基于微信企业号的南京教育政务信息平台设计与实现

张宝飞

（南京市电化教育馆，江苏 南京 210029）

基于微信企业号的南京教育政务信息平台设计与实现

张宝飞

（南京市电化教育馆，江苏 南京 210029）

长期以来，很多教育信息管理系统没有建立共建共享机制，形成了大量数据孤岛，造成用户使用极不方便。针对如何有效实现教育应用系统的共建共享,提出一种基于微信企业号的教育政务信息平台，详述了其需求分析、系统整体架构、功能模块的设计与实现方法，通过与微信企业号开放平台对接，实现了用户数据同步、信息推送、微应用整合，教师只需关注企业号就可以方便的使用这些应用。实践表明,所提出的信息平台可以有效整合、集成已有信息系统，提升用户应用体验，提高教育信息化管理的水平。

计算机应用技术；微信企业号；教育信息化；统一身份认证；开放平台；智慧校园

0 引言

随着云计算、大数据等新一代信息技术飞速发展，我们的社会生活正在迈向“智慧”和“共享”的时代。信息技术的快速发展改变着人们的生活方式，同时也在转变着各行各业的工作模式，当然，信息技术的创新也在推动着教育信息化的发展。随着应用的不断深入，原来粗放的建设模式已经不能适应当前的需求，其面临的主要问题有：基础信息无法共享；数据维护重复繁琐；功能模块重复建设；用户使用体验不好；各平台的数据也难以保持一致。这就需要教育信息化应用也要逐渐向移动端延伸，统一平台入口，满足中小学教师随时随地互动交流、信息传递与平台应用。南京教育政务信息平台借助当前应用广泛的微信企业号构建全市的微应用门户，其不仅是全市教育系统内部信息交流的平台，还会根据各部门的需求开发出众多教育类应用，以智慧教育引领教育信息化创新发展[1]，实现“整合、集成已有信息系统，提升用户应用体验，提升教育业务管理、决策支持、监测评价和公共服务水平”的目标。

微信企业号[2-9]有完善的管理机制，用户不需要再输入账号密码，就可以访问到系统，系统也能识别到用户的身份，适用于紧密关系的组织，还支持应用定制，这可以帮助企业降低管理成本，很适合政务平台使用。所有企业号用户访问政务信息平台微应用时的步骤如图1所示，用户访问本平台应用，本平台首先会到微信开放平台进行身份验证，根据获得的身份在政务信息平台进行鉴权，鉴权通过的提供应用服务。

图1 企业号用户请求流程图Fig.1 WeChat enterprise user request flow chart

南京教育政务信息平台选择基于微信企业号的平台架构，信息接收端的用户不需要在手机端再下载任何应用，而只需关注“南京教育政务”微信企业号就可以使用各项功能，相较于基于其它平台或自己开发APP，腾讯微信企业号平台提供了非常良好的基础功能和架构，可以节省大量的开发时间和平台维护成本，面向用户提供更加良好的使用体验。“南京教育政务”企业号目前具备10万用户的容量，满足南京市范围内中小学教师的使用。

1 系统需求分析

本系统是由市教育信息中心统一建设，对全市教师提供服务，市级提供基础服务功能，区和学校可以按需定制功能模块。为了满足个性化定制的使用需求，本系统在业务工作流程、系统功能模块设计上考虑了多级管理机制，以增强系统的适应性和扩展性。

1.1 统一信息发布

市、区、校三级教育管理机构可以在范围内给教师发送通知公告、教育新闻，解决教师需要登录各级教育管理部门的网站才能获取信息的麻烦，为教育信息的汇聚提供一站式的解决方案。

1.2 统一消息推送[10]

用户可以通过平台，根据不同的权限，在其权限确定的范围内能给其他人发送即时消息，比如会议通知、培训通知、活动通知等，消息类型更加丰富，可以是文本、图文、语音、视频甚至是文件。

1.3 平台提供分级管理

首先提供三级管理权限，包括市级管理、区县管理、学校管理。不同权限的管理者可以分权限管理用户、应用模块及业务数据。市级管理员主要管理系统平台、基础应用以及应用接入的授权。区级管理员主要负责区级应用和学校的管理。学校管理员主要负责学校应用的使用和教师数据管理。

1.4 多终端支持

管理功能主要在 PC端实现，用户功能提供移动端和PC端使用，审批功能提供PC及手机端两种实现方式，消息提醒主要通过微信接收，没有使用微信的用户会使用短信进行补充提醒。

1.5 基础服务功能

根据教学管理的需要，为全市提供一批基础服务功能，包括：用户群组、通知发布、调查问卷、活动报名等。

1.6 开放平台[11]

将其作为统一消息平台，通过调用接口，将各应用系统的各类通知、提醒、待办等信息推送到用户的移动终端，提升各应用的使用体验。将其作为各类应用的移动端入口，用户可以通过自己的智能设备，直接访问各类应用。

2 系统总体框架设计

传统的系统建设时都要配备大量的硬件设备进行支撑，包括服务器、网络设备、安全设备等，建成之后还需要花费大量的人力、物力进行维护，而且系统的可扩展性比较差，不能有效利用已有资源。而现在，南京教育拥有自己的云数据中心，整体采用虚拟化技术，云基础设施方案采用两级架构，第一级为市级云基础设施平台，第二级为区级云基础设施平台，统一对外提供计算、存储、网络能力，方便业务应用灵活部署和管理。教育信息化专家组针对本平台建设方案进行了充分讨论，整个系统由南京教育云数据中心提供运行环境，可以有效节约教育信息化硬件资金与人力投入，同时系统对各区提供差异化建设，补充区域特色应用，实现与各平台的互联互通。

2.1 系统硬件架构

依托于南京教育云数据中心，南京教育政务信息平台可以灵活的横向扩展而不需要重新架构，能让我们快速的构建出从几万用户到百万用户的高并发稳定可靠的应用系统，系统的硬件架构如图2所示。通过双机热备的F5 BigIP 3900 实现WEB服务和应用服务的负载均衡，TippingPoint 600E入侵防御，H3C SecBlade 实现业务系统隔离和安全防护。

图2 系统硬件架构Fig.2 System hardware architecture

2.2 系统软件架构

根据需求，服务端采用JAVA语言，基于J2EE分布式计算技术[12-17]进行开发，微信端使用HTML5技术实现，整体软件架构如图3所示。

图3 系统软件架构Fig.3 System software architecture

表现层主要是网站门户、微应用门户、基础功能模块、管理功能模块、拓展功能模块和应用接入管理模块。网站门户是提供用户在电脑端操作，可以使用更多的交互功能。微应用门户是微信企业号的定制应用，是移动端的统一访问入口。应用接入管理模块主要提供内部应用插件和第三方应用的接入管理和用户授权，可以按照各区的需求设置某项应用是否使用，并配置不同的应用参数。

应用层包括用户认证模块、权限管理模块、消息推送模块、用户数据同步模块。用户认证模块主要负责通过微信企业号 OAuth 接口进行用户认证。权限管理模块负责用户角色的管理。用户数据同步模块负责与统一认证平台和微信开放平台实时同步用户基础数据。

数据层使用文件存储服务器对图片、视频、文件的上传下载提供集中管理，支持图片的缩放功能和预览功能，文件资源可以通过F5设备负载均衡和CDN加速。数据库服务器使用免费开源的Mysql，通过数据库读写分离和数据库分库分表技术，提高数据库性能，和查询效率，并采用redis缓存技术[18]，实现高并发读取，减少数据库穿透。

3 平台功能实现

南京教育政务信息平台不仅是微信企业号应用平台，也提供了 WEB管理界面，在电脑上同样可以使用，目前该平台除实现了系统功能模块和消息推送、通知公告、问卷调查、活动管理、工作日程等基本功能模块供全市使用外，还基于本平台开发了视频直播、教师发展、研训活动、随班就读、传染病上报、弹性离校等其它模块，如图4所示。

图4 功能实现Fig.4 Function implementation

该平台使用分级管理方式，基本功能模块对全市范围使用，拓展功能模块由区、校选择使用，以满足个性化应用需求，发展区域特色。

3.1 系统功能模块

后台管理主要通过WEB界面操作（如图5所示），进行用户同步、系统设置、第三方接入管理等。

（1）用户同步

由于本系统与市基础数据库和微信开放平台都要进行用户数据对接，用户同步过程包含两个部分：（1）从市基础数据库向本系统同步。首先要将单位信息维护到系统中，完成用户组织架构的初始化操作，再按照组织架构同步教师数据到本系统，并进行分层权限管理，为每个单位指定至少一个分级管理员。（2）从本系统向微信开放平台同步。通过微信开放平台接口将用户数据按照组织结构分级同步到企业号的通讯录中。

图5 后台管理Fig.5 Background management

（2）系统设置

系统管理模块主要面向各层级的管理人员，分级管理员可以针对管辖范围内的用户组织架构和用户基础数据进行管理，系统管理员可设置角色的权限、学校的分级管理员以及应用模块的参数等。

（3）第三方接入管理

作为微应用门户，提供身份认证接口，第三方的业务系统使用 APPID 和 Key 作为凭据来完成与本平台的系统认证和对接工作，当用户点击应用系统的链接时，政务平台会向该 URL 传递三个参数，分别为 LoginName、Secret、Timestamp，验证流程如图6所示。同时作为一个消息推送平台，我们允许第三方的业务系统通过接口将自己业务系统中的消息通过本平台推送给用户。

图6 身份认证接口验证流程Fig.6 Authentication interface authentication process

3.2 基础功能模块

系统作为全市的信息服务平台，提供部分共性的基础功能模块：通知公告、消息推送、问卷调查、活动管理、工作日程和资源预约等，如图7所示。

图7 基础功能模块Fig.7 Basic function module

（1）通知公告

按照分级管理的原则发送通知公告，系统会根据当前用户的权限范围进行权限过滤，发送范围只能在当前用户可发送范围中进行选择，选择发送对象可以通过属性筛选，也可以选择个人、组织、自行建立群组。比如区教育局领导可以选择本区的校长、教师，学科教研员可以选择本学科的教师，年级组组长可以选择本组的教师。针对需要审核的消息，会发送一条审核提醒到审核人的手机微信上，消息状态显示为待审核状态。通知公告发送后，平台会自动统计阅读情况、回执及回复。

（2）消息推送

南京教育公共服务平台已经建立了各种各样的应用，如教师教研协作平台、教学资源平台、教师和学生的网络学习空间、竞赛评比平台等，即将开发完成教师专业发展信息平台。将这些应用系统与南京教育政务信息平台整合，就能把各应用系统的各类通知、提醒、待办等信息及时推送到用户的移动终端，为教师的学习和工作提供更大的便利。

（3）问卷调查

教师可以根据活动要求创建问卷调查，设定定时开始、结束时间，结束后可查看调查结果。问卷调查支持文字单多选、图文单多选，并支持主观题类问卷。

（4）活动管理

为教研活动和培训提供信息化管理，主要包括：活动通知、在线报名、微信签到、活动资料发放、互动、活动评测调查等模块，活动管理员可以根据需要添加需要的模块。

（5）工作日程

可以根据用户的权限发布个人、本部门和本单位工作安排，并共享这些日程，大家可以非常方便的查看到本部门和本单位的相关日程安排。

（6）资源预约

可以维护本单位的教室、会议室及其他公共使用的资源，用户可以实时查看各资源可用状态并根据自己需要预订资源。

4 实验及结果分析

以上所介绍的架构设计和功能设计，在项目中进行了实施，并获得了良好的效果。

4.1 跨平台测试结果

本平台移动端使用苹果iPhone 6s和华为荣耀8两种系统的手机，整体页面效果相同，并且同微信原生视觉体验比较一致。使用证明，基于微信进行开发，并采用由微信官方为微信 Web 开发量身设计的WEUI样式库，能很好的实现跨平台的需求，而且不同的终端上展现的效果也能保持一致，降低了开发成本。

4.2 用户同步测试结果

平台上线后，对全市的组织机构和用户数据进行了同步，用户数据的同步成功率达99%，其失败部分的主要原因是微信企业号通讯录中手机号码必须唯一，而现有基础数据库中还有极少数据信息不全或信息重复，要确保基础数据的准确性、完整性。

4.3 消息推送测试结果

通过 PC端和移动端发送消息，分两种情况：如果选择单个接收者或选择已有用户组发送，在 5秒内均可达到接收者终端；如果通过条件筛选发送，需要多消耗一定的时间筛选接收对象，时间长短取决于筛选的用户数量，最长不超过30秒。

4.4 登录第三方应用测试结果

目前对接的第三方应用有教研协作平台、资源分享平台等，在多次活动中用户都能够顺利操作。实践表明，用户的访问体验主要取决于第三方系统，第三方系统的响应速度主要靠的是其部署的运行环境，需要稳定高效，其次是选择的移动端框架的性能和视觉效果。

5 结束语

经过两年的使用和发展，南京教育政务信息平台与市基础数据库平台完全对接，7万多名中小学教师可以直接访问，避免了许多不必要的数据重复维护，并保证了与市基础数据库的一致性。同时，政务信息平台为统一身份认证平台提供身份验证服务，教师无需知道账号和密码就可以直接扫描二维码登录，不再需要在全市发放教师账号和密码，提高了工作效率。

我市玄武区作为首批项目试点区，基于南京市教育政务信息平台拓展玄武区局端应用：教师发展平台、传染病上报、干部考核、绩效考评等，集成OA等区内已有应用，快速实现了移动化，目前提供的区级共性模块有18个，全面使用的学校已覆盖34所，区域内信息化应用成果显著。

自本平台开通以来，已在各部门组织的培训、赛事、活动中广泛使用，解决了以往信息沟通的麻烦，教师使用更加便捷，提高了工作效率，各项功能均满足设计要求。随着平台的不断发展和完善，我们相信，其在今后的教育信息化建设过程中也必将持续发挥作用。

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Design and Implementation of Nanjing Education Administrative Information Platform Based on Wechat Enterprise

ZHANG Bao-fei
(Nanjing Educational Technology Center, Nanjing 210029, Jiangsu, China s)

Many education information management systems have not ever set up co-construction and sharing mechanisms for a long time, which forms massive data isolation and causes great inconvenience to users. Targeting how to effectively realize the co-construction and sharing of education application systems, put forward a kind of educational administrative information platform based on WeChat enterprise, elaborate its requirement analysis,overall system framework and the design and realization method of function modules and realize user data synchronization, information push and micro-application integration through linking with the open platform of WeChat enterprise, which allows teachers to conveniently use these applications only by following up the WeChat enterprise.The practice indicates the proposed information platform can effectively integrate existing information systems, improve users' use experience and the level of education informatization management.

: Computer application technology; Wechat enterprise; Education informationization; Unified identity authentication; Wisdom campus

TP315

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2017.10.038

本文著录格式：张宝飞. 基于微信企业号的南京教育政务信息平台设计与实现[J]. 软件，2017，38（10）：189-193

张宝飞，男，(1978-)，江苏省南京市人，南京市电化教育馆网络管理中心工程师，研究方向：基础信息数据库建设。