实验室信息化管理微信小程序的设计

陈少龙，张 凡

(湖北理工学院 a.外国语学院,b.科研处，湖北 黄石 435003)

实验教学是高校培养创新型人才的重要环节，如何打破传统的实验室管理方式，提高实验室管理水平已成为亟需解决的问题[1-2]。以湖北理工学院外国语学院实验室为例，截至2021年底，学院共有14间实验室，共计1 200余件电脑设备，每间实验室配备2个实验本，即课堂签到本和设备故障处理本，供课程签到和报修故障设备。据统计，2018—2021年实验室工作人员对每台设备年均排查多达20余次，年均设备故障率仅为2.1%。实验室的检修次数多、工作量大、耗时长、工作效率低且纸质材料不方便统计和长期保存[3]，因此迫切需要一款智能化工具来辅助工作人员完成实验室管理工作[4-5]。

基于此，设计开发一款实验室信息化管理助手微信小程序[6-7]，设备报修、课程签到等均可在线上实时操作，方便快捷，为高校实验室信息化建设提供了新方法和新思路。

1.1 小程序框架

小程序前端框架主要分为视图层和逻辑层，共有json，wxml，wxss和js 4类代码文件。视图层主要负责展示呈现，由wxml页面结构文件、wxss页面样式文件和json页面配置文件组成。逻辑层又称为AppService，负责小程序的行为动作，由js脚本文件构成。逻辑层将数据处理后发送给视图层，同时接收视图层的事件反馈；
视图层将逻辑层的数据展示到界面，同时将视图层的事件发送给逻辑层[8]。

小程序前端页面除上述4类代码文件外，还包括utils，images，sitemap.json等文件夹，用以支撑小程序前端页面呈现。其中，utils文件夹存放公共js代码，方便不同页面直接调用，images文件夹通常存放静态图片，sitemap.json用来配置小程序并使其页面被微信索引[8]。

1.2 小程序云开发

云开发能力主要包括云数据库、云存储、云函数和云调用。云数据库是一个json数据库，每条记录均为json格式。云存储是一块存储空间，通过云函数可完成前端文件上传到云存储及云存储文件下载到前端等操作。云函数是一段运行在云端的后端代码，由开发者在开发工具中创建编写完成后，一键上传部署即可运行。云调用是利用小程序开放接口的能力，调用定义在云端的云函数。相比于传统开发模式，云开发具有开发高效、成本低、开发者上手容易、登录逻辑简单、服务稳定、数据安全等优点[6]。

2.1 架构设计

高校实验室信息化管理助手微信小程序的架构主要分为前端、后端和前后端交互。前端主要包括小程序UI、展示层的模板引擎渲染、业务层模块等。其中，小程序业务层主要包括设备报修、教学签到和用户信息3个模块。设备报修模块主要包含填报设备故障报修单、查看个人设备报修记录、查看某一设备报修详细信息、管理员查看和处理等功能。教学签到模块主要包含填报课堂签到单、查看课堂签到记录、查看某一签到详细记录、根据某课程签到记录再签一次等功能。用户信息模块主要包含用户登录授权、查看个人信息、完善个人信息等功能。后端主要指云服务器端的数据存储，包括云数据库、云函数和云存储。前后端数据交互主要通过wx.cloud进行，前端通过wx.cloud.callFunction发送Post或Get请求，更新或访问云服务器端数据，后端通过Promise机制将前端需要的数据返回，前端根据返回内容呈现相应页面。

2.2 业务流程设计

用户进入小程序后，访问云数据库，判断是否存在该用户信息，若存在可直接在小程序中完成设备报修和教学签到。若用户首次登录，需授权小程序获取微信昵称、头像等信息，并将信息写入云数据库，同时完善个人信息后才能进行设备报修和教学签到等操作。

用户发现设备故障后，可进入小程序填报并提交故障信息，管理员核实并处理故障信息后在小程序中给出反馈，具体报修进度可进入“我报修的故障”模块中查看。

用户进入小程序填写课堂签到信息时，若此课程通过小程序进行签到过，可直接根据已有签到信息选择“再签一次”并提交，具体签到情况可进入“我的教学签到”模块中查看。小程序各模块的业务流程如图1所示。

(a) 我的信息模块 (b) 设备报修模块 (c) 教学签到模块

2.3 数据库设计

根据系统功能需求构建实体关系模型，即数据库E-R图。根据E-R图，设计数据库表，分别为用户信息表、课堂签到表和设备报修维护表。以设备报修维护表为例，列出其在数据库中的字段名、字段属性，并对字段进行解释说明。小程序的数据库E-R图如图2所示。设备报修维护表详细信息见表1。

图2 小程序的数据库E-R图

表1 设备报修维护表详细信息

续表

点击“实验室信息化管理助手”小程序后，即可显示小程序首页信息，此时在首页js文件的onload函数中调用云函数login，获取云数据库user中的用户信息，若返回值is_in_database为1，则将返回的个人信息写入到全局变量app.globalData中，用户便可进行“设备报修”“课程签到”和“查看我的信息”等操作。用户若遇到问题还可在首页中快速寻求技术团队的帮助，向技术老师打电话或发消息请求支援。

3.1 设备报修模块

1)填报“设备故障报修”。用户切换到设备报修模块，系统首先判断全局变量user_id是否为空。若为空，则提示未授权登录，并提示用户在“我的信息”中授权登录；
若user_id不为空，用户可填写设备故障信息，包括教室编号、设备编号、设备名称、故障说明、添加故障图片等，同时获取系统时间，在formSubmit函数中提交。系统调用云函数add_repairedInformation，将故障信息写入云数据库repair_computer，并清空当前提交的页面信息，以防用户重复提交。

2)查看“我报修的故障”。用户若需查看个人报修情况，可切换至“我报修的故障”页面，访问云数据库repair_computer，获取用户user_id下所有的报修故障列表，并按照设备报修状态、故障提交时间排序呈现。若需查看某条报修信息，点击“设备名”和“故障说明”，通过options参数将此条报修id传至myd_index.js页面，在页面中调用云函数get_repairDetail，获取详细记录，并在“查看详情”页面中呈现。

3)“查看详情”。用户提交的故障信息推送至管理员后，管理员可通过访问云数据库repair_computer查看故障状态status为“false”的故障信息。选择一条未处理的故障信息，在onLoad中访问云数据库repair_computer，对故障进行查看和处理，并在unrepairedDetail页面中填写处理状态，给出处理反馈意见，通过formSubmit提交。处理提交后，用户可在“我报修的故障”中再次查看该条记录的详细故障信息，此故障状态变为“已处理”。

3.2 教学签到模块

1)填报“课堂教学签到”。用户切换到“教学签到”模块，系统首先判断全局变量user_id是否为空。若为空，则提示未授权登录，并提示用户在“我的信息”中授权登录；
若user_id不为空，则获取用户角色role_value值，待值为teacher，方可填写签到信息，否则提示无权进行教学签到。用户可在“课堂教学签到”模块填写课程名称、教室编号、课堂节次、应到人数、实到人数、课堂开始周次和当前签到周次等，同时获取系统签到时间和当前学期，并通过formSubmit函数提交。系统调用云函数add_signInformation，将签到信息写入到云数据库teach_sign_in中，并清空已提交的页面信息，以防重复提交。

2)查看“我的教学签到”。用户若需查看个人签到情况，可切换至“我的教学签到”页面，访问云数据库teach_sign_in，获取用户user_id下的所有签到信息，并按照签到时间降序排列。若需查看某条签到信息，点击该条签到信息，通过options参数将此条课程签到id传至msd_index.js页面，在页面中调用云函数get_ myBeforeSignIn，获取该签到课程的详细记录，并在“查看签到详情”页面中呈现。

3)根据已有课程信息再签一次。若某课程已在系统中有签到记录，用户可直接查看该课程签到记录，并在记录中点击“再签一次”按钮，通过wx.reLaunch跳转到签到页面，并传递该签到id值。signIn.js页面通过observers获取传过来的signId值若不为空，则直接调用云函数get_ myBeforeSignIn，获取此签到id对应的签到信息，并写入到文本框中。用户根据实际情况修改实到人数和当前签到周次后，提交即可产生此次签到记录。

3.3 “我的信息”模块

1)登录授权。用户首次进入小程序时，需切换到“我的信息”模块进行授权登录。若在“我的信息”模块页面onLoad中is_in_database值为0，则呈现登录按钮。用户点击“登录”按钮，调用wx.getUserProfile函数，弹出授权框询问用户是否允许授权小程序获取该用户微信昵称、微信头像等信息；
若用户拒绝授权，将无法使用小程序基本功能；
若用户选择允许，则调用云函数add_userInfo写入到云数据库user中，并更新用户全局变量值。

2)查看和完善“我的信息”。通过wx.getUserProfile函数授权获取的用户信息不全、部分信息缺失时，需进入“完善我的信息”模块，填写用户姓名、角色、工号或学号以及联系方式等，点击“提交”按钮，通过云函数updata_userInfo更新云数据库user表。用户数据更新后，可进入“查看我的信息”模块，在页面onLoad中访问云数据库user，获取用户信息并呈现。

根据《智能移动终端应用软件(APP)技术要求》(GB/T 37729—2019)，从性能、功能、易用性、UI界面、权限和兼容性几方面对小程序展开测试。

1)性能测试。采用微信小程序官方提供的性能分析工具对小程序的性能、体验和最佳实践进行详细测试，评分结果可在微信开发者工具Audits中查看。性能测试得分100，测试12项，通过12项。体验得分90，测试5项，通过4项，没通过1项，主要原因是文字颜色与背景颜色搭配较差，两者颜色过于接近。最佳实践得分80，测试10项，通过7项，没通过3项，主要原因是发现使用了废弃接口、存在未绑定在WXML的变量传入setData，wxss的覆盖率较低，存在大量未使用的样式。总体得分98，小程序性能良好，但还需要根据测试分析结果进一步优化，增强用户的体验感。

2)功能测试。小程序功能测试结果与功能设计描述文档一致、不含隐藏功能。当终端断网、电话接入等需要中断或挂起微信时，小程序未对终端产生破坏性影响。在通信信号不稳定、切换网络等环境下运行，小程序各业务功能均正常。可随时停止或退出，反复操作使用，微信未出现异常，功能良好。

3)易用性测试。小程序易用性测试良好，支持中文用户界面，按钮未出现点击无反应、报错等问题，界面未出现模糊、拉伸变形等现象。标签与内容关联，切换标签时，内容随之切换，无空白页面。软件界面易操作，菜单层次最多3层，界面均有退出、返回按钮。小程序无用户操作手册，无广告信息推送，无字体调节和界面调节功能。

4)UI界面测试。小程序导航直观，各控件操作方式一致，页面标签风格统一，字体、字号、格式和规范均一致，页面图片清晰、尺寸一致、配色合理，无敏感性词汇、关键词、敏感图片等内容，可以根据需要对不同窗口尺寸进行UI适配。

5)权限测试。小程序权限测试良好，在用户未登录时，点击各业务模块均弹出请授权登录。用户授权登录后，可正常使用各业务模块。同一微信号在不同手机微信端登录，所能查看的数据和操作的各业务模块均相同。

6)兼容性测试。小程序调试基础库版本为2.20.2，支持Android端/IOS端8.0.14及以上版本，基本覆盖Android和IOS主流版本系统，但目前尚不支持MacOS和Windows版本。

设计开发了一款高校实验室信息化管理助手微信小程序，性能、功能、易用性、UI界面、权限和兼容性测试结果良好，可在高校实验室投入使用。但是，小程序在应用中也存在一些问题，如签到数据和维护数据未能导出为EXCEL格式文件，无法进行教室预约等，需在应用过程中不断完善，以实现实验室的数字化、信息化管理。

猜你喜欢 页面程序数据库 刷新生活的页面保健医苑(2022年1期)2022-08-30答案动漫界·幼教365(中班)(2021年4期)2021-05-23试论我国未决羁押程序的立法完善人大建设(2019年12期)2019-05-21“程序猿”的生活什么样瞭望东方周刊(2017年42期)2017-12-05英国与欧盟正式启动“离婚”程序程序环球时报(2017-03-30)2017-03-30数据库财经(2017年2期)2017-03-10数据库财经(2016年15期)2016-06-03数据库财经(2016年3期)2016-03-07数据库财经(2016年6期)2016-02-24创卫暗访程序有待改进中国卫生(2015年3期)2015-11-19

推荐访问:信息化管理 实验室 程序