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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_發(fā)技術(shù)中的一個重要部分，它從用戶角度描述軟件系統(tǒng)功能。以醫(yī)學院臨床管理信息系統(tǒng)為例，利用統(tǒng)一建模語言UML對系統(tǒng)進行抽象，建立用例模型;根據(jù)用例建模，采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計的方法設(shè)計出臨床畢業(yè)實習管理系統(tǒng)功能模塊，完成系統(tǒng)初步設(shè)計。
0引言
在系統(tǒng)工程及軟件工程中，需求分析指在創(chuàng)建一個新的或改變一個現(xiàn)存的系統(tǒng)或產(chǎn)品時，確定新系統(tǒng)的目的、范圍、定義和功能時所要做的所有工作。需求分析是軟件工程中的一個關(guān)鍵過程[1]，是整個系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)。需求分析的結(jié)果將直接影響到整個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，即軟件可以實現(xiàn)的功能。將UML的用例模型應(yīng)用到醫(yī)學院校臨床畢業(yè)實習管理系統(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)學院校臨床畢業(yè)實習管理系統(tǒng)需求分析
醫(yī)學院校臨床畢業(yè)實習根據(jù)專業(yè)性質(zhì)不同一般為36～52周，通常安排在第五學年進行。臨床醫(yī)學畢業(yè)實習工作主要包括：實習計劃制訂、實習醫(yī)院落實、實習生分配、各實習醫(yī)院學生名單公布，實習日期確定;學生分赴實習醫(yī)院、確定實習科室輪轉(zhuǎn)日程、確定實習指導教師、分配實習分管床位、按計劃進入各實習科室、出科考試。參與這些工作的用戶有管理員、教師、學生、系統(tǒng)管理員，不同的用戶對系統(tǒng)有不同的功能需求。
學生用戶的功能需求為：查詢和修改個人信息，填報實習醫(yī)院，查詢實習醫(yī)院，查看、下載、上傳作業(yè)，查看各種公共信息，查詢學生成績等;教師用戶的功能需求為：查詢及維護個人信息，添加、修改、刪除實習科目，查看、添加、刪除、修改公告，查看、添加、修改、刪除作業(yè)，查詢學生記錄、錄入學生成績;管理員用戶的功能需求為：查詢、添加、刪除、修改、審核或?qū)脶t(yī)院信息、專業(yè)信息、實習科目信息和教師信息，發(fā)布、查看、修改公告審核和調(diào)整學生實習醫(yī)院等;系統(tǒng)管理員用戶的功能需求為：管理整個臨床畢業(yè)實習管理系統(tǒng)，負責不同用戶組的權(quán)限定義，進行整個系統(tǒng)的信息初始化及數(shù)據(jù)維護備份，注冊系統(tǒng)用戶，負責系統(tǒng)安全管理，硬件環(huán)境及網(wǎng)絡(luò)的管理與維護。
根據(jù)上述各種用戶的功能需求描述，可以將臨床畢業(yè)實習管理業(yè)務(wù)功能歸納為：用戶管理、公用信息管理、作業(yè)管理、實習成績管理、公告管理、實習醫(yī)院管理，如圖1所示。
2基于UML用例建模的系統(tǒng)用戶功能需求描述
用例(Use Case)是一種描述系統(tǒng)需求的方法，使用用例的方法來描述系統(tǒng)需求的過程就是用例建模。用例方法最早由Iva Jackboson博士[3]提出，后來被綜合到UML規(guī)范之中，成為一種標準化的需求表述體系。UML 是目前最常用的一種面向?qū)ο蠼ＵZ言， 主要包括7種常見類型，即用例圖、類圖、序列圖、狀態(tài)圖、活動圖、組件圖和部署圖，分別用于不同的建模用途。 用例圖主要用于對系統(tǒng)、子系統(tǒng)或類的行為進行建模。它只說明系統(tǒng)實現(xiàn)什么功能，而不必說明如何實現(xiàn)。用例圖包括系統(tǒng)的執(zhí)行者和若干個執(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)外部用戶的觀點看系統(tǒng)所具功能的高級視圖[6]。
醫(yī)學院校臨床畢業(yè)實習管理系統(tǒng)中的主要執(zhí)行者有系統(tǒng)管理員、普通管理員、帶教教師及實習學生等，常見的執(zhí)行用例為數(shù)據(jù)備份與恢復、用戶管理、公用信息管理、公告管理、作業(yè)管理、實習成績管理、實習醫(yī)院申報和審核管理，由此可以得到系統(tǒng)頂層用例如圖2所示。
2.1用戶管理用例建模
在醫(yī)學院校臨床實習畢業(yè)系統(tǒng)中，為了保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全，建立用戶管理。用戶管理實現(xiàn)系統(tǒng)中所有用戶使用系統(tǒng)資源的權(quán)限管理。用戶管理的執(zhí)行者是系統(tǒng)管理員，執(zhí)行用例為添加用戶、修改和查詢用戶、刪除用戶、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
公用信息是維護整個系統(tǒng)正常運行所需的基礎(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)行用例包括專業(yè)信息管理、班級信息管理、學生信息管理、管理員信息管理、部門信息管理、公告類型信息管理、實習科目信息管理、成績系數(shù)管理，具體用例如圖4所示。
2.3作業(yè)管理用例建模
為鞏固學生實習所學知識，檢測學生實習效果，并使所學知識轉(zhuǎn)化為技能技巧，在實習過程中，帶教教師常常布置相應(yīng)的作業(yè)，教師通過批改學生作業(yè)，檢查實習效果，因此在醫(yī)學院校臨床畢業(yè)實習管理系統(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習生，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成績管理用例建模
醫(yī)學院校臨床畢業(yè)考試成績通常由畢業(yè)實習成績、畢業(yè)實踐技能考核成績、畢業(yè)理論考核成績按一定比例構(gòu)成。專業(yè)不同，實習科目不同，畢業(yè)實習成績計算方法也不同。例如臨床醫(yī)學專業(yè)實習科目為內(nèi)科、外科、婦產(chǎn)科、兒科，每個科目的出科考試成績通常由醫(yī)德醫(yī)風考核、病歷書寫考核、臨床實踐技能考核、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)實習成績。錄入成績后，學生可查詢成績，各院系(或者醫(yī)院)的管理員將學生每門實習科目的出科考試成績按一定系數(shù)比例匯總成畢業(yè)實習成績，各院系管理員將畢業(yè)實習成績、畢業(yè)實踐技能考核成績、畢業(yè)理論考核成績按一定比例匯總成畢業(yè)考試成績上交給教務(wù)處。成績管理的執(zhí)行者有教師、院系管理員和實習生，執(zhí)行用例包括錄入成績系數(shù)、錄入成績、查詢成績、匯總成績。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、管理員和實習生，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、各院系臨床實習教學管理員、醫(yī)院臨床實習管理員、教師都可以添加公告，在公告沒有發(fā)布前可以修改自己添加的公告，各用戶可以刪除自己已發(fā)布的和未發(fā)布的公告。
2.6實習醫(yī)院申報和審核管理用例建模
實習生在實習前首先要進行實習醫(yī)院的申報，各院系管理員根據(jù)實習生的申報情況進行實習醫(yī)院的調(diào)整，調(diào)整完后，學生可以查詢具體實習醫(yī)院信息。各醫(yī)院管理員根據(jù)實習生分配情況，對每一實習科目指派帶教教師。實習醫(yī)院申報和審核管理的執(zhí)行者為實習生和院系管理員，執(zhí)行用例包括填報實習醫(yī)院、查詢實習醫(yī)院(擴展用例包括查詢實習科目、查看帶教教師)、調(diào)整實習醫(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
綜合上述需求分析和用例模型分析，采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計的方法設(shè)計出臨床畢業(yè)實習管理系統(tǒng)功能模塊，包括用戶管理、公用信息管理、作業(yè)管理、實習成績管理、公告管理、實習醫(yī)院管理共6個子系統(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
UML提供了一套標準、規(guī)范、直觀、易懂的，描述客戶需求的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可視化的客戶業(yè)務(wù)模型，通過該業(yè)務(wù)模型可以使軟件系統(tǒng)的需求分析人員和客戶之間建立起一個高效、便捷、良好的溝通渠道，這對建立一個詳盡、準確的客戶需求分析文檔極為重要。本文根據(jù)各類需求通過UML用例建模法詳細概述了醫(yī)學院校臨床畢業(yè)實習管理系統(tǒng)各類用戶的功能需求，然后按照用例建模的一般步驟，進行了活動者、用例的定義，設(shè)計了醫(yī)學院校臨床畢業(yè)實習管理系統(tǒng)用例模型，完成了系統(tǒng)的初步設(shè)計工作。
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