基于微信小程序的校园篮球赛管理系统的设计与实现
摘要
随着信息技术的发展和智能手机的普及,校园体育赛事的管理亟需向数字化、
智能化方向转型。传统的篮球赛管理方式存在信息传递滞后、统计效率低、管理
手段单一等问题,难以满足当代高校对高效、便捷管理的需求。本文设计并实现
了一种基于微信小程序的校园篮球赛管理系统,旨在提升赛事组织效率和用户体
验。本系统主要面向学生、裁判员及管理员三类用户,涵盖了球队报名、赛程安
排、比赛结果录入、积分排名展示等核心功能。系统前端采用微信小程序技术开
发,具有良好的平台兼容性和便捷的用户访问方式;后端采用Node.js搭建服务
器,前后端通过RESTfulAPI进行通信。通过模块化设计和前后端分离架构,确
保系统具有良好的扩展性和维护性。系统开发完成后,经过多轮测试,验证了其
在功能性、稳定性和易用性方面的可行性。实际使用结果表明,该系统能够有效
提升校园篮球赛事管理的效率和透明度,具有一定的推广价值。
关键词:微信小程序;篮球赛管理;校园体育;系统设计;前后端分离
Abstract
With the development of information technology and the popularity of smartphones, the management of campus sports events urgently needs to transform towards digitalization and intelligence. The traditional management methods for basketball games face issues such as lag in information transmission, low statistical efficiency, and a single management approach, making it difficult to meet the current demands of universities for efficient and convenient management. This paper designs and implements a campus basketball management system based on WeChat Mini Programs, aiming to enhance the efficiency of event organization and user experience. The system mainly targets three user groups: students, referees, and administrators, covering core functions such as team registration, scheduling, entering game results, and displaying points ranking. The front end is developed using WeChat Mini Program technology, which offers good platform compatibility and convenient user access; the back end is built on Node.js, and the front and back ends communicate through RESTful APIs. Through modular design and a separation of front and back-end architecture, the system ensures good scalability and maintainability. After the system was fully developed, it underwent multiple rounds of testing to validate its feasibility in terms of functionality, stability, and usability. The results of actual use indicate that this system can effectively improve the efficiency and transparency of campus basketball event management, holding certain promotional value.
Key words:WeChat Mini Programs; Basketball Tournament Management; Campus Sports; System Design; Front-end and Back-end Separation
目录
第1章 绪论......................................................................................................... 4
1.1研究背景与意义................................................................................. 4
1.2国内外研究现状................................................................................. 4
1.3研究内容与目标................................................................................. 5
第2章 开发工具及相关技术概述.............................................................. 7
2.1微信开发者工具................................................................................. 7
2.2 WXML与WXSS....................................................................................... 8
2.3小程序组件与API.............................................................................. 8
2.4前后端分离架构................................................................................. 9
第3章 系统需求分析................................................................................... 10
3.1功能需求分析................................................................................... 10
3.3性能分析............................................................................................. 12
第4章 系统设计............................................................................................. 14
4.1系统总体架构设计........................................................................... 14
4.2开发流程设计..................................................................................... 15
第5章 系统实现............................................................................................. 17
5.1登陆界面模块实现........................................................................... 17
5.2公共系统模块的实现与介绍........................................................ 18
5.3角色功能差异设计展示................................................................. 22
第6章 系统测试............................................................................................. 25
6.1测试策略.............................................................................................. 25
6.2测试分析.............................................................................................. 25
6.3测试结果.............................................................................................. 25
在大学校园文化建设中,体育是大学生全面素质教育的重要组成部分。篮球运动是学校体育运动的一个主要内容,它以其高竞技性,高参与性和高观赏性,深受大学生的欢迎,是一项非常普遍和重要的体育运动项目。但是,目前大部分的大学在进行篮球赛事的组织与管理时,仍然是依靠传统的人工方式或者是单纯的表格工具来完成球队的报名、赛程安排、结果记录以及结果发布,这样的方式效率低下,容易出现错误,并且缺少一个统一的信息平台,这对于赛事的标准化、信息化和可持续发展是不利的。
随着“智慧校园”建设的不断推进以及“互联网+教育”理念的深入应用,高校对数字化管理工具的需求日益增强[6]。随着移动互联网的发展,尤其是微信生态圈的流行,为高校建立高效便捷的赛事管理体系开辟了一条新的途径。微信小程序是一种不需要下载安装、即用即走的轻量级软件,由于其强大的跨平台能力、广阔的用户覆盖面和较短的开发周期,已经被广泛地运用于教育、医疗、电商等行业,在大学管理方面也有很大的发展空间。特别是现在大学里的学生都有了智能手机,微信的使用也很普遍,利用微信小程序来开发学校篮球赛的管理系统,可以大大提高用户的参与体验和操作的方便性。
本文就是在这样的大环境下进行的,目的在于发挥微信小程序的优势,并针对高校篮球比赛管理的实际需要,建立一个集成了“球队管理,赛程安排,比赛记录,信息公告,成绩查询”的集成管理系统。本系统不但为赛事主办方提供了一种方便、有效的信息管理手段,同时也为参赛选手与裁判之间建立了一个即时、透明的信息交流平台。另外,从长期来看,这一类的小程序系统的研制,将会促进学校体育活动的管理方式由传统向智能化和系统化的转变。通过该系统的推广与应用,可以进一步提升赛事运行效率,增强学生对校园体育活动的参与感与归属感,丰富高校第二课堂的活动内容,也为后续开发其他类型的校园赛事或活动管理系统提供参考模板与技术基础,具有较强的现实意义与推广价值[9]。
近几年,由于移动网络的迅速发展,各国都在积极地探讨以手机为平台的活动管理方式。比如,部分大学利用 iOS、 Android等本地软件,为学生提供了一种通过移动终端进行注册、查询比赛信息、提交比赛资料等功能,提高了比赛的互动性和参与度。但是,国外普遍缺少像微信这样高渗透率的社交平台,而且大部分都是依靠独立的 APP来进行赛事管理,这就导致了用户粘性不高,难以推广。
在我国,“智慧校园”、“体育强国”等国家战略的推动下,高校校园运动项目的信息化建设得到了越来越多的关注。近几年,许多大学纷纷利用自己的平台,校园网络,或者利用第三方的平台,来实现对体育活动的数字化管理。目前,我国部分大学已经研制出了以网络为基础的体育竞赛和竞赛成绩管理系统,将竞赛项目的管理过程数字化。但总体来看,这些系统普遍存在开发周期长、操作复杂、移动端兼容性差等问题,难以适应当代学生以手机为主要信息终端的使用习惯[8]。
在微信生态圈日益完善的今天,各大高校纷纷对其进行了探索。微信小程序的“即开即用、不安装”的特点,大大地降低了用户的使用门槛,是目前我国手机应用发展的一个重要方向。当前,已经有一些研究尝试将微信小程序用于学校日常管理、课表查询、图书借阅等,但是针对运动事件管理的研究还刚刚开始。目前,已经有一些大学和科研人员试图为校园足球比赛和篮球比赛等一些小型比赛提供一些基本的服务。比如,已有研究构建了一个面向高校学生课余运动行为的在线监测系统,但目前仅局限于单个数据的上传和结果的查询,并没有建立起完善的赛事组织和交互机制。另外,目前国内对微信小程序用于体育赛事管理的研究主要集中于应用层面,缺少系统体系结构设计、数据交互机制和用户体验优化等问题的研究。系统的稳定性、数据安全以及用户体验仍然是该领域所面临的最大挑战。
本论文围绕高校校园篮球赛事在组织管理过程中存在的痛点,结合微信小程序的技术优势,设计并实现了一套具备完整功能的校园篮球赛管理系统[2]。
(1)用户管理模块的设计与实现:按照系统的应用场景,将学生、裁判、管理员三种不同的用户角色进行分类,完成了快速登陆和登记的功能,确保了用户的唯一性和数据的安全。
(2)赛事管理模块的开发:通过对赛事信息的发布,分组赛程的安排,比赛结果的录入和验证,对积分的排序进行了自动的统计和更新,保证了整个比赛过程的规范、高效、透明。
(3)团队管理功能的实现:学生用户可建立或加入各队,并由管理员对各队的注册和参加情况进行审查和管理;同时,对各队队员的资料进行维护,方便后面的成绩统计和展示。
(4)数据统计及可视化显示:对比赛中的各项数据进行记录与分析,其中包含了球队战绩(胜场数、积分)、个人表现(得分、助攻等),并且以图形等可视化的形式呈现给使用者,提高了数据的可读性,增强了使用者的参与感。
(5)提示及交互功能:本系统可以实现对赛程提示及比赛结果的自动推送,同时还设置了留言、讨论区等功能,加强了用户之间的互动,提升了比赛的积极性,提升了比赛的积极性。
(6)前、后端的体系结构和系统的实现:以微信的小程序为基础,重点关注用户的互动体验和可视化的设计;后端使用 Node. js构造服务端逻,利用 REST式 API实现前端和后端的有效通讯,保证了系统的可扩展性和稳定性。
微信开发者工具是专门为小程序开发而研制的一款软件,经过持续的完善,提供了一种方便的操作方法,在开发的时候,可以用微信扫一下二维码就能进入,这样就能快速准确地完成小程序的开发与调试。我们会按照使用者的要求,使用不同尺寸的萤幕来做小程式。在视图排列完毕后,您可以迅速地修改目前的视图界面,并进行编辑。主控台:便于对印刷输出资料进行调试。为保证密码的安全、准确,请向腾讯服务器上载代码,并在评审时补充相应的版本号及注释。在此基础上,通过对资源文件的浏览,可以迅速地对相应工程进行相应的文件夹,达到了断点调试的目的。通过远程调试,可以方便地在手机和 PC上完成开发任务。本机资料存放区:显示储存在本机中的资料。通过使用子父级结构,视图调试变得更加简单。在开发时,应当对合法的域名进行严格的审核,并对应用程序的后台域名进行配置。微信开发工具是软件开发的重要组成部分,也是软件开发的一个重要组成部分。
WXML(WeiXin Markup Language) 是微信小程序专用的结构化标记语言,用于构建小程序的页面结构,相当于传统 Web 开发中的 HTML。它提供了丰富的内置组件(如
WXSS 同时支持 @import 语法进行样式文件引入,支持页面级样式隔离,避免了样式冲突问题,有助于实现模块化开发[3]。
微信小程序构件是构建小程序网页的最基本单位,其功能与网页设计中的 HTML要素相似。他们包含许多内建的基本元件,例如文字,图片,按钮,表单,列表等等。微信小程序构件的设计思路是“构件化开发”,把接口和功能分割成各个独立的模块,以提升软件的开发效率和可维护性。每一个组件都拥有自己的属性,比如,为容器布置<视图>部件,为显示文字而< text>部件为用户交互,<图像>部件为图像。另外,该软件还提供了定制元件,让开发人员能够按照自己的要求,按照自己的要求来设计元件。
微信小程序 API是为了提高小程序的性能而设计的一套界面,它可以支持各种操作系统,硬件,网络等方面的操作。应用程式 API包含许多方面,如介面互动,资料储存,装置功能,网路要求,媒体处理等等。
前、后端分离体系结构是一种新型的 Web应用程序开发模型,它将前端与后端的开发分开,使前端与后端可以各自独立地进行开发、部署与优化。
前后端分离架构的优势包括提高开发效率、增强系统的可维护性和可扩展性。前后端团队可以并行开发,互不干扰,从而减少开发周期[2]。前后端的分工明确,极大地增强了代码的可重用性,增强了系统的可维护性,增强了系统的可扩展性。但是,前端和后端的分离还存在着跨领域、界面文档管理、数据同步和状态管理等方面的问题。通过对 CORS的配置,使用 Swagger等接口文件生成工具,以及使用 WebSocket或者长查询等方法,可以有效地解决上述问题。总体而言,前端与后端分开的结构通过技术上的解耦,使系统具有更大的弹性与可扩充性,提高了用户的使用体验与开发效率,是当今网络发展的一个重要方向。
该系统主要针对高校篮球比赛,实现赛事管理,球队管理,数据统计分析,通知互动等功能。该系统以微信小程序的方式实现,充分发挥了它的便利和效率,为广大用户提供了全面的赛事管理服务。针对系统的具体要求,将其功能划分为:用户管理,赛事管理,团队管理,数据统计分析,通知交互,安全和权限管理,数据存储和备份等。
首先是对用户进行管理,主要是对不同的用户进行身份、权限的管理。该系统支持微信认证,用户可以通过微信帐号快速登陆,省去了繁琐的注册过程,提高了用户的使用体验。该系统支持学生,裁判,管理员等多个角色的定义。每个人物都有各自的权限,学员可以浏览赛事资料,注册参赛;裁判对比赛成绩进行记录;而管理人员,拥有发放赛程、管理队伍等权利。同时,本系统也为使用者提供了个人资料的管理,让使用者可以检视及修改自己的资料,包括姓名、联络资料、所属的球队等。其次为赛事管理,其功能是对赛事进行组织和管理,以保证赛事的正常运行。系统管理员可以公布赛事的详细日程,包括赛事的时间、队伍等,以及对赛事日程的修正和更新。系统管理员可以将各参赛队伍分成不同的组别,并能自动产生组别,以保证赛程的公平性与合理性。比赛结束后,裁判可将比分、输赢等信息记录下来,并根据比赛情况进行自动更新。在此基础上,提出了一种新的队伍管理模式,即对各支队伍和队员的资料进行管理,以保证比赛的顺利进行。参加比赛的同学可以建立自己的队伍和注册队伍,队伍创始人会对队伍成员进行管理,保证队伍资料的准确。队伍管理员有对队员进行添加、删除和更新等功能,保证队员信息的完整性。同时,该系统还可以查询各队的基本资料,方便使用者了解各队的比赛状况和有关资料。接下来就是数据的统计分析,这一部分将赛事的各项数据进行了综合的统计和可视化的展现,让使用者能够更好地了解到每一场比赛中的每一场比赛以及每一支队伍的表现。该系统可以根据球员的得分、助攻、篮板等数据,以直观的方式展现在玩家的面前,为玩家们提供一个客观的评价。
3.2.1技术可行性
该系统采取了前、后两个独立的体系结构,以微信的小程序为前端,以 Node. js为基础,以节点. js为核心,对数据进行处理。该体系结构灵活、可扩充,保证了前端、后端的独立开发与部署,便于系统的维护和功能扩充。微信小程序作为一个前端开发平台,拥有丰富的 API,拥有庞大的用户基数,能够迅速地开发、部署并提供稳定的用户体验。Node. js具有异步、无阻塞等特性,可有效支撑复杂商业逻辑与高并发数据交互要求。同时,系统后端使用Express框架搭建RESTful API接口,简化了路由管理和数据交互,使得前后端数据交互更加高效[3]。
3.2.2操作可行性
在实际应用方面,本文提出了一种以微信为平台的校园篮球比赛管理系统。首先,微信小程序是以微信平台为基础的,用户不需要再下载其他的软件,只要用微信扫描或者搜索就可以迅速地进入到小程序中,这对用户的操作过程起到了很大的促进作用。通过这种方便的接入方法,用户可以在任何时间、任何地点查询赛事信息,参加比赛,参与讨论,提高了系统的可操作性和用户体验。对于管理者来说,系统提供了直观、易于操作的管理后台,赛事发布、球队管理、结果录入等功能可以通过简单的操作界面完成,管理员无需复杂的操作步骤,能够快速上手,提升工作效率[10]。
在业务流程方面,通过合理的授权管理,保证每个用户仅执行与自己的职责有关的业务,从而有效地防止了业务的混乱和滥用。通过清晰的功能模块划分,用户可以在操作中始终保持清晰的目标,且操作流程符合用户的习惯和期望[9]。总之,以微信小程序为基础的校园篮球比赛管理系统,在实际操作上是可行的,可以给最终的用户提供一个方便、顺畅的使用体验,同时还可以给后台管理员提供一个有效、直观的管理工具,保证了整个系统的正常运转。
从系统性能上讲,以微信小程序为基础的校园篮球比赛管理系统是以高并发处理、高响应、高稳定性为目标的。首先,本系统采取了前、后两个独立的体系结构,在前端以微信小程序为接口,以 Node. js为基础,以节点. js为核心,对数据进行处理,以满足用户的需求。Node. js具有无阻塞 I/O、事件驱动等特点,可以有效地应对高并发请求,保证多个用户同时接入时仍能正常运行。此外,后端通过合理的负载均衡策略,能够将请求均匀分配到多台服务器上,防止单一服务器过载,提高了系统的可扩展性和容错性[6]。
校园篮球比赛管理系统在性能上将高并发、大数据的处理需要进行了全面的考虑,并对其进行了多种技术的优化,以保证系统的稳定性、响应速度和可扩展性等方面都能满足用户的需求。
以微信小程序为基础的校园篮球比赛管理系统,该架构包括前端用户界面、后端业务处理、数据存储、消息推送和数据可视化等多个模块,各个模块之间通过API接口进行数据交互和功能调用,确保系统的高效运行和各部分功能的无缝衔接[5]。
本系统整体采用微信小程序作为主要用户入口,使用者可通过移动终端登录、操作系统;通过后端服务实现对用户登录、赛事概览、公告通知、数据统计展示等核心业务的统一处理;系统对不同用户展现出不同的角色功能和信息,确保数据的完整性与独立性。根据系统功能需求建立的模块关系图如下图4.1以及图4.2所示:
图4.1 学生登录信息功能模块模块
图4.2 裁判及管理员登录信息功能模块
首先为了保证系统的安全性,用户通过微信的微信小程序在登录窗口可选择用微信账号一键登录。并根据自己的角色信息(学生或者裁判等)去登录到对应的系统,并展现不同的功能界面,具体登录流程如图4.3所示。
其次开发流程关乎系统是否能实现预期功能目标,决定整个项目是否具备良好的可扩展性与稳定性。因此在本研采用了软件开发生命周期模型与科研项目管理的实际业务需求相结合去确保系统开发各阶段有序推进[5]。
首先,通过对科研项目商业过程的研究,对用户的功能需求进行梳理,建立清晰的功能模块列表,并根据需求文件对系统进行整体结构和接口原型的设计。接着按照功能的不同,在前端以微信小程序框架为主,以 Node. js为核心,以商业逻辑为核心,以节点. js为技术语言。最后,对各个模块的性能进行了试验验证,以保证各个模块的稳定工作。
为保证系统在开发过程中的可靠度和高效率,并防止功能缺失和延迟,我们将逐步完善每个步骤。这样既减少了软件的复杂度,又提高了软件的开发质量。详细介绍了该系统的实现过程,如图4.4所示。
图4.4开发流程
想要进入系统用户需要选择准确的角色信息,系统才会自动启动,并且会对用户的身份进行检查,若发现身份信息不符合要求,则会自动返回主界面,以便用户可以安全的登录使用。系统登录界面如下图5.1所示。
图5.1登陆界面
5.2.1首页项目概览及项目展示
当用户选择正确的角色时即可登录小程序,并进入主页面,如图5.3所示:其展示了系统主界面,显示了当前的全部赛事以及分阶段进展的赛事得分状况,在其下方我们同时设计了最近所发布的重要赛事通知,可以实时查阅,我们点击即可查看其公告通知的主要研究内容如图5.4所示。
图5.3 项目概览
图5.4 项目主要研究内容
5.2.2赛事阶段性管理
本项目会将所有阶段赛事集中管理,在各个阶段展示出来,具体界面如图5.5所示,我们主要分成三类:未开始,进行中以及已结束,在此界面我们依然可以将正在进行的赛事目前得分情况以及所有信息实时展示,如图5.6所示。
图5.5赛事阶段性展示界面
图5.6 赛事进程详细展示
5.2.3未开始赛事展示
对于未开始的赛事,其队员近期得分状况以及参赛选手展示如图5.7所示,会将所有球员得分信息进行汇总展示,也可以查看对应的球队在近期几个赛季的表现数据,可以直观展现出球队的胜率胜场以及场均得分,以此来只管判断球队能力,具体如图5.8所示。
图5.7参赛球员数据展示
图5.8 球队赛季表现展示
5.2.4球队总体展示管理
如图5.9所示的界面包含了所有球队的信息,其分别来自于不同的学院,通过此界面,我们可以点击具体球队的信息,获得其表现数据如上图5.8所示。
图5.9 团队沟通平台
5.3.1学生用户特色设计
对于学生用户,在其登陆后我们会展现其个人的一些实时数据,如图5.10所示,此为学生角色登录,可以直观展示出其个人数据,如参赛场次、所在球队、总得分等,以及下方的“我的数据”等板块可以具体点击展示其个人信息如图5.11所示。
图5.10 学生界面展示
图5.11 学生数据详细展示
5.3.2裁判用户特色设计
对于裁判用户登陆,我们主要展示其作为裁判的功能设计,在实时进行的比赛场次中,其可以根据得分及罚分情况,实时加分和减分。可以实时打分记录球队数据,做到实时更新比赛数据的展示,具体如图5.12所示。
图5.12 裁判打分功能展示
在此基础上,提出了一种基于用户登录,项目管理,进度跟踪的方法。在测试时,会依据系统的需求文件,逐个地对各个功能点进行验证,并对边界条件以及对异常输入的处理能力进行检验,以保证在不同的应用场景下,系统可以稳定地运行,不会出现逻辑漏洞。
其次就是系统的性能测试,它包含了系统的响应时间和并发用户的测试。本课题将尽可能地模拟实际应用场景,实时记录各种负荷下系统的反应速率以及系统的资源利用率,以此来判定该系统是否能够满足日常高频率的科研任务。
软件质量的评价取决于很多因素。我们提出了如下的原则来引导软件测试:
在此基础上,提出了一套科学的研究方案,并对其进行了严密的质量监控,使得该体系更接近于用户的实际需要。
该试验系统在完成了一系列的功能和性能试验之后,都取得了较好的效果。从性能试验的结果来看,各个模块工作稳定,无重大的逻辑错误和故障。具体实际测试效果与第五章的功能展示相对一致,首先基于不同的用户设计了不同的功能,对普通用户登录展示相应的球员球队等信息,对裁判等用户登陆之后展示特殊的分数加减等信息,另外还都统一展现了相应的各个球队总信息、日常赛事信息、通知等信息。与此同时,在测试过程中,系统表现出了很高的精度,能够迅速地响应用户的动作,大大提高了用户的使用体验。
该实验系统在科研课题管理中融入了微信小程序的其它开源技术,充分发挥了微信小程序的便捷访问、友好的用户接口和云服务的优势,能够对科研课题的任务进行分配、进度跟踪、成员管理、信息分享等多种功能,为大学研究小组提供一个高效率、易维护的项目管理方案。
在此基础上,利用微信开发平台提供的云开发平台,对数据进行实时的同步、存储,保证了信息传输的准确、操作的稳定。该系统已经达到了预定的目的,但是在具体的应用中,还需要对其进行模块化的扩展,以及智能推荐和数据分析的整合。本课题拟在此基础上,进一步研究其在智能、个性化等方面的应用,使其能够更好地适应不同的研究情景,为我国科研课题的构建做出更大的贡献。
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