基于微信公众平台的教务管理系统研究和设计_范磊.docx

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1、 学校代码 10459 学 号 或 申 请号 _ 密级 _ 专业硕士学位论文 基于微信公众平台的教务管理系统 研冗和设计 作 者 姓 名 范蠢 导 师 姓 名 石蠢教授 专 业 名 称 软件工程 培 养 院 系 信息工程学院 完 成 时 间 2016年 10月 A thesis submitted to Zhengzhou University for the degree of Master Research and Design of WeChat Based Education Management System By Lei Fan Supervisor: Prof. Lei Shi

2、Software Engineering School of Information Engineering Nov.2016 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研 宂所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研宂作出重要贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。 本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。 根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部 门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅

3、和借阅；本人授权郑州 大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或者其他复制手段保存论文和汇 编本学位论文。本人离校后发表、使用学 位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑 州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。 曰期： /年 /月曰 学位论文使用授权声明 曰期：年 /月 7曰 摘要 随着互联网技术的蓬勃发展和移动通信技术的迅速普及，人类进入了信息 时代，信息技术对人们生活产生了重大的影响。社交、移动、云和信息等力量 的 聚合已成为未来技术平台的基础，而基于微信的应用系统，正契合了 Nexus of Forces理念。通过把社交、移

4、动、云、信息这四方面的特长互相连接并结合起来， 使之成为一个新的力量为我所用，获得较好的效果。 本文针对河南省会计学校的实际情况，利用微信公众平台，开发了一个基 于微信公众平台的教务管理系统。本文主要工作如下 ： （ 1)论文阐述了研究背 景和意义以及国内外研究现状； （ 2)介绍了系统设计实现涉及的技术，包括微 信公众平台、 HTML5技术、PHP语言，提出了基于微信公众平台信息管理系统 的模型和总体框架等； （ 3)详细分析了系统的功能需求、运行环境需求、可靠 性需求、易用性需求、适应性需求、可扩展性需求、安全性需求和可维护性需 求； （ 4)确定了系统的整体架构和功能，给出了系统数据库的

5、概念设计和逻辑 设计； （ 5)完成了对系统两大部分一一教务微信服务平台和后台数据支撑服务 的详细设计。 最后，根据软件工程学理论，对基于微信公众平台的教务管理系统进行了 单元测试、功能测试和负载测试，结果表明系统达到了设计要求。 关键词：微信公众平台，教务管理系统，教务微信服务平台，后台数据支撑服 务 Abstract With the rapid popularization of internet technology and the rapid development of mobile communication technology, humanity has entered th

6、e information age. Information technology has had a major impact on all aspects of peoples daily life. Aggregated social contact, mobile, cloud such information power has become the basis for future technology platform. The application system based on Wechat fits the concept of Nexus of Forcres perf

7、ectly. A better effect could be gained through the combination of the specialities of four areas in social contacts, mobility, cloud and information. Aiming at the actual situation in The Accounting School of Henan Province, we developed an educational management system based on Wechat public platfo

8、rm. The main work is as follows: (1) The paper describes the significance of the background and the status of research in china and abroad; (2)It describes the system design and implementation of the technology involved, including the Wechat public platform, HTML5 technology, PHP language, Informati

9、on Management based Wechat concept, etc ; (3) It contains a detailed analysis of the functional requirements of the system, operating environment demand, demand reliability, ease of use, demand adaptability, scalability requirements, security requirements, and serviceability needs; (4) It determines

10、 the whole framework and functionality of the system, shows the concept of design and logic design of the system database; (5) It completes the design of two parts of the system - the educational management service platform on Wechat and background data to support service. Finally, according to soft

11、ware engineering theory, the education management, which was based on Wechat platform, has run unit test, functional test and load test. The test results show that the system has been running normally. Key word: WeChat, Education Management System , WeChat In the Education Management System , Backgr

12、ound data support services II 目录 顧 . I Abstract . II g 录 . HI 1 绪论 . 1 1.1研究背景 . 1 1.2研究现状 . 2 1.2.1国外研究现状 . 2 1.2.2国内研究现状 . 3 1.3本文主要工作 . 3 1.4本文组织结构 . 4 2相关技术与理论基础 . 6 2.1微信 公众平台 . 6 2.1.1发展历程 . 6 2.1.2帐号类型 . 7 2.1.3工作原理和消息处理机制 . 9 2.2HTML5 技术 . 12 2.3 PHP . 13 2.4 JavaScript. 14 2.5 Java 语言 . 15

13、2.6 SSH 架构 . 17 2.6.1Struts 框架 . 17 2.6.2Spring 框架 . 18 2.6.3Hibemate 框架 . 19 2.7 MySQL 数据库 . 20 2.7.1MySQL 概述 . 20 2.7.2MySQL数据库的特点 . 21 2.8基于微信公众平台的信息管理系统 . 22 2.8.1 Nexus of Forces . 22 2.8.2基于微信公众平台信息管理系统的功能模块 . 23 2.8.3基于微信公众平台信息管理系统总体框架 . 24 III 2.9本章小结 . 25 3需求分析与系统架构 . 26 3.1需求分析 . 26 3.1.1系

14、统需求 . 26 3.1.2系统需求建模 . 26 3.1.3功能需求 . 28 3.1.4其他需求 . 29 3.1.5运行环境需求 . 30 3.2可行性分析 . 31 3.2.1经济可行性 . 31 3.2.2技术可行性 . 31 3.2.3操作可行性 . 32 3.3系统架构 . 32 3.4系统功能描述 . 33 3.5数据库设计 . 34 3.5.1概念设计 . 34 3.5.2逻辑设计 . 37 3.6本章小结 . 42 4基于微信服务号的移动教务系统详细设计 . 43 4.1河南省会计学校教务微信服务平台 . 43 4.1.1申请微信服务号 . 43 4.1.2自定义菜单 .

15、47 4.1.3接收 /回复消息 . 49 4.1.4群发消息 . 55 4.2后台数据支撑服务 . 58 4.2.1用户管理 . 60 4.2.2成绩信息管理 . 59 4.2.3考务信息管理 . 59 4.2.4页面素材管理 . 59 4.3本章小结 . 60 5系统展示与测试 . 61 5.1系统运行展示 . 61 5.1.1关注服务号 . 61 5.1.2教务通知 . 62 5.1.3信息查询 . 65 5.1.4规章制度 . 68 5.2系统测试 . 73 IV 5.2.1系统测试的作用 . 73 5.2.2系统测试的原则 . 74 5.2.3移动系统测试特点 . 74 5.2.4测

16、试内容 . 75 5.3本章小结 . 77 6总结与展望 . 78 6.1总结 . 78 6.2展望 . 78 参考文献 . 80 雜 . 83 个人简历、在学期间发表的学术论文与科研成果 . 84 v 1 绪论 本章主要介绍了基于微信公众平台的管理系统的研究背景，及国内外研究 现状。简要的介绍了论文的主要工作和论文的组织结构。 1. 1研究背景 随着互联网技术的蓬勃发展和移动通信技术的迅速普及，人类进入了信息 时代，信息技术对人们生活的方方面面产生了很大的影响，整个社会都在向信 息化方向转变。信息技术不仅改变了人们的生活方式，也改变了人们的办公方 式。以前用笔和纸作为主要办公工具的时代已一去

17、不复返，计算机和网络在办 公中发挥的作用越来越重要。 教育作为科教新国的重要组成部分，也必须在信息化浪潮中抓住机遇，实 现快速发展。教育部在国家中长期教育改革和发展规划纲要 （ 2010 2020年 ) 中明确指出，我国当前的教育改革和发展是机遇与挑战并存， “ 以教 育信息化带 动教育现代化，破解制约我国教育发展的难题，促进教育的创新与变革，是加 快从教育大国向教育强国迈进的重大战略抉择 ” 。到 2020年， “ 教育管理信息化 水平显著提高 ” ， “ 教育信息化整体上接近国际先进水平 ” ， “ 学校管理信息化应 用广泛普及 ” ，以充分发挥教育信息化 “ 对教育改革和发展的支撑与引领

18、作用 ” 。 在高等学校的日常管理中，教务管理是一项十分重要又非常繁琐的工作。 随着我国教育改革的不断推进，高等学校的在校生人数不断増加，课程设置不 断更新，教学体制不断转变，这一切都对教务管理提出了更高的要求。 智能手 机的迅速普及带动了一大批基于移动操作系统的应用如雨后春笋般 出现。2011年初，腾讯公司推出了一款名为微信的社交软件。经过 5年多的发 展，微信已支持发送文字、表情、图片、语音、视频、位置、链接以及语音和 视频实时对讲。用户可以通过 “ 添加 QQ好友 ” 、 “ 添加手机联系人 ” 、 “ 扫一扫 ” 、 “ 摇一摇 ” 、 “ 附近的人 ” 、 “ 搜号码 ” 、 “ 查

19、找公众号 ” 等多种方式添加好友或关 注微信公众账号，也可以将内容发送给好友或者分享到朋友圈。截至 2016年第 一季度，微信的月活跃账户数达到了 7.62亿，覆盖了超过 90%的中国网民，成 为 中国最具影响力的移动应用软件之一。 2012年 8月，腾讯公司推出了微信公众平台，其宣传口号是 “ 再小的个体， 也有自己的品牌 ” 。随着微信公众平台影响力的扩大，越来越多的明星和媒体进 驻微信公众平台，开设自己的微信公众号，吸引了大量用户的关注，形成了一 个全新的自媒体生态循环。 微信公众平台为开发者提供了丰富的接口，利用这些接口开发者可以在较 短的时间内设计实现一个基于微信公众平台的教务管理系

20、统 2。目前，已有部 分高校开设了自己的教务系统公众账号，为师生提供了更加便捷的服务。 1.2研究现状 1.2. 1国外研究现状 教务管理系统最早起源于上世纪七十年代末的美国。经过三十多年的发 展，目前已经较为成熟。其发展历程可以大致分为如下三个阶段： (1) 单机阶段 20世纪 70年代末到 80年代，英特尔公司推出了 386、 486和奔腾处理器， 计算机硬件价格不断降低，国际商业机器公司推出了供个人使用的计算机，微 型计算机开始出现并逐步得到普及，一些高校开始引入教务管理系统，并逐渐 取代人工管理的模式。 这一阶段的教务管理系统大多是单 机形式的，一台计算机上的教务系统和 另一台计算机上

21、的教务系统互相独立，两者没有联系，没有实现数据的共享与 整合。 (2) 联网阶段 在 20世纪 90年代，随着因特网的出现和快速发展，教务管理系统发生了 翻天覆地的变化。教务系统开始接入网络，并利用网络实现不同计算机之间的 信息共享和协同办公。不同的工作人员都可以按照自己的权限，利用网络访问 数据库中的数据，实现了数据的统一管理和共享。 这一阶段的教务管理系统以现代信息技术为支撑，以共享、交互、协作、 开放为特点，注重数据的共享和不同用户之间的协作，这使得高校教务管理的 工作效率得到了极大地提高。 (3) 多设备阶段 进入 21世纪后，特别是近 5年，智能手机迅速普及，很多原先需要在计算 2

22、机上完成的工作也可以在移动设备上完成，人们的生活和工作方式发生了翻天 覆地的变化。 这一阶段的教务管理系统不再局限于只运行在计算机上，它还可以运行在 平板电脑、智能手机等多种设备上。这使得人们可以随时随地的获取教务系统 的信息 4,实现了高效、快捷地环境的构建。 1.2. 2国内研究现状 我国的教务系统起步较晚，在 20世纪 80年代中期才逐步开始校园信息基 础设施的建设。近些年来，随着中国政府在教育方面不断加大资金投入的力度， 中国高校在信息化建设方面取得了令人瞩目的成果。 我国的教务系统发展大致可以分为如下三个阶段 (1) 第一阶段。这一阶段主要是通过与国外的企业举办展销会、座谈会和 研讨

23、会的方式进行交流，了解国外的先进技术，并通过引进国外的先进设备促 进我国高校教务管理的发展。 (2) 第二阶段。在国务院领导的统筹协调下， 1985年我国的办公自动化专 业领导小组成立。 1986年，办公自动化专家小组成立，专 门从事通信网络、办 公自动化集成技术和接口以及办公自动化软件等领域的研究，并根据专家的意 见，结合我国的实际国情，综合确定了我国办公自动化发展的战略规划和远期 目标，建立了办公自动化的标准，为我国教务管理信息化的发展奠定了基础。 (3) 第三阶段。随着我国信息化建设工作的不断推进，有线和无线通讯网 络在全国基本普及，微型计算机进入各大高校，教务管理信息化的发展进入了 新

24、的阶段 5H7。从小学到大学的各个学校已实现无纸化办公和信息化交流，提高 了工作效率，减少了能源消耗。信息化水平的提高，带动了教务管理信息化水 平 的提高和应用领域的扩展。 1.3本文主要工作 本文的主要工作如下： (1) 杳阅了国内外相关文献，系统阐述了移动教务系统的研究现状和发展 趋势；详细介绍了微信公众平台的发展历程、账号类型、工作原理和消息处理 机制；阐述了基于微信服务号的移动教务系统设计开发中涉及的技术，包括 3 HTML5、 PHPi吾言、 JavaScript、 Java i吾言 、 SSH 架构 、 MySQL 数据库和给出 了基于微信公众平台信息管理系统的模型和总体框架等。

25、(2) 完成了基于微信服务号的移动教务系统的需求分析和可行性分析，包 括功能需求、可靠性需求、易用性需求、适应性需求、可扩展性需求、安全性 需求、可维护性需求和运行环境需求的分析，确定了整个系统的架构，给出了 系统的功能描述及数据库的概念设计和逻辑设计过程。 (3) 完成了基于微信服务号的河南省会计学校移动教务系统教务微信服务 平台和后台数据支撑服务的详细设计，包括申请微信服务号的过程、自定义菜 单、接收 /回复消息、群发消息以及用户管理模块、考试信息管理模块、成绩管 理模块、文章管理模块的详细设计。 (4) 展示了系统主要功能的运 行界面，给出了系统运行情况的截图，并完 成了系统测试，测试结

26、果表明，系统运行正常，达到了设计要求。 (5) 对论文的工作进行了总结和展望。 1.4本文组织结构 论文共分为六章，每章的主要内容如下： 第一章绪论。对论文的背景和意义、移动教务系统的整体综述、国内外研 究现状、目标以及论文的工作内容进行了描述，对论文相关工作的意义进行了 阐述。 第二章相关技术介绍。主要对基于微信服务号的河南省会计学校移动教务 系统设计实现所涉及到的技术进行详细的介绍，并提出了系统的模型和总体框 架，。 第三章需求分析与系统架构。完成了基于微信服务号的移动教务系统的需 求分析和可行性分析，给出了系统的整体架构，确定了系统的功能，完成了移 动教务系统的数据库设计。 第四章基于微

27、信服务号的移动教务系统详细设计。在基于微信服务号的移 动教务系统需求分析的基础上完成了对系统两大部分一一教务微信服务平台和 后台数据支撑服务的详细设计。 第五章系统展示与测试。展示了基于微信服务号的河南省会计学校移动教 务系统的运行界面，给出了系统主要功能运行情况的截图，并根据根据软件工 4 程学理论，对系统进行测试，单元测试、功能测试和负载测试表明，系统运行 正常，达到了设计要求。 第六章总结与展望。对本文的主要工作进行了总结，对今后的研究工作进 行展望。 5 2相关技术与理论基础 本章对系统涉及的技术进行了介绍，其中 2.1 2.3节介绍了教务微信服务 平台的涉及的技术， 2.4 2.7节

28、介绍了后台数据支撑服务涉及的技术， 2.8节提 出了基于微信公众平台信息管理系统的模型和总体框架。 2. 1微信公众平台 2. 1. 1发展历程 2011年 1月，腾讯公司推出了一款移动应用软件 微信 （ WeChat)。 经过 5年多的发展，微信已支持发送文字、表情、图片、语音、视频、位置、 链接以及语音和视频实时对讲。用户可以通过 “ 添加 QQ好友 ” 、 “ 添加手机联系 人 ” 、 “ 扫一扫 ” 、 “ 摇一摇 ” 、 “ 附近的人 ” 、 “ 搜号码 ” 、 “ 查找公众号 ” 等多种方 式添加好友或关注微信公众账号，也可以将内容发送给好友或者分享到朋友圈。 截至 2016年第一

29、季度，微信的月活跃账户数达到了 7.62亿，覆盖了超过 90%的 中国网民，成为中国最具影响力的移动应用软件之一。 腾讯公司对微信的定位不仅仅是一款连接人与人的即时通信工具，它还试 图基于微信搭建一个平台，建立一个开放体系，最终实现 “ 微信是一个生活方 式 ” 的愿景。 2012年 8月，腾讯公司推出了微信公众平台 1112 (WeChat public platform)， 其宣传口号是 “ 再小的个体，也有自己的品牌 ” 。随着微信公众平台影响力的扩 大，越来越多的明星和媒体进驻微信公众平台，开设自己的微信公众号 吸引了大量用户的关注。同年 11月，微信公众平台逐步开放第三方接口，公众

30、号完成微信认证后可以获得接口，这极大地推动 了轻应用 （ LlghtAPP)的发展。 2013年 3月，微信公众平台提供了自定义菜单的功能，企业用户可以在完 成认证后自定义公众号的一级和二级菜单。同年 8月，微信 5.0版正式发布，微 信公众平台的账号被进一步划分为两大类：订阅号和服务号。同年 10月，新版 微信公众平台正式投入使用，腾讯公司推出了新版微信认证，通过认证的用户 可以获得更加开放的高级接口。 2014年春节前夕，腾讯公司推出了微信红包，受到了用户的广泛欢迎，微 6 信支付开始大举占领移动端。同年 5月，腾讯公司推出了微信小店，基于服务 号的微信小店实现了移动电商的跨越。同年 9月

31、，微信企业号上线，微信公众 平台的账号从两大类变为三大类：订阅号、服务号和企业号。同年 9月，卡券 功能上线，通过资质审核的商户可以获得卡券制作、管理、投放的权限，它是 “ 微信卡包 ” 的重要组成部分，成为连接商户与消费者的新渠道。 2015年 7月，腾讯公司推出了微信公众平台手机版公众号的管理员 可以在 “ 公众号安全助手 ” 上查收用户消息、评论和赞赏。同年 3月，腾讯公 司推出了全新的客服功能，提供实时回复用 户咨询、自动回复、客服数据统计 等能力，并支持多人同时为一个公众号提供客服服务，更好地满足了公众号的 客服需求。 2. 1.2帐号类型 微信公众平台的账号分为三大类：订阅号、服务

32、号和企业号，三类公众号 分别享有不同的功能和开发接口权限。用户在注册时，要慎重考虑并选择注册 帐号的类型，一旦确定并注册成功后则不能再修改其帐号类型。 订阅号是以个人和媒体为对象提供的新型信息传播方式，旨在与读者方构 建良好的沟通与管理模式。订阅号可分为普通订阅号和认证订阅号，它们的区 别在于：首先，认证号的申请手续比普通号更加规范，认证 订阅号大多针对企 业，企业必须提供关于申请主体资质的真实材料并标识贴名称，而且还需缴纳 300元 /次的费用，使用微信（企业订阅号 ） 或微博（个人订阅号 ） 认证的方式 来认证帐号。其次，认证订阅号可以申请自定义菜单（只限企业订阅号），而普 通号没有这项功

33、能。 服务号为政府机关、企事业单位和其它法人组织提供强大的业务服务和用 户管理能力。服务号也分为普通号与认证号，它们的区别有：首先，服务号的 认证需提供申请主体资质的真实材料并标识贴名称并缴纳一定费用，并使用微 信认证的方式来认证帐号。其次，认证服务号可以使用所有 高级接口并开通过 微信支付功能，普通号则没有。 企业号是为企业及其它组织提供的移动应用入口，旨在实现生产、管理、 协作、运营的移动化，用户通过企业号可提高信息发布与触及的效率、简化管 理流程、提升组织协同运作效率；与订阅号和服务号不同，微信企业号仅面向 企业内部员工，在申请企业号时需要提供营业执照或组织机构代码证、运营者 7 身份证

34、明以及运营授权等信息；同时，企业号只有通信录成员才可关注，确保 企业内部信息的安全；每个企业号可根据业务需要配置多个类似服务号的应用， 授权给相应的企业成员使用。 订阅号、服务号、企业号这三类公众帐号都依托于微信公众平台运行 2 ， 都需要运营者通过微信官方的注册和审核方可使用，它们三者之间的区别如表 2.1所示 表 2.1订 阅号、服务号和企业号的区别 账号类型 订阅号 服务号 企业号 业务介绍 为媒体和个人提供全 新的信息传播方式， 构建更好的沟通模式 为企业和组织提供更强 大的服务能力，帮助企业 建立全新的公众号服务 平台 为企业和组织建立员工、 合作伙伴及企业信息系 统之间的连接 适用

35、人群 个人和组织 不适用 于个人 企业、政府 -和其他组织 功能权限 普通订 阅号 认证订阅 号 普通服务 号 认证服务 号 普通企业 号 认证企业 号 消息显示 在好友对 话列表中 V V V V 消息显示 在 “ 订阅 号 ” 文件夹 中 V V 每天最多 群发 1条消 息 V V 每月最多 群发 4条消 息 V V 无限制群 发 V V 禁止转发 保密消息 V V 8 关注时需 要验证身 份 V V 基本的消 息接收 /回 复接口 V V V V V V 自定义菜 单 V V V V V V 定制应用 V V 高级接口 部分支持 V 部分支持 微信支付 商户功能 V 如果主要利用公众号发送消息，以达到宣传的效果，可以选择申请订阅号， 典型案例有央视新闻订阅号（微信号： cctvnewscenter)、 新浪新闻订阅号（微信 号： xinlang-xinwen)等；如果