山东大学项目实训（九）：从需求分析到系统落地的全流程实践

2025年11月24日 互联网

一、项目背景与目标：以真实场景驱动实训价值

山东大学项目实训（九）聚焦于“智慧校园服务系统”的开发，旨在通过真实业务场景的模拟，让学生掌握从需求分析到系统落地的全流程开发能力。项目背景源于高校信息化建设中“服务分散、用户体验差”的痛点，例如学生需通过多个平台查询课表、成绩、图书借阅等信息，操作繁琐且效率低下。项目目标明确为构建一个统一服务入口，集成课表查询、成绩管理、图书预约、活动报名等功能，同时支持PC端与移动端访问。

实训项目的核心价值在于“以战代练”：通过真实需求驱动技术学习，避免传统教学中“理论脱离实践”的弊端。例如，学生需在需求分析阶段与真实用户（如学生、教师、行政人员）沟通，明确功能优先级；在开发阶段需处理高并发场景下的性能优化问题，这些经验直接对应企业级开发中的关键能力。

二、需求分析：从用户访谈到需求文档的标准化流程

需求分析是项目成功的基石。实训中采用“用户访谈+场景模拟+需求评审”的三步法：

  1. 用户访谈：分组访谈学生、教师、行政人员，记录高频需求。例如，学生提出“课表需支持周视图与日视图切换”，教师反馈“成绩录入需支持批量导入”，行政人员要求“活动报名需与财务系统对接”。
  2. 场景模拟：通过角色扮演还原用户操作路径。例如，模拟学生从登录系统到查询课表、预约图书、报名活动的完整流程，识别出“跨功能跳转卡顿”“数据同步延迟”等痛点。
  3. 需求文档：将访谈结果转化为标准化需求文档（SRD），明确功能模块、输入输出、非功能需求（如响应时间≤2秒）。例如，课表查询模块需支持按学期、课程类型筛选，成绩管理模块需支持Excel模板导入与数据校验。

实践建议：需求分析阶段需避免“过度设计”。例如，初期无需追求AI推荐等复杂功能，优先解决高频刚需（如信息聚合、操作简化）。同时，需求文档需定期评审，防止开发偏移。

三、技术选型与架构设计：平衡性能与可维护性

技术选型需兼顾项目需求与团队能力。实训中采用以下技术栈：

  • 前端：Vue.js + Element UI，支持响应式布局与组件化开发。
  • 后端：Spring Boot + MyBatis，提供RESTful API与数据库交互。
  • 数据库：MySQL（关系型数据） + Redis（缓存），解决高并发下的性能瓶颈。
  • 部署：Docker容器化部署，支持快速扩容与环境隔离。

架构设计遵循“分层解耦”原则：

  1. 表现层：Vue.js负责页面渲染与用户交互，通过Axios调用后端API。
  2. 业务逻辑层：Spring Boot处理核心业务逻辑，如课表查询需关联学生、课程、教室三张表。
  3. 数据访问层：MyBatis映射数据库操作，Redis缓存热点数据（如热门课程查询结果）。

代码示例：课表查询接口的实现（Spring Boot）：

  1. @RestController
  2. @RequestMapping("/api/schedule")
  3. public class ScheduleController {
  4.     @Autowired
  5.     private ScheduleService scheduleService;
  7.     @GetMapping("/{studentId}")
  8.     public ResponseEntity<List<Schedule>> getSchedule(@PathVariable String studentId) {
  9.         List<Schedule> schedules = scheduleService.getScheduleByStudentId(studentId);
  10.         return ResponseEntity.ok(schedules);
  11.     }
  12. }

实践建议：技术选型需考虑团队熟悉度与长期维护成本。例如，若团队对React更熟悉，可替代Vue.js；若预期数据量极大，可评估分库分表方案。

四、开发实现与测试优化：从单元测试到性能调优

开发阶段采用“敏捷开发+代码评审”模式：

  1. 迭代开发：每2周为一个迭代，完成1-2个功能模块的开发与测试。
  2. 代码评审：通过GitLab的Merge Request机制，由资深开发者审核代码质量，重点检查SQL注入防护、异常处理等安全与健壮性问题。

测试阶段覆盖功能测试、性能测试与安全测试：

  • 功能测试：使用Postman验证API接口，手动测试页面交互。
  • 性能测试：通过JMeter模拟1000并发用户，监控响应时间与数据库连接池使用率。
  • 安全测试：使用OWASP ZAP扫描漏洞，修复SQL注入、XSS攻击等风险。

性能优化案例：初期测试发现“课表查询”接口响应时间达5秒，经分析为N+1查询问题（MyBatis中多次查询关联表）。优化方案为：

  1. 使用@SelectProvider注解编写动态SQL，通过JOIN一次性查询关联数据。
  2. 在Redis中缓存查询结果，设置TTL为10分钟。
    优化后响应时间降至0.8秒，满足需求。

五、项目总结与启示：实训对开发能力的提升

项目实训（九）的完成，标志着学生从“代码编写者”向“系统设计者”的转变。关键收获包括：

  1. 需求理解能力：通过用户访谈与场景模拟，学会从业务视角思考技术方案。
  2. 架构设计能力：掌握分层架构、缓存策略等企业级开发技巧。
  3. 问题解决能力：在性能优化、安全防护等场景中锻炼调试与排查能力。

对读者的建议：高校实训项目应注重“真实场景+完整流程”，避免碎片化学习。例如，可引入企业导师参与需求评审，或对接真实业务系统（如学校官网、教务系统）进行二次开发。同时，鼓励学生记录开发日志，总结技术选型与问题解决的决策过程，这些经验对未来求职极具价值。

山东大学项目实训（九）的实践表明，通过真实项目驱动的实训模式，能有效提升学生的工程能力与职业素养，为未来从事软件开发工作奠定坚实基础。

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