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练习系统所包含的需求，以便客户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教师报课系统的功能，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（教师、学生、学生家长），项目经理，开发人员以及跟该项目相关的其他竞争人员和无关人员。
1.2 背景
本文档介绍的产品是小学生四则运算练习系统，该系统面向所有小学在读阶段的学生。小学生四则运算是每个小学生都需要具备的能力，而日常生活中，老师家长出题会给他们造成时间紧张问题，而小学生四则运算练习系统可以有效解决这个问题。小学生的算术水平各不相同，系统可以给出不同层次的题目，便于满足不同阶段的学生，系统可以统计学生的答题正确率、时间、进步或者退步情况。同时，老师和家长可以实时了解学生的答题及算术情况，老师还可以分析全班学生学习状况，帮助自己的教学。
1.3 定义
（1）用户:通过小学生四则运算练习系统来进行测试的小学生和老师。
（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。
（4）系统：小学生四则运算练习系统。
1.3 参考资料
（1）计算机软件需求规格说明书 （ GB/T 9385-2008）；
（2）学生导师互选系统软件需求规格说明书。
小学生四则运算主要适用于老师、学生以及家长。系统可以给出不同层次的题目，便于满足不同阶段的学生，系统可以统计学生的答题正确率、时间、进步或者退步情况。同时，老师和家长可以实时了解学生的答题及算术情况，老师还可以分析全班学生学习状况，帮助自己的教学。考虑到小学阶段的学生上网都是有家长管理的，所有小学生与家长共用一个账号，家长可以登陆系统，了解自己孩子的学习情况。
图1 主要功能用例图_老师
图2 主要功能用例图_学生
图 3 小学生四则运算系统类图
假设方面：
（1）学生用户均能使用手机app完成四则运算练习。
（2）老师用户均能使用手机app完成对学生管理和查看。
（3）开发团队均掌握开发系统所需的相关知识。
（4） 开发时间充足。
依赖方面：
（1）学生四则运算系统的运行依赖于服务器端的核心计算功能。
（2）学生四则运算系统的用户信息依赖于教师的学生信息数据库。
（3）学生四则运算系统的运行依赖于移动端的app应用。
3.1.2.1学生
① 注册账号、登陆账号；
② 进行考试，查看成绩并获得积分或红包奖励；
③ 查看近期成绩，包括近期成绩柱状图、成绩表（可以查看错题并下载试题记录表）；
④ 查看自己的排名榜；
⑤ 修改个人信息。
3.1.2.2老师
① 注册登录账号；
② 查看学生列表，可进行增删改；
③ 查看学生个人成绩折线图，包括错题集以及试题记录得下载；
④ 查看成绩表；
⑤ 修改个人信息。
3.1.3.1学生
① 注册账号、登陆账号：无登录账号时需进行注册，注册时必须选择老师或者学生，填写自己的昵称、邮箱以及密码进行注册。注册成功后可以根据自己注册时的邮箱及密码进行登录。
② 进行考试：学生通过账号登录 app 以后，在“我的主页”点击进行考试，可进入我的考试界面，学生选择题型进行作答，答题结束后，点击页面下方的提交按钮，进入本轮答题情况页面，可以查看自己的用时、得分以及每道题自己的答案、正确答案及其状态，系统会根据最终得分给予积分或者红包奖励。点击按钮可以查看成绩折线图，或者进行下一轮测试。
③ 查看近期成绩：学生通过账号登录 app 以后，在“我的主页”点击近期成绩，可以看到自己近期的成绩柱状图、成绩表。点击页面下方的两个按钮，分别可以查看自己的错题集，并下载试题记录表。
④ 查看自己的排名榜：学生通过账号登录 app 以后，在“我的主页”点击排行榜，可以查看排行榜中自己的排名。
⑤ 修改个人信息：学生通过账号登录 app 以后，打开侧滑菜单，点击头像进入个人信息的界面，进行信息修改，包括修改密码、联系方式等，修改完成点击保存，将修改后的结果进行保存。同时还可以在“我的主页”点击个人信息，修改自己的学号、昵称、学校以及年级。
3.1.3.3教师
① 注册登录账号：无登录账号时需进行注册，注册时必须选择老师或者学生，填写自己的昵称、邮箱以及密码进行注册。注册成功后可以根据自己注册时的邮箱及密码进行登录。
② 查看学生列表：老师通过账号登录 app 以后，在“我的主页”点击查看学生列表，可以查看自己班级的学生，也可以进行添加学生、删除学生、修改学生操作。
③ 查看学生个人成绩：老师通过账号登录 app 以后，在“我的主页”点击搜索某同学，可以查看该同学的近期成绩。点击页面下方的两个按钮，分别可以查看该同学的错题集，并下载试题记录表。
④ 查看成绩表：老师通过账号登录 app 以后，在“我的主页”点击查看成绩表，可以看到自己班级同学的近期的成绩柱状图、成绩表。点击页面下方的两个按钮，分别可以查看学生们的错题集，并下载试题记录表。
⑤ 修改个人信息：老师通过账号登录 app 以后，打开侧滑菜单，点击头像进入个人信息的界面，进行信息修改，包括修改密码、联系方式等，修改完成点击保存，将修改后的结果进行保存。同时还可以在“我的主页”点击个人信息，修改自己的工号、昵称以及学校。
用户登录后针对教师和学生两个角色有两种不同的界面；
图4 系统首页 图5 登录界面 图6 注册界面
图7 学生主页 图8 学生考试界面 图9 答题详情界面
图10 近期成绩界面 图12 排行榜界面 图11 错题集界面
图13 学生信息界面 图15 学生列表界面 图14 老师主页
3.1.5.1 典型用户
教师——管理学生的人
学生——进行测试的人
3.1.5.2 背景
1) 用户的需要/迫切需要解决的问题
老师：给学生们公布当天所练习的习题内容，得到学生们的答题反馈，知道每位同学的知识掌握情况，形成分析表，针对性的提高学生成绩。
学生：做完练习趁着余热迫切的想要知道自己的答题正确率，想知道自己究竟哪些题做错了，哪个知识点没有掌握。
家长：自己的孩子究竟学的怎么样，在学校学习成绩如何，有没有认真做作业，纸质作业是不是抄别人的，他这段时间到底有没有进步。
2） 假定如下功能已经实现
a.学生教师不同用户登录功能已实现。
b.系统自动出题的功能已经实现，可根据需求出分数整数等不同类别的题目。
c.答题完成后题目立即显示正确结果。
d.在进行多轮测试后，会显示多轮测试结果及其柱状图分析。
e.老师可查看每位学生的个人信息及答题情况。
f.学生可查看自己的错题记录，并可以下载并自己的错题集。
3.1.5.3 场景
Part one
新学期开始了，又要班主任的工作内容了，这学期的一个重要内容是让同学们掌握四则运算，先布置些题目下去吧，班主任让每个学生在家长的帮助下去注册一个学生账号，用户名是自己的学号，让所有学生统一加入自己的班级号，学生注册完成后打开进入登录界面，输入用户名和密码登录自己的账户，要是之前有设置“自动登录”就直接打开，然后点击进入自测界面，在这里要求每位学生在家长的监督下认真完成自测，完成后提交，这样我就完美的完成出题任务啦，而且学生可以根据自己的需要在进行多轮测试，巩固学习内容。第二天上班，我打开电脑登录我自己的账户，用户名是我的教工号，登录进去就可以查看每个同学的答题情况啦，昨天布置的作业系统已经帮我自动阅完啦，嗯，先喝杯茶，看看学生们答的怎么样呢，随机点击一个学生进入，哎？ 这个学生居然超额完成了任务，做了60道题，整数部分完成的不错嘛，只是这分数部分。。。恩，这个学生上课得多叫他上台做做分数运算了。
Part two
新的学期开始了，这学期要学习四则运算了，这似乎是一个很重要的内容，我要多多做题好好掌握它，以后学习起来才不会太吃力，可是我该练哪些题呢，什么题会对我比较有帮助？这学期老师让我们注册了学生账号，登录看看。用自己的学号以学生身份登录进入学生界面，点击进测试，可以看到系统已经自动出现了好多题，还有倒计时，我要尽快完成才行，好不容易在纸上完成运算后在界面上填入了答案，点击提交。我到底做的对不对呢？ 诶？ 系统已经帮我阅完了呀，不会吧，我居然错了这么多题，对比红色字体的正确答案，我再算一遍，原来这里粗心了呀，分数好低。嗯，再来一遍，这一次我一定要拿满分。点击进入第二轮测试，开始认真做题，（奋笔疾书中。。。），点击提交。哇，这次分数好高哎，有意识的避免了上次犯得错误，正确率高了许多呢，还想再做一组（进行无数组之后，该同学终于拿了满分）。点击进入柱状图分析，这个增长趋势一直在增高，我一直在进步呢，好开心~ 接着点击进入错题分析，这不是我之前做错的题吗，太好了，以后考试前复习这些应该很有帮助呢，都不用我自己手抄了，节省了很多练习时间。今天我超额完成了任务，好开心，要是老师知道我这么认真会不会表扬我呢？ 第二天上课老师登录系统后看到了该同学的练习成绩，在全班同学面前夸奖了该同学，该同学从此以后更加认真的学习。
该系统数据的输入、处理、输出，文件的导入、导出所要数据达到的精度说明如下：
本系统涉及到需要手工输入数据说明如下：
在进行输入时，要确保输入的信息准确性，在输入数据信息时，要保证数据类型符合定义的数据类型，否则会出现异常。本系统涉及的需要用户输入的内容较少，更多的是通过可视化界面的设计，让用户直接点击相应按键满足需求。
响应时间：启动该系统后，系统就能运行，其中功能部分需要点击按键，有一个系统接收按键动作后的一个即时相应。
更新处理时间：由系统运行状态来决定。
数据的转换和传送时间：学生输入用户信息后保存、测试结果保存入文件当中、柱状分析图从文件当中读取数据要求能够即时响应。
（2）当需求发生变化时，该软件的基本操作、运行环境、数据结构等等不会发生太大变化，只是对所需的训练内容稍作修改，即可满足需求。
（3）经过调研，对于该软件的使用用户来说更多的需求是针对于学习内容方面，如调研结果中显示，部分学生反应运算数字过大，原本题目的设计初衷是让学生更熟练的掌握运算法则，数字过大，学生的注意力转移到了对数字的处理上，没有达到很好的训练效果。诸如此类的用户需求内容的改变，在后期完善设计时只需对系统所产生所产生的随机数进行针对性处理，即可满足需求。
本系统涉及到需要导入、导出文件的格式说明如下：
3.4.1 出题区域表
3.4.2运算符号表
3.4.3符号优先级处理表(包含括号)
3.4.4 负数判断表
3.4.5分数计算表
3.4.6答题状况表
本项目涉及数据由设定随机数产生，考虑到用户的主要群体为小学生，系统设定目的在于训练小学生的四则运算，使其掌握四则运算基本规律，因而数据不宜太难，均为1-100以内的整数。对于运算符的确定，设定每一次出现不同的运算符，如产生式（100-71）+91+（42-42）=，切换下一题时运算式为（26+86）*41*（11-11）=，在产生第一个随机化运算符后，第二个运算随机运算符产生并不同于第一次所产生的运算符，保证运算形式的多样化。
（1）登录名和密码不匹配时，不予进入答题页面。
（2）用户在进入答题界面以后，进行作答时，若输入数据类型与所要求类型不符合时，提示用户进行修改。
（3）用户在不输入答案时，系统默认错误或者提示用户进行答案输入。
（4）用户在未完成本轮测试时，不得出现用户答题状态报告，并提示用户完成后再将用户答题情况进行显示，并进行柱状图的分析。
（5）在多用户进行注册登录时，考虑到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。
允许老师这一群体的用户对班级所注册学生信息情况查看，以便帮助老师及时掌握学生的学习状况，而为了避免个人隐私泄露，学生和家长无权限查看。
硬件设备：服务器，电脑，手机；
软件设备：Windows操作系统，eclipse；
网络设备：网卡、网线等。
Windows10 操作系统
eclipse
java jdk
数据通信协议：TCP/IP 协议
调用出题系统的接口
开发程序为JAVA
