对信息进行增删改查，并且可以在数据库中添加新建表或视图，可以为操作者减少很多麻烦[7]。2.3HTML简介HTML称为超文本标记语言，它包含一系列标签，通过这些标签可以将网络上的文档格式规整统一，形成相对集中得Internet逻辑资源整体[8]。超文本是整理组织信息的一种方式，它将网络链接中的文字、图形、表格和其他的信息媒体相关联，这些相关联的信息可以是相同的文本、其他文件或其他计算机终端的文件[9,10,11]。这样，分布在不同物理位置的信息资源被随机链接起来，为人们提供方便的搜索。2.4BootstrapBootstrap是一个方便、简单、直观的基于HTML、CSS和JavaScript的前端开发框架，便捷了开发流程并且给程序的维护带来更好的效果，增强了用户使用体验感。它包含丰富的组件：下拉菜单、按钮组、按钮下拉菜单、导航、路径导航、分页、排版、缩略图、警告对话框、进度条等。3系统需求分析一般来说，在设计实现一个系统之前都需要进行需求分析，因为需求分析能够帮助开发人员明确客户的需求，在经济和技术方面进行比较，避免项目后期出现不必要的损失，同时分析框架和结构可以是系统开发更加方便明了。3.1可行性分析可行性分析总体来说就是从市场资源、需求和环境等方面来进行技术与经济上的调查研究、分析比较，通过这一系列的操作来判断该系统是否值得开发实现，减少了研究开发过程中不必要的损耗。3.1.1技术可行性本系统的完成是在Java和MySQL数据库的结合使用下实现的，这两种都是常用的软件开发技术，基于大学有学习相关课程，在有一定基础的情况下查阅文献资料设计实现本系统。

Java在处理数据方面给用户提供了很好的使用感，MySQL便于开发人员从数据库中对相应数据进行快速的增删改查，并能在数据库中快速的增加表或视图。3.1.2操作可行性本系统和我们平常所接触到的使用方式差别不大，所以本系统的操作要求很低。使用Java语言开发，基于B/S结构，使本系统的界面简单美观，拒绝复杂的装饰，在用户操作时，会根据相应的操作进行提示，响应速度快，功能划分清晰，是一款简单易操作的系统。3.1.3经济可行性开发一个系统是需要从技术和设施方面来考虑经济成本的，然而本系统所需开发技术均是免费使用的，且都是采用开源码。开发完成后可直接在电脑或手机终端使用，不需要消耗额外的物力资源。3.2系统流程分析3.2.1系统开发流程 在程序的开发过程中，首先要进行的是需求分析，明确本系统需要哪些功能模块，然后是总体设计，将功能模块具体化，接着进行开发和实现，在开发过程中不断调整测试，减少程序中出现的bug，最后完善系统和数据库，避免复杂的操作，减少数据冗余。系统的开发流程如图3-1所示。图3-1系统开发流程图3.2.2系统操作流程教师进入系统后需登录才可进行操作，而学生进入小程序界面后会显示首页信息，点击首页任意按钮才能进入登录授权界面，输入个人用户名及密码后系统进行自测，若信息正确则进入操作界面，如获取信息失败，则返回登录界面，操作流程图如3-2所示。图3-2系统操作流程图3.2.3功能处理流程教师可以对学生信息等进行增删改，选择相应的数据在页面输入信息，系统自测录入信息是否合法，如符合规定则增加或修改信息入数据库并更新，如不符合规定，则会提示重新输入信息。操作流程图如图3-3所示。图3-3功能处理流程图3.3系统用例分析3.3.1教师用例图教师模块：学生、课程、班级公告等信息管理，审核修改学生提交的考勤、请假申请，发布签到二维码等。教师用例如图3-4所示。图3-4教师用例图3.3.2学生用例图学生模块：个人信息管理，课程信息、考勤信息和班级公告的查看，修改考勤结果和请假申请，根据教师发布的方式进行签到。学生用例如图3-5所示。图3-5学生用例图4系统设计4.1系统结构设计学生登录系统后可以查看个人信息、课程信息、我的考勤及班级公告，可在线申请假期和考勤结果修改，根据教师所发布的签到方式进行课堂签到，教师登录系统后，可以对学生信息、课程信息、班级公告进行相应的增删改查，对考勤结果有议和提交的请假进行审核，发布课堂签到等。系统结构如下图4-1所示。图4-1系统结构图4.2数据库设计数据库设计是数据库技术的总体核心，在信息开发和建设的过程中，数据库设计起到了至关重要的作用，由于系统需要存储大量的数据信息，所以数据库的设计就变得异常复杂。根据调查所得研发系统具体要求，根据系统具体要求，在某一个数据库管理系统上设计数据库结构，在系统开发的过程中，需要遵循一对一关系原则对数据进行开发与维护工作，尽量减少后期数据维护中出现的问题，避免大数据冗余，给应用环境构造最优数据库结构模式。4.2.1数据库设计原则由于数据库需要存储系统中大量的数据信息，所以有一个安全可靠的数据库十分重要，我们需要根据数据库设计原则来设计高稳定性、强实用性的数据库结构。首先是一致性原则，统一数据来源；其次是完整性原则，要防止用户在使用系统增删改查等功能时，对数据库信息的更新是否符合规定且规整统一，所以对输入的数据要有审核约束机制；然后是安全性原则，输入数据库的数据不能够包含破坏性和更改性数据，要保证用户的安全性，防止非法用户使用数据库；接下来是可伸缩性与可扩展性原则，要求数据库有较为良好的数据伸缩性和适度的冗余，供本系统后续发展使用；最后是规范化，数据库的设计应当遵循规范化理论，在设计完成后应当检查应用，减少数据库增删改查操作时的异常和错误，降低数据冗余度。4.2.2数据库实体通过对本系统的分析和设计，建立了系统数据库，本系统的实体图如下所示：1、考勤信息实体图如图4-2所示。图4-2考勤信息实体图2、教师信息实体图如图4-3所示。图4-3教师信息实体图3、课程信息实体图如图4-4所示。图4-4课程信息实体图4、请假记录信息实体图如图4-5所示。图4-5请假记录信息实体图4.2.3数据库表设计在开发过程中，进行数据库物理设计是有必要的流程：数据库进行定义—确定逻辑数据结构—选择合适的数据库管理方法—确定存储文件的结构和位置。课程信息表（course），如表4-1所示。图4-1course表字段名称数据类型长度是否主键是否可空小数点idbigint20是否0namevarchar255否是0timedatetime0否是0enddatetime0否是0areavarchar255否是0addrvarchar255否是0userbigint20否否0学生请假信息表（holiday），如表4-2所示。图4-2holiday表字段名称数据类型长度是否主键是否可空小数点idbigint20是否0userbigint20否是0beginvarchar255否是0endvarchar255否是0contenttext0否是0statevarchar255否是0remarkvarchar255否是0gmtTimedatetime0否是0班级公告表（news），如表4-3所示。图4-3news表字段名称数据类型长度是否主键是否可空小数点idbigint20是否0titlevarchar255否是0contenttext0否是0gmtTimedatetime0否是0考勤信息表（record），如表4-4所示。图4-4news表字段名称数据类型长度是否主键是否可空小数点idbigint20是否0userbigint20否是0coursebigint20否是0qtypevarchar255否是0gmtTimevarchar255否是0areavarchar255否是0statevarchar255否是0typevarchar255否是0contentvarchar255否是0reasonvarchar255否是05系统实现5.1学生功能界面的实现5.1.1学生登录界面学生进入小程序界面后，首先需要进行登录授权，才可以进行操作。其界面如图5-1所示。图5-1学生登录界面5.1.2学生首页界面学生授权登录成功后可以在首页界面进行课程信息查看、扫码签到、我的考勤查看、请假信息管理等。其界面如图5-2所示。图5-2学生首页界面5.1.3课程信息查看界面学生登录成功后可以查看课程信息。其界面如图5-3所示。图5-3课程信息界面5.1.4签到界面学生登录成功后可以进行签到。其界面如图5-4所示。图5-4签到界面5.1.5考勤审核界面学生登录成功后，如对个人的考勤结果有异议可提交申请，由教师审核结束可以修改考勤结果。其界面如图5-5所示。图5-5考勤审核界面5.1.6请假界面学生登录成功后，如有个人原因可以提出请假申请。其界面如图5-6所示。图5-6请假申请界面5.2教师功能界面的实现5.2.1教师登录界面教师进入后台管理系统需要先登录，如图5-7所示。图5-7教师登录界面5.2.2学生管理界面教师登录成功后，可以对学生信息和课程信息进行查看、添加、修改和删除操作，如图5-8所示。图5-8学生管理界面5.2.3签到管理界面教师登录成功后，可以对学生发布签到信息，如图5-9和5-10所示。图5-9二维码签到管理界面图5-10数字签到、位置签到管理界面5.2.4考勤审核界面教师登录成功后，可以查看签到记录和请假记录，可以对学生的考勤结果进行审核修改，如图5-11所示。图5-11考勤审核界面5.2.5班级公告界面教师登陆成功后，可以发布班级公告，通知学生相关的活动地点，如图5-12所示。图5-12班级公告界面6系统测试6.1环境要求本系统的测试环境和条件：（1）服务器配置处理器：Intel(R)Core(TM)i5-10200HCPU@2.40GHz2.40GHz内存：8.00GB系统类型：Windows1064位操作系统，基于x64的处理器服务器软件：Phpstudy数据库管理系统：MySQL5.7.26（2）客户端配置操作系统：Windows1064位操作系统浏览器：MicrosoftEdge浏览器6.2测试方法软件测试的主要步骤有单元测试、集成测试和确认测试。1单元测试采用单元测试来测试软件的是否能够成功投入使用的非常可靠的方式，通过对软件中最小可测试单元的功能的检测，从细微之处发现问题，保证系统每一个功能模块都能实现。对开发人员而言，养成在书写代码之后立即检验单元功能，能够保证程序开发的高质量，进一步来说，能够提高个人的编程水平。2集成测试集成测试的意思就是将许多单独的模块连接起来，测试这些模块在连接起来后是不是可以实现各个功能的衔接，这时，就能体现出单元测试所不能够检验处来的问题，进一步保证了系统能够顺利运作。3确认测试确认测试通常是在集成测试之后采用的一种检验方法，通过组装好的软件，在各个测试的方法下检测软件在特定环境下各个功能使用的有效性，因此这种方法也被称为有效性测试，旨在说明软件与需求一致。6.3系统测试的意义系统测试的意义就是在软件运行的实际工作环境下进行初步测验，检验完整的系统配置能否在软件上正常运行，以及在开发过程中是否有操作按钮或某些功能模块存在bug，发现程序错误进而修改调整。6.4测试结果6.4.1教师端测试教师端的测试，先测试登录模块，教师在系统初始页填写正确的用户名即对应的密码后进入系统首页，若只填写用户名或密码则提示“账号或密码不正确”；测试学生信息的增删改查，单击“新建”按钮，进入信息填写界面，填写学生对应的学号、密码、姓名及联系方式，单击“确认”，则提示“操作成功”，然后打开数据库就可以看到数据库中增加了该学生的个人信息，选中学生信息，单击“修改”按钮，修改相应的数据，单击“确定”则显示“操作成功”，数据库中相应数据进行更新，选中数据，单击“删除”按钮，系统弹出提示框“确定要删除选中的记录”，单击“确定”提示“操作成功”，则数据库中删除相应数据，；测试考勤二维码，选中需要发布考勤信息的课程，单击“生成二维码”按钮则会在系统界面显示签到二维码，学生用微信小程序进行扫码签到即可；测试考勤信息，可在下拉按钮中选择学号或课程，单击“查询”，系统将显示在数据库中查询到的某学生或某课程的签到情况。6.4.2学生端测试学生端测试，先测试登录模块，学生在微信小程序登录界面填写正确的用户名及教师统一发布的初密码后进入初始页面；测试课程信息，单击“课程信息”按钮，系统自动搜索显示个人课程的相关信息，包括课程名称、上课时间、上课地点及签到状态；测试扫码签到，在PC端测试需提前将教师发布的二维码图片进行保存，单击“扫码签到”弹出选择文件对话框，选中相应的签到二维码双击打开，

若在签到时间内则显示“签到成功”，若已超过签到时间则显示“签到已结束”；测试考勤信息，单击“我的考勤”按钮，界面显示个人考勤信息，单击考勤信息可以进行考勤状态修改申请，在申请界面填写说明，提交审核即可。结论该系统采用Java作为开发语言，SSM作为系统得框架，PC全段采用HTML+Bootstrap+Vue.js,使用MySQL数据库实现对数据的存储，数据可视化查看操作采用Navicat

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MySQL进行处理。以及中期的功能开发和后期对系统功能测试后，表明本系统基本实现了预期目标，并且在实际的运行中，各项功能都能达到用户的需求。本系统具有如下功能：教师角色登录进入系统，在系统中