教學軟件開發(fā)需求分析流程探討

呂文潔

摘 要：21世紀，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代背景下，越來越多的人開始關注如何利用互聯(lián)網(wǎng)技術、互聯(lián)網(wǎng)平臺與教育領域快速融合。所以，越來越多的教師需要充分利用教學軟件的優(yōu)勢以提高教學質(zhì)量和教學效果。而軟件開發(fā)需求分析是教學軟件開發(fā)成敗的關鍵因素以及影響整個教學軟件質(zhì)量。因此，文章通過結合軟件工程的原理和教學設計理論，從教學軟件開發(fā)前期需求分析、開發(fā)中用戶需求分析和推廣應用中的用戶需求分析這3個方面展開探討教學軟件開發(fā)需求分析流程，為做好開發(fā)教學軟件的需求分析提供參考。

關鍵詞：教學軟件開發(fā)；需求分析；流程

軟件需求分析既是軟件開發(fā)期的第一個階段，也是決定軟件開發(fā)成敗的關鍵環(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發(fā)成本、資源，避免在軟件開發(fā)過程中帶來不必要的麻煩，并且提高軟件開發(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發(fā)者在開發(fā)出什么樣的系統(tǒng)上達成一致的問題，以便于軟件開發(fā)的順利進行。軟件需求分析主要有兩個重要的任務：（1）通過對問題及其環(huán)境的理解、分析和綜合，建立分析模型，即它能夠反映整個軟件在其生命周期中開發(fā)、運行、維護等一系列工作的結構框架。（2）在完全弄清用戶對軟件系統(tǒng)的準確需求的基礎上，撰寫軟件需求規(guī)格說明書即SRS，通過SRS把用戶的需求清楚地呈現(xiàn)出來。因此，為了提高教學軟件的開發(fā)質(zhì)量，需要運用一定的教學設計理論和學習理論指導教學軟件的開發(fā)，并且運用完整的、合理的、規(guī)范化的教學軟件需求分析流程進行需求分析，以保證開發(fā)出來的教學軟件的適用性和有效性[1]。

1 教學軟件開發(fā)需求分析流程

教學軟件需求分析是教學軟件開發(fā)成敗的關鍵環(huán)節(jié)，同時也是決定教學軟件質(zhì)量的基礎，而完整的、合理的、規(guī)范的教學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。本文探討的教學軟件需求分析包括前期需求分析、開發(fā)中用戶需求分析和推廣應用中的用戶需求分析這3個方面。

1.1 前期需求分析

首先，應該把教學軟件看作是一個產(chǎn)品來開發(fā)，因為軟件的前期需求分析在教學軟件開發(fā)的過程中起著舉足輕重的作用。教學軟件的前期需求分析任務是通過對教育需求分析、已有產(chǎn)品現(xiàn)狀分析、開發(fā)的必要性分析和開發(fā)的可行性分析這4個方面進行分析，進而確定教學軟件產(chǎn)品總目標。前期需求分析的實施應采用以問題為導向的需求分析方法，即用戶期望教學軟件能夠解決的教學問題和教學理論能夠解決的問題進行分析，相關開發(fā)人員通過對教育需求分析、已有產(chǎn)品現(xiàn)狀分析、開發(fā)的必要性分析和開發(fā)的可行性分析這4個方面進行分析得出的總目標之后，就需要以“解決教學中的實際問題”為出發(fā)點，以保證教學軟件的實用性和科學性。那么開發(fā)人員需要得出教學軟件的總體目標，需要對教育需求分析、已有產(chǎn)品現(xiàn)狀分析、開發(fā)的必要性分析和開發(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該查閱相關領域的文獻資料，了解該領域的發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問題以及發(fā)展趨勢，同時分析教育政策和訪談專家及專業(yè)人員獲取社會對該領域的發(fā)展期望，并對它們進行分析。其次，在此基礎上向用戶（教師）進行訪談，了解他們對教學軟件開發(fā)的需求和教學現(xiàn)狀，以及期望教學軟件能夠解決的實際性教學問題。最后，根據(jù)上面分析的信息總結出教學軟件產(chǎn)品需要解決的具體問題。

1.1.2 對已有產(chǎn)品進行現(xiàn)狀分析

需求分析人員應該通過市場調(diào)查，了解目前有哪些同類教學軟件產(chǎn)品，并且這些教學軟件產(chǎn)品都有哪些功能已經(jīng)被開發(fā)，已經(jīng)解決哪些教學問題，還有哪些問題尚未解決，避免功能重復開發(fā)。另外，也要收集教師對使用這些同類教學軟件的意見和建議，最后總結出對該教學軟件開發(fā)的期望。

1.1.3 開發(fā)的必要性分析

需求分析人員需要對教育需求和已有的同類產(chǎn)品現(xiàn)狀進行分析來確定是否有必要開發(fā)該教學軟件。

1.1.4 開發(fā)的可行性分析

需求分析人員應該分析該教學軟件是否能夠真正實現(xiàn)預期開發(fā)的目標，是否存在技術問題無法解決，并且還要全面考慮到資源、經(jīng)費、風險性等問題的分析。這對教學軟件的開發(fā)會產(chǎn)生一定的影響。

綜上所述，前期需求分析是一個教學軟件產(chǎn)品開發(fā)的基礎性工作，不可忽視它的重要性，如果沒有做好前期需求分析，將會影響后面工作的開展，比如經(jīng)費、資源、人力等。而做好前期需求分析可以有效減少資源浪費，并且能達到預期的效果。因此，需求分析人要特別重視教學軟件的前期需求分析，有助于教學軟件的開發(fā)和推廣應用。

1.2 開發(fā)中用戶需求分析

在對教學軟件需求分析的過程中，應該重視與其他軟件不同的是教學軟件具有獨特的教學特性，需要注重將教學理論運用到教學軟件的開發(fā)過程中，這樣才能保證開發(fā)出來的教學軟件符合教學規(guī)律和教學需求。教學軟件的特殊性主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）學科專家必須參與到教學軟件的需求分析中，為教學軟件開發(fā)提供教學特征指導。因為他們了解學科領域的發(fā)展方向和趨勢，可以審定教學軟件的最終產(chǎn)品，使教學軟件的最終產(chǎn)品符合教學規(guī)律和教學需求的發(fā)展。

（2）利用原型法進行分析，做到把教學理論指導教學軟件的設計，使其在教學軟件功能上體現(xiàn)出來，主要是將教學理論融入原型設計中去。

（3）要對用戶（教師）的教學活動進行分析，教學軟件需求分析應重點放在對用戶教學活動的具體分析，并且將教學活動所需要的功能抽象化，這樣設計出來的教學軟件才能解決教學實際中遇到的問題。

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

1.2.1 需求獲取、歸納

（1）教學軟件需求獲取和歸納需要從資料收集、用戶訪談、問卷調(diào)查、觀察實習和現(xiàn)有的同類教學軟件研究這5個方面進行獲取和歸納。

資料收集主要是指查閱教學軟件的相關材料、信息，并對其進行整理，包括關于教學軟件的專業(yè)術語概念、相關學科領域知識等。用戶訪談是指通過和用戶面對面訪談了解他們對產(chǎn)品的需求，介紹教學活動過程，以及教學問題和對已有的同類產(chǎn)品提出意見和建議。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，確保需求的準確性。問卷調(diào)查是一種經(jīng)濟實用的調(diào)查方法，同時也是作為訪談的一種補充形式，它可以調(diào)查來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。觀察實習主要是作為訪談和問卷調(diào)查的一種補充，目的是獲取更完整的、全面的信息。對現(xiàn)有同類教學軟件的研究主要是發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有教學系統(tǒng)存在的問題以及變更系統(tǒng)需求，以便開發(fā)出更好的教學軟件。

（2）需求標識分類。

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)先級等方面進行分類，每類選擇若干用戶代表，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)間的交互和對話方式等需求。在確定功能需求之后，還需考慮對質(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)開發(fā)者都需要參與到教學軟件需求分析和討論的過程中，系統(tǒng)開發(fā)者在理解用戶需求的基礎上需要再次和用戶確認，保證教學軟件需求的準確性。另外，要構建分析模型，可以通過構建數(shù)流圖、實體關系圖、控制流圖、狀態(tài)轉換圖、用例圖等圖形化的分析模型，因為這些分析模型是說明軟件需求極好的手段。

1.2.3 需求描述：編寫SRS

軟件需求規(guī)格說明書是開發(fā)軟件前必須要完成的工作，也是開發(fā)軟件的基礎。軟件需求規(guī)格說明書必須用統(tǒng)一格式的文檔進行描述。比如在國際標準830-1998（IEEE-1998）中和中國國家推薦性標準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、運行環(huán)境等）、系統(tǒng)特性等方面的內(nèi)容。并且注意標明功能需求的來源，方便對需求進行跟蹤和需求變更。

1.2.4 原型需求驗證

原型需求驗證就是把開發(fā)出來的原型交給用戶和專家進行驗證，但是在驗證之前會讓開發(fā)小組的內(nèi)部成員對原型進行驗證，找出其比較明顯的錯誤并進行糾正，直到達到用戶的需求標準。接著讓用戶和專家對該原型進行驗證，并且根據(jù)用戶和專家提出來的反饋和修改意見對原型進一步完善。

1.3 推廣應用中的用戶需求分析

在開發(fā)出來的教學軟件得到推廣應用之后，隨著教學環(huán)境的不斷變化，教師對教學軟件的需求也會發(fā)生變化，并產(chǎn)生新的需求，因此，需要開發(fā)團隊對教學軟件的使用情況進行定期或不定期追蹤。那么為了滿足教師對教學軟件的需求，在用戶的需求達到一定的程度時，應及時對教學軟件進行更新?lián)Q代[3-4]。

2 結語

綜上所述，需求分析是教學軟件開發(fā)的關鍵環(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軟件需求分析，開發(fā)出能夠解決教學過程中遇到的實際性問題，同時也有利于提高教學質(zhì)量和教學效果。

[參考文獻]

[1]鐘明霞，姜柏軍.工作項目導向的迭代式教學模式研究與實踐[J]. 計算機時代，2013（9）：52-53.

[2]史濟民，顧春華，李昌武，等.軟件工程—原理、方法與應用[M].2版.北京：高等教育出版社，2002.

[3]戚帥，梅斌.淺談軟件開發(fā)流程及實踐[J].郵電設計技術，2015（12）：24-28.

[4]張露凝.軟件需求分析模型[D].上海：東華大學，2008.