软件工程实验安排.doc

实验题目

题目二 患者监护系统
目前住院病人主要由护士护理，这样做不仅需要大量护士，而且由于不能随时观察危重病人的病情变化，还会延误抢救时机。某医院打算开发一个以计算机为中心的患者监护系统。医院对患者监护系统的基本要求是随时接收每个病人的生理信号（脉搏、体温、血压、心电图等），定时记录病人情况以形成患者日志。当某个病人的生理信号超出医生规定的安全范围时向值班护士发出警告信息，此外，护士在需要时还可以要求系统打印出某个指定病人的病情报告。

1.1 实验一 结构化需求分析
一．实验类型
设计性（需求分析）
二．实验目的
1．掌握数据流的分析技术
2．掌握软件需求分析的过程和方法。
3．熟悉项目开发计划和需求规格说明书的制定方法。
三．实验内容和要求
1．用结构化数据流分析技术进行软件系统需求分析，得出系统的数据流图和数据字典。
2．正确运用图表工具进行表示。
3．按规范正确编写软件文档。
四．实验步骤
1．理解所承担项目的业务流程和业务内容。
医院做为一个与人民生命健康密切相关的重要机构，势必要在各方面实现信息化，与此同时，对医疗卫生的要求也越来越高。以方便医护人员更好的了解病人的情况，给病人提供及时的治疗。本系统就是针对这方面的迫切需求而设计实现的。
2．按照系统的功能及性能要求，系统的作业范围等，确定软件系统的开发环境（操作系统、开发工具、程序设计语言等）。
根据软件编程经验，本系统将采用面向对象的设计方法，使用Eclipse开发工具，java窗体应用程序，操作系统使用Win8。
3．绘制数据流图、功能分析图等。
数据流图

患者监护系统的顶层数据流图

患者监护系统的0层顶层图

患者监护系统的1层顶层图
4．编写数据字典、数据加工处理的描述等。
数据字典
数据字典是各类数据描述的集合，它是进行详细的数据收集和数据分析后所获得的主要成果。该系统的数据字典如下：
1.数据源点和终点描述
（1） 名称：病人
简要描述：被监护的对象
有关数据流：生理信号
（2） 名称：时钟
简要描述：用来为系统提供时间日期数据以便定时取样生理信号
有关数据流：时钟信号
（3） 名称：医护人员
简要描述：监护系统终端的值班人员
有关数据流：警告信息，病情报告
2.加工词条描述

19

（1）加工名：生理信号接收
输入数据流：生理信号
输出数据流：生理信号
加工逻辑：接收病人的生理信号
（2）加工名：生理信号分析
输入数据流：生理信号
输出数据流：生理信号值
加工逻辑：分析病人的生理信号，转化为具体的数值
（3）加工名：设定时间
输入数据流：时钟信号
输出数据流：时间间隔
加工逻辑：为定时采样病人的生理信号设定时间间隔
（4）加工名：定时采样
输入数据流：时间间隔，生理信号值
输出数据流：生理信息
加工逻辑：定时取样病人的生理信号并存入生理信息表
（5）加工名：分析病人病情
输入数据流：病人基本信息
输出数据流：安全范围
加工逻辑：由主治医生对病人的病历进行分析，产生分析结果
（6）加工名：确定安全范围
输入数据流：分析结果
输出数据流：安全范围
加工逻辑：根据医生对病人病情的分析，确定出一个适合病人的安全范围
（7）加工名：超标判定
输入数据流：生理信号值，安全范围
输出数据流：警报
加工逻辑：接收病人的生理信号值与安全范围做比较，判断是否超标
（8）加工名：通知医护人员
输入数据流：警报
输出数据流：警告信息

加工逻辑：接收警报并向终端发送警告信息
（9）加工名：修改
输入数据流：病人信息
输出数据流：修改后的病人信息
加工逻辑：可以对病人的病历等进行更新修改
（10）加工名：打印病情报告
输入数据流：病情报告
输出数据流：病情报告
加工逻辑：可以响应打印要求打印出病人的病情报告

3.文件存储
（1） 文件名称：患者日志
简述：存放患者的基本信息及生病日志
输入数据：病人基本信息，病人日志，修改后的病人档案
输出数据：患者日志
文件组成：由病人的姓名电话等个人基本信息、病历、患者日志组成
（2） 文件名称：病人生理安全范围
简述：存放病人正常的生理信号值应该在的范围
输入数据：安全范围
输出数据：安全范围
文件组成：脉搏、体温、血压、呼吸、心电图等生理信号值的安全范围值
（3） 文件名称：生理信息
简述：存放时钟定时取样的病人的生理信号
输入数据：患者日志
输出数据：患者日志
文件组成：取样的确切时间和病人当时的生理信号值
4.数据流

（1）数据流名字：生理信号
描述：由时钟传感器传送的病人的脉搏、体温、血压、呼吸心电图等
组成：生理信号=脉搏+体温+血压+呼吸+心电图
（2）数据流名字：时钟信号
描述：用以设定定时取样的时间间隔及当时的日期时间
组成：时钟信号=年+月+日+时+分+秒
（3）数据流名字：时间间隔
描述：提供定时取样的时间间隔
组成：时间间隔=时+分+秒
（4）数据流名字：时钟信号
描述：用以设定定时取样的时间间隔及当时的日期时间
组成：时钟信号=年+月+日+时+分+秒
（5） 数据流名字：病人日志
描述：定时取样的生理信号
组成：每次提取的生理信号
（6） 数据流名字病人基本信息
描述：用以传递病人的个人信息病历等
组成：病人基本信息=病人个人基本信息+病历+病人日志
（7） 数据流名字：安全范围
描述：用以传递病人安全的生理信号值范围
组成：安全范围=脉搏安全范围值+体温安全范围值+血压安全范围值+呼吸安全范围值+心电图安全范围值
（8） 数据流名字：警报
描述：当病人的生理信号超出安全范围时向终端发出的警报信号通知系统发送警告信息
组成：警报
（9） 数据流名字：警告信息
描述：向终端医护人员发送的信息
组成：警告信息=病人ID号+病房号+生理信号值
（10） 数据流名字：病情报告短信
描述：向病人家属发送的通知病情的信息
组成：大体病情报告
（11） 数据流名字：分析结果
描述：主治医生根据病人的基本情况分析出的病人安全的生理信号值
组成：安全生理信号值
（12） 数据流名字：允许通知
描述：向终端医护人员发送的信息，告诉可以删去已出院病人的信息
组成：允许
（13） 数据流名字：病情报告
描述：返回病人的生病日志以及病历
组成：病情报告=病人日志+病历

5．阅读相关的软件开发的标准文档。
6．编写需求规格说明书。

1.2 实验二 结构化软件设计
一．实验类型
设计性（总体设计）
二．实验目的
1．掌握结构化软件设计的过程和方法。
2．掌握设计说明书的编写。
三．实验内容和要求
1．在需求分析的基础上，用结构化软件设计方法进行系统设计，给出系统合理的体系结构。
2．完成数据设计、软件结构设计、接口设计及过程设计。
3．正确运用图表工具进行表示，如层次图、HIPO图、结构图、N—S图、PAD图、判定表及伪码等描述方式。
4．按规范正确编写软件文档。
四．实验步骤
1．分析数据流特性，确定流类型（变换流/事务流），进行系统结构设计。
1．系统简介
医院对患者监护系统的基本要求是随时接收每个病人的生理信号（脉搏、体温、血压、心电图等），定时记录病人情况以形成患者日志。当某个病人的生理信号超出医生规定的安全范围时向值班护士发出警告信息，此外，护士在需要时还可以要求系统打印出某个指定病人的病情报告。
2．技术要求和限制条件
A.功能：监护系统要随时接受每个病人的生理信号(脉搏、体温、血压、心电图等)，定时记录病人情况以形成患者日志，当某个病人的生理信号超出医生规定的安全范围时向值班护士发出警告信息；此外，护士在需要时还可以要求系统打印出某个病人的病情报告。
B.性能：1、本系统要求反应时间不得低于2s.2、定期对数据库备份
C.输出如报告、文件或数据：本系统要求输出的数据有：查询信息、报表、警报控制信号。
D.在安全与保密方面的要求：挂号科的工作人员负责病人基本信息的输入，住院部的医护人员负责病人住院日志的情况，管理员负责系统的维护。
2．处理过程设计（Jackson方法）。

3．用户界面设计。
病人个人基本信息输入、定时时钟采样、生理信号安全范围设定、超标判定系统、警报模块、病情信息查询模块。

系统登录模块

功能选择模块

病人信息录入模块

定时时钟采样设置

报警设置

病情监控模块+超标判定系统+病情信息查询界面

4．存储文件格式设计（数据库结构设计）。

物理数据结构设计
表1 病人表
字段名
数据类型
主关键字
外部关键字
参照的表
取值说明
病人ID号
Vchar2（10）
yes

不允许为空
姓名
Vchar2（30）

病房号
Vchar2（10）

病床号
Vchar2（10）

表2 病历表
字段名
数据类型
主关键字
外部关键字
参照的表
取值说明
病人ID号
Vchar2(10)
yes

不允许为空
性别
Vchar2(2)

年龄
Smallint

家属
VarChar2（30）

住址
VarChar2（50）

安全范围
VarChar2（10）

主治医生ID号
Vchar2（10）

表3医护人员表
字段名
数据类型
主关键字
外部关键字
参照的表
取值说明
姓名
Vchar2（30）

性别
Vchar2（2）

电话
Number(15)

住址
VarChar2（50）

职工ID号
Vchar2（10）
yes

不允许为空
职称
Varchar2（10）

表4 患者日志表
字段名
数据类型
主关键字
外部关键字
参照的表
取值说明
病人ID号
Vchar2（10）
yes

不允许为空
时间
DateTime

表5生理信息表
字段名
数据类型
主关键字
外部关键字
参照的表
取值说明
病人ID号
Vchar2(10)
yes

不允许为空
脉搏
Smallint

心跳
Smallint

血压
Smallint

呼吸频率
Smallint

5．阅读相关的软件开发标准文档。
6．编写设计说明书（概要设计说明书或详细设计说明书）。

1.3 实验三 面向对象的软件分析
一．实验类型
设计性实验
二．实验目的
掌握面向对象的软件分析方法
三．实验内容和要求
1．用面向对象的分析方法进行软件系统需求分析，得出系统的分析模型（对象模型、动态模型、功能模型）。
2．正确运用图表工具进行表示。
3．按规范正确编写软件文档。
四．实验步骤

1．建立问题域的对象模型，确定类与对象、确定关联、确定属性等。（用对象图表示）

2．建立动态模型，定义行为、过程和事件。（用顺序图、协作图、状态图、活动图等表示）
主要活动描述如下：
顺序图

协作图

状态图

活动图

3．建立功能模型，表明系统内的数据如何由输入值得到输出值。（用数据流图表示）
4．编写分析文档。

1.4 实验四 软件编码与测试
一．实验类型
设计性实验
二．实验目的
1．掌握软件测试的过程和方法。
2．掌握测试用例的设计方法。
3．熟悉测试计划说明书、测试记录与分析报告的编写。
三．实验内容和要求
1．用程序设计所规定的编程语言，编写一段代码实现软件需求给出的一个功能。每个小组至少有两个功能模块。
2．根据前面实验中完成的软件项目进行相应软件测试，制定测试计划、设计测试用例，特别是一些异常情况的处理。
3．模块的动态测试以黑盒法为主，辅以白盒法。重要执行路径的测试使用白盒法。白盒法必须先列出所有判定，再选择覆盖标准，根据不同的覆盖标准所列出的情况，设计测试用例。
4．集成测试重点测试模块的接口部分，要求保留测试过程所设计的驱动模块或桩模块。
5．应根据需求规格说明书所确定的系统功能和性能设计测试用例。
6．阅读相关的软件开发标准文档，正确编写测试计划、测试记录与分析报告。
四．实验步骤
1．编写一段代码实现软件项目的一个功能。
2．制定测试计划，设计软件项目相应的测试用例。
3．测试数据，调试运行策略。
4．编写测试记录与分析报告。
5．完成实验报告。
附主要代码：（主要是与数据库相关代码）
程序与数据库的交互主要通过hibernate完成。
建立一个hibernate的工具类（util）

程序录入病人的代码：

通过hibernate完成数据库的CRUD很简单
主要是要把传入传出的属性封装成一个对象，然后让hibernate完成。其他的代码就不再赘述了。