基于微信小程序的非煤礦山企業(yè)安全培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

何笑笑，胡章地，胡雅文，張 勁，胡文軍，胡大順

（1.武漢工程大學(xué)資源與安全工程學(xué)院，湖北 武漢 430073；2.黃岡市安全生產(chǎn)執(zhí)法支隊(duì)，湖北 黃岡 438000；3.湖北大楚注冊(cè)安全工程師事務(wù)所有限公司，湖北 武漢 430070；4.華新水泥（赤壁）有限公司，湖北 赤壁 437300）

1.引言

近年來，越來越多的人使用智能手機(jī)，而微信小程序是一種不用安裝下載就可使用即用戶用完即走，隨時(shí)可用的應(yīng)用，再加上它的成本低，具有較好的用戶體驗(yàn)，受到廣大客戶的喜歡[1]。

對(duì)于非煤礦山培訓(xùn)安全教育，傳統(tǒng)的培訓(xùn)方式受到地域和時(shí)間的限制，往往花費(fèi)大量的人力物力，但卻達(dá)不到針對(duì)性的學(xué)習(xí)的目的。利用微信小程序平臺(tái)的獨(dú)特性、功能性強(qiáng)等突出特點(diǎn)，開發(fā)一個(gè)能在線上進(jìn)行人員培訓(xùn)和組織考試的系統(tǒng)，不僅減少集中培訓(xùn)的時(shí)間，節(jié)約培訓(xùn)經(jīng)費(fèi)，還提高了培訓(xùn)效率。

2.系統(tǒng)目標(biāo)

為提高非煤礦山企業(yè)安全培訓(xùn)的質(zhì)量，測(cè)試員工掌握知識(shí)的程度，本文借助微信小程序平臺(tái)設(shè)計(jì)企業(yè)安全培訓(xùn)系統(tǒng)。用戶能夠在手機(jī)端和電腦端使用，在手機(jī)端，用戶無需安裝卸載只需搜索該系統(tǒng)的名字就可使用，若用戶將其置頂，使用完小程序后，下次使用時(shí)，只需下拉就會(huì)出現(xiàn)使用過的小程序。在PC 端，用戶只需掃該系統(tǒng)的二維碼就可使用，具有較好的用戶體驗(yàn)。

3.系統(tǒng)功能

本系統(tǒng)包括安全監(jiān)管部門管理員、企業(yè)管理員和企業(yè)學(xué)員三部分，學(xué)員部分主要實(shí)現(xiàn)了學(xué)員注冊(cè)、學(xué)員登錄、在線學(xué)習(xí)、在線練習(xí)、學(xué)習(xí)記錄、在線考試、查看資訊，企業(yè)管理員主要實(shí)現(xiàn)了企業(yè)注冊(cè)、企業(yè)管理員登錄、查看資訊（系統(tǒng)簡(jiǎn)介、政策法規(guī)、新聞動(dòng)態(tài)、最新動(dòng)態(tài)、培訓(xùn)學(xué)習(xí)），以及在后臺(tái)對(duì)學(xué)員信息進(jìn)行管理、查詢學(xué)員的考試狀態(tài)和成績(jī)。安全監(jiān)管部門管理員主要審核學(xué)員信息，發(fā)布資訊，以及在后臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)注冊(cè)的審核、對(duì)企業(yè)和崗位的管理、以及學(xué)員考試科目、題庫(kù)、試卷、成績(jī)和考核的管理。非煤礦山安全培訓(xùn)教育系統(tǒng)的功能模塊主要包括員工信息管理、個(gè)人中心、新聞資訊管理、課程管理、在線學(xué)習(xí)、在線練習(xí)和在線考試7 個(gè)模塊[2]。

3.1 員工信息管理模塊

企業(yè)員工要包括：超級(jí)管理員和各部門管理員和普通員工，超級(jí)管理員進(jìn)行企業(yè)注冊(cè)，注冊(cè)時(shí)，需要通過短信驗(yàn)證，在短信驗(yàn)證通過后，方可完成注冊(cè)，安全監(jiān)管部門管理員審核通過后，用賬號(hào)密碼登錄系統(tǒng)前臺(tái)即可進(jìn)入該系統(tǒng)，超級(jí)管理員主要負(fù)責(zé)分配各部門管理員的權(quán)限。各部門管理員得到權(quán)限后可以添加、刪減各部門的學(xué)員，完成添加后給員工分配賬號(hào)和初始密碼。

3.2 個(gè)人中心模塊

員工登錄自己的賬號(hào)和密碼進(jìn)入該系統(tǒng)，可查看自己的詳細(xì)信息，并可對(duì)自己的信息進(jìn)行修改，以及查看考試成績(jī)。

3.3 新聞資訊管理模塊

新聞資訊在本系統(tǒng)的首頁(yè)，主要包括系統(tǒng)簡(jiǎn)介、政策法規(guī)、新聞動(dòng)態(tài)、最新動(dòng)態(tài)、培訓(xùn)學(xué)習(xí)，主要通過文字、圖片和視音頻等形式展示、顯示標(biāo)題名稱、正文內(nèi)容、發(fā)布時(shí)間和瀏覽次數(shù)等。后臺(tái)管理員可增刪修改和發(fā)布資訊內(nèi)容，從而使該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的針對(duì)性和操作性。

3.4 課程管理模塊

安全監(jiān)管部門管理員在后臺(tái)增減修改課程信息，分為公共課和企業(yè)不同部門課程，并對(duì)學(xué)習(xí)資料進(jìn)行管理，供學(xué)員在線學(xué)習(xí)。

3.5 在線學(xué)習(xí)模塊

安全監(jiān)管部門管理員根據(jù)企業(yè)注冊(cè)時(shí)的企業(yè)類型（尾礦、地下、露天）以及每年年末安全培訓(xùn)和學(xué)員每次考試情況，添加適合企業(yè)的課程并發(fā)布課程，各部門管理員根據(jù)崗位需求選取學(xué)習(xí)課程，課件類型主要是PPT、講義、視頻、音頻等方式，習(xí)題根據(jù)每道題的難易程度設(shè)置答題時(shí)間并限制答題次數(shù)，保證所有人都有認(rèn)真學(xué)習(xí)。企業(yè)學(xué)員選擇在線學(xué)習(xí)，查看課程列表進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)記錄可在個(gè)人中心中查看。

3.6 在線練習(xí)模塊

安全培訓(xùn)教育學(xué)習(xí)是學(xué)員自行在課程中自主選課，隨機(jī)練習(xí)、模擬考試、強(qiáng)化訓(xùn)練，以加強(qiáng)對(duì)業(yè)務(wù)知識(shí)的掌握。各級(jí)管理員通過在后臺(tái)觀看學(xué)員在線選課的方式為每次參培的員工添加培訓(xùn)課程，員工可根據(jù)各自賬號(hào)下載對(duì)應(yīng)課件進(jìn)行學(xué)習(xí)[3]。

3.7 在線考試模塊

安全監(jiān)管部門管理員發(fā)布考試信息，學(xué)員接收考試信息，提交個(gè)人信息參加考試，在線考試時(shí)，考試頁(yè)面提供計(jì)時(shí)功能、設(shè)置考試截止時(shí)間，若考生超時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)交卷，從而更好地了解學(xué)員考試時(shí)間以及查看考核統(tǒng)計(jì)[4]。

4.題庫(kù)及試卷出卷方案

本題庫(kù)題型：?jiǎn)芜x題（題庫(kù)中有3-4 個(gè)選項(xiàng)的為單選題）；判斷題（題庫(kù)中僅有兩個(gè)選項(xiàng)的為判斷題）。一份考卷中單選題與判斷題可視具體情況按一定比例（70%、30%或60%、40%）分別抽取或者由系統(tǒng)隨機(jī)抽取。

各子題庫(kù)的考試范圍如下(共2721 題)：Q1 公共基礎(chǔ)題庫(kù)[375 題]（安全生產(chǎn)和職業(yè)衛(wèi)生基本法規(guī)、規(guī)范題庫(kù)）、Q2 礦山爆破作業(yè)崗位題庫(kù)[258 題]、Q3 礦山機(jī)電作業(yè)崗位題庫(kù)[83題]、Q4-1 露天礦安全管理人員（法規(guī)、規(guī)范與管理）題庫(kù)[359題]、Q4-2 尾礦庫(kù)安全管理人員（法規(guī)、規(guī)范與管理）題庫(kù)[309題]、Q5 露天礦山采裝運(yùn)作業(yè)崗位題庫(kù)[231 題]、Q6 尾礦庫(kù)尾礦作業(yè)崗位題庫(kù)[67 題]、Q7 地下礦山安全管理人員（法規(guī)、規(guī)范與管理）題庫(kù)[460 題]、Q8 地下礦山現(xiàn)場(chǎng)操作崗位題庫(kù)[669題]（Q8-1 金屬非金屬地下礦山現(xiàn)場(chǎng)操作各崗位（地下礦山采掘作業(yè)崗[177 題]、Q8-2 地下礦山提升運(yùn)輸崗[111 題]、Q8-3地下礦山通風(fēng)作業(yè)崗[142 題]、Q8-4 地下礦山支護(hù)作業(yè)崗[132題]、Q8-5 地下礦山排水作業(yè)崗[107 題]）安全要求）、Q9 涉煤礦山安全監(jiān)測(cè)檢查崗位題庫(kù)[193 題]。

本題庫(kù)考慮4 種金屬非金屬礦山企業(yè)：金屬非金屬露天礦山、金屬非金屬地下礦山、尾礦庫(kù)、涉煤非煤礦山。各企業(yè)考題方案綜合考慮確定各題庫(kù)試題所占比例，比如：露天礦山安全管理人員考題（共100 題）=35%（Q1）+45%（Q4-1）+10%Q5+5%（Q2）+5%（Q3）；露天礦山采裝運(yùn)作業(yè)人員考題（共100 題）=35%（Q1）+20%（Q4-1）+45%（Q5）。

5.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

操作系統(tǒng)：微信APP；開發(fā)環(huán)境：微信開發(fā)者工具；編程語(yǔ)言：Node.js；數(shù)據(jù)庫(kù)：云數(shù)據(jù)庫(kù)。

本小程序開發(fā)平臺(tái)為穩(wěn)定版Stable Build1.02.2004020 Windows 64 微信開發(fā)者工具，采用Node.js 和JavaScript 編程語(yǔ)言，系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)使用的是小程序自帶的框架、組件和API。

5.2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用的是C/S 架構(gòu)，將開發(fā)好的系統(tǒng)傳到微信服務(wù)器上，服務(wù)器采用的是云平臺(tái)服務(wù)器，用戶便可在手機(jī)端和電腦端使用。系統(tǒng)體系分為三層：前端展示層、邏輯層和數(shù)據(jù)持久層。前端展示主要是向用戶展示系統(tǒng)界面，邏輯層主要是服務(wù)器端提供WEB 通信和邏輯處理，數(shù)據(jù)持久層是用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的[5]?？蛻舳酥饕怯汕岸苏故緦訕?gòu)成，當(dāng)新建一個(gè)項(xiàng)目時(shí)，小程序會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建app.json，app.wxml，app.js，放在項(xiàng)目的根目錄下，app.js 主要是負(fù)責(zé)小程序的邏輯，app.json 主要是負(fù)責(zé)小程序的公共配置，app.wxss 主要負(fù)責(zé)小程序公共式樣。一個(gè)程序頁(yè)面由四個(gè)文件組成，js 負(fù)責(zé)頁(yè)面的邏輯；wxml 負(fù)責(zé)頁(yè)面的邏輯；json 負(fù)責(zé)頁(yè)面配置；wxss 負(fù)責(zé)頁(yè)面樣式表[6]。開發(fā)者按以上邏輯完成前端開發(fā)，服務(wù)器完成與客戶端的Web 通信功能。每個(gè)微信小程序需要事先設(shè)置通訊域名才能完成服務(wù)器域名配置，小程序只可以跟指定的域名進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，將不同的結(jié)果返回給客戶端[7]。系統(tǒng)開發(fā)完畢，用戶可在手機(jī)微信上搜索該系統(tǒng)進(jìn)行使用，管理員也可進(jìn)入管理后臺(tái)，點(diǎn)擊“工具”中的“生成小程序碼”便可獲得該系統(tǒng)的二維碼，通過分享二維碼，用戶就可在電腦端用微信掃該系統(tǒng)的二維碼進(jìn)行登錄使用。

5.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

與平時(shí)操作的MySQL 不同，小程序中的云數(shù)據(jù)庫(kù)不要求固定的字段，直接根據(jù)自己的需要選擇合適的字段類型和最大長(zhǎng)度，確定表和表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系?？紤]非煤礦山安全培訓(xùn)教育系統(tǒng)中信息繁多，通過云數(shù)據(jù)庫(kù)使用和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，提高后期開發(fā)效率[8]。

5.4 系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)

微信小程序是以唯一appid 標(biāo)識(shí)身份，不同小程序擁有不同的appid，從而避免惡意開發(fā)者偽造小程序APP，用戶登錄該系統(tǒng)需通過手機(jī)號(hào)+動(dòng)態(tài)驗(yàn)證碼才能登錄，保證該系統(tǒng)的安全性[9]。該小程序是借助微信平臺(tái)運(yùn)行的，小程序不允許調(diào)整到外部網(wǎng)站，也不允許放鏈接。小程序發(fā)布前會(huì)對(duì)小程序進(jìn)行審核，保證該系統(tǒng)的真實(shí)可靠。該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)在云數(shù)據(jù)庫(kù)中的，不需要借助第三方平臺(tái)，保證小程序本地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全性。該系統(tǒng)的掃碼功能是依賴微信APP 的原生的掃碼功能，生成小程序特定頁(yè)面的直達(dá)二維碼，是通過小程序（公眾號(hào)）私有的APPID 和appsecret 請(qǐng)求得到，攻擊者無法獲知到該信息偽造生成二維碼，從而保證該系統(tǒng)的整體安全性。

6.結(jié)語(yǔ)

本文在微信小程序和云數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，用Node.js 語(yǔ)言，設(shè)計(jì)出具有不同功能的模塊[10]，系統(tǒng)能有效地對(duì)企業(yè)學(xué)員進(jìn)行安全知識(shí)培訓(xùn)并對(duì)他們進(jìn)行線上考試檢查和考核他們對(duì)安全知識(shí)的掌握情況，既能減少集中培訓(xùn)的時(shí)間，節(jié)約培訓(xùn)經(jīng)費(fèi)，同時(shí)又提高了培訓(xùn)效率，提高煤礦職工的安全知識(shí)，降低工作中的安全風(fēng)險(xiǎn)。在系統(tǒng)的研究和開發(fā)過程中得出了以下結(jié)論：用戶無需安裝卸載就可使用該系統(tǒng)，這不僅節(jié)約下載時(shí)間和流量，還不占用桌面空間。比其他網(wǎng)站培訓(xùn)、線下培訓(xùn)相比，該系統(tǒng)開發(fā)難度和維護(hù)成本更低且極易推廣。該系統(tǒng)試題設(shè)計(jì)針對(duì)性強(qiáng)，手機(jī)端和PC 端兩種學(xué)習(xí)方式，方便用戶使用。該系統(tǒng)不僅滿足了企業(yè)業(yè)務(wù)需求，還提高了企業(yè)信息化程度，很符合當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的發(fā)展潮流。