摘要

正文

1. 前期阶段

??在此阶段遇到的主要问题就是OJ平台需要支撑全校编程课程的教学活动，这就需要有效、快速地全面概括需求。我们采用了用户访谈和调查问卷结合的方式，来进行需求获取。由于涉及编程课程众多，为了能突出重点，我们先选择了在教学方式上有代表性的部分课程，如程序设计基础、算法与数据结构、操作系统等，优先进行，然后再逐渐铺开。我们把需求调研团队分成了几组，分别进行需求收集。课程教学组长负责课程组的教学领导工作，我们采用了访谈的方式进行需求获取，通过与课程教学组长的详细沟通，我们对OJ系统的主要业务功能、用户角色等有了整体、全面的了解。由于任课教师具体的教学活动过程较为复杂，如实验作业、考试、比赛培训等，在课程教学组长的配合下，我们制作了调查问卷表格，下发给各位任课教师，经过统计整理后，我们获悉了编程课程的教学活动、过程细节。这种安排主次分明、详略得当，在前期起到了不错的效果，给后续的需求获取活动搭起了良好的基础。

2. 中期阶段

??在前面的阶段，虽然在总体需求的获取上已经有了一定的基础，但很多流程仅仅通过访谈和问卷无法直观了解。为了防止前期需求分析的缺陷带到后续阶段，我们决定采取现场观摩的方式来进行需求获取。我们征得单位领导的同意，在课程教学组长的协助和安排下，跟随任课教师，前往学校的计算机实验室，对目前编程课程的实验教学现场进行了观摩，了解了在传统实验教学方式中，学生和教师们的具体操作流程。比如，在传统的环境下，学生按题目要求编写完程序代码，需要手动进行编译、执行，然后输入测试数据，观察是否得到预期的结果。教师批改学生提交的实验作业时，也需要手动将代码逐个拷贝到编译环境中执行、测试。在这样的过程中，大部分时间和精力都在反复地复制粘贴，随意输入的测试用例并不能全面测试出程序的设计问题，且很难进行抄袭、雷同的判定。通过现场观摩的方式，我们更清楚地了解了业务流程，为后续OJ系统解决传统实验教学中存在的问题起到了良好的作用。

3. 后期阶段

??在此阶段我们基本上已经完成了大部分业务需求的收集，通过快速原型法构造出了一个简易的OJ系统，供用户试用与反馈。这个原型只是一个系统框架，很多操作是空动作，目的是向用户说明系统的功能和操作方法，以后再随着开发进程以及需求明确逐步求精。例如程序代码评测和考试功能，暂时不会进行实际的程序评测和累分，而是直接显示一个固定的评测结果和成绩，展示给用户看。整个构建过程，让用户也参与到设计中，提供了工作流程方面、业务领域方面不可或缺的经验，也为以后项目通过验收提供了有力支持。在每一次迭代过程中，通过和课程组交流，在完善需求的基础上，完善对象模型。某次试用中，课程组向我们提出一个需求“用户提交的程序代码，评测应当在较短时间内完成出结果，不能让用户等待”，但无法明确“较短时间”是多少合适。为完成这一需求，采取模拟延迟的方式，让课程组教师现场试用，明确了这个时间应该在10秒内，并反复修改原型，完成了这一迭代需求。

总结

??系统自2019年10月正式上线已运行一年有余，在学校的日常教学考试和竞赛培训中投入使用，截至目前已有3000名以上的学生用户、评测了70000份以上的程序代码，获得了单位同事领导和学校教师们的一致好评。在使用中系统也出现了一些问题，比如评测机服务需要执行用户提交的代码，部分用户短时间内提交了大量不安全代码，导致评测机集群中所有实例全部宕机。这是由于早期在可靠性方面的需求分析不够周全，系统没有进行充分的容错设计。我们引入心跳机制、快照回滚机制，以及基于机器学习技术的预判断机制，使评测服务宕机时能够在10秒内自动重置恢复运行，最终解决了该问题。
??实践证明，OJ系统项目能够顺利上线，并且稳定运行，与系统采用了合适的需求获取技术密不可分。经过这次需求获取技术的方法和实施的效果后，我也看到了自己身上的不足之处，在未来还会不断地更新知识，完善本系统在各方面的设计，使整个系统能够更加好用，更有效地服务于高校师生。