“百曉?！备咝嵱?xùn)設(shè)備使用助手小程序的開發(fā)

宋海強，馬 濤，張帥斌

(天津機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300350)

一、問題與現(xiàn)狀

近年來，我國高職院校數(shù)量不斷增長。到2019年底，全國各類高等教育在學(xué)總規(guī)模4002萬人，其中，高職院校1423所，高職院校校均規(guī)模7776人。為了滿足日益增長的教學(xué)需求，高校開始擴大實訓(xùn)設(shè)備的采購，預(yù)計2022年，職業(yè)院校教學(xué)花費突破1萬億。這個龐大的數(shù)字也暗示了未來實訓(xùn)設(shè)備維修和使用將對院校來說是個巨大的考驗。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，如果按APP個數(shù)進行排序，TOP1000的APP中，金融行業(yè)APP最多，其次是教育行業(yè)，擁有73款A(yù)PP，由此可見，教育類APP市場競爭相當(dāng)激烈。2017年微信小程序正式上線，2018-2020年，我國的小程序數(shù)量、交易金額呈爆發(fā)式增長，截至2020年，我國全網(wǎng)小程序數(shù)量已超過500萬個，在教育領(lǐng)域的應(yīng)用也十分廣泛。

隨著技術(shù)的迭代速度加快，傳統(tǒng)的故障查詢模式已無法解決日益更新的設(shè)備故障問題，而互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)模式逐漸上升為“朝陽產(chǎn)業(yè)”，新型的小程序或手機APP查詢故障模式應(yīng)運而生。小程序查詢故障是以大數(shù)據(jù)為核心，維修人員為依托，專業(yè)化軟件為載體，通過小程序研發(fā)、社會參與的方式，借助設(shè)備廠家的技術(shù)、維修人員的經(jīng)驗，以互聯(lián)網(wǎng)為平臺，為各個維修、使用人員提供故障問題解答。除了實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)，大賽訓(xùn)練也是所有職業(yè)院校的重要工作之一。每屆“小白”選手的成長如果只依賴指導(dǎo)教師的培訓(xùn)將會給指導(dǎo)教師帶來很大的負擔(dān)，久而久之會影響教師的帶賽積極性。這就要求從科技等角度采取有效辦法解決新老選手之間的“傳幫帶”問題，這樣既可以避免教師和學(xué)長大量重復(fù)性的基礎(chǔ)工作，同時又有利于提升選手自學(xué)能力。

目前，針對高校實訓(xùn)設(shè)備這一特定使用場景的小程序開發(fā)尚未有成熟案例。本項目所開發(fā)的小程序針對高校在教學(xué)與訓(xùn)練兩個環(huán)節(jié)設(shè)備故障查找問題的痛點，上線了實用性較強的小程序，填補了此項空白。

二、整體設(shè)計

利用小程序便捷性的特點，開發(fā)一款微信小程序作為高校實訓(xùn)設(shè)備的信息載體，引導(dǎo)設(shè)備相關(guān)信息從線下到線上，從而提升學(xué)校實訓(xùn)設(shè)備使用水平，提升實訓(xùn)設(shè)備使用自主性、便捷性，更好地服務(wù)于廣大師生。小程序集合全校利用率高的實訓(xùn)設(shè)備、大賽設(shè)備的使用、故障查詢管理功能。用戶通過微信“掃一掃”掃描貼在設(shè)備上的小程序碼，即可進入小程序進行故障查詢。依托小程序“有問必答”的開發(fā)理念，學(xué)生遇到故障不必再給老師打電話或者微信反饋，通過小程序，幾分鐘即可解決常見故障。

針對職業(yè)院校在教與學(xué)兩個環(huán)節(jié)設(shè)備故障查找問題的痛點，編制工作任務(wù)書和人員分工，逐步擬定開發(fā)需求，明確軟件工作流程，搜集數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，完成小程序設(shè)計開發(fā)。目標群體：大賽訓(xùn)練的學(xué)生，理實一體、實訓(xùn)課的學(xué)生。小程序可實現(xiàn)的基本功能：實訓(xùn)室/設(shè)備選擇、故障查詢(輸入關(guān)鍵詞)、用戶新增排故方法錄入(經(jīng)驗證審核通過)、在線咨詢幫助(專業(yè)群教師團隊云端解答)。

(一)開發(fā)平臺

本軟件發(fā)明是基于PHP和微信開發(fā)者工具等完成的。微信開發(fā)者工具作為前端，PHP作為后端，用來將數(shù)據(jù)庫和前端實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取和寫入，實際上起到二者之間的橋梁作用。數(shù)據(jù)庫采用當(dāng)下流行的MySQL數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器布置好后，首先通過后端PHP和數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，然后實現(xiàn)前端和PHP后端數(shù)據(jù)互通，最后前端即可讀取到服務(wù)器的MySQL數(shù)據(jù)庫。各端所使用軟件具體為：微信開發(fā)者工具(前端)，PhpStorm 2020.3.3(后端)，Navicat Premium 15(數(shù)據(jù)庫設(shè)計)，phpStudy 2016(數(shù)據(jù)庫配置)。

(二)小程序工作流程

微信小程序是小程序的一種，英文名Wechat Mini Program，是一種不需要下載安裝即可使用的應(yīng)用，它實現(xiàn)了應(yīng)用“觸手可及”的夢想，用戶掃一掃或搜一下即可打開應(yīng)用。2017年騰訊公司發(fā)布的微信小程序正式上線，為了幫助開發(fā)者簡單和高效地開發(fā)和調(diào)試小程序，在原有的公眾號網(wǎng)頁調(diào)試工具的基礎(chǔ)上，推出了全新的微信開發(fā)者工具，集成了公眾號網(wǎng)頁調(diào)試和小程序調(diào)試兩種開發(fā)模式。

微信小程序的PHP后端服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的連接處理流程如下：

1.表單(輸入框、提交按鈕、提交的name值)；

2.接收表單數(shù)據(jù)(js獲取表單name=keyword的值)；

3.通過wx.request向服務(wù)器后端發(fā)起請求查詢數(shù)據(jù)庫；

4.返回JSON格式的數(shù)據(jù)給小程序，js解析渲染到小程序前端展示。

微信開發(fā)者工具使用wx.request 方法對自己的服務(wù)器發(fā)起網(wǎng)絡(luò)連接請求，此方法寫在onLoad:function()函數(shù)里面，當(dāng)小程序啟動時自動請求連接。

三、小程序開發(fā)與實現(xiàn)

(一)小程序核心功能開發(fā)

“百曉?！睂嵱?xùn)助手小程序的主要技術(shù)指標如下：

1.用戶身份驗證功能；

2.實訓(xùn)室/設(shè)備選擇功能；

3.設(shè)備故障查詢功能；

4.用戶自主提交故障功能。

在登錄界面用戶可通過輸入賬戶與密碼進行登錄，同時會實時對賬戶和密碼進行判斷。如果未輸入賬戶名、密碼，提示“請輸入賬號或密碼”；如果賬戶或密碼不正確，則彈出提示框，提示“密碼錯誤”，以便重新輸入。若賬戶、密碼正確，則跳轉(zhuǎn)到圖1所示故障查詢選擇窗口。

圖1 故障查詢——實訓(xùn)室選擇窗口

1.實訓(xùn)室選擇

因為實訓(xùn)室較多，如果僅輸入關(guān)鍵詞查詢會導(dǎo)致查詢到很多并不屬于這臺或那臺設(shè)備的故障信息，而降低信息的有效度。先選擇實驗室再進行故障查詢，可提高解決問題的效率。表1為實訓(xùn)室、設(shè)備選擇列表。

表1 實訓(xùn)室、設(shè)備選擇列表

通過選擇房間號，實現(xiàn)界面下端對應(yīng)實訓(xùn)室圖片隨動切換，方便師生快捷、準確地做出選擇。圖1顯示了部分實訓(xùn)室選擇界面效果。

2.設(shè)備故障查詢

完成此功能需首先對每個實訓(xùn)室、每種設(shè)備的故障數(shù)據(jù)庫進行配置。以“智能電梯裝調(diào)與維護”賽項設(shè)備“THJDDT-5高仿真電梯實訓(xùn)裝置”為例，下表為部分故障數(shù)據(jù)庫信息。

表2 電梯實訓(xùn)裝置部分故障數(shù)據(jù)庫信息

在該界面輸入故障關(guān)鍵字可以進行查詢，如：電梯不能向下運行，則可輸入“下行”進行檢索。注意：關(guān)鍵字務(wù)求簡練，2-3個字為宜。如：輸入關(guān)鍵詞“下行”，由數(shù)據(jù)庫給出造成“不能下行”故障的所有解決方法，以便于學(xué)生對照現(xiàn)象、排除故障。

圖2 故障查詢、信息提交界面

3.用戶提交故障信息

當(dāng)師生在使用設(shè)備發(fā)現(xiàn)故障時，可進行故障現(xiàn)象及故障排除方法等信息的自主提交，經(jīng)管理員審核信息無誤后，信息被提交到后臺數(shù)據(jù)庫，這樣有助于動態(tài)地豐富數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)“知識共享”目標，最大化地提高教學(xué)實訓(xùn)水平。

(二)各開發(fā)平臺代碼

1.微信開發(fā)者工具(前端)

小程序包含一個描述整體程序的app和多個描述各自頁面的page，一個小程序主體部分由三個文件組成，即小程序邏輯文件app.js，小程序公共配置文件app.json，小程序公共樣式表文件app.wxss，這些必須放在項目的根目錄。小程序頁面由四個文件組成：頁面邏輯文件js、頁面結(jié)構(gòu)文件wxml、頁面配置文件json和頁面樣式表文件wxss。

微信開發(fā)者工具包含諸多pages和js等文件，其中index.js里面的url: 'http://localhost/a.php?keyword='是服務(wù)器后端接口，用于接收小程序傳過去的關(guān)鍵詞。

2.PHP(后端)和數(shù)據(jù)庫(數(shù)據(jù)端)

小程序的后端采用PHP編程語言開發(fā)，數(shù)據(jù)庫采用MySQL，采用phpStudy 2016軟件完成數(shù)據(jù)庫相關(guān)配置。為實現(xiàn)小程序在手機端可以正常訪問數(shù)據(jù)庫，需要鏈接一個外網(wǎng)域名，完成域名、服務(wù)器的購買后經(jīng)過備案即可進行正常使用。本例所采用服務(wù)器基本技術(shù)指標為：ECS共享型s6，配置2核4G內(nèi)存、1M帶寬40G高效云盤，特點是性能強勁、性價比高，廣泛適用于建站等輕量應(yīng)用，能滿足5000人以下用戶規(guī)?；臼褂眯枨?。數(shù)據(jù)庫的字段是檢索的關(guān)鍵信息，編程時幾個平臺字段一定要保持統(tǒng)一，本例字段為：QUESTION、ANSWER，如圖3所示。

圖3 Navicat Premium 15(MySQL數(shù)據(jù)庫)

四、展望與遠景

職業(yè)教育側(cè)重于實踐技能和實際工作能力的培養(yǎng)，能否合理、高效利用全部實訓(xùn)資源將直接決定職業(yè)院校人才培養(yǎng)質(zhì)量。本小程序可以服務(wù)于教師與學(xué)生兩類對象，有助于降低教師實訓(xùn)室管理工作量，提高學(xué)生依托實訓(xùn)設(shè)備練習(xí)的自主性和積極性。本產(chǎn)品在未來有望被更多職業(yè)院校及設(shè)備提供方所使用，更好地服務(wù)廣大師生開展實訓(xùn)、大賽訓(xùn)練等。

本微信小程序部分功能、數(shù)據(jù)庫等方面尚待完善。首先，目前僅針對一校的具體應(yīng)用場景，實際上由于國家大力發(fā)展職業(yè)院校技能大賽等全國性項目，使得各校的實訓(xùn)設(shè)備重合度較高，這就為小程序更大范圍的推廣使用奠定了堅實基礎(chǔ)。其次，已開發(fā)完成的小程序僅針對5個使用率較高的實訓(xùn)室編制了數(shù)據(jù)庫，今后可以進一步擴容、完善，使之覆蓋到盡可能多的實訓(xùn)場景，為本小程序的市場推廣做好數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。最后，未來可根據(jù)用戶定制需求增加故障上報、在線求助等功能，提高用戶數(shù)據(jù)的安全性，以適應(yīng)不同用戶群體的差異化需求，拓展應(yīng)用市場。如能進行較好的市場推廣，有望彌補現(xiàn)有網(wǎng)課平臺覆蓋不到的設(shè)備使用助手領(lǐng)域，占據(jù)一定的細分市場。