201571030130/201571030124《小学四则运算练习软件软件需求说明》结对项目报告
需求调查的分析说明：
1、首先：我们的需求分析通过工具墨刀构建出上一个实验中我们设计的软件原型（因为我们上一次的实验的图形用户界面无法让用户切实体验，故利用墨刀原型工具进行我们关于软件想法的还原），并让甘肃省庆阳市正宁县山河小学的彭霄老师（小伙伴的姐姐）首先使用，并向我们提出反馈意见，我们根据彭霄老师反馈的意见（比如的软件应该区分不同用户、对页面进行改善等以使得该软件能够切实解决用户的需求问题）进行交流后将我们的软件初步改善。我们设计了有关问卷调查的内容，该问卷调查针对三类人群，分别是老师、家长和小学生。
2、调查问卷设计：
家长：https://www.wjx.cn/jq/22508574.aspx
老师：https://www.wjx.cn/jq/22498008.aspx
学生：https://www.wjx.cn/jq/22497838.aspx
3、调查问卷分析：
本次调查问卷的主要参与者为甘肃省庆阳市正宁县山河小学的数学老师们、三年二班的全体同学及家长。还有学府教育补习机构的老师和同学们，在此向所有参与我们调研的家长、老师和同学们也表示衷心的感谢！！
在这里我将对一些关键问题及结果进行分析：
大部分的家长认为孩子的一次练习时间为20-30分钟较为合理
家长希望看到学生的信息由查看孩子的做题情况，查看孩子做错的题以及答题时间等
通过上图的统计结果可以看出大部分老师认为软件的背景颜色、字体的大小以及适当的奖励机制都可以吸引小学生使用软件
老师们普遍认为一次答20道题是比较合理的选择
4、通过对调查问卷的分析，我们更改原型，并不断迭代，最后形成一个较完善的软件设计，最后确定如下功能模块（概要）：
小学生
- 答题模式
- 选择题库
- 闯关模式
- 发起挑战
- 查看作业
- 我的错题
老师
- 查看学生答题情况
- 布置作业
- 发起测试
- 评价
家长
- 查看答题情况
- 柱状图显示
5、原型搭建：
使用墨刀工具构建的原型链接：https://modao.cc/app/fpSRNtBhnDycZXmf4wV8pQTUpvNtepM#screen=s01927D00A41523935092263
部分界面设计：
登陆界面 选择身份
注册界面 老师功能
家长功能 闯关模式
6、需求调研的过程中对小学生的采访照片：
我们在调研的过程中找到了不同年级的同学，通过问卷调查以及聊天的方式得到了他们关于小学生四则运算软件的一些需求和自己的想法，并且对于学生的家长，我们也进行了交流，以下是几张需求调研过程中的场景照片，其中有两名小学生是来自师大附小一年级的学生，与我们交流的很愉快，他们表示现在他们只学习了最简单的算术，并且孩子和家长都表示对这样的软件很有兴趣，希望以后能够使用我们的软件。
7、编写软件需求规格说明书
1.引言
1.1编写目的
本文档的目的是详细地介绍小学生四则运算系统所包含的需求，以便客户（学生、家长、老师）能够确认产品的确切需求以及开发人员能够根据需求设计编码，以下叙述将结合文字描述，流程图，界面原型以及类图等来描述小学生四则运算系统的功能，性能，用户界面，运行环境，外部接口以及针对用户操作给出的各种响应。本文档的预期读者有客户（学生、家长、老师、补习机构等）以及跟该项目相关的其他竞争人员和无关人员。
1.2背景
随着社会科技的进步和多媒体教育的日益发展，越来越来的学生正在接受着新时代下的教育模式，而且手机、电脑等科技产品的普及以及其带来的更高效更便捷的模式使得它们成为当代学生学习中的一种很好的学习工具，我们的小学生四则运算系统主要是面向小学生、家长和老师的一种准确高效的在线答题模式，改变了以往传统的模式中老师在课堂出题学生答题的情况，该系统的意义在于学生不再局限于上课的时间来练习计算能力，在课下也可以随时随地来巩固知识，也解决了家长由于忙于工作而无法监督孩子做题、老师在课下不能很好地帮助同学解决问题等用户痛点问题。
1.3定义
1）客户访谈：事先和客户沟通，见面分析需求的过程称为访谈。
2）开发人员：开发本文所介绍的产品程序员。
3）问卷调查：通过对大量客户的调查，获取大量有价值的意见。
1.4参考资料
- 计算机软件需求规格说明书 （GB/T 9385 -2008 ）
2.任务概述
2.1目标
《小学生四则运算练习软件》是基于原型的基础上通过问卷调查获取到用户最切实的需求，我们的系统分为三个用户，即老师、学生和家长。不同的用户通过登陆后享有不同的功能。对于老师，他可以在系统上查看班级同学的答题情况、发布练习作业、对学生的答题情况进行评价以及发起测试等；小学生根据自身的年级和程度有不同题库，使得软件更加的合理和人性化，学生在做题的过程中可以查看自己的完成时间以及做错的题，做错的题自动加到学生的错题本中在下次做题的过程中优先选择错题本中的提进行练习，更好的帮助学生复习巩固提高，学生还可以在软件中对其他同学发起挑战，以及闯关答题的形式都能让学生在轻松有趣的环境中加强计算能力。对于家长来说，通过登陆该系统可以直观看到孩子在最近的答题情况，我们记录学生的每次做题得分生成柱状图显示。
系统功能图
2.2用户特点
学生：
小学生是本系统中的主要参与者即客户，小学生在学校通过学习四则运算的基础知识，但是小学的自制力比较差，在学校完成老师布置的任务后回到家里没有老师和家长的督促可能不能很好的完成课后作业。
老师：
老师是课堂的领导者，也是小学生的导向者，老师通过向学生传授文化知识来帮助学生加强自身技能，但在课下老师无法及时掌握学生对知识的掌握程度以及无法得到学生的反馈。
家长：
家长平时工作比较辛苦，有很大的工作压力，有时没有办法对孩子的学习、作业等进行课下的指导。
2.3假定和约束
约束：
语言：本系统采用JAVA语言编写
假设：
- 所有参与本次问卷调查的人员都反映的真实可靠的情况
- 学生均能使用电脑进行练习
- 开发时间充足
- 开发团队均掌握开发系统所需的相关知识
3.需求规定
3.1对功能的规定
3.1.1小学生四则运算系统的主要功能
- 功能：答题模式
用户：小学生
概述：小学生选择答题模式（在答题之前先选择年级），根据学生的年级及他的程度来从不同的题库中选择加减乘除或符合运算的题型进行答题，一轮的题数为20道，学生在答题的过程中可以看到自己的答题时间以及错题。
- 功能：查看学生答题情况
用户：老师
概述：每个老师班里有若干学生，老师通过登陆系统后可以选择查看学生的答题情况，系统对每个学生的答题情况进行统计，为老师显示每个学生的答题次数，答题的平均时间，以及错题率。
- 功能：闯关模式
用户：小学生
概述：小学生选择闯关模式，该模式分为简单题型、普通题型、进阶题型和登顶题型四个阶段，小学生由简到难进行答题，当每一个阶段题型的正确率达到90%及以上时可以进入下一阶段，最终成功完成登顶题的同学由系统颁发荣誉标志。
3.1.2功能描述（概要）
3.1.2.1小学生
- 答题模式
- 选择题库
- 闯关模式
- 发起挑战
- 查看作业
- 我的错题
3.1.2.2老师
- 查看学生答题情况
- 布置作业
- 发起测试
- 评价
3.1.2.3家长
- 查看答题情况
- 柱状图显示
3.1.3功能描述（详细）
3.1.3.1小学生
- 答题模式：小学生选择答题模式（在答题之前先选择年级），根据学生的年级及他的程度来从不同的题库中选择加减乘除或符合运算的题型进行答题，一轮的题数为20道，学生在答题的过程中可以看到自己的答题时间以及错题。
- 选择题库：首先小学生选择自己的年级选择，在每个年级的题库中，也分为两类：普通难度和高等难度。
- 闯关模式：小学生选择闯关模式，该模式分为简单题型、普通题型、进阶题型和登顶题型四个阶段，小学生由简到难进行答题，当每一个阶段题型的正确率达到90%及以上时可以进入下一阶段，最终成功完成登顶题的同学由系统颁发荣誉标志。
- 发起挑战：小学生在系统中选择”发起挑战“按钮，可以进行系统随机匹配对手，或者向指定的同学发起挑战，该同学接受挑战后可进行答题PK，获胜的同学可以获得系统奖励的小红花一朵。
- 查看作业：每个同学可以在“查看作业”的功能中看到近期班级中老师布置的作业以及发起的测试等情况。
- 我的错题：“我的错题”中记录了学生所有的错题情况，包括在答题模式、挑战模式或者闯关模式下所有的错误的题，方便学生对做错的题反复学习，加深理解。
3.1.3.2 老师
- 查看学生答题情况：每个老师班里有若干学生，老师通过登陆系统后可以选择查看学生的答题情况，系统对每个学生的答题情况进行统计，为老师显示每个学生的答题次数，答题的平均时间，以及错题率等。
- 布置作业：老师可以发布当天的作业或者是近期的作业，即为作业设置截止时间让班级中所有同学来完成。
- 发起测试：老师根据课堂及教学情况，可以选择发起测试，即以考试的形式对同学们的知识情况的掌握进行了解。
- 评价：根据同学们答题情况，可以对班级中的所有同学进行点评，每次点评以留言的方式反馈给学生。
3.1.3.3 家长
- 查看答题情况：家长登陆后可以看到孩子的答题情况，包括答题次数、答题平均时间时间、错题率等。
- 柱状图显示：柱状图显示将以一种直观的方式让家长看到孩子最近所有答题的得分，帮助家长掌握孩子的学习情况。
3.1.4 用户界面
主页 登陆
注册 学生模式选择
老师功能 学生信息柱状图
家长功能 答题模式
发起挑战 闯关模式
选择题库 我的错题
3.1.5 用户场景
3.1.5.1 典型用户
王老师——小学数学老师
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姓名 |
王老师 |
|
性别、年龄 |
女、35 |
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职业 |
小学三年级数学老师 |
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知识层次和能力 |
本科毕业，有一定的计算机知识，会操作各种计算机软件。 |
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动机、目的、困难 |
每天要给学生布置作业，批改作业，学生人数比较多，每天要花费大量时间，且对每个学生在四则运算能力掌握方面不全面。 |
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典型场景 |
新的一天开始，需要检查学生的作业，布置新的作业。 |
|
典型描述 |
一个一个批改学生作业。 |
张小爽——小学三年级学生
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姓名 |
张小爽 |
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性别、年龄 |
男、9 |
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职业 |
小学三年级学生 |
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知识层次和能力 |
有一定的计算机操作能力，会简单的计算机软件 |
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动机、目的、困难 |
每天有很多的家庭作业，老师布置数学作业好多，但自己不会做，爸爸妈妈上班，没有人帮助自己完成作业，四则运算能力较差，不知道怎么能够提高。 |
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典型场景 |
数学老师又布置了今天的作业。 |
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典型描述 |
一个人在家做作业，却不知道怎么去做。 |
张先生——张小爽的爸爸
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姓名 |
张先生 |
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性别、年龄 |
男、38 |
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职业 |
工程师 |
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知识层次和能力 |
研究生毕业，有很娴熟的计算机操作能力。 |
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动机、目的、困难 |
自己每天有繁忙的工作，时不时还要出差，每天都很晚回家，知道孩子四则运算哪里较差，但迫于工作没时间辅导孩子。 |
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典型场景 |
又在加班，回到家已经晚上12点了 |
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典型描述 |
看着孩子做的作业，很多都是不正确的 |
3.5.1.2背景
1) 用户的需要/迫切需要解决的问题
- 王老师：需要提高每天批改作业的速度，需要了解到学生学习 状况。
- 张小爽：想提高自己的运算能力，遇到不会的题可以有人辅导。
- 张先生：想了解到孩子最近的学习状况。
2) 假定如下功能已经实现
- 王老师、张先生、张小爽已经熟练掌握小学生四则运算练习软 件的使用。
- 张小爽班级的同学都在使用该软件进行练习
3.5.1.3场景
Part one
新的一天开始了，王老打开电脑，登进小学生四则运算软件，查看学生们昨天的练习情况，看到张小爽同学昨天做了20到简单题（不带括号的四则运算）错了5道题，得分75分，且做错的题都是含有除法运算，王老师了解到张小爽同学是除法运算掌握的不是很好，需要再巩固一下。然后发布了今天的新作业。
Part two
张小爽放学回到家，打开小学生四则运算练习软件，以学生的身份登入系统，点击“查看作业”看到了今天老师布置的作业，然后开始进入“答题模式”经过一轮答题，提交答案后看到自己有4到题做错了，得分80分，于是自己再仔细运算了一遍纠正了自己的错误，看时间还早，于是进入了挑战模式，与同学一起比赛看谁运算的又快又正确，进行了一轮比赛后，成绩并不满意于是又进入了闯关模式，得到了好几朵小红花。
Part three
张先生晚上回到家，以家长的身份进入大小学生四则运算练习软件的系统中，查看张小爽最近的学习状况，看到他最近做了100到练习题，准确率80%，点击柱状图看到每天的准确率都在上升。
3.2对性能的规定
3.2.1数据要求
小学生四则运算系统有三种不同的用户，分别为小学生、老师和家长，即系统需要在数据库中存放不同用户的数据，老师在进行注册的时候同时注册班级，系统为该班级分配班级编号以及学生需要输入自己的学号、自己设定密码等进行注册，数据库中具体数据说明如下：
老师：
|
字段 |
精度 |
备注 |
|
TID |
5个字符，只包括数字 |
老师的ID号，即登陆账号 |
|
T密码 |
5-20个字符，包括大小写字母，数字，下划线 |
老师的登陆密码 |
|
T姓名 |
2-20个字符，包括中文及“.” |
用户可能为外国人 |
|
T性别 |
男或女 |
|
|
班级编号 |
int类型 |
班级编号由老师注册，并设置班级选课密码，学生找到班级后输入密码可加入该班级 |
|
手机号码 |
11个字符，只包括数字 |
|
学生：
|
字段 |
精度 |
备注 |
|
SID |
11个字符，只包括数字 |
学生的学号，即登陆账号 |
|
S密码 |
5-20个字符，包括大小写字母，数字，下划线 |
学生的登陆密码 |
|
S姓名 |
2-20个字符，包括中文及“.” |
用户可能为外国人 |
|
S性别 |
男或女 |
|
|
班级编号 |
int类型 |
班级编号由老师注册，并设置班级选课密码，学生找到班级后输入密码可加入该班级 |
家长：
|
字段 |
精度 |
备注 |
|
FID |
12个字符，只包括数字 |
学生的学号后加0/1，表示该学生的家长 |
|
F密码 |
5-20个字符，包括大小写字母，数字，下划线 |
家长的登陆密码，登录后可查看关于该学生的答题情况等 |
3.2.2时间特性要求
响应时间：在选择相应题库时，能够及时响应生成练习题
传送时间：当学生选择发起挑战、老师的评价都得得到及时的相应
3.2故障处理要求
考虑到很多人同时访问服务器，服务器是否能正常运行，是否会发生崩溃等都需要在后面的设计文档中详细分析
4.运行环境规定
4.1设备
操作系统为Windows10的pc
可以安装Android软件的手机
4.2开发环境
- Android studio
- JAVA jdk
- mysql数据库
- tomcat
4.3接口
数据通信协议：TCP/IP协议
5.验收标准
|
测试功能 |
测试点 |
输入/操作 |
校验点 |
校验结果 |
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登陆功能 |
老师登陆 |
老师输入用户名和密码，点击登陆按钮登陆 |
用户名和密码检查 |
用户名和密码正确则进入老师功能界面，否则提示用户名或密码错误 |
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学生登陆 |
学生输入姓名/学号和密码，点击登陆按钮登陆 |
用户名和密码检查 |
用户名和密码正确则进入学生功能界面，否则提示用户名或密码错误 |
|
|
家长登陆 |
家长输入用户名和密码，点击登陆按钮登陆 |
用户名和密码检查 |
用户名和密码正确则进入家长功能界面，否则提示用户名或密码错误 |
|
|
注册功能 |
学生/家长/老师注册 |
输入姓名、性别和身份进行注册 |
输入的姓名和性别符合规范 |
输入符合规范的姓名和性别后将该用户加入数据库 |
|
答题模式 |
学生身份 |
点击“答题模式”按钮 |
|
系统根据学生所选题型进行答题 |
|
挑战模式 |
学生身份 |
点击“发起挑战”按钮 |
在输入框中输入正确的同学姓名 |
发送挑战信息给该同学选择的同学 |
|
选择题库 |
学生身份 |
点击“选择题库”按钮 |
选择自己年级的题库 |
系统根据同学的选择从该题库中出题 |
|
我的错题 |
学生身份 |
点击“我的错题”按钮 |
|
系统显示该同学的所有错题 |
8、项目总结：通过对本次对家长、老师还有学生的访谈，我也有了很深的感悟，感觉在对需求调研的学习过程中感觉知识点比较容易掌握，但是在实践中还是存在很多的问题，并没有想象的那么容易，首先是对于小学生的访谈过程中，由于小学生比较顽皮，不能很好地回答你的问题，就无法容易的得到他们的实际需求，所以，我们就不得不改变访谈的方式，先要和他们玩到一起，然后在玩的过程中能够得到一些重要的信息，虽然在 这个过程中花费了很多的时间，但是也通过这样的方式让我们对用户的调研的过程有了更好地认识。对家长和老师调研相对比较容易，由于她们非常的配合，还给我们分享了她们关于这样一款软件的看法，也提出了很多好的建议，帮助我们对软件进行改进。其次，在本次调研的过程中，团队的配合是非常重要的，因为我们两个人在本次的调研过程中配合的非常默契，在很多的点上都达成了一致，所以虽然需求调研的过程和内容比较繁琐，但是我们在做的过程中非常有条理，进行的也很顺利，最后就是我认识到在需求调研的过程中，原型模型是非常便捷也非常有效的方式，因为有时在和用户进行沟通的过程中，有时用户无法准确的表达自身的观点，利用原型的方式就可以很直观很快速的获取到用户的需求。
9.NABCD分析：
- N（Need 需求）：你的创意解决了用户的什么需求？
（1）小学生自制力较差，而且耐心较差，如何提高课下学习效率提高学习兴趣？
（2）老师的上课时间有限，如何能够更好的传授课堂知识，并让学生得到充分的练习？
（3）家长对孩子的管理和监督，家长工作较忙，怎么能够及时了解孩子学习情况？
- A（Approach，做法）：你得到了需求，下一步怎么办？
对用户需求进行深入的分析，将需求设计成不同的功能，更好的满需服务客户需要，并且不断调研完善，可还有没有新的需求没提出等。
- B（Benefit，好处）：你的产品给用户带来什么好处？
（1）友好的界面设计，容易让小学生更好的接受
（2）我们的小学生四则运算练习软件中设置了闯关模式、挑战模式等可以更好的激发学生的学习兴趣
（3）老师可以通过该软件了解学生对于四则运算的掌握情况，并根据情况调整教学进度和教学计划
（4）家长可以更好的了解孩子的学习状况
- C（Competitors，竞争）：对于竞争者和其他方式，你的优势？
现在市面上也才存在同类的产品，例如《小学生四则运算生成器》，但是对比如同类产品，我们的优势主要有以下几个方面，首先是界面上，我们通过调研，设计的页面更加友好，受到小学生的喜欢，其次，对比于现在市场上的软件的单一功能我们的产品功能较全而且针对与学生、老师、和家长有不同的功能，即将有需求的客户都融合在一起，所以更加的强大也具有更好的实用性。
- D（Delivery，推广）：怎样把我们的产品交到用户手中？
我们目前准备采用线上和线下推广相结合的方式，在线上我们可以利用微信公众号，微博等自媒体进行推广，在线下我们可以联系辅导机构以及学校等先小范围的进行使用，并逐步迭代完善功能，进行推广。
