教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)需求分析流程探討

呂文潔

摘 要：21世紀(jì)，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下，越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注如何利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與教育領(lǐng)域快速融合。所以，越來(lái)越多的教師需要充分利用教學(xué)軟件的優(yōu)勢(shì)以提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。而軟件開(kāi)發(fā)需求分析是教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)成敗的關(guān)鍵因素以及影響整個(gè)教學(xué)軟件質(zhì)量。因此，文章通過(guò)結(jié)合軟件工程的原理和教學(xué)設(shè)計(jì)理論，從教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)前期需求分析、開(kāi)發(fā)中用戶需求分析和推廣應(yīng)用中的用戶需求分析這3個(gè)方面展開(kāi)探討教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)需求分析流程，為做好開(kāi)發(fā)教學(xué)軟件的需求分析提供參考。

關(guān)鍵詞：教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)；需求分析；流程

軟件需求分析既是軟件開(kāi)發(fā)期的第一個(gè)階段，也是決定軟件開(kāi)發(fā)成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。合理化、規(guī)范化、完整的軟件需求分析可以減少軟件開(kāi)發(fā)成本、資源，避免在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中帶來(lái)不必要的麻煩，并且提高軟件開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的質(zhì)量。軟件需求分析主要是要解決讓用戶和開(kāi)發(fā)者在開(kāi)發(fā)出什么樣的系統(tǒng)上達(dá)成一致的問(wèn)題，以便于軟件開(kāi)發(fā)的順利進(jìn)行。軟件需求分析主要有兩個(gè)重要的任務(wù)：（1）通過(guò)對(duì)問(wèn)題及其環(huán)境的理解、分析和綜合，建立分析模型，即它能夠反映整個(gè)軟件在其生命周期中開(kāi)發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)等一系列工作的結(jié)構(gòu)框架。（2）在完全弄清用戶對(duì)軟件系統(tǒng)的準(zhǔn)確需求的基礎(chǔ)上，撰寫(xiě)軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)即SRS，通過(guò)SRS把用戶的需求清楚地呈現(xiàn)出來(lái)。因此，為了提高教學(xué)軟件的開(kāi)發(fā)質(zhì)量，需要運(yùn)用一定的教學(xué)設(shè)計(jì)理論和學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)教學(xué)軟件的開(kāi)發(fā)，并且運(yùn)用完整的、合理的、規(guī)范化的教學(xué)軟件需求分析流程進(jìn)行需求分析，以保證開(kāi)發(fā)出來(lái)的教學(xué)軟件的適用性和有效性[1]。

1 教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)需求分析流程

教學(xué)軟件需求分析是教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時(shí)也是決定教學(xué)軟件質(zhì)量的基礎(chǔ)，而完整的、合理的、規(guī)范的教學(xué)軟件需求分析流程在一定程度上決定需求分析的效果和質(zhì)量。本文探討的教學(xué)軟件需求分析包括前期需求分析、開(kāi)發(fā)中用戶需求分析和推廣應(yīng)用中的用戶需求分析這3個(gè)方面。

1.1 前期需求分析

首先，應(yīng)該把教學(xué)軟件看作是一個(gè)產(chǎn)品來(lái)開(kāi)發(fā)，因?yàn)檐浖那捌谛枨蠓治鲈诮虒W(xué)軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程中起著舉足輕重的作用。教學(xué)軟件的前期需求分析任務(wù)是通過(guò)對(duì)教育需求分析、已有產(chǎn)品現(xiàn)狀分析、開(kāi)發(fā)的必要性分析和開(kāi)發(fā)的可行性分析這4個(gè)方面進(jìn)行分析，進(jìn)而確定教學(xué)軟件產(chǎn)品總目標(biāo)。前期需求分析的實(shí)施應(yīng)采用以問(wèn)題為導(dǎo)向的需求分析方法，即用戶期望教學(xué)軟件能夠解決的教學(xué)問(wèn)題和教學(xué)理論能夠解決的問(wèn)題進(jìn)行分析，相關(guān)開(kāi)發(fā)人員通過(guò)對(duì)教育需求分析、已有產(chǎn)品現(xiàn)狀分析、開(kāi)發(fā)的必要性分析和開(kāi)發(fā)的可行性分析這4個(gè)方面進(jìn)行分析得出的總目標(biāo)之后，就需要以“解決教學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題”為出發(fā)點(diǎn)，以保證教學(xué)軟件的實(shí)用性和科學(xué)性。那么開(kāi)發(fā)人員需要得出教學(xué)軟件的總體目標(biāo)，需要對(duì)教育需求分析、已有產(chǎn)品現(xiàn)狀分析、開(kāi)發(fā)的必要性分析和開(kāi)發(fā)的可行性分析，其具體分析如圖1所示。

1.1.1 教育需求分析

首先需求分析人員應(yīng)該查閱相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)資料，了解該領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問(wèn)題以及發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)分析教育政策和訪談專(zhuān)家及專(zhuān)業(yè)人員獲取社會(huì)對(duì)該領(lǐng)域的發(fā)展期望，并對(duì)它們進(jìn)行分析。其次，在此基礎(chǔ)上向用戶（教師）進(jìn)行訪談，了解他們對(duì)教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)的需求和教學(xué)現(xiàn)狀，以及期望教學(xué)軟件能夠解決的實(shí)際性教學(xué)問(wèn)題。最后，根據(jù)上面分析的信息總結(jié)出教學(xué)軟件產(chǎn)品需要解決的具體問(wèn)題。

1.1.2 對(duì)已有產(chǎn)品進(jìn)行現(xiàn)狀分析

需求分析人員應(yīng)該通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，了解目前有哪些同類(lèi)教學(xué)軟件產(chǎn)品，并且這些教學(xué)軟件產(chǎn)品都有哪些功能已經(jīng)被開(kāi)發(fā)，已經(jīng)解決哪些教學(xué)問(wèn)題，還有哪些問(wèn)題尚未解決，避免功能重復(fù)開(kāi)發(fā)。另外，也要收集教師對(duì)使用這些同類(lèi)教學(xué)軟件的意見(jiàn)和建議，最后總結(jié)出對(duì)該教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)的期望。

1.1.3 開(kāi)發(fā)的必要性分析

需求分析人員需要對(duì)教育需求和已有的同類(lèi)產(chǎn)品現(xiàn)狀進(jìn)行分析來(lái)確定是否有必要開(kāi)發(fā)該教學(xué)軟件。

1.1.4 開(kāi)發(fā)的可行性分析

需求分析人員應(yīng)該分析該教學(xué)軟件是否能夠真正實(shí)現(xiàn)預(yù)期開(kāi)發(fā)的目標(biāo)，是否存在技術(shù)問(wèn)題無(wú)法解決，并且還要全面考慮到資源、經(jīng)費(fèi)、風(fēng)險(xiǎn)性等問(wèn)題的分析。這對(duì)教學(xué)軟件的開(kāi)發(fā)會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

綜上所述，前期需求分析是一個(gè)教學(xué)軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)性工作，不可忽視它的重要性，如果沒(méi)有做好前期需求分析，將會(huì)影響后面工作的開(kāi)展，比如經(jīng)費(fèi)、資源、人力等。而做好前期需求分析可以有效減少資源浪費(fèi)，并且能達(dá)到預(yù)期的效果。因此，需求分析人要特別重視教學(xué)軟件的前期需求分析，有助于教學(xué)軟件的開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用。

1.2 開(kāi)發(fā)中用戶需求分析

在對(duì)教學(xué)軟件需求分析的過(guò)程中，應(yīng)該重視與其他軟件不同的是教學(xué)軟件具有獨(dú)特的教學(xué)特性，需要注重將教學(xué)理論運(yùn)用到教學(xué)軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，這樣才能保證開(kāi)發(fā)出來(lái)的教學(xué)軟件符合教學(xué)規(guī)律和教學(xué)需求。教學(xué)軟件的特殊性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）學(xué)科專(zhuān)家必須參與到教學(xué)軟件的需求分析中，為教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)提供教學(xué)特征指導(dǎo)。因?yàn)樗麄兞私鈱W(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展方向和趨勢(shì)，可以審定教學(xué)軟件的最終產(chǎn)品，使教學(xué)軟件的最終產(chǎn)品符合教學(xué)規(guī)律和教學(xué)需求的發(fā)展。

（2）利用原型法進(jìn)行分析，做到把教學(xué)理論指導(dǎo)教學(xué)軟件的設(shè)計(jì)，使其在教學(xué)軟件功能上體現(xiàn)出來(lái)，主要是將教學(xué)理論融入原型設(shè)計(jì)中去。

（3）要對(duì)用戶（教師）的教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行分析，教學(xué)軟件需求分析應(yīng)重點(diǎn)放在對(duì)用戶教學(xué)活動(dòng)的具體分析，并且將教學(xué)活動(dòng)所需要的功能抽象化，這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的教學(xué)軟件才能解決教學(xué)實(shí)際中遇到的問(wèn)題。

那么根據(jù)軟件工程的原理、思想，其用戶需求包括4個(gè)方面，分別為需求獲取、需求提煉；分析建模、需求描述；編寫(xiě)SRS和需求驗(yàn)證。其實(shí)施流程如圖2所示。

1.2.1 需求獲取、歸納

（1）教學(xué)軟件需求獲取和歸納需要從資料收集、用戶訪談、問(wèn)卷調(diào)查、觀察實(shí)習(xí)和現(xiàn)有的同類(lèi)教學(xué)軟件研究這5個(gè)方面進(jìn)行獲取和歸納。

資料收集主要是指查閱教學(xué)軟件的相關(guān)材料、信息，并對(duì)其進(jìn)行整理，包括關(guān)于教學(xué)軟件的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)概念、相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)等。用戶訪談是指通過(guò)和用戶面對(duì)面訪談了解他們對(duì)產(chǎn)品的需求，介紹教學(xué)活動(dòng)過(guò)程，以及教學(xué)問(wèn)題和對(duì)已有的同類(lèi)產(chǎn)品提出意見(jiàn)和建議。需求分析人盡快理解用戶的需求，并把自己的理解再次跟用戶核對(duì)，確保需求的準(zhǔn)確性。問(wèn)卷調(diào)查是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的調(diào)查方法，同時(shí)也是作為訪談的一種補(bǔ)充形式，它可以調(diào)查來(lái)自不同地方用戶的信息，是一種比較適合收集用戶信息的方式。觀察實(shí)習(xí)主要是作為訪談和問(wèn)卷調(diào)查的一種補(bǔ)充，目的是獲取更完整的、全面的信息。對(duì)現(xiàn)有同類(lèi)教學(xué)軟件的研究主要是發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有教學(xué)系統(tǒng)存在的問(wèn)題以及變更系統(tǒng)需求，以便開(kāi)發(fā)出更好的教學(xué)軟件。

（2）需求標(biāo)識(shí)分類(lèi)。

為了收集到全面完整的信息，需將用戶按使用頻率、使用特性、優(yōu)先級(jí)等方面進(jìn)行分類(lèi)，每類(lèi)選擇若干用戶代表，從代表那里收集他們希望的軟件系統(tǒng)功能、用戶與系統(tǒng)間的交互和對(duì)話方式等需求。在確定功能需求之后，還需考慮對(duì)質(zhì)量的要求，包括性能、有效性、可靠性和可用性等，提高用戶對(duì)軟件的滿意程度[2]。

1.2.2 需求分析討論及分析建模

用戶和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者都需要參與到教學(xué)軟件需求分析和討論的過(guò)程中，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者在理解用戶需求的基礎(chǔ)上需要再次和用戶確認(rèn)，保證教學(xué)軟件需求的準(zhǔn)確性。另外，要構(gòu)建分析模型，可以通過(guò)構(gòu)建數(shù)流圖、實(shí)體關(guān)系圖、控制流圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、用例圖等圖形化的分析模型，因?yàn)檫@些分析模型是說(shuō)明軟件需求極好的手段。

1.2.3 需求描述：編寫(xiě)SRS

軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)是開(kāi)發(fā)軟件前必須要完成的工作，也是開(kāi)發(fā)軟件的基礎(chǔ)。軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)必須用統(tǒng)一格式的文檔進(jìn)行描述。比如在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)830-1998（IEEE-1998）中和中國(guó)國(guó)家推薦性標(biāo)準(zhǔn)GB 9385中描述的SRS模板[2]。其主要內(nèi)容包括引言（目的、文檔格式、產(chǎn)品范圍等）、綜合描述（產(chǎn)品前景、系統(tǒng)功能圖、用例圖、運(yùn)行環(huán)境等）、系統(tǒng)特性等方面的內(nèi)容。并且注意標(biāo)明功能需求的來(lái)源，方便對(duì)需求進(jìn)行跟蹤和需求變更。

1.2.4 原型需求驗(yàn)證

原型需求驗(yàn)證就是把開(kāi)發(fā)出來(lái)的原型交給用戶和專(zhuān)家進(jìn)行驗(yàn)證，但是在驗(yàn)證之前會(huì)讓開(kāi)發(fā)小組的內(nèi)部成員對(duì)原型進(jìn)行驗(yàn)證，找出其比較明顯的錯(cuò)誤并進(jìn)行糾正，直到達(dá)到用戶的需求標(biāo)準(zhǔn)。接著讓用戶和專(zhuān)家對(duì)該原型進(jìn)行驗(yàn)證，并且根據(jù)用戶和專(zhuān)家提出來(lái)的反饋和修改意見(jiàn)對(duì)原型進(jìn)一步完善。

1.3 推廣應(yīng)用中的用戶需求分析

在開(kāi)發(fā)出來(lái)的教學(xué)軟件得到推廣應(yīng)用之后，隨著教學(xué)環(huán)境的不斷變化，教師對(duì)教學(xué)軟件的需求也會(huì)發(fā)生變化，并產(chǎn)生新的需求，因此，需要開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)教學(xué)軟件的使用情況進(jìn)行定期或不定期追蹤。那么為了滿足教師對(duì)教學(xué)軟件的需求，在用戶的需求達(dá)到一定的程度時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)教學(xué)軟件進(jìn)行更新?lián)Q代[3-4]。

2 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，需求分析是教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而需求分析需要規(guī)范化、合理化和完整的流程，這樣才能有效地做好教學(xué)軟件需求分析，開(kāi)發(fā)出能夠解決教學(xué)過(guò)程中遇到的實(shí)際性問(wèn)題，同時(shí)也有利于提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

[參考文獻(xiàn)]

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