实验四：201571030116/201571030106《小学四则运算练习软件需求说明》结对项目报告

Posted 2020-10-31 一两银子

任务1：以实验二个人项目、实验三结对项目所开发的小学生四则运算练习软件作为原型，实施小学生四则运算练习软件用户调研活动。

由于上次作业小伙伴很机智的把软件的操作过程录成了gif动图，所以在做基于原型的用户需求调查时减少了很多麻烦。对于这个任务我们采用了三种方法做用户需求调查：1.线上问卷调查  2.真实用户线上访谈 3.会议研讨

  1.线上问卷调查:地址：

   我们通过前两次作业整理了一些问题，用“问卷星”做了一份线上问卷调查，为了更精确的区分不同真实用户对软件的需求，我们把问卷调查分成了三个模块：小学生、老师和家长，通过对不同角色的用户需求调查来完善软件的功能。

以下是调查问卷的具体内容：

为了保证调查结果的准确性，我把问卷发给了假期做兼职时认识的小学培训班老师和我校数学与统计学院大四的师范类学长学姐还有自己家有上小学的小孩的亲戚，在他们的帮助下一共收到了100个真实用户的调查结果，以下是问卷调查分析：

通过分析调查问卷我们得到了以下结论：

1）小学生（占27%）

 a.大部分小学生还是在通过老师布置的课后练习和书店购买的习题集做四则运算练习，很少有用学习类APP的，说明这类APP目前在小学生群体中还不是很流行，大多数小学生还是比较习惯传统的练习方法（当然由于调查用户基数比较小，，不能以偏概全，但是至少在西部地区，状况应该是这样。）而且虽然有大部分小学生会自己操作电脑，但是还是存在不会操作电脑人。在软件的基本操作方面可能要设计更简单易上手的界面，甚至可以考虑把部分操作的文字带拼音，以便低年级的学生更加方便的使用。

b.对于界面风格、正误提示、软件的练习模式来说，小学生更加倾向于画风比较动漫、有趣，可以自己选择背景色、会出现一些有趣的文字鼓励他们、有闯关练习设置，这些会大大增加他们对软件的好感度和接受程度。

2）老师（占41%）

 a.问卷显示，有百分之八十以上的老师愿意尝试把四则运算软件给自己的学生使用，对计算题的类型需求最多的是加减乘除混合运算。其他的简单加减法和真分数的练习也占据一部分比重。每天的练习时间在1~2次为宜，题目数量在20~30道左右。

 b.大多数老师都希望软件会有：计时、自动出题、统计错题和错题回顾等功能,练习模式也偏向于闯关模式。

 c.在对软件的其他功能需求的调查中，更多的老师偏向于增加小游戏模块和趣味测试模块等比较能吸引小学生的功能模块，同时也有一部分老师需要单元回顾模块。

 d.还是有人提出了操作要尽量简单的要求，这个是我们需要努力实现的要求

 e.少数不愿意让学生使用四则运算软件的老师主要的顾虑是软件付费问题、对软件效果的不确定性和害怕孩子染上网瘾。

3）家长（占32%）

 a.填问卷的家长中自己的孩子1~6年级的都有，大部分孩子会自己操作电脑，有少部分还不会。而且大部分家长愿意让孩子使用小学生四则运算软件。

 b. 家长们对计算题的类型需求最多的是加减乘除混合运算。其他的简单加减法和真分数的练习各占据一部分比重。每天的练习时间在1~2次为宜，题目数量在20~30道左右。

 c.大多数家长都希望软件会有：计时、统计错题和错题回顾等功能,练习模式也偏向于闯关模式。调查也显示大部分孩子的自主意识还不是很强，做作业需要家长督促。

 d. 在对软件的其他功能需求的调查中，更多的家长也偏向于增加小游戏模块和趣味测试模块等比较能吸引小学生的功能模块，同时也有一部分家长需要单元回顾模块。家长们提出来最多的需求是增加趣味性，不要太枯燥。还有人提出了操作方便、具备联网功能等意见。

  e.少数不愿意让孩子使用四则运算软件的家长主要顾虑是软件付费问题、觉得软件不如老师的练习题、孩子容易养成依赖性等问题。

2.真实用户线上访谈

我们通过微信采访了三位真实用户，两名小学老师（一位小学辅导班老师、一位在职小学老师）和一名家长（哥哥），以下是访谈内容：

通过分析，把访谈到的用户需求总结如下：

1）老师和家长还是很愿意尝试新的方式来训练学生的四则运算能力的

2）题型需求最多的是加减乘除混合运算，但是针对不同的用户，对于题目的难度比例有不同的需求，需要在自动出题的过程中考虑到难易程度及基础题和提升题所占的比例

3）用户期望有错题分类统计、自由选择难易度、提示正确率、对比分析、错题回顾和重复训练、设置难度星级、增加单元回顾模块等功能。

3.会议研讨

和小伙伴通过分析问卷和访谈做了研讨，更进一步的明确了需求。

任务2：采用适当的建模方法描述任务1所获取的需求，请调研用户复查

使用工具：可视化建模工具

在线作图工具ProcessOn：https://www.processon.com/

任务3 《小学生四则运算练习软件需求说明》

1.引言

1.1 编写目的

本文档是为了更加详细的介绍《小学生四则运算练习软件》的用户需求，以便用户能更全面的了解系统特性，同时给开发人员提供了清晰的需求以便设计程序编码。简而言之就是为后续工作起到指导和铺垫的作用。

1.2 背景

国家对网络教育的重视以及对网络教育资源的投入加大，网络教育资源建设已经取得了长足的发展。但由于缺少一个统一的平台，资源无法在网络上实现有效的共享，造成资源建设的重复劳动和资源利用率低。同时由于现今知识的爆炸式增长，越来越重视师生之间的交流，传统的课堂上交流以及不能满足现在的高校教育需要。所以，建立一个能便利地利用和管理教学资源以及方便师生交流的计算机辅助教学管理系统是非常必要的。主要用于在校小学生数学四则基本运算的学习辅助。

1.3 定义

（1）用户:小学生、家长、老师

（2）用户访谈:事先与客户沟通，见面分析产品需求的过程称用户访谈。

（3）开发人员:开发本文档所介绍的产品的程序员，在本次开发中是——杜世康、李玉莹

（4）系统：小学生四则运算练习软件

1.4参考资料

《学生导师互选系统软件需求规格说明书》

2.任务概述

2.1 目标

a.为小学生提供一种新奇的、有趣的、高效的、可选择的四则运算练习软件

b.为老师减轻负担、自动生成题库、自动统计并分析成绩

c.让家长在家里也能运用电脑平台训练孩子的四则运算能力

2.2 用户特点

用户

描述

小学生

该系统主要的使用群体，需要趣味闯关游戏的吸引力、需要自主选择年级、运算类型和题目难度的权利，需要错题本查看自己的错题和回顾复习。

老师

该系统的使用者和管理者，需要自动出题和自由选择题目类型及难度功能、需要直观的看到学生答题的统计结果、需要有针对性的练习题目

家长

该系统的间接使用者，可以利用该系统在家锻炼孩子的四则运算能力。需要可以直观的看到孩子的正误率、错题本等

2.3 假定和约束

2.3.1假定

a.小学生用户均能四则运算题目的在线填写和提交

b.老师用户可以使用软件查看自己学生的完成情况和错题统计

C.家长用户均能使用软件查看自己孩子的练习完成度及出错情况

d.团队均掌握开发系统所需的相关知识并且开发时间充足

2.3.2约束

约束

描述

高级语言

该系统客户端采用 JAVA语言编写

可靠性需求

该系统精准出题、评分和结果统计，因此服务器的质量和维护都需要有保障。

并行操作

该系统主要涉及到的用户有小学生和老师，同时使用的话可能会造成服务运行慢、卡顿、出错等问题等问题。

3.需求规定

3.1 对功能的规定

3.1.1 主要功能

功能

概述

用户

注册&登录

不同身份的用户可以选择身份注册并登录

小学生、老师、家长

随机出题

随机出20~30道四则运算题目

小学生、老师、家长

选择四则运算种类

简单的加减法运算、加减混合运算、加减乘除混合运算、带括号的运算、真分数运算

小学生

选择难易度

简单题、基础题、拔高题

小学生、老师

计时

做题时计时

小学生

模式选择

练习模式、趣味闯关模式

小学生

记分

每一轮结束后计算分数（每做对一题记五积分）

小学生

错题统计及回顾

统计每轮做错的题目，并且对错题进行重复训练

小学生、老师

背景色及用户界面风格选择

供用户选择自己喜欢的界面

小学生

GUI界面

程序人机交互界面中文简体

小学生、老师、家长

3.1.2 功能描述（概要）

小学生四则运算练习软件包括注册登录、界面选择、随机出题、提供四中四则运算类型并有选择功能、难易度选择、计时、记分积分、统计结果、正误提醒、错题回顾、单元测试、趣味闯关游戏、绘制测试结果柱状图、GUI界面（支持中文简体）等功能。

3.1.3 功能描述（详细）

a.注册登录功能：不同用户有不同的权限和面向不同用户的功能。注册登录后会保存个人信息

b.随机出题功能：每次随机出20~30道题目，可以多轮出题

c.选择四则运算种类功能：提供简单的加减法运算、加减混合运算、加减乘除混合运算、带括号的运算、真分数运算等以供用户自主选择

d.选择难易度功能：题目难度由简单——一般——困难，由用户自由选择

e.计时功能：用户做测试时记录每一轮测试所用的时间

f趣味闯关小游戏功能：把题目以闯关的形式展示出来

g.记分功能：每一轮结束后计算分数（每做对一题记五积分）

h.错题本功能：提供错题统计和错题回顾功能

i.GUI人机交互界面

3.1.4 用户界面（待改善）

3.1.5 用户场景

典型用户

1）老师

姓名

姜老师

性别、年龄

女，25

职业

甘肃省张掖市临泽县城关小学五年级数学老师

知识层次和能力

本科毕业，从事小学数学教学工作2年，所带班级数学成绩名列年级前茅

典型场景

由于学生人数太多，每次出题、批改、统计结果、错题分析都要耗费很大的时间和精力

典型描述

费时费力

2）学生

姓名

李培森

性别、年龄

男，11

职业

姜老师班里学生

知识层次和能力

五年级学生，正在学习加减乘除混合运算和部分分数的运算、会自己操作电脑

典型场景

上课有点跟不上老师的进度，下课只有有限的题目，自制力差，经常会为了完成作业抄袭，自己做的题目无法立刻得知对错，不能及时改正。四则运算能力很差

典型描述

自制力差、基础不好、传统的练习模式无法引起他的兴趣和对学习的渴望

3.2 对性能的规定

3.2.1 精度

字段

精度

用户名

5-10个由字母或数字组成的字符串

整数计算

正整数

分数计算

真分数

计时

精确到秒

3.2.2 时间特性要求

响应时间：用户操作1~2秒内响应

3.2.3 灵活性

允许输入的答案为空值、若用户信息发生变化，保留先前数据

3.3 输入输出要求

输入输出符合后台程序的语法规定即可，输入的非法字符不识别

3.4 数据管理能力要求

每次测试的数据要存入库文件中方便查看

4.运行环境规定

4.1 设备

装有Windows操作系统的笔记本电脑或台式电脑

4.2 开发环境

Windows 操作系统

eclipse

java jdk

mysql

4.3 接口

4.4 控制

1. 验收标准

测试功能

测试项

操作

检验点

预期结果

注册

“注册”按钮

输入注册信息并点击“注册”按钮注册

是否注册成功

注册成功

登录

“登录”按钮

输入登录信息并点击“登录”按钮登录

是否登录成功录

登录成功并能显示用户界面

选择功能

选择运算类型

点击要选的运算类型

是否产生相应的题目

产生选择的相应题目

难度选择

点击选择的难度

是否产生相应难度的题目

产生了相应难度的提米

界面风格选择

点击要选的界面风格

界面是否变成用户选择的样子

界面变成了用户选择的样子

自动出题功能

“生成题目”按钮

点击

是否成功生成题目

成功生成了随机四则运算练习题

题目个数选择按钮

点击

是否生成相应个数的题目

成功生成了用户选择的相应个数的题目

计时功能

“开始测试”按钮

点击

是否开始计时

开始测试时开始计时，结束测试时计时结束

统计错题

测试结束后

自动生成错题统计和错题本

是否生成了错题本和统计图

成功生成了错题本和统计图

任务4：NABCD总结

1. N (Need 需求)

    对小学生来说，虽然习惯了传统的联系方法，但是内心还是渴望尝试新奇的、有趣的、更具有挑战性和实效性的方法来做练习，如果使用恰当，会对学习很有好处。

对于老师来说，可以省去很多出题、批阅、统计分析的时间方便了自己，也可以让学生尝试他们更加感兴趣的练习方式，如果运用得当拿就能起到事半功倍的效果。

  对于家长来说，在家就可以用软件自动生成相应的练习题供孩子做练习，如果管理得当那就能更好的辅助家长对孩子在家里的教育。

1. A (Approach 做法)

   一开始是利用eclipse编写的一个功能比较简单的软件，然后对真实用户进行了用户需求调查，总结了更多原始系统中的缺陷和需要添加的功能部分等问题，还需要花很大功夫进行功能完善。

2. B (Benefit 好处)

对学生来说会比较感兴趣，兴趣是最好的老师，相比起传统的方式更愿意花时间去探索和练习，对能力提高来说是有很大好处的；对老师来说节省了很多时间，不必花费大量精力在出题、批改、统计等琐事上面，而且还能取得事半功倍的效果；对于家长来说，只要节制好孩子使用电脑的时间，用电脑做练习题是个很好的课后巩固练习方式。

1. C (Competitors 竞争)

   市面上同类型的软件层出不穷，学习类软件也越来越多，在鱼龙混杂的软件里，提高自己竞争力的有效方式就是尽量满足用户的需求，找准用户的“痛点”，尽量做到面面俱到，利人利己，给用户提供想要的便利和效果，自然会收到用户的青睐。

2. D (Delivery 交付)

   交付之前会先让身边可以接触到的真实用户试用，在一定的期限内对试用者提出的问题进行功能完善，进而在网络平台上交付，供更多的人下载使用。

实验总结：

    一个系统的开发远没有一开始想象中的那么简单，对于这个持续了近一个月的一步一步改进的小学生四则运算系统来说，从一开始简单的需求变得越来越复杂，自以为已经做出来了一个勉强可以用的系统，但是经过真实用户的用户需求调查分析之后发现存在的缺陷还太多，我们的系统离真正能上线被使用的软件来说距离还很大，我们也永远无法满足所有用户的所有期望值和要求，只能通过不断调研、不断完善功能来做到尽善尽美。当你真的认识的想要做好一件事的时候就会发现现在做到的只有杯水车薪，不能想当然。本次不敲代码的实验反而让我真正体会到了软件工程这门学科的玄妙。妙不可言。