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摘要：本文根据高校机房预约管理中存在的问题，设计和实现了基于微信公众平台的机房预约管理系统，探索机房预约的移动化和无纸化，尝试改变当前的纸质流转预约方式，为教师预约使用机房提供便利。利用微信这一广泛应用的通讯工具，方便教师及时查询机房占用情况并随时随地提交预约申请，机房管理员进行查看和审批预约申请记录。
关键词：机房预约；微信；微信公众平台；移动化；无纸化
本文引用格式：蓝庆青.基于微信公众平台的机房预约管理系统设计与实现[J].教育现代化,2019,6(44):216-219.
Design and Implementation of Computer Room Reservation Management System Based on Wechat Public Platform
LAN Qing-qing
(School of Science and Art,Zhejiang Sci-Tech University,Shaoxing)
Abstract:According to the problems existing in university computer room reservation management,this paper designs and implements a computer room reservation management system based on Wechat public platform.We explore the mobility and paperless of computer room reservation,and try to change the current paper transfer reservation mode,so as to provide convenience for teachers to book and use the computer room.Using Wechat as a widely used communication tool,it is convenient for teachers to inquire about the occupancy of the computer room in time and submit the application for appointment at any time and anywhere.The computer room administrator can check and approve the application record for appointment.
Key words:Computer room reservation;WeChat;WeChat public platform;Mobility;Paperless
一 引言
实验教学作为人才培养的关键环节，在高等教育中占有非常重要的地位，在提高学生实践动手能力过程中起着不可替代的作用。近年来，各高校都加大了实验室机房建设投入，机房设备也不断扩充和完善，以便让学生有更多机会参与到实践环节中来。与此同时，机房的信息化和科学化管理也越来越受到各高校的重视。如何在计算机网络、移动互联网技术的迅速发展的背景下，利用方便的信息化手段来对机房进行预约管理，改变传统的纸质、手工预约方式，提高工作效率，是一项值得研究和探索的工作。例如有些高校实现了基于B/S模式的机房排课和预约管理系统[1,2]。基于B/S模式的预约系统可以通过互联网随时进行预约[3]，但通常需要在电脑上操作，在当前手机移动终端普遍应用的背景下，仍然不够方便快捷。
有高校实现了基于手机短信服务的实验室预约系统[4]，该种方式需要设计短消息处理软硬件平台，实现过程较为繁琐，并且使用起来不够直观。还有的高校专门开发了用于预约管理的手机App，可以实现较为复杂的功能[5,6]，但开发过程较为复杂，并且用户需要安装App才能使用。有些国外的高校使用了谷歌日历的会议室预约系统来实现房间的预约，但谷歌日历只提供了最基本的预约功能，并且需要有管理员进行专门的维护和管理[7]。
目前，我校的机房预约方面存在过程复杂、信息化程度不高的问题，一是教师不能方便地查询机房的预约占用信息，信息没有做到及时互通和共享，有时存在申请冲突的问题；二是查询预约过程比较繁琐，采用纸质申请单签字盖章流转的方式，教师和管理人员的工作量较大。因此机房资源难以高效率、有序、充分的利用。
二 基于微信公众平台的机房预约管理系统的优势
1.随着移动互联网时代的到来，人们传递信息的手段越来越多样化和方便快捷，其中微信应用更是已经在教师和学生群体实现了全覆盖。很多高校注意到微信在大学生中普及程度非常高，纷纷开始利用微信进行教育和管理工作。利用微信进行机房预约管理，不需要安装额外的专用软件，不增加使用者的负担。
2.信息实时互通共享。教师先利用微信实时查询机房的占用情况，再根据占用情况发送预约申请，大大降低了预约冲突发生的概率。将微信与学校的相关应用系统结合，给教师提供了自助获取数据信息的通道，减少了机房管理员的工作量，促进了机房管理的信息化建设。
三 基于微信公众平台的机房预约管理系统的实现
（一） 机房预约管理系统的设计思路
本系统采用教师申请预约、机房管理员审核的方式进行管理。教师在微信端查询机房的预约占用情况，并据此提交机房预约申请，系统会自动提醒机房管理员有新的预约申请需要审核。机房管理员根据机房预约占用情况进行统筹审核。机房管理员审核后，系统自动通知教师预约成功或预约失败。
1.系统整体架构设计
系统的应用服务程序开发采用了ASP.NET和C#高级语言，数据库采用了SQL Server 2008，前台页面使用了由微信官方设计团队为微信内网页和微信小程序量身设计的WeUI样式库，可以获得和微信原生视觉体验一致的效果，令用户的使用感知更加统一。
2.数据库设计
对于学校现有的机房管理系统数据库，本系统主要用到了教职工信息表和机房预约信息表。教职工信息表主要有教职工ID、姓名等字段；机房预约信息表主要有预约日期、预约课程、机房ID、开始节次、结束节次等字段。新增了微信用户表和预约申请表。微信用户表主要有微信OpenID、教职工ID等字段，作用是将微信用户和教职工信息进行关联；预约申请表的字段和机房预约信息表基本一致，用于存放教职工通过微信进行的机房预约申请。
3.与微信服务器的交互设计
我们的应用程序与微信服务器的交互主要涉及了三个方面：
（1）微信公众号的开发者接入验证 在申请好微信公众号并同意协议成为开发者后，首先需要填写处理业务逻辑的服务器地址、Token参数和EncodingAESKey参数，提交信息后微信服务器将发送一个GET请求到填写的服务器地址URL上，并携带了signature、timestamp、nonce、echostr四个参数，消息处理程序对请求进行校验，将token、timestamp、nonce三个参数进行字典序排序后进行sha1加密，然后将加密后的字符串与signature进行对比，如果相符说明该GET请求来源于微信服务器，则原样返回echostr参数内容，开发者就验证成功了[8]。
（2）获取和刷新全局调用凭证access_token access_token是微信公众号的全局唯一接口调用凭据，调用微信公众号的各个接口时都需要使用access_token。每次从微信服务器获取的access_token有效期为2个小时。为了避免冲突，我们专门设计了独立的用于刷新access_token的应用程序，每隔一个半小时从微信服务器获取一次并写入数据库统一供其他程序使用。
（3）自定义菜单的创建和网页授权自定义菜单均采用了view类型，即用户点击菜单按钮后，微信客户端将会打开在按钮中开发人员预先定义好的网页URL。微信网页授权是通过OAuth2.0机制实现的，我们采用了以snsapi_base范围方式的网页授权，在这种方式下网页是静默授权的，不需要用户同意就可以获取到进入页面用户的OpenID，每个用户对每个公众号有一个唯一的OpenID，因此将OpenID与学校本地机房管理系统的用户绑定后，就可以识别出当前进入微信页面的教师身份信息。
（4）内外网穿透的设计由于学校本地的机房管理系统是部署在内网的，微信服务器不能直接访问，因此我们使用了natapp内网穿透软件，通过在公网和本地运行的Web服务器之间建立一个安全的通道来实现内网穿透。通过natapp软件可以获得一个公网域名，访问此域名会自动映射到内网本地的Web应用服务程序。将此域名配置到微信公众号接口配置信息URL、网页授权回调页面域名、JS接口安全域名，就可以通过微信访问内网的Web应用程序了，如图1所示。
（二） 系统功能概述
1.微信用户与教职工绑定。微信用户首次打开微信公众号的菜单进入用户绑定页面，系统在后台获取用户的OpenID。用户输入教职工信息后，点击绑定按钮后系统首先会验证教职工信息是否是真实的，如果通过验证，则将OpenID与教职工绑定。绑定成功后微信用户再次打开系统页面时无需登录，系统就可以获取到当前的教职工信息。
2.机房占用情况查询。在机房占用情况查询页面，用户可以根据日期查询某个机房的占用情况，如图2所示。教师用微信先进行机房占用情况查询，再进行预约可以大大降低预约冲突的可能性。
3.提交预约申请。教师进入预约申请页面，系统会从教职工信息表中自动查询并填入任课教师、部门、手机号，教师输入课程名称、上课班级、开始周、结束周、星期几、节次、机房号信息，点击提交，则生成了一条待审批的预约申请，等待机房管理员对预约申请进行审核，如图3所示。教师可以查询自己的预约申请状态，状态有待审核、审核通过、退回三种。
4.预约审核机房管理员在预约审核页面查看所有教师的预约申请，并对预约申请进行审核。如果审核通过，管理员需要在机房管理系统中录入预约申请的信息。如果审核未通过，则提示教师审核未通过的原因，教师在预约详情页面可以查看相关信息，如图4所示。
四 结束语
本文开发的基于微信公众平台的机房预约管理系统，尝试将微信这一广泛应用的通讯工具作为机房预约申请的入口，探索实现机房预约的移动化和无纸化，为教师使用机房提供便利，提高机房预约管理服务的质量。下一步的工作是根据教师和机房管理员的使用情况继续完善系统，首先是进一步提高微信预约系统与现有的机房管理系统的集成度，如审批通过的预约申请自动插入到机房管理系统。其次是丰富系统的提示功能，提高系统使用的友好性，充实对教师和管理员进行各类消息提醒。最后是根据需要提供对预约申请记录进行统计和分析的功能。
参考文献
[1]蔡勇，阿依木古丽，陈丽华等.实验室开放网上预约系统的开发与应用[J].实验技术与管理.2010,27(4):97-99.
[2]刘海霞，张亮，成军乐等.机房排课及预约管理系统的设计与实现[J].工业控制计算机.2014,27(10):126-127.
[3]Siti Fatimah,Baharum.A Web-Based Computer Lab Management System:Case Study in Sekolah Kebangsaan Tikam Batu,Sungai Petani[D].Universiti Utara Malaysia,2012.
[4]关静丽，曹荣敏.基于手机短信服务的开放实验室预约系统设计[J].实验室研究与探索.2011,30(2):155-157.
[5]李东炜，刘镇章.基于Android智能手机的实验室预约系统设计[J].实验技术与管理.2012,29(12):196-198,202.
[6]卢少然,李玉峰.基于物联网的实验室预约系统设计与应用[J].电脑编程技巧与维护,2018,400(10):20-22.
[7]Atkinson S,Lee K.Design and Implementation of a Study Room Reservation System:Lessons from a Pilot Program Using Google Calendar[J].College&Research Libraries,2018,79(7):916-930.
[8]苏震巍.微信开发深度解析：微信公众号、小程序高效开发秘籍[M].北京：电子工业出版社，2017.
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