基于微信小程序的非煤矿山企业安全培训系统设计

何笑笑，胡章地，胡雅文，张 劲，胡文军，胡大顺

（1.武汉工程大学资源与安全工程学院，湖北 武汉 430073；2.黄冈市安全生产执法支队，湖北 黄冈 438000；3.湖北大楚注册安全工程师事务所有限公司，湖北 武汉 430070；4.华新水泥（赤壁）有限公司，湖北 赤壁 437300）

1.引言

近年来，越来越多的人使用智能手机，而微信小程序是一种不用安装下载就可使用即用户用完即走，随时可用的应用，再加上它的成本低，具有较好的用户体验，受到广大客户的喜欢[1]。

对于非煤矿山培训安全教育，传统的培训方式受到地域和时间的限制，往往花费大量的人力物力，但却达不到针对性的学习的目的。利用微信小程序平台的独特性、功能性强等突出特点，开发一个能在线上进行人员培训和组织考试的系统，不仅减少集中培训的时间，节约培训经费，还提高了培训效率。

2.系统目标

为提高非煤矿山企业安全培训的质量，测试员工掌握知识的程度，本文借助微信小程序平台设计企业安全培训系统。用户能够在手机端和电脑端使用，在手机端，用户无需安装卸载只需搜索该系统的名字就可使用，若用户将其置顶，使用完小程序后，下次使用时，只需下拉就会出现使用过的小程序。在PC 端，用户只需扫该系统的二维码就可使用，具有较好的用户体验。

3.系统功能

本系统包括安全监管部门管理员、企业管理员和企业学员三部分，学员部分主要实现了学员注册、学员登录、在线学习、在线练习、学习记录、在线考试、查看资讯，企业管理员主要实现了企业注册、企业管理员登录、查看资讯（系统简介、政策法规、新闻动态、最新动态、培训学习），以及在后台对学员信息进行管理、查询学员的考试状态和成绩。安全监管部门管理员主要审核学员信息，发布资讯，以及在后台实现对企业注册的审核、对企业和岗位的管理、以及学员考试科目、题库、试卷、成绩和考核的管理。非煤矿山安全培训教育系统的功能模块主要包括员工信息管理、个人中心、新闻资讯管理、课程管理、在线学习、在线练习和在线考试7 个模块[2]。

3.1 员工信息管理模块

企业员工要包括：超级管理员和各部门管理员和普通员工，超级管理员进行企业注册，注册时，需要通过短信验证，在短信验证通过后，方可完成注册，安全监管部门管理员审核通过后，用账号密码登录系统前台即可进入该系统，超级管理员主要负责分配各部门管理员的权限。各部门管理员得到权限后可以添加、删减各部门的学员，完成添加后给员工分配账号和初始密码。

3.2 个人中心模块

员工登录自己的账号和密码进入该系统，可查看自己的详细信息，并可对自己的信息进行修改，以及查看考试成绩。

3.3 新闻资讯管理模块

新闻资讯在本系统的首页，主要包括系统简介、政策法规、新闻动态、最新动态、培训学习，主要通过文字、图片和视音频等形式展示、显示标题名称、正文内容、发布时间和浏览次数等。后台管理员可增删修改和发布资讯内容，从而使该系统具有较强的针对性和操作性。

3.4 课程管理模块

安全监管部门管理员在后台增减修改课程信息，分为公共课和企业不同部门课程，并对学习资料进行管理，供学员在线学习。

3.5 在线学习模块

安全监管部门管理员根据企业注册时的企业类型（尾矿、地下、露天）以及每年年末安全培训和学员每次考试情况，添加适合企业的课程并发布课程，各部门管理员根据岗位需求选取学习课程，课件类型主要是PPT、讲义、视频、音频等方式，习题根据每道题的难易程度设置答题时间并限制答题次数，保证所有人都有认真学习。企业学员选择在线学习，查看课程列表进行学习，学习记录可在个人中心中查看。

3.6 在线练习模块

安全培训教育学习是学员自行在课程中自主选课，随机练习、模拟考试、强化训练，以加强对业务知识的掌握。各级管理员通过在后台观看学员在线选课的方式为每次参培的员工添加培训课程，员工可根据各自账号下载对应课件进行学习[3]。

3.7 在线考试模块

安全监管部门管理员发布考试信息，学员接收考试信息，提交个人信息参加考试，在线考试时，考试页面提供计时功能、设置考试截止时间，若考生超时，系统可自动交卷，从而更好地了解学员考试时间以及查看考核统计[4]。

4.题库及试卷出卷方案

本题库题型：单选题（题库中有3-4 个选项的为单选题）；判断题（题库中仅有两个选项的为判断题）。一份考卷中单选题与判断题可视具体情况按一定比例（70%、30%或60%、40%）分别抽取或者由系统随机抽取。

各子题库的考试范围如下(共2721 题)：Q1 公共基础题库[375 题]（安全生产和职业卫生基本法规、规范题库）、Q2 矿山爆破作业岗位题库[258 题]、Q3 矿山机电作业岗位题库[83题]、Q4-1 露天矿安全管理人员（法规、规范与管理）题库[359题]、Q4-2 尾矿库安全管理人员（法规、规范与管理）题库[309题]、Q5 露天矿山采装运作业岗位题库[231 题]、Q6 尾矿库尾矿作业岗位题库[67 题]、Q7 地下矿山安全管理人员（法规、规范与管理）题库[460 题]、Q8 地下矿山现场操作岗位题库[669题]（Q8-1 金属非金属地下矿山现场操作各岗位（地下矿山采掘作业岗[177 题]、Q8-2 地下矿山提升运输岗[111 题]、Q8-3地下矿山通风作业岗[142 题]、Q8-4 地下矿山支护作业岗[132题]、Q8-5 地下矿山排水作业岗[107 题]）安全要求）、Q9 涉煤矿山安全监测检查岗位题库[193 题]。

本题库考虑4 种金属非金属矿山企业：金属非金属露天矿山、金属非金属地下矿山、尾矿库、涉煤非煤矿山。各企业考题方案综合考虑确定各题库试题所占比例，比如：露天矿山安全管理人员考题（共100 题）=35%（Q1）+45%（Q4-1）+10%Q5+5%（Q2）+5%（Q3）；露天矿山采装运作业人员考题（共100 题）=35%（Q1）+20%（Q4-1）+45%（Q5）。

5.系统设计

5.1 系统开发环境

操作系统：微信APP；开发环境：微信开发者工具；编程语言：Node.js；数据库：云数据库。

本小程序开发平台为稳定版Stable Build1.02.2004020 Windows 64 微信开发者工具，采用Node.js 和JavaScript 编程语言，系统界面设计使用的是小程序自带的框架、组件和API。

5.2 系统整体设计

本系统采用的是C/S 架构，将开发好的系统传到微信服务器上，服务器采用的是云平台服务器，用户便可在手机端和电脑端使用。系统体系分为三层：前端展示层、逻辑层和数据持久层。前端展示主要是向用户展示系统界面，逻辑层主要是服务器端提供WEB 通信和逻辑处理，数据持久层是用来存储数据的[5]。客户端主要是由前端展示层构成，当新建一个项目时，小程序会自动创建app.json，app.wxml，app.js，放在项目的根目录下，app.js 主要是负责小程序的逻辑，app.json 主要是负责小程序的公共配置，app.wxss 主要负责小程序公共式样。一个程序页面由四个文件组成，js 负责页面的逻辑；wxml 负责页面的逻辑；json 负责页面配置；wxss 负责页面样式表[6]。开发者按以上逻辑完成前端开发，服务器完成与客户端的Web 通信功能。每个微信小程序需要事先设置通讯域名才能完成服务器域名配置，小程序只可以跟指定的域名进行网络通信，将不同的结果返回给客户端[7]。系统开发完毕，用户可在手机微信上搜索该系统进行使用，管理员也可进入管理后台，点击“工具”中的“生成小程序码”便可获得该系统的二维码，通过分享二维码，用户就可在电脑端用微信扫该系统的二维码进行登录使用。

5.3 数据库设计

与平时操作的MySQL 不同，小程序中的云数据库不要求固定的字段，直接根据自己的需要选择合适的字段类型和最大长度，确定表和表之间的关联关系。考虑非煤矿山安全培训教育系统中信息繁多，通过云数据库使用和存储数据，提高后期开发效率[8]。

5.4 系统安全设计

微信小程序是以唯一appid 标识身份，不同小程序拥有不同的appid，从而避免恶意开发者伪造小程序APP，用户登录该系统需通过手机号+动态验证码才能登录，保证该系统的安全性[9]。该小程序是借助微信平台运行的，小程序不允许调整到外部网站，也不允许放链接。小程序发布前会对小程序进行审核，保证该系统的真实可靠。该系统的数据是存储在云数据库中的，不需要借助第三方平台，保证小程序本地存储数据的安全性。该系统的扫码功能是依赖微信APP 的原生的扫码功能，生成小程序特定页面的直达二维码，是通过小程序（公众号）私有的APPID 和appsecret 请求得到，攻击者无法获知到该信息伪造生成二维码，从而保证该系统的整体安全性。

6.结语

本文在微信小程序和云数据库的基础上，用Node.js 语言，设计出具有不同功能的模块[10]，系统能有效地对企业学员进行安全知识培训并对他们进行线上考试检查和考核他们对安全知识的掌握情况，既能减少集中培训的时间，节约培训经费，同时又提高了培训效率，提高煤矿职工的安全知识，降低工作中的安全风险。在系统的研究和开发过程中得出了以下结论：用户无需安装卸载就可使用该系统，这不仅节约下载时间和流量，还不占用桌面空间。比其他网站培训、线下培训相比，该系统开发难度和维护成本更低且极易推广。该系统试题设计针对性强，手机端和PC 端两种学习方式，方便用户使用。该系统不仅满足了企业业务需求，还提高了企业信息化程度，很符合当前“互联网+”时代的发展潮流。