1、數據庫原理與應用課程設計課程名稱 設計題目 專業班級 學生姓名 指導教師 前言 數據庫技術是計算機科學技術發展最快，應用最為廣泛的技術之一。其在計算機設計，人工智能，電子商務，企業管理，科學計算等諸多領域均得到了廣泛的應用，已經成為計算機信息系統和應用的核心技術和重要基礎。 隨著信息技術的飛速發展,信息化的大環境給各成人高校提出了實現校際互聯,國際互聯,實現靜態資源共享,動態信息發布的要求; 信息化對學生個人提出了駕馭和掌握最新信息技術的素質要求;信息技術提供了對教學進行重大革新的新手段;信息化也為提高教學質量,提高管理水平,工作效率創造了有效途徑. 校園網信息系統建設的重要性越來越為成人高校

2、所重視. 利用計算機支持教學高效率，完成教學管理的日常事務，是適應現代教學制度要求、推動教學管理走向科學化、規范化的必要條件；而教學管理是一項瑣碎、復雜而又十分細致的工作，工資計算、發放、核算的工作量很大，不允許出錯，如果實行手工操作，每月須手工填制大量的表格，這就會耗費工作人員大量的時間和精力，計算機進行教學管理工作，不僅能夠保證各項準確無誤、快速輸出，而且還可以利用計算機對有關教學的各種信息進行統計，同時計算機具有手工管理所無法比擬的優點. 例如:檢索迅速、查找方便、可靠性高、存儲量大、保密性好、壽命長、成本低等。這些優點能夠極大地提高員工工資管理的效率,也是教學的科學化、正規化管理，與世

3、界接軌的件。 在軟件開發的過程中，隨著面向對象程序設計和數據庫系統的成熟，數計成為軟件開發的核心，程序的設計要服從數據，因此教學管理系統的數據庫設計尤其重要。本文主要介紹教學管理系統的數據庫方面的設計，從需求分析到數據庫的運行與維護都進行詳細的敘述。本文的分為5 章:第1章主要是課題簡介及設計的內容與目的。第2章是需求分析，此階段是數據庫設計的起點。第3章是概念設計，它是將需求分析的用戶需求抽象為信息結構。第4章是邏輯結構設計，它將概念模型轉換為某個DBMS 所支持的數據模型。第5章是數據庫的實施與運行，它包括數據的載入及數據庫的運行。關鍵詞：SQL 語言；數據庫設計；教學管理系統目錄第一部分

4、：基本情況與內容1第二部分：課程設計內容2第一章 緒論21課題簡介22設計目的23設計內容2第二章 需求分析31需求分析的任務32需求分析的過程33數據字典3第三章 概念結構設計81概念結構設計的方法與步驟82概念結構設計的方法8概念結構設計的步驟8數據抽象與局部視圖設計8視圖的集成9第四章 邏輯結構設計101E-R圖向關系模型的轉換102數據模型的優化103數據庫的結構11第五章 物理設計階段141數據存儲方面142系統功能模塊143物理設計階段結果154數據庫實施階段15數據庫實施階段目標15數據庫實施階段任務15建立視圖175存儲過程定義18第六章 數據庫的實施與運行201建立數據庫(教

5、學管理系統數據庫)202基于數據表的數據查詢（系表查詢）203基于視圖的數據查詢(系表視圖查詢)224存儲過程功能的驗證(存儲過程比較查詢24總結26第一部分：基本情況與內容題目教學管理系統組員信息學號姓名課題負責部分組長 成員 成員 成員 第二部分：課程設計內容第一章緒論-龔美合1課題簡介隨著現代科技的高速發展，設備和管理的現代化，在實際工作中如何提高工作效率成為一個很重要的問題。而建立管理信息系統是一個很好的解決辦法。 經過三年的學習，我們對計算機方面的知識有了很大的提升，本著理論聯系實際的宗旨，通過學校提供的這次軟件技術實踐的機會，在指導教師的幫助下，歷經兩周時間，我自行設計一套教學管理

6、系統，在下面的各章中，我將以這套教學管理信息系統為例,談談其開發過程和所涉及到的問題。2設計目的 應用對數據庫系統原理的理論學習,通過上機實踐的方式將理論知識與實踐更好的結合起來,鞏固所學知識。 數據庫應用 課程實踐：實踐和鞏固在課堂教學中學習有關知識，熟練掌握對于給定結構的數據庫的創建、基本操作、程序系統的建立和調試以及系統評價。 數據庫原理 軟件設計實踐：實踐和鞏固在課堂教學中學習的關于關系數據庫原理的有關知識和數據庫系統的建立方法，熟練掌握對于給定實際問題，為了建立一個關系數據庫信息管理系統，必須得經過系統調研、需求分析、概念設計、邏輯設計、物理設計、系統調試、維護以及系統評價的一般過程

7、，為畢業設計打下基礎。3設計內容 運用基于E-R 模型的數據庫設計方法和關系規范化理論做指導完成從系統的分析到設計直至系統的最終實現,開發教學管理信息系統,完成教學管理信息系統的全部功能,包括學生管理子系統,教師管理自系統,后勤管理子系統。 首先做好需求分析，并完成數據流圖和數據字典。 其次做概念分析，利用實體聯系的方法將需求分析的用戶需求抽象為信息結構，得到E-R 圖。 然后就是邏輯結構設計，將E-R 圖轉換為計算機系統所支持的邏輯模型第二章 需求分析-袁康1 需求分析的任務 需求分析的任務是調查應用領域，對應用領域中的信息要求和操作要求進行詳細分析，形成需求分析說明書。重點是調查，收集與分

8、析用戶在數據管理中的信息要求，處理要求，數據的安全性與完整性要求。 為了完成需求分析的任務，要詳細調查待開發的數據庫應用部門的情況，了解原系統工作概況，分析用戶的各種需求，在此基礎上確定新系統的功能。新系統必須考慮今后的擴充和改變，不能僅僅按當前應用需求來設計數據庫。2 需求分析的過程 （1）調查教學組織機構的總體狀況。本教學系統主要由教師管理系統，學生管理系統以及教務管理系統。 （2）熟悉各部門的業務活動狀況。調查各部門的業務活動情況，對現行系統的功能和和所需信息有一個明確的認識。包括了解各個部門輸入和使用什么數據，如何加工處理這些數據，輸入什么信息，輸出什么信息，輸出到什么部門，輸出的結果

9、的格式是什么等。 (3)根據(1)(2)調查的結果，對教學管理中各應用的信息要求和操作要求進行詳細分析，從中得到：該教學系統的各個應用從數據庫中得到哪些信息，這些信息的具體內容和性質是什么，要求完成什么樣的處理功能，對某些處理要求的相應時間，既對數據的安全，完整性的要求。 （4）確定系統的邊界。確定整個系統中哪些由計算機完成，哪些將來由系統完成，哪些由人工完成。由計算機完成的功能就是新系統完成的功能。3 數據字典 經過可行性分析和初步需求調查，抽象出該子系統業務流程圖，如圖 所示。下面，結合該實例具體情況，給出教務處、后勤部和各個系各部門的具體需求。 圖 某校教學管理業務流程圖 調查用戶需求

10、教務處需求學籍處理：新生入學檔案的錄入畢業學生檔案的處理學生檔案的處理包括插入，刪除以及修改學生基本信息的查詢 統計功能： 按專業，系以及班級統計人數按專業，系以及班級統計學生的成績以及排名按專業，系以及班級統計統計提前畢業，獲得畢業資格，及不能正畢業的學生。按專業，系以及班級查詢未注冊學生的基本信息及人數教師信息系統的管理：教師檔案的錄入教師基本信息的查詢教師基本信息的更新包括修改，添加和修改教室設備的管理：教室基本信息的錄入教室基本信息的查詢包括占用情況教室基本信息的更新修改，添加和修改制定教學計劃：根據專業教學秘書提供和教師的任課信息表制定教學計劃把教學計劃輸入課程管理數據庫和教師任課數

11、據庫排課：根據教學計劃為每個專業排課每個專業的學生可以查詢自己的課程教務處可以根據教學計劃修改課程表將課程表分發給老師，學生，教室管理員和院系通知：通知學生放假及開學時間通知學生培養計劃通知教師教授課程及任課教材發放學生的成績單學生交費功能：每年按規定的時間繳納學費如果接到學校的補繳費用通知應該補繳注冊：每年在規定的時間內向教務處注冊查詢功能：查詢考試成績及班級排名查詢課程信息查詢教學培養計劃查詢任課老師的信息查詢上課地點及上課時間查詢放假及開學通知教師工資領取：按規定的時間領取工資考核學生：按照教學大綱的要求對學生考核監督學生的學習進度查詢：查詢教學培養計劃查詢課程表查詢學生的總體成績查詢學

12、生所用的教材 各系需求分班功能：按照男女生平衡的原則進行分班。查詢功能：按學生姓名，學號及班級查詢查詢每個班級成績最優及最差學生統計功能： 按班級統計男、女生人數，各地區人數及總人數按專業統計男、女生人數，總人數統計各班各科的總成績及總成績 分析用戶需求在調查完了用戶需求之后，就要開始分析用戶需求。在此，我們采用自頂向下的結構化分析方法（SA 方法）。首先，定義全局概念結構的框架，如圖所示。 教學管理系統 學生管理系統 后勤管理系統 教師管理系統 學籍管理系統 課程管理系統 圖 教學系統總框架圖經分析之后，本系統要用到九個基本表：系表，班級，學生表，課程表，選課表、教室表、占用表、教師表，教授

13、表。數據結構定義如表 所示。表 數據結構定義數據結構名 含義說明 組成系表 定義了系的有關信息 系號，系名，系主任班級 定義了班級的有關信息 班號，班名，班主任，系號學生表 定義了學生的有關信息學生號，姓名，性別，省份，備注，年齡，班級號課程表 定義了課程的有關信息 課程號，課程名，學分，教師號選課表 定義了選課的基本信息 學號，課程號，成績教室表 定義了教室的有關信息 教室號，教室名， 教室位置占用表定義了班級使用教室的有關信息班級號，教室號，上課時間，占用學時教師表 定義了教師的有關信息 教師號，姓名，職稱，性別，年齡教授表 定義了教師教授班級的信息 教師號，班級號，課程號，教授時間第三章

14、 概念結構設計-袁康1 概念結構設計的方法與步驟2 概念結構設計的方法 設計概念結構通常有四類方法：自頂向下，自底向上，逐漸擴張以及混合策略。本教學系統采用的是自底向上的方法。即首先定義全局的概念結構的框架，然后逐步細化。根據自頂向上地進行需求分析然后再自底上上地進行概念設計。 概念結構設計的步驟 概念結構的設計可分為兩步：第一步是抽象數據并設計局部視圖。第二步是集成局部視圖，得到全局的概念結構。 數據抽象與局部視圖設計按照圖 教學學管理系統總框架圖，設計局部E-R 圖。 圖 學生管理系統局部概念結構E-R 圖 視圖的集成描述進行視圖集成的具體過程，最后得到圖 總體概念結構E-R 圖。第四章

15、邏輯結構設計-龔美合1 E-R 圖向關系模型的轉換將圖 總體概念結構E-R 圖轉化成關系模型。系表（系號，系名，系主任）主鍵：系號班級表（班號，班名，班主任，系號）主鍵：班號 外鍵：系號學生表（學生號，姓名，性別，年齡，班級號）主鍵：學生號 外鍵：班號課程表（課程號，課程名，學分，教師號）主鍵：可稱號 外鍵：教師號選課表（學號，課程號，成績）主鍵：學號 可稱號 外鍵：學號 課程號教室表（教室號，教室名， 教室位置）主鍵：教室號占用表（班級號，教室號，上課時間，占用學時）主鍵：班級號 教室號教師表（教師號，姓名，職稱，性別，年齡，工資）主鍵：教室號教授表（教師號，班級號，課程號，教授時間）主鍵：

16、教室號 班級號2 數據模型的優化數據庫德邏輯結構設計的結果不是唯一的。為了提高數據庫應用系統的性能，還應該根據應用需要適當的修改，調整關系模式，這就是數據模型的優化。規范化理論為數據庫設計人員判斷關系模式的優劣提供了理論標準，可用來預測模式可能出現的問題，使數據庫設計工作有了嚴格的理論基礎。關系數據模型的優化通常以規范化理論為指導，方法為：（1）確定數據依賴。分別寫出每個關系內部屬性的以及不同關系模式屬性間的數據依賴。根據需求分析可知：a) 系表的數據依賴 ：系號->系名，系號->系主任b) 班級表的數據依賴：班號->班名，班號->班主任，班號->系號c) 學生表

17、的數據依賴：學生號->姓名，學生號->性別，學生號->省份，學 生號->年齡，學生號->班級號，學生號->專業d) 課程表的數據依賴：課程號->課程名，課程號->學分，課程號->任課教師號e) 選課表的數據依賴：（學生號，課程號）->姓名f) 教室表的數據依賴：教室號->教室名，教室號->教室位置g) 占用表的數據依賴：（班級號，教室號）->上課時間，（班級號，教室號）->占用學時h) 教師表的數據依賴：教師號->姓名名，教師號->職稱，教師號->性別，教師號->年齡，教師號->工

18、資i) 教授表的數據依賴：（教師，班級號）->授課時間，（班級號，教室號）->課程（2）對于各個關系模式之間的數據依賴進行極小化處理，消除冗余的聯系。（3）按照數據依賴的理論對關系模式逐一分析，考察是否存在部分函數依賴，傳遞函數依賴，根據各個函數依賴的依賴集可知各個關系模式沒有部分函數依賴和傳遞函數依賴所以所有的關系模式都是屬于3NF。不需要進一步，進行模式分3 數據庫的結構給出數據庫基本表總體結構圖。根據總體結構圖設計各表的結構。表4-1 系表的結構字段名數據類型長度約束描述Xnochar10主鍵系號 Xnamechar10不為空系名Xdirectorchar10外鍵系主任表4-

19、2 班級表的結構字段名數據類型長度約束描述Cnochar10主鍵班級號 Cnamechar10不為空班級名稱Xnochar10外鍵系號Cdirectorchar10外鍵班主任表4-3 學生表的結構字段名數據類型長度約束描述Snochar10主鍵學號 Snamechar10不為空姓名Ssexchar2不為空性別Saddrchar10不為空省份SageSmallint5不為空年齡Smajorchar10不為空專業Cnochar10外鍵班級號表4-4 課程表的結構字段名數據類型長度約束描述Courcenochar10主鍵課程名Courcenamechar10不為空課程名稱Ccreditsmallin

20、t5不為空學分Courcedirectorchar8外鍵教師號表4-5 選課表的結構字段名數據類型長度約束描述Snochar10外鍵學號Courcenochar10外鍵課程名Gradechar10不為空成績表4-6 教室表的結構字段名數據類型長度約束描述Rnochar10主鍵教室號Rnamechar10不為空教室名Raddrchar10不為空教室位置表4-7 占用表的結構字段名數據類型長度約束描述Cnochar10外鍵班級號Rnochar10外鍵教室號Stimedatetime上課時間UseTimechar10占用學時表4-8 教師表的結構字段名數據類型長度約束描述Tnochar10主鍵教師號

21、Tnamechar10不為空姓名Tsexchar10不為空性別Tposchar10不為空職稱Tagesmallint不為空年齡Tsalsmallint不為空工資表4-9 教授表的結構字段名數據類型長度約束描述Tnochar10外鍵教師號Cnochar10外鍵班級號Courcenochar10外鍵課程號Teachtimedatetime不為空教授時間第五章物理設計階段-楊杰松1 數據存儲方面2 系統功能模塊（1）系表信息查詢和更新模塊將實現對系部信息的查詢和更新（修改、插入、刪除）操作，方便于對系部基本信息的 管理 （2）班級表的查詢和更新模塊 將完成班級基本信息的查詢、更新（修改、插入、刪除）

22、操作，便于對學生信息的集中管理（3）學生表的查詢和更新模塊 將完成學生基本信息的查詢、更新（修改、插入、刪除）操作，便于對學生信息的集中管理（4）課程表的查詢和更新模塊 將完成課程基本信息的查詢、更新（修改、插入、刪除）操作，便于對學生信息的集中管理（5）選課表的查詢和更新模塊 將完成對所選課程基本信息的查詢、更新（修改、插入、刪除）操作，便于對學生信息的集中管理（6）教室表的查詢和更新模塊 將完成教室基本信息的查詢、更新（修改、插入、刪除）操作，便于對學生信息的集中管理（7）占用表的查詢和更新模塊 將完成占用基本信息的查詢、更新（修改、插入、刪除）操作，便于對學生信息的集中管理（8）教師表的

23、查詢和更新模塊 將完成教師基本信息的查詢、更新（修改、插入、刪除）操作，便于對學生信息的集中管理（9）教授表的查詢和更新模塊 將完成教授基本信息的查詢、更新（修改、插入、刪除）操作，便于對學生信息的集中管理3物理設計階段結果編號存儲過程作用1 系表_insert在系表中插入一元組2班級表_insert在班級中插入一元組3學生表_insert在學生中插入一元組4課程表_insert在課程中插入一元組5選課表_insert在選課中插入一元組6教室表表_insert在教室中插入一元組7占用表_insert在占用表中插入一元組8教師表_insert在教師中插入一元組9教授表_insert在教授中插入一

24、元組 存儲過程匯總 （其他表的查詢、修改、刪除與上面表的大致相同，這里不再具體列出）4 數據庫實施階段數據庫實施階段目標用DBMS所提供的數據定義語言和其他實用程序將數據庫邏輯設計和物理設計結果描述出來，成為DBMS可以接受的源代碼，在經過調試生成目標模式數據庫實施階段任務4.2.1建立數據庫Create database 教學管理系統;4.2.2建立數據表(1)系表基本信息的建立 Create table 系表 ( Xno char(10) primary key not null, Xname char(10) not null, Xdirector char(10) , ) (2) 班級

25、表基本信息的建立 Create table 班級表 ( Cno char(10) primary key, Cname char(10) not null, Xno char(10) , Cdirector char(10) , ) (3) 學生表基本信息的建立 Create table 學生表 ( Sno char(10) primary key, Sname char(10) not null, Ssex char(2) not null, Saddr char(10) not null, Sage smallint not null, Smajor char(10) not null,

26、Cno char(10) , ) (4) 課程表基本信息的建立 Create table 課程表 ( Courceno char(10) primary key, Courcename char(10) not null, Ccredit smallint not null, Courcedirector char(8), ) (5) 選課表基本信息的建立 Create table 選課表 ( Sno char(10) , Courceno char(10), Grade char(10) not null, ) (6) 教室表基本信息的建立 Create table 教室表 ( Rno ch

27、ar(10) primary key, Rname char(10) not null, Raddr char(10) not null, ) (7) 占用表基本信息的建立 Create table 占用表 ( Cno char(10), Rno char(10), Stime datetime, Uestime char(10) , ) (8) 教師表基本信息的建立 Create table 教師表 ( Tno char(10) primary key, Tname char(10) not null, Tsex char(10) not null, Tpos char(10) not nu

28、ll, Tage smallint not null, Tsal smallint not null, ) (9)教授表基本信息的建立 Create table 教授表 ( Tno char(10), Cno char(10), Courceno char(10), Teachtime datetime not null, ) 建立視圖(1) 查詢系表的基本信息的視圖定義如下:create view 系表_viewasselect *from 系表with check option; (2) 查詢班級表的基本信息的視圖定義如下: create view 班級表_view as select *

29、 from 班級表 with check option; (3) 查詢學生表的基本信息的視圖定義如下: create view 學生表_view as select * from 學生表 with check option;(4) 查詢課程表的基本信息的視圖定義如下: create view 課程表_view as select * from 課程表 with check option; (5) 查詢選課表的基本信息的視圖定義如下:create view 選課表_viewasselect *from 選課表with check option; (6) 查詢選課表的基本信息的視圖定義如下:cre

30、ate view 課程表_viewas select *from 選課表with check option;(7) 查詢占用表的基本信息的視圖定義如下:create view 占用表_viewasselect *from 占用表with check option;(8) 查詢教師表的基本信息的視圖定義如下: create view 教師表_view as select * from 教師表 with check option;(9) 查詢教授表的基本信息的視圖定義如下: create view 教授表_view as select * from 教授表 with check option;5

31、存儲過程定義（1） Create procedure 系表_insert Xno char(10), Xname char(10), Xdiredtor char(10) As Insert into系表 values(Xno,Xname,Xdiredtor);(2) create procedure 班級表_insert Cno char(10),Cname char(10), Xno char(10),Cdirector char(10) As Insert into 班級表 values(Cno,Cname,Xno,Cdirector);(3) create procedure 學生表_

32、insert Sno char(10), Sname char(10), Ssex char(10), Saddr char(10), Sage smallint, Smajor char(10), Cno char(10) AsInsert into 學生表 values(Sno,Sname,Ssex,Saddr,Sage,Smajor,Cno)(4) create procedure 課程表_insert Courceno char(10), Courcename char(10), Ccredit smallint, Courcedirector char(8) As Insert into 課程表 values(Courceno,Courcename,Ccredit,Courcedirc)(5) create procedure 選課表_insert Sno char(10),Courceno char(10),Grade char(10) As Insert into 選課表 values(Sno,Courceno,Grade);(6) create procedure 教室表_insert Rno cha