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数据库原理与应用系统设计题目学生选课信息系统组员王一中、向启源、叶晨、王力班级14物联网工程班学院电子信息工程学院指导老师喻剑平2016年11月18日任务分配表目录第一章绪论··················································2第二章数据库需求分析········································
21.功能分析················································
32.性能分析················································
33.系统的非功能性需求······································3第三章数据库概念设计········································
31.概念结构················································
32.数据字典················································
43.E-R图分析···············································5第四章数据库逻辑结构设计····································
71.学生关系模型············································
72.教师关系模型············································
73.教室关系模型············································
74.选课关系模型············································
85.学生成绩关系模型········································8第五章数据库实施阶段········································
91.建立数据库··············································
92.创建表··················································9第六章数据库运行和维护······································
101.导入数据,完善5个表····································
102.进行相关操作············································
103.数据库安全设置··········································
124.数据库的维护············································
125.检测并改善数据库性能····································
126.重新组织和构造数据库····································13总结························································14第一章绪论随着高校的多样全面发展,学生的人数和课程的种类急速增加,传统的选课管理模式已经无法满足当前的实际需求,学生选课作为一种信息资源的集散地,包含很多的信息数据的管理由于数据繁多,容易丢失,且不易查找并且数据处理手工操作工作量大,出错率高,出错后不易更改,造成各种不便,总的来说缺乏系统,规范的信息管理手段尽管有的学校有计算机,但是尚未用于信息管理,没有发挥它的效力,资源闲置比较突出数据库作为存取数据并对数据进行操作的工具在系统中所起到的作用至关重要数据库设计是指对于一个给定的应用环境,构造优化的数据库逻辑模式和物理模式结果,并据此建立数据库及其应用系统,使之能有效地存储和管理数据,满足应用需求,包括信息管理要求和数据操作信息管理要求是指在数据库中应该存储和管理哪些数据对象;数据操作要求是指对数据对象进行哪些操作,如查询、增、删、改、统计等操作数据库设计的目标是为用户和各种应用系统提供的一个信息基础设施和高效率地运行环境高效率的运行环境包括数据库数据的存取速率、数据库存储空间的利用率、数据库系统运行管理的效率等都是高的基于以上问题,我们认为有必要建立一个学生选课管理信息系统,使学生选课信息管理工作规范化、系统化、程序化,以避免学生选课管理的随意性,提高信息处理的速度和准确性,能够及时、准确、有效的查询和修改选课情况系统实现后,极大的方便对学生进行选课和选课后班级的安排管理工作,学生选课信息的管理避免在安排课程信息的滞后,减少信息交流的繁琐过程及其带来的额外开销促进高校教育的计算机信息化进程,提高高校的工作效率并且对于系统本身而言,具有更高的使用性、安全性能够满足学生选课,以及学生对选课信息的管理同时,通过该课程设计,我们可以达到把数据库理论知识更加的巩固加深,加强动手操作能力与实践能力,学以致用,与现实生活中的应用充分的结合起来,也实现了知识的活学活用第二章数据库需求分析大学是一个学习的自由天地,在大学我们可以自由的学习部分学科所以,如果我们通过传统的等级表格方式来选课程,在学生人数庞大的大学是行不通的,纯属浪费人力物力随计算机技术的快速发展它也更加方便人们的生活,因此,通过计算机技术我们可以很好的解决这个问题,下面是我们设计的学生选课管理管理信息系统,它可以极大地方便学生选课和学校的统计,并且可以适度的调配教室安排
1.功能分析一个完善的学生选课管理信息系统能够极大的提高学生选课信息的管理效率,具有检索迅速,查找方便,可靠性高,存储量大,更新快,寿命长,成本低等优点 本系统主要可以实现以下任务目标
(1).系统可以准确的记录和查询学生、老师以及所开设的课程的基本信息;
(2).学生登录系统后可以根据本专业制定的教学计划进行选课操作,可以查询个人的基本信息;
(3).任课教师可以修改自己所授课程的基本信息,录入学生的期末考试成绩;
(4).系统管理员可以完成新学员或者新教师的基本信息的增添,查询新开设的课程信息,修改已调整的课程信息,查看和制定教学计划
2.性能需求 本学生信息管理系统要能够实现用户可能的各种操作,包括修改、更新、删除等操作,以保证软件的可行性、稳定性、健壮性,同时要对数据进行检验,保证数据有效性,可操作性,安全性
3.系统的非功能性需求 实用性系统以用户需求为目标,以方便用户为原则根据用户实际的需求情况,量身订造一套先进的局域网数据传输,从用户角度出发尽可能的方便用户使用,满足基本的用户需要,成为学校等通用的网络软件 高可靠性一个实用的系统同时必须是可靠的,本设计通过合理而先进的网络设计以及软件高安全性在设计中,将充分利用网络软、硬件提供的各种安全措施,既可以保证用户共享资源,同时也可保证关键数据的安全性的优化选型,可保证系统数据传输的正确性第三章数据库概念设计
1.概念结构在需求分析阶段所得到的应用需求应该首先抽象为信息世界的结构,才能更好地、更准确地用某一DBMS实现这些需求概念结构主要特点
(1).能真实、充分地反映显示世界,包括事物和事物之间的联系,能满足用户对数据的处理要求,是对现实世界的一个只是模型;
(2).易于理解,从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见,用户的积极参与是数据库设计成功的关键;
(3).易于更改,当应用环境和应用要求改变时,容易对概念模型修改和扩充;
(4).易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换;概念结构是各种数据模型的共同基础,它比数据模型更独立于机器、更抽象,从而更加稳定
2.数据字典数据字典包括的项目有数据项、数据结构、数据流、数据存储、加工逻辑和外部实体可使用一些符号来表示数据结构、数据流和数据存储的组成.教师信息表结构.学生信息表结构.教室信息表.选课表.成绩表
3.E-R图分析现在对所设计系统的需求作进一步的分析,产生概念结构设计的E-R模型由于这个系统并不复杂,因此可采用自顶向下的设计方法自顶向下设计的关键是确定系统的核心活动所谓核心活动就是系统中的其他活动都要围绕这个活动展开,或与此活动密切相关确定了核心活动之后,系统就有了可扩展的余地根据上面的设计规划出的的实体及他们的属性
(1).教师实体属性教师编号,教师姓名,性别,年龄,学历,毕业院校
(2).学生实体属性学号,姓名成绩,学院,选课情况
(3).选课实体属性课程编号,教师编号,学生学号,教室号,课程名称,教师姓名,选课人数
(4).教室实体教室号,教师姓名,教师容量,上课时间
(5).成绩实体学号,教师编号,课程名称,成绩教师姓名开设选课人数选课学生学号教师编号教师姓名课程编号课程名称课程名称学号教师编号成绩口成绩给予毕业院校教师编号学历教师性别年龄学院上课时间教室容量教师姓名教室所在教室号选课情况姓名选修学号拥有教室号学生第四章数据库逻辑结构设计概念结构设计所得的E-R模型是对用户需求的一种抽象的表达形式,它独立于任何一种具体的数据模型,因而也不能为任何一个具体的DBMS所支持为了能够建立起最终的物理系统,还需要将概念结构进一步转化为某一DBMS所支持的数据模型,然后根据逻辑设计的准则、数据的语义约束、规范化理论等对数据模型进行适当的调整和优化,形成合理的全局逻辑结构,就是数据库逻辑设计所要完成的任务关系模型是由一组关系二维表的结合,而E-R模型则是由实体、实体的属性、实体间的关系三个要素组成所以要将E-R模型转换为关系模型,就是将实体、属性和联系都要转换为相应的关系模型
1.学生关系模型
2.教师关系模型
3.教室关系模型
4.选课关系模型
5.学生成绩关系模型第五章数据库实施阶段
1.建立数据库经过对学生选课管理信息的需求分析,概念结构的建立以及逻辑结构的设计后,数据库的结构已经非常清晰,接下来就是运用access2010建立数据库,我们以姓名学号来为学生选课管理信息系统数据库命名
2.创建表数据完整性约束
1.创建主键学生信息表的学号列为主键;成绩信息表的教师编号列和学号列为主键;教师信息表的教师编号列为主键;选课信息表的课程编号列、学号列和教师号列为主键;教室信息表的教室号列为主键
2.创建外键选课信息表与教师信息表通过教师编号列创建外键;选课信息表与教室信息表通过教室号列创建外键;选课信息表与学生表通过学生学号创建外键
3.用SQL语句创建Student、Course、SC表.创建Student表createtableStudentSnochar20primarykeySnamechar20Sdeptchar20Scoursechar2;.创建Teacher表createtableTeacherTnumchar6primarykeyTnamechar20Tsexchar2Tagechar2Teduchar20Tcolchar40;.创建Classroom表createtableClassroomCnumchar20primarykeyCtnamechar20Ccapchar10Ctimechar40;.创建SC表createtableSCSCnumchar4SCtnumchar6SCnochar20SCcnumchar10SCnamechar20SCtnamechar20SCpeoplechar4primarykeySCnoSCnumSCtnumforeignkeySCtnumreferencesTeacherTnumforeignkeySCnoreferencesStudentSnoforeignkeySCcnumreferencesClassroomCnum;.创建Grade表createtableGradeGnochar20primarykeyGtnumchar6Gcnamechar20Gscoresmallint;第六章数据库运行和维护
1.导入数据,完善5个表
2.进行相关操作
1.插入操作.向Student表中插入向启源的学生信息INSERTINTOStudentSnoSnameSdeptScourseVALUES2014401030206向启源电信是;.向Teacher表中插入张三老师的信息INSERTINTOTeacherTnumTnameTsexTageTeduTcolVALUESDX01张三男38研究生武汉大学;.向Classroom表中插入教室信息INSERTINTOVALUESD1102张三45人周六8:00-9:35;.向SC表中插入2014401030215学生选课信息INSERTINTOSCSCnumSCtnumSCnoSCcnumSCnameSCtnameSCpeopleVALUES01DX012014401030206D1102高等数学张三45;.向Grade表中插入2014401030206学生成绩信息INSERTINTOGradeGnoGtnumGcnameGscoreVALUES2014401030206张三高等数学95;
2.修改操作修改Classroom表中教室容量UPDATEClassroomSETCcap=30WHERECnum=D1102;
(3).删除操作删除Grade表中2014401030206学生的成绩记录DELETE*FROMGradeWHEREGno=2014401030206;
(4).查询操作.连接查询查询SC和Grade表中学号为2014401030206的学生信息SELECTSC.*Grade.*FROMSCGradeWHERESC.SCno=Grade.GnoandSC.SCno=2014401030206andGrade.Gno=2014401030206;.嵌套查询查询在D2202上课的学生学号、所选课程名称、成绩SELECTGnoGcnameGscoreFROMGradeWHEREGnoinselectSCnofromSCwhereSCcnum=D2202;
3.数据库安全性设置启动Access2010,在“文件”下选择“打开”,打开数据库文件,在打开方式中选择“以独占方式打开”,打开后选择“设置数据密码”进行数据库保护,密码设置为“2014401030215”下次再打开数据库文件时,只需要输入密码就可以
4.数据库的维护在数据库运行阶段,对数据库经常性的维护工作主要是有DBA完成,它包括
(1).数据库的转储和恢复;
(2).数据库的安全性和完整性控制;
(3).数据库性能的监督、分析和改造;
(4).数据库的重组织与重构造数据库既是共享的资源,又要进行适当的保密DBA必须对数据库安全性和完整性控制负起责任尤其在计算机网络普遍引应用的今天,保证数据安全、防止黑客攻击、防止病毒入侵等,都是DBA所需要面对的按照设计阶段提供的安全防范和故障恢复规范,DBA要经常检查系统的安全是否受到侵犯,根据用户的实际需要授予用户不同的操作权限数据库在运行过程中,由于应用环境发生变化,对安全性的要求可能发生变化,DBA要根据实际情况及时调整相应的授权和密码,以保证数据库的安全性同样数据库的完整性约束条件也可能会随应用环境的改变而改变,这时DBA也要对其进行调整,以满足用户的要求
5.检测并改善数据库性能目前许多DBMS产品都提供了检测系统性能参数的工具,DBA可以利用系统提供的这些工具,经常对数据库的存储空间及响应时间进行分析评价;结合用户的反映情况确定改进措施;及时改正运行中发现的错误;按用户的要求对数据库的现有功能进行适当的扩充但要注意在增加新功能时应保证原有功能和性能不受损害
6.重新组织和构造数据库数据库建立后,除了数据本身是动态变化外,随着应用环境的变化,数据库本身也必须变化以适应应用要求数据库运行一段时间后,由于记录在不断增加、删除和修改,会改变数据库的物理存储结构,使数据库的物理特性受到破坏,从而降低数据库存储空间的利用率和数据的存取效率,使数据库的性能下降因此,需要对数据库进行重新组织,即重新安排数据的存储位置,回收垃圾,减少指针链,改进数据库的响应时间和空间利用率,提高系统性能这与操作系统对“磁盘碎片”的处理的概念相似数据库的重组只是使数据库的物理存储结构发生变化,而数据库的逻辑结构不变,所以根据数据库的三级模式,可以知道数据库重组对系统功能没有影响,只是为了提高系统的性能由此可知,数据库的重组并不会改变原设计的数据逻辑结构和物理结构,而数据库的重构造则不同,它部分修改原数据库的模式或内模式,这主要是因为数据库的应用环境发生了变化,需求变化、设计调整等例如增加新的数据项、改变数据类型、改变数据库的容量、增加或删除索引、修改完整性约束等DBMS一般都提供了重新组织和构造数据库的应用程序,以帮助DBA完成数据库的重组和重构工作只要数据库系统在运行,就需要不断地进行修改、调整和维护一旦应用变化太大,数据库重新组织和构造也无济于事,这就表明数据库应用系统的生命周期结束,应该建立新系统,重新设计数据库从头开始数据库设计工作,标志着一个新的数据库应用系统生命周期的开始总结本次课程设计给我最大的感受就是使我对数据库以及表的创建有了全新的认识让我明白了表中主键、约束、外键、索引、视图等在表中所发挥的作用以及所实现的功能通过对数据库程序的编写,让我对数据库的查询功能有了更进一步的认识开始的时候,由于自己能力有限,所以创建的数据库并不是很完美,经过在网上查找资料以及书籍的查询,修改了几次,才达到了自己的要求这次课程设计也可以说是为毕业设计做了个预演,真正开始做的时候发现困难重重,这个时候发现自己所学的知识都只是皮毛,而且自己根本没有掌握那些知识,这需要我不断的学习,同时我还在图书馆里借了一些有关数据库的书不断地发现问题并解决问题,经过这次课程设计我发现需求分析是很重要的,只要需求分析做好了,后面的就比较好做了谈谈本次的心得体会,一方面,我感觉颇有成就感,但是,另一方面,我知道我们所做的学生管理信息系统还有很多的不足将此系统运用到实际中去,可能会遇到很多的问题,对于此信息系统,我们还有许多地方要进一步完善由于我们自己的能力有限,再加上缺乏更多的实际操作,所以要完成一个完美的数据库,我们还要学很多但我认为我们已经达到了本次课程设计的要求在以后的时间里,我们会学更多关于数据库的知识,来丰富我们自己第五组学号姓名负责部分成绩组长王一中系统总体设计、文档审阅组员向启源编写设计报告叶晨制作PPT答辩、文档排版王力需求分析列名数据类型是否允许空备注教师编号(Tnum)Char6否主键教师姓名(Tname)Char20否性别(Tsex)Char2否年龄(Tage)Smallint否学历(Tedu)Char20否毕业院校(Tcol)Char40否列名数据类型是否允许空备注学号(Sno)Char
(20)否主键姓名SnameChar20否学院SdeptChar20否已选课情况ScourseChar2否列名数据类型是否允许空备注教室号(Cnum)Char20否主键教师姓名CtnameChar
(20)否教室容量CcapChar10否上课时间CtimeChar40否列名数据类型是否允许空备注课程编号(SCnum)Char4否主键教师编号SCtnumChar6否学生学号SCnoChar20否主键教室号SCcnumChar10否主键课程名称SCnameChar20否教师姓名SCtnameChar20否选课人数SCpeopleChar4否列名数据类型是否允许空备注学生学号GnoChar20否主键教师编号GtnumChar6否主键课程名称GcnameChar20否成绩Gscoresmallint否StudentSnoSnameSdeptScourse2014401030113明庭日数理是2014401030116王明坤化药是2014401030206向启源电信是2014401030207叶晨电信是2014401030214王力计算机是2014401030215王一中电信是2014401030217罗汉武化药是2014401030220欧瑞丰机械是2014401030221胡锦机械是2014401030222李明航数理是TeacherTnumTnameTsexTageTeduTcolDX01张三男43研究生武汉大学DX02李四男40研究生华中科技大学DX03王五男41研究生清华大学DX04王慧女37研究生北京大学DX05赵伟男42博士生武汉大学DX06张保恩男35研究生华中农业大学DX07陈力男36研究生北京大学ClassroomCnumCtnameCcapCtimeD1102张三30周六8:00-9:35D1103李四45人周六8:00-9:35D1104王五45人周六10:00-11:30D2202王慧45人周六2:00-3:35D2203赵伟45人周六4:00-5:30D2204张保恩45人周六4:00-5:30D2302陈力45人周六4:00-5:30SCSCnumSCtnumSCnoSCcnumSCnameSCtnameSCpeople01DX012014401030206D1102高等数学张三4502DX022014401030215D1103计算机基础李四4503DX032014401030207D1104模电王五4504DX042014401030214D2202数电王慧4504DX042014401030220D2202数电王慧4505DX052014401030221D2203单片机赵伟4506DX062014401030222D2204大学英语张保恩4506DX062014401030113D2204大学英语张保恩4507DX072014401030116D2302电路陈力4507DX072014401030217D2302电路陈力45GradeGnoGtnumGcnameGscore2014401030113张保恩大学英语1002014401030206张三高等数学952014401030207王五模电992014401030214王慧数电982014401030215李四计算机基础512014401030216陈力电路972014401030217陈力电路972014401030220王慧数电402014401030221赵伟单片机952014401030222张保恩大学英语58。