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UML用例建模在信息管理系統(tǒng)需求分析中的應(yīng)用論文
需求分析階段的任務(wù)是確定軟件系統(tǒng)功能，用例建模是面向?qū)ο筌浖_(kāi)發(fā)技術(shù)中的一個(gè)重要部分，它從用戶(hù)角度描述軟件系統(tǒng)功能。以醫(yī)學(xué)院臨床管理信息系統(tǒng)為例，利用統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行抽象，建立用例模型;根據(jù)用例建模，采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的方法設(shè)計(jì)出臨床畢業(yè)實(shí)習(xí)管理系統(tǒng)功能模塊，完成系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)。
0引言
在系統(tǒng)工程及軟件工程中，需求分析指在創(chuàng)建一個(gè)新的或改變一個(gè)現(xiàn)存的系統(tǒng)或產(chǎn)品時(shí)，確定新系統(tǒng)的目的、范圍、定義和功能時(shí)所要做的所有工作。需求分析是軟件工程中的一個(gè)關(guān)鍵過(guò)程[1]，是整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)。需求分析的結(jié)果將直接影響到整個(gè)軟件工程的成功與失敗[2]，需求分析階段的任務(wù)是確定軟件系統(tǒng)功能。
在UML中，需求模型又稱(chēng)為用例模型，主要用于描述系統(tǒng)的功能性需求，即軟件可以實(shí)現(xiàn)的功能。將UML的用例模型應(yīng)用到醫(yī)學(xué)院校臨床畢業(yè)實(shí)習(xí)管理系統(tǒng)的需求分析中可以更有效地獲取系統(tǒng)功能需求，并清晰描繪出系統(tǒng)功能。
1醫(yī)學(xué)院校臨床畢業(yè)實(shí)習(xí)管理系統(tǒng)需求分析
醫(yī)學(xué)院校臨床畢業(yè)實(shí)習(xí)根據(jù)專(zhuān)業(yè)性質(zhì)不同一般為36～52周，通常安排在第五學(xué)年進(jìn)行。臨床醫(yī)學(xué)畢業(yè)實(shí)習(xí)工作主要包括：實(shí)習(xí)計(jì)劃制訂、實(shí)習(xí)醫(yī)院落實(shí)、實(shí)習(xí)生分配、各實(shí)習(xí)醫(yī)院學(xué)生名單公布，實(shí)習(xí)日期確定;學(xué)生分赴實(shí)習(xí)醫(yī)院、確定實(shí)習(xí)科室輪轉(zhuǎn)日程、確定實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師、分配實(shí)習(xí)分管床位、按計(jì)劃進(jìn)入各實(shí)習(xí)科室、出科考試。參與這些工作的用戶(hù)有管理員、教師、學(xué)生、系統(tǒng)管理員，不同的用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)有不同的功能需求。
學(xué)生用戶(hù)的功能需求為：查詢(xún)和修改個(gè)人信息，填報(bào)實(shí)習(xí)醫(yī)院，查詢(xún)實(shí)習(xí)醫(yī)院，查看、下載、上傳作業(yè)，查看各種公共信息，查詢(xún)學(xué)生成績(jī)等;教師用戶(hù)的功能需求為：查詢(xún)及維護(hù)個(gè)人信息，添加、修改、刪除實(shí)習(xí)科目，查看、添加、刪除、修改公告，查看、添加、修改、刪除作業(yè)，查詢(xún)學(xué)生記錄、錄入學(xué)生成績(jī);管理員用戶(hù)的功能需求為：查詢(xún)、添加、刪除、修改、審核或?qū)脶t(yī)院信息、專(zhuān)業(yè)信息、實(shí)習(xí)科目信息和教師信息，發(fā)布、查看、修改公告審核和調(diào)整學(xué)生實(shí)習(xí)醫(yī)院等;系統(tǒng)管理員用戶(hù)的功能需求為：管理整個(gè)臨床畢業(yè)實(shí)習(xí)管理系統(tǒng)，負(fù)責(zé)不同用戶(hù)組的權(quán)限定義，進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的信息初始化及數(shù)據(jù)維護(hù)備份，注冊(cè)系統(tǒng)用戶(hù)，負(fù)責(zé)系統(tǒng)安全管理，硬件環(huán)境及網(wǎng)絡(luò)的管理與維護(hù)。
根據(jù)上述各種用戶(hù)的功能需求描述，可以將臨床畢業(yè)實(shí)習(xí)管理業(yè)務(wù)功能歸納為：用戶(hù)管理、公用信息管理、作業(yè)管理、實(shí)習(xí)成績(jī)管理、公告管理、實(shí)習(xí)醫(yī)院管理，如圖1所示。
2基于UML用例建模的系統(tǒng)用戶(hù)功能需求描述
用例(Use Case)是一種描述系統(tǒng)需求的方法，使用用例的方法來(lái)描述系統(tǒng)需求的過(guò)程就是用例建模。用例方法最早由Iva Jackboson博士[3]提出，后來(lái)被綜合到UML規(guī)范之中，成為一種標(biāo)準(zhǔn)化的需求表述體系。UML 是目前最常用的一種面向?qū)ο蠼ＵZ(yǔ)言， 主要包括7種常見(jiàn)類(lèi)型，即用例圖、類(lèi)圖、序列圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖、組件圖和部署圖，分別用于不同的建模用途。 用例圖主要用于對(duì)系統(tǒng)、子系統(tǒng)或類(lèi)的行為進(jìn)行建模。它只說(shuō)明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)什么功能，而不必說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)。用例圖包括系統(tǒng)的執(zhí)行者和若干個(gè)執(zhí)行用例[4]，以圖形化的方式表示系統(tǒng)內(nèi)部用例、系統(tǒng)外部參考者以及它們之間的交互[5]，從系統(tǒng)外部用戶(hù)的觀點(diǎn)看系統(tǒng)所具功能的高級(jí)視圖[6]。
醫(yī)學(xué)院校臨床畢業(yè)實(shí)習(xí)管理系統(tǒng)中的主要執(zhí)行者有系統(tǒng)管理員、普通管理員、帶教教師及實(shí)習(xí)學(xué)生等，常見(jiàn)的執(zhí)行用例為數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)、用戶(hù)管理、公用信息管理、公告管理、作業(yè)管理、實(shí)習(xí)成績(jī)管理、實(shí)習(xí)醫(yī)院申報(bào)和審核管理，由此可以得到系統(tǒng)頂層用例如圖2所示。
2.1用戶(hù)管理用例建模
在醫(yī)學(xué)院校臨床實(shí)習(xí)畢業(yè)系統(tǒng)中，為了保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全，建立用戶(hù)管理。用戶(hù)管理實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中所有用戶(hù)使用系統(tǒng)資源的權(quán)限管理。用戶(hù)管理的執(zhí)行者是系統(tǒng)管理員，執(zhí)行用例為添加用戶(hù)、修改和查詢(xún)用戶(hù)、刪除用戶(hù)、權(quán)限定義。具體用例如圖3所示。
2.2公用信息管理用例建模
公用信息是維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集，公用信息管理的執(zhí)行者是各院系管理員，執(zhí)行用例包括專(zhuān)業(yè)信息管理、班級(jí)信息管理、學(xué)生信息管理、管理員信息管理、部門(mén)信息管理、公告類(lèi)型信息管理、實(shí)習(xí)科目信息管理、成績(jī)系數(shù)管理，具體用例如圖4所示。
2.3作業(yè)管理用例建模
為鞏固學(xué)生實(shí)習(xí)所學(xué)知識(shí)，檢測(cè)學(xué)生實(shí)習(xí)效果，并使所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為技能技巧，在實(shí)習(xí)過(guò)程中，帶教教師常常布置相應(yīng)的作業(yè)，教師通過(guò)批改學(xué)生作業(yè)，檢查實(shí)習(xí)效果，因此在醫(yī)學(xué)院校臨床畢業(yè)實(shí)習(xí)管理系統(tǒng)中設(shè)置作業(yè)管理用例圖。作業(yè)管理的執(zhí)行者是帶教教師和實(shí)習(xí)生，執(zhí)行用例包括添加作業(yè)、管理作業(yè)、批改作業(yè)、做作業(yè)。具體用例如圖5所示。
2.4成績(jī)管理用例建模
醫(yī)學(xué)院校臨床畢業(yè)考試成績(jī)通常由畢業(yè)實(shí)習(xí)成績(jī)、畢業(yè)實(shí)踐技能考核成績(jī)、畢業(yè)理論考核成績(jī)按一定比例構(gòu)成。專(zhuān)業(yè)不同，實(shí)習(xí)科目不同，畢業(yè)實(shí)習(xí)成績(jī)計(jì)算方法也不同。例如臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)科目為內(nèi)科、外科、婦產(chǎn)科、兒科，每個(gè)科目的出科考試成績(jī)通常由醫(yī)德醫(yī)風(fēng)考核、病歷書(shū)寫(xiě)考核、臨床實(shí)踐技能考核、理論考試按一定比例構(gòu)成，內(nèi)科、外科、婦產(chǎn)科、兒科的出科考試的平均分構(gòu)成畢業(yè)實(shí)習(xí)成績(jī)。錄入成績(jī)后，學(xué)生可查詢(xún)成績(jī)，各院系(或者醫(yī)院)的管理員將學(xué)生每門(mén)實(shí)習(xí)科目的出科考試成績(jī)按一定系數(shù)比例匯總成畢業(yè)實(shí)習(xí)成績(jī)，各院系管理員將畢業(yè)實(shí)習(xí)成績(jī)、畢業(yè)實(shí)踐技能考核成績(jī)、畢業(yè)理論考核成績(jī)按一定比例匯總成畢業(yè)考試成績(jī)上交給教務(wù)處。成績(jī)管理的執(zhí)行者有教師、院系管理員和實(shí)習(xí)生，執(zhí)行用例包括錄入成績(jī)系數(shù)、錄入成績(jī)、查詢(xún)成績(jī)、匯總成績(jī)。具體用例如圖6所示。2.5公告管理用例建模
公告管理的執(zhí)行者為系統(tǒng)管理員、管理員和實(shí)習(xí)生，管理員又可分為教師、教務(wù)處管理員、院系管理員、醫(yī)院管理員，執(zhí)行用例包括添加公告、上傳公告、查看公告、修改公告、刪除公告。公告管理用例如圖7所示。
公告管理系統(tǒng)內(nèi)的任何用戶(hù)都可以查看系統(tǒng)內(nèi)所有已發(fā)布的公告。系統(tǒng)管理員、各院系臨床實(shí)習(xí)教學(xué)管理員、醫(yī)院臨床實(shí)習(xí)管理員、教師都可以添加公告，在公告沒(méi)有發(fā)布前可以修改自己添加的公告，各用戶(hù)可以刪除自己已發(fā)布的和未發(fā)布的公告。
2.6實(shí)習(xí)醫(yī)院申報(bào)和審核管理用例建模
實(shí)習(xí)生在實(shí)習(xí)前首先要進(jìn)行實(shí)習(xí)醫(yī)院的申報(bào)，各院系管理員根據(jù)實(shí)習(xí)生的申報(bào)情況進(jìn)行實(shí)習(xí)醫(yī)院的調(diào)整，調(diào)整完后，學(xué)生可以查詢(xún)具體實(shí)習(xí)醫(yī)院信息。各醫(yī)院管理員根據(jù)實(shí)習(xí)生分配情況，對(duì)每一實(shí)習(xí)科目指派帶教教師。實(shí)習(xí)醫(yī)院申報(bào)和審核管理的執(zhí)行者為實(shí)習(xí)生和院系管理員，執(zhí)行用例包括填報(bào)實(shí)習(xí)醫(yī)院、查詢(xún)實(shí)習(xí)醫(yī)院(擴(kuò)展用例包括查詢(xún)實(shí)習(xí)科目、查看帶教教師)、調(diào)整實(shí)習(xí)醫(yī)院、管理帶教教師。具體用例如圖8所示。
3系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)
綜合上述需求分析和用例模型分析，采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的方法設(shè)計(jì)出臨床畢業(yè)實(shí)習(xí)管理系統(tǒng)功能模塊，包括用戶(hù)管理、公用信息管理、作業(yè)管理、實(shí)習(xí)成績(jī)管理、公告管理、實(shí)習(xí)醫(yī)院管理共6個(gè)子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)又包含了若干子模塊，如圖9所示。
4結(jié)語(yǔ)
UML提供了一套標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、直觀、易懂的，描述客戶(hù)需求的Use Case元素。正確規(guī)范地使用這些元素能夠高效地建立起一個(gè)可視化的客戶(hù)業(yè)務(wù)模型，通過(guò)該業(yè)務(wù)模型可以使軟件系統(tǒng)的需求分析人員和客戶(hù)之間建立起一個(gè)高效、便捷、良好的溝通渠道，這對(duì)建立一個(gè)詳盡、準(zhǔn)確的客戶(hù)需求分析文檔極為重要。本文根據(jù)各類(lèi)需求通過(guò)UML用例建模法詳細(xì)概述了醫(yī)學(xué)院校臨床畢業(yè)實(shí)習(xí)管理系統(tǒng)各類(lèi)用戶(hù)的功能需求，然后按照用例建模的一般步驟，進(jìn)行了活動(dòng)者、用例的定義，設(shè)計(jì)了醫(yī)學(xué)院校臨床畢業(yè)實(shí)習(xí)管理系統(tǒng)用例模型，完成了系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)工作。
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