团队作业3--需求改进&系统设计

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这个作业要求在哪里	https://edu.cnblogs.com/campus/gdgy/CSGrade22-12/homework/13220
这个作业的目标	需求&原型改进、系统设计、Alpha任务分配计划、测试计划
队员	学号
王展锐	3122004665
李卓荣	3122004440
吴健民	3122004667
达仁·江布尔	3122004420
林诗淇	3122004657

一、需求&原型改进

1.针对课堂讨论环节老师和其他组的问题及建议，对修改选题及需求进行修改

1.1问题与修改

• 问题：在课堂讨论中，老师和其他组提出系统的用户界面不够简洁直观，可能会影响用户体验。
• 修改：组织团队成员对用户界面进行重新设计，采用简洁明了的布局和清晰的图标，提高用户操作的便捷性。同时，增加一些操作提示和引导，帮助用户更快地熟悉系统功能。

1.2给目标用户展现原型，与目标用户进一步沟通理解需求。他们的痛是什么？场景是什么？（用产品之前/之后，有照片或视频显示用户调查的过程，使用了各种调查手段的）

用户痛点：

• 教师方面：在使用产品之前，教师管理学生信息、成绩和课程内容较为繁琐，需要手动录入和整理大量数据，容易出现错误。使用产品之后，教师可以通过系统方便地进行学生信息管理和成绩录入，提高了教学管理效率。
• 学生方面：在使用产品之前，学生查看成绩、课程信息和个人资料需要分别登录不同的系统或查询纸质记录，非常不方便。使用产品之后，学生可以在一个平台上轻松查看自己的学习情况，及时了解课程安排和成绩变化。
  用户场景：
• 教师场景：教师在办公室准备课程时，使用系统创建和更新课程信息，录入学生成绩，并查看学生的学习情况。在课堂上，教师可以通过系统快速了解学生的出勤情况和作业完成情况，以便更好地进行教学管理。
• 学生场景：学生在宿舍或图书馆使用系统查看自己的课程安排和成绩，了解自己的学习进度。在选课期间，学生可以通过系统查看课程评价和教师信息，选择适合自己的课程。

2.修改完善上周提交的需求规格说明书

2.1上周的《需求规格说明书》初稿有哪些不足？特别是：功能考虑不全或需求文档描述缺少的地方

不足之处：

• 初稿中对系统的安全性考虑不足，没有明确说明如何保护用户数据的安全。
• 对系统的性能要求描述不够详细，没有给出系统的响应时间和并发用户数等指标。
• 功能描述部分不够具体，例如学生信息管理功能中，没有明确说明学生可以修改哪些个人信息。

具体改进内容（功能性需求）：

• 安全性需求：增加用户身份验证和授权机制，确保只有合法用户可以访问系统。对用户数据进行加密存储，防止数据泄露。
• 性能需求：明确系统的响应时间不得超过 3 秒，并发用户数不少于 100 人。
• 功能描述细化：在学生信息管理功能中，明确学生可以修改自己的联系方式、密码等个人信息，但不能修改成绩等敏感信息。

2.2用一个场景，像讲故事那样，描述用户怎么使用几个相联系的功能，解决了用户的问题

场景故事：小明是一名大学生，他在新学期开始时需要选择课程。他登录教育系统，首先查看了课程安排，了解了各个课程的时间、地点和授课教师。然后，他查看了课程评价，了解了其他同学对这些课程的评价和建议。根据这些信息，小明选择了自己感兴趣的课程。在课程学习过程中，小明可以通过系统查看自己的成绩和作业情况，及时了解自己的学习进度。如果他有问题，可以通过系统向教师提问，教师会及时回复他的问题。通过使用教育系统，小明轻松地完成了课程选择和学习，提高了自己的学习效率。

3.参考《构建之法》5 节功能的定位和优先级，给出功能分析的四个象限 - 功能分析四个象限如下：

• 重要且紧急：用户管理、学生信息管理、课程管理等核心功能，这些功能直接影响系统的可用性和用户体验，必须优先实现。
• 重要不紧急：系统的安全性、性能优化等功能，这些功能虽然重要，但可以在系统上线后逐步完善。
• 紧急不重要：一些临时的需求或问题，需要及时处理，但不会对系统的整体功能产生重大影响。
• 不紧急不重要：一些可有可无的功能或优化，可以在有时间和资源的情况下进行考虑。

4.根据修改后的需求，调整任务分解 WBS 及相应的项目进度计划 - 任务分解 WBS：

• 需求分析与设计：包括用户需求调研、功能设计、数据库设计等任务。 - 开发与测试：包括前端开发、后端开发、数据库开发、功能测试、性能测试等任务。
• 部署与维护：包括系统部署、用户培训、系统维护等任务。
• 项目进度计划：
  

二、系统设计

1. 系统架构设计

• 各层次功能设计
  1.1前端层（表示层）
  技术：使用 Vue.js 和 Vue Router 实现动态、响应式的单页应用（SPA）。
  功能：
  -用户界面：提供教师和学生不同角色的用户界面。
  -路由管理：根据用户角色显示不同的页面，利用 Vue Router 管理前端路由。
  -状态管理：可以采用 Vuex 进行前端状态管理，以方便在不同页面间共享数据。
  与后端交互：通过 Axios 等 HTTP 库调用后端 RESTful API，与服务层进行数据交互。
  1.2服务层（后端业务逻辑层）
  技术：使用 Spring Boot 框架实现。
  功能：
  -RESTful API 提供：对外暴露 RESTful API，供前端调用，实现前后端分离。
  -业务逻辑处理：
• 用户管理模块：包括用户的注册、登录、权限管理。通过基于角色的访问控制 (RBAC) 进行权限分配。
• 成绩管理模块：教师管理学生成绩的 CRUD 操作，学生查看自己的成绩。
• 学生信息管理模块：教师管理学生基本信息，学生查看个人信息。
• 课程管理模块：教师管理课程信息，学生查看课程安排。
  -安全管理：包含认证（JWT 或 OAuth2）、授权、数据加密等措施，保护用户数据。
  -异常处理：统一处理后端服务层的异常，确保系统稳定性和容错性。
  1.3数据访问层
  技术：Mybatis-Plus 用于简化数据库访问。
  功能：
  -数据持久化：与数据库层交互，负责对数据库的 CRUD 操作。
  -数据访问对象（DAO）：封装数据访问逻辑，提供统一的接口与服务层交互。
  -数据查询优化：针对成绩、用户信息等较复杂的数据查询，可以使用缓存（如 Redis）提高查询速度，减轻数据库压力。
  1.4数据库层
  技术：使用关系型数据库 MySQL
  功能：
  -数据存储：存储用户信息、成绩、课程数据等。
  -数据库设计：根据需求进行数据库表设计，例如用户表、课程表、成绩表。
  -数据一致性管理：设置外键约束，防止数据不一致情况发生。
  1.5系统交互流程
• 用户登录：前端发送登录请求至后端服务层，服务层验证用户信息并返回 JWT Token，前端存储 Token。
• 数据访问：前端通过携带 Token 访问 RESTful API，服务层验证 Token 并根据用户角色提供相应的数据。
• 成绩和课程管理：教师用户可以发送 CRUD 请求，服务层处理后更新数据库。
• 学生查看数据：学生用户请求查看成绩、课程信息，服务层根据学生身份返回对应数据。
  1.6部署与扩展
• 分布式部署：可以将前端与后端分开部署，前端托管于 CDN，后端服务托管于云服务器。
• 服务扩展：未来若需增加其他模块，可根据业务功能划分微服务，实现横向扩展。

2.数据库

2.1数据库表概览

数据库主要包含以下几张表：

• 用户表（Users）
• 角色表（Roles）
• 用户-角色关系表（UserRoles）
• 学生信息表（StudentInfo）
• 课程表（Courses）
• 成绩表（Grades）

2.2各表设计

1. 用户表（Users）
   存储系统中的用户基本信息，包括教师和学生用户。
2. 角色表（Roles）
   存储用户的角色信息，用于区分教师和学生的不同权限。
3. 用户-角色关系表（UserRoles）
   用于存储用户和角色的多对多关系（可选，若设计用户可以拥有多个角色）。
4. 学生信息表（StudentInfo）
   存储学生的详细个人信息，由教师用户管理。
5. 课程表（Courses）
   存储课程的基本信息。
6. 成绩表（Grades）
   存储学生的成绩信息，由教师录入。

2.3关系设计

用户与角色：用户表与角色表之间是多对多关系，可通过 UserRoles 中间表实现（如果允许用户有多个角色）。
学生与课程：通过 StudentInfo 和 Courses 表的关系，学生可以参加多门课程，一门课程也可以有多个学生，因此 Grades 表记录了学生与课程的多对多关系以及对应的成绩。
教师与课程：Courses 表的 teacher_id 字段建立了课程与教师之间的一对多关系，一个教师可以管理多门课程。

2.4索引设计与优化

主键索引：每张表的主键字段默认会建立主键索引。
外键索引：在外键字段上建立索引，以加速查询和外键关联。
联合索引：在 Grades 表中创建联合索引，以提高成绩查询效率。

三、Alpha任务分配计划

1. 根据项目组能提供的总时间，评估可完成的工作量。根据功能模块的优先级以及模块之间的依赖关系，从Product Backlog中选取待实现的功能项。选择与Alpha阶段目标紧密相关的功能项，确保所选功能项可以支持项目目标，并满足用户需求

1.1 项目组能提供的总时间

项目周期为7周，具体时间为第九周至第十五周。

1.2 功能模块的优先级

功能编号	功能描述	优先级
1	前端技术（Vue.js、Vue Router）	5
2	后端技术（Java、Spring Boot）	5
3	数据库（MySQL、PostgreSQL）	5
4	API设计（RESTful API）	5
5	用户管理	5
6	成绩管理	5
7	学生信息管理	5
8	课程管理	5
9	开发工具（Maven、Git）	4

1.3 模块之间的依赖关系

• 前端技术提供动态和响应式的用户界面和实现前端路由管理
• 后端技术开发后端服务和提高开发效率
• 使用API设计进行前后端数据交互
• 用户管理、成绩管理、学生信息管理、课程管理依赖于数据库存储信息
• 使用开发工具进行项目管理和版本控制

1.4 选定功能项

• 用户管理、成绩管理、学生信息管理、课程管理
• 前端和后端技术
• 数据库和API设计
• 开发工具

2 对已选择的功能项进行进一步分解，分解为1-10小时左右的具体任务，确保每个任务都是具体的、可度量的、可实现的、相关的、时限的（SMART原则）。将分解后的任务构成Sprint Backlog。成员进行任务认领，确保任务分配平衡，避免个别成员工作量过大

Sprint Backlog

• 前端技术和后端技术
  -预计时间：8+
  -包括代码的撰写、加载、训练和预测功能的实现
  -负责人员：李卓荣、林诗琪
• 数据库、API设计
  -预计时间：8+
  -对于先前的代码进行进一步的完善和补充，测试环境的优化
  -负责人员：李卓荣、林诗琪
• 项目经理
  -预计时间：7+
  -对于整个项目开发以及跟进步骤
  -负责人员：王展锐
• 测试
  -预计时间：7+
  -数据的检录和项目运行后收集数据的分析、测试
  -负责人员：达仁·江布尔 吴健民

3.拟定迭代冲刺计划

使用甘特图的方式拟定迭代冲刺计划，明确每个任务的开始和结束时间，以及依赖关系。（本次迭代计划只关注Alpha阶段）使用leangoo作为敏捷项目协作工具，跟踪任务进度和团队协作。
Sprint计划示例（甘特图）

任务ID	任务描述	开始时间	结束时间	负责人
1	开发	第11周	第13周	李卓荣
2	PM	第11周	第16周	王展锐
3	开发	第13周	第15周	林诗琪
4	测试	第13周	第16周	达仁·江布尔
5	测试	第13周	第16周	吴健民

四、测试计划

1. 主要产品

本次测试的主要产品为面向教师和学生的教育管理系统，旨在提高教学管理效率，满足教师和学生在教学管理过程中的需求。

2. 测试范围

• 功能测试：对系统的各项功能进行测试，包括用户管理、学生信息管理、课程管理、自动刷新课表功能以及优化后的 UI 交互等。
• 性能测试：测试系统的响应时间、并发用户数、数据处理能力等性能指标。
• 安全测试：检测系统的用户身份验证、授权机制、数据加密等安全措施是否有效。
• 兼容性测试：测试系统在不同操作系统、浏览器和设备上的兼容性。

3. 测试时间表

3.1 测试准备阶段

时间：第十周至第十一周
任务：

• 制定详细的测试计划，明确测试范围、测试方法和测试用例。
• 搭建测试环境，准备测试数据。
• 对测试人员进行培训，使其熟悉测试流程和测试工具。

3.2 测试执行阶段

时间：第十二周至第十四周
任务：

• 按照测试计划执行功能测试、性能测试、安全测试和兼容性测试。
• 记录测试过程中发现的问题，及时反馈给开发团队进行修复。
• 对修复后的问题进行回归测试，确保问题得到彻底解决。

3.3 测试总结阶段

时间：第十五周
任务：

• 对测试结果进行分析和总结，编写测试报告。
• 评估系统的质量和稳定性，提出改进建议。
• 整理测试文档，为系统上线做好准备。

4. 资源分配

人力资源：

• 测试经理：李卓荣，负责测试计划的制定、测试过程的管理和测试结果的分析。
• 测试工程师：吴健民，达仁，负责具体的测试执行工作，包括功能测试、性能测试、安全测试和兼容性测试。
  设备资源：
• 测试服务器：1 台，用于搭建测试环境。
• 测试设备：若干台，包括不同操作系统的电脑、手机和平板等，用于进行兼容性测试。
• 时间资源：按照测试时间表合理分配测试时间，确保测试工作按时完成。