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UML用例建模在信息管理系統需求分析中的應用論文
需求分析階段的任務是確定軟件系統功能，用例建模是面向對象軟件開發技術中的一個重要部分，它從用戶角度描述軟件系統功能。以醫學院臨床管理信息系統為例，利用統一建模語言UML對系統進行抽象，建立用例模型;根據用例建模，采用結構化設計的方法設計出臨床畢業實習管理系統功能模塊，完成系統初步設計。
0引言
在系統工程及軟件工程中，需求分析指在創建一個新的或改變一個現存的系統或產品時，確定新系統的目的、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鍵過程[1]，是整個系統開發的基礎。需求分析的結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是確定軟件系統功能。
在UML中，需求模型又稱為用例模型，主要用于描述系統的功能性需求，即軟件可以實現的功能。將UML的用例模型應用到醫學院校臨床畢業實習管理系統的需求分析中可以更有效地獲取系統功能需求，并清晰描繪出系統功能。
1醫學院校臨床畢業實習管理系統需求分析
醫學院校臨床畢業實習根據專業性質不同一般為36～52周，通常安排在第五學年進行。臨床醫學畢業實習工作主要包括：實習計劃制訂、實習醫院落實、實習生分配、各實習醫院學生名單公布，實習日期確定;學生分赴實習醫院、確定實習科室輪轉日程、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、系統管理員，不同的用戶對系統有不同的功能需求。
學生用戶的功能需求為：查詢和修改個人信息，填報實習醫院，查詢實習醫院，查看、下載、上傳作業，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，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、審核或導入醫院信息、專業信息、實習科目信息和教師信息，發布、查看、修改公告審核和調整學生實習醫院等;系統管理員用戶的功能需求為：管理整個臨床畢業實習管理系統，負責不同用戶組的權限定義，進行整個系統的信息初始化及數據維護備份，注冊系統用戶，負責系統安全管理，硬件環境及網絡的管理與維護。
根據上述各種用戶的功能需求描述，可以將臨床畢業實習管理業務功能歸納為：用戶管理、公用信息管理、作業管理、實習成績管理、公告管理、實習醫院管理，如圖1所示。
2基于UML用例建模的系統用戶功能需求描述
用例(Use Case)是一種描述系統需求的方法，使用用例的方法來描述系統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對象建模語言， 主要包括7種常見類型，即用例圖、類圖、序列圖、狀態圖、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、子系統或類的行為進行建模。它只說明系統實現什么功能，而不必說明如何實現。用例圖包括系統的執行者和若干個執行用例[4]，以圖形化的方式表示系統內部用例、系統外部參考者以及它們之間的交互[5]，從系統外部用戶的觀點看系統所具功能的高級視圖[6]。
醫學院校臨床畢業實習管理系統中的主要執行者有系統管理員、普通管理員、帶教教師及實習學生等，常見的執行用例為數據備份與恢復、用戶管理、公用信息管理、公告管理、作業管理、實習成績管理、實習醫院申報和審核管理，由此可以得到系統頂層用例如圖2所示。
2.1用戶管理用例建模
在醫學院校臨床實習畢業系統中，為了保證系統數據的安全，建立用戶管理。用戶管理實現系統中所有用戶使用系統資源的權限管理。用戶管理的執行者是系統管理員，執行用例為添加用戶、修改和查詢用戶、刪除用戶、權限定義。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正常運行所需的基礎數據集，公用信息管理的執行者是各院系管理員，執行用例包括專業信息管理、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、成績系數管理，具體用例如圖4所示。
2.3作業管理用例建模
為鞏固學生實習所學知識，檢測學生實習效果，并使所學知識轉化為技能技巧，在實習過程中，帶教教師常常布置相應的作業，教師通過批改學生作業，檢查實習效果，因此在醫學院校臨床畢業實習管理系統中設置作業管理用例圖。作業管理的執行者是帶教教師和實習生，執行用例包括添加作業、管理作業、批改作業、做作業。具體用例如圖5所示。
2.4成績管理用例建模
醫學院校臨床畢業考試成績通常由畢業實習成績、畢業實踐技能考核成績、畢業理論考核成績按一定比例構成。專業不同，實習科目不同，畢業實習成績計算方法也不同。例如臨床醫學專業實習科目為內科、外科、婦產科、兒科，每個科目的出科考試成績通常由醫德醫風考核、病歷書寫考核、臨床實踐技能考核、理論考試按一定比例構成，內科、外科、婦產科、兒科的出科考試的平均分構成畢業實習成績。錄入成績后，學生可查詢成績，各院系(或者醫院)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比例匯總成畢業實習成績，各院系管理員將畢業實習成績、畢業實踐技能考核成績、畢業理論考核成績按一定比例匯總成畢業考試成績上交給教務處。成績管理的執行者有教師、院系管理員和實習生，執行用例包括錄入成績系數、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
公告管理的執行者為系統管理員、管理員和實習生，管理員又可分為教師、教務處管理員、院系管理員、醫院管理員，執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。
公告管理系統內的任何用戶都可以查看系統內所有已發布的公告。系統管理員、各院系臨床實習教學管理員、醫院臨床實習管理員、教師都可以添加公告，在公告沒有發布前可以修改自己添加的公告，各用戶可以刪除自己已發布的和未發布的公告。
2.6實習醫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院的申報，各院系管理員根據實習生的申報情況進行實習醫院的調整，調整完后，學生可以查詢具體實習醫院信息。各醫院管理員根據實習生分配情況，對每一實習科目指派帶教教師。實習醫院申報和審核管理的執行者為實習生和院系管理員，執行用例包括填報實習醫院、查詢實習醫院(擴展用例包括查詢實習科目、查看帶教教師)、調整實習醫院、管理帶教教師。具體用例如圖8所示。
3系統模塊設計
綜合上述需求分析和用例模型分析，采用結構化設計的方法設計出臨床畢業實習管理系統功能模塊，包括用戶管理、公用信息管理、作業管理、實習成績管理、公告管理、實習醫院管理共6個子系統，這些子系統又包含了若干子模塊，如圖9所示。
4結語
UML提供了一套標準、規范、直觀、易懂的，描述客戶需求的Use Case元素。正確規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務模型，通過該業務模型可以使軟件系統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。本文根據各類需求通過UML用例建模法詳細概述了醫學院校臨床畢業實習管理系統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，設計了醫學院校臨床畢業實習管理系統用例模型，完成了系統的初步設計工作。
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