《数据库原理与应用》课程设计论文教室管理信息系统数据库的设计.doc
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1、信息学院数据库原理与应用课程设计论文题 目:教室管理信息系统数据库的设计学 号:专业班级:信息管理与信息系统072姓 名:指导老师:完成日期:二零一零年元月八日摘 要通过调查研究,发现教室管理大多采用人工方式,不便于管理和用户使用。本系统针对教室管理人员和用户,采用存储过程和触发器,实现数据的增删改,方便用户操作和系统的实现。主要实现了空教室查询,教师调课的管理,设备维护管理和教室借用的管理。其中空教室查询包括空闲教室查询和空余座位查询以及学生出勤人数的统计查询等;调课管理完成教师调课的处理及相关课表的查询等;设备维护管理主要记录教室设备的损坏及修复信息;借用管理完成教室的借用处理和记录等。
2、关键字:教室管理,空教室查询,数据库设计目录1.引言11.1本系统研究的意义11.2本系统的目的11.3本系统的任务12.数据库设计12.1需求分析阶段12.1.1引言12.1.1需求分析的目的和任务22.1.2.1体会与收获22.1.2.2 教室管理系统的业务流程图32.1.2.3 教室管理系统的数据流图32.1.2.4 教室管理系统的数据字典62.2概念设计阶段82.2.1 引言82.2.2 概念设计的目标与任务82.2.2.1概念设计的目标82.2.2.2概念设计的具体任务82.2.3 概念设计的阶段成果92.3逻辑结构设计122.3.1引言122.3.2逻辑结构设计阶段的目标和任务12
3、2.3.3数据组织132.3.3.1将E-R图转换为关系模型132.3.4数据处理142.4物理结构设计152.4.1物理设计的目标152.4.2物理设计的任务152.4.3索引的建立152.5数据库实施152.5.1数据库实施阶段的目标和任务152.5.2建立基本表与视图、建立触发器和存储过程、数据入库162.5.3实施结果162.6数据库调试与试运行162.6.1测试方法162.6.2测试内容162.6.3测试结果163.收获与体会164.存在的问题和建议17致谢17参考文献17附录1 数据库模式定义的详细说明18附录2 数据库基本表和视图的创建22附录3 存储过程、触发器的创建与数据库验
4、证281.引言1.1本系统研究的意义 在当今的大学校园中,教室仍然是教学活动和学生课余活动的主要场所。但是教室资源的有限性使师生使用并不方便。以前,一个学校对于教室的安排大多是靠一些人工处理,安排起来比较复杂,容易出错,而且不易于添加和删除,更不利于查找。建立了教室安排系统以后,对教室的安排就变的更加容易,添加和删除也更加容易,特别是对于教室的查找,上课教师的查找都变的更加容易。建立了教室安排系统,提高信息处理的速度和准确性,能够及时,准确,有效的查询和修改教室的安排情况,以及更有效得对设备维护进行管理。1.2本系统的目的本系统着力于整合教室管理中课程安排、教师调课、设备损坏及维修以及单位借用
5、等影响教室使用的环节,实现统一管理。在此基础上提供方便有效的课表查询、空教室查询、学生出勤次数查询、设备维护记录查询。1.3本系统的任务本系统针对教室管理中出现的管理不统一的问题,着力于将教室管理中课程安排,教师调课、单位借用等联系起来,建立一个统一的管理系统,以提高处理效率,方便统一管理。同时为师生提供方便可靠的查询。2.数据库设计2.1需求分析阶段2.1.1引言需求分析就是根据系统的目标、需求和功能,制定和选择一个较好的系统方案,不仅有助于教室管理者的管理,而且方便用户的查询及其它操作。本系统针对教室管理这一学校日常事务,所设计的系统应当实现课程教室安排,教师调课管理,教师借用管理,教师设
6、备维护等基本功能及学生到课情况的统计功能。因此确定本系统的功能如下:(1)空教室资源管理(2)教师调课管理(3)单位借用管理(4)设备维护管理2.1.1需求分析的目的和任务(1)目标通过充分与用户接触,充分了解用户的需求,熟悉系统设计的业务流程与信息处理要求及系统所涉及的数据流。(2)任务本系统设计的处理对象有学生信息、课程信息、教室信息、教师信息、借用单位信息以及学生的课程出勤记录,教师调课记录,设备维护记录,单位借用教室记录等。处理功能要求:教室管理系统的具体功能包括三个方面:教室查询子系统,教室调课子系统,设备管理子系统,教室借用子系统。教室查询子系统主要完成教室课程安排,空闲教室查询(
7、无课教室),教室空余座位的查询以及上课时学生到课情况的查询;调课管理子系统主要完成教师调课处理以及教师调课记录的存储与查询功能;设备管理子系统主要完成接收报告设备损坏信息,以及安排维修员维护教室,设备维护记录的存储和查询;借用子系统完成接收借用教室申请与处理,同时存储借用记录以方便查询。(3)安全性和完整性要求在这个系统中存在一个实体参与多个事务的情况,因此一个实体在不同事务中可能出现属性取值不一致,以及在事务中引用了实体表中不存在的实体,因此采用外键约束来避免这种不一致情况的发生。另一方面,在事务处理中,修改了一个实体的属性,可能要修改其它实体,这种事务的完整性约束采用触发器来实现。2.1.
8、2需求分析阶段的成果2.1.2.1体会与收获需求分析阶段主要涉及的系统所要实现的功能,根据调查和访问确定了基本功能和操作,是数据库的设计有个基本目标。完成了数据库信息要求、处理要求、安全性与完整性要求,使我们对数据库的设计阶段有了个深入的认识和了解,为今后的学习工打下坚实的基础。2.1.2.2 教室管理系统的业务流程图通过分析教室管理的事务,确定的业务流程图如下。图2.1.2.2-1 教室管理系统业务流程图 2.1.2.3 教室管理系统的数据流图根据业务流程图,去掉具体的信息载体,抽象得到了顶层数据流图如图2.1.2.3-1所示。图2.1.2.3-1 顶层数据流图结合业务流程图,在顶层数据流的
9、基础上,细化出系统的一层数据流包括排课,调课,借用设备维护及查询等数据处理过程,如图2.1.2.3-2所示。图2.1.2.3-2 一层数据流图对一层数据流分析,得到的部分二层数据流图如图2.1.2.3-3至图2.1.2.3-5所示。图2.1.2.3-4 调课管理子系统二层数据流图图2.1.2.3-3 借用子系统二层数据流图图2.1.2.3-5 设备维护子系统二层数据流图 2.1.2.4 教室管理系统的数据字典根据数据流图,得到的数据字典如下表所示。数据项的描述如下表所示:编号数据项名别名数据类型长度取值范围描述I-1SNo学号char8I-2Sname学生姓名char14I-3BirthYea
10、r出生年月smalldatetimeI-4Pname专业名char24I-5ClassNo班级号char6I-6AttendSum出勤次数smallintI-7Image照片ImageI-8Cno课程号char6I-9Cname课程名char16I-10TNo任课教师号char6I-11Dept学院名称char20I-12Time课时smallintI-13PersonSum应到人数smallintI-14WeekNo周次char10I-15Weekday星期char10I-16SectionNo节次char10I-17Tname教师名char14I-18Title职称char4I-19Roo
11、mNo教室号char4I-20Roomname教室名char6I-21Campusname校区名char10I-22Buildname教学楼名char6I-23Capacity容量intI-24IsUsable可用状态char4I-25RemainCapacity剩余容量intI-26Type教室类型char10I-27RentDeptname借用单位名称char20I-28Leadername负责人姓名char14I-29IDType有效证件类型char8负责人证件类型I-30RentData借用日期smalldatetimeI-31ID证件号码char20I-32Tel联系方式char12
12、I-33RepairerNo维修员编号char4I-34Repairername维修员姓名char14I-35State状态char4维修员状态I-36Devicename损坏设备名char12I-37Ischange是否需更换char6I-38Supplyname耗材名称char10I-39RentNo借用编号char6I-40RentReason借用目的char40I-41RepaireRecordNo维修记录编号char6I-42RepairTime维修时间samlldatetimeI-43DamageInfo损坏信息char50设备损坏信息描述I-44DamageTime报告时间sam
13、lldatetime数据结构的描述如下表所示:数据结构编号数据结构名组成含义说明DS-1StudentSno,Sname,BirthYear,Pname,ClassNo,AttendSum,Image,Dept学生信息DS-2TeacherTno,Tname,Dept,Title,教师信息DS-3CourseCno,Cname,Time,WeekNo,Weekday,SectionNo课程信息DS-4ClassroomRoomNo,Roomname,Campusname,Buildname,Capacity,IsUsable,RemainCapacity,Type教室信息DS-5GroupLe
14、adername,IDType,ID,Tel单位信息DS-6RepairerRepairerNo,Repairernam,State,Tel维修员信息DS-7CurriculumCno,Tno,WeekNo,Weekday,SectionNo,RoomNo课程表DS-8RepaireRecordRepaireRecordNo,RoomNo,RepairerNo,Devicename,Ischange,Supplyname,RepaireTime维修记录DS-9AdjClassLogTNo,RoomNo,NewWeekNo,NewWeekday,NewSectionNo,NewRoomNo调课记
15、录DS-10RentRecordRentDate,Leadername,RoomNo,WeekNo,Weekday,SectionNo借用记录DS-11DamageReportSno,RoomNo,Supplyname,DamageInfo,DamageTime设备损坏报告2.2概念设计阶段2.2.1 引言 概念设计是数据库设计的关键。概念结构是对现实世界的一种抽象,包括三种抽象,分别是分类、聚集、概括。能不能将数据流中的实体及联系抽象成合适的概念模型,具体说就是ER模型,关系到后续数据库的逻辑设计。2.2.2 概念设计的目标与任务 2.2.2.1概念设计的目标 在需求分析的基础上,抽象出实体
16、,实体的属性,以及实体之间的联系。从一层数据流开始,先绘制局部的ER图,在此基础上通过消除冗余,命名冲突、属性冲突和结构冲突,得到全局ER图。2.2.2.2概念设计的具体任务1选择中层数据流为切入点,通常选择实际系统中的子系统;2设计分E-R图,即各子模块的E-R图;3生成初步E-R图,通过合并方法,做到各子系统实体、属性、联系统一;4消除冲突,生成全局E-R图。2.2.3 概念设计的阶段成果通过对数据流的抽象,得到了系统的ER图。E-R图是直观表示概念模型的有力工具,在图中有四个基本成分:1) 矩 形 框:表示实体类型(考虑问题的对象);2) 菱 形 框:表示联系类型(实体间的联系);3)
17、椭圆形框:表示实体类型和联系类型的属性;4) 直线:联系类型与涉及的实体类型之间以直线连接,并在直线部标上联系的种类(1:1,1:n,m:n)。具体图示如下:通过分析,学生和课程之间存在多对多的关系。具体表现为一个学生选多门课,一门课被多个学生修,其联系的属性为学生的某门课的出勤次数。其实体联系模型如下图所示:2.2.3-1 学生-课程ER图2.2.3-2 学生-教室ER图学生与教室之间存在一个学生使用多个教室,一个教室被多个学生使用,因此两者间为多对多关系,他们之间联系属性为学生进入教室时间,学生报告教室损坏信息等。其实体联系模型为:单位与教室之间关系描述为一个单位可借多个教室,一个教室可被
18、多个单位借用。因此两者之间为多对多的关系,其联系的属性有借用时间,借用原因等。2.2.3-4 单位-教室ER图维修员与教室之间也为多对多关系,两者之间联系为维修员维修教室的相关属性,例如损坏设备名,修复时间,更换部件名。2.2.3-4 维修员-教室ER图 2.2.3-5 教室-教师-课程ER图教室,教师和课程之间的关系比较复杂,具体表现为课程表安排。即一门课可被多位老师教,一个教室可被多门课程和教师占用。因此三者之间均为多对多关系。其联系之间的属性有上课时间,调课后的时间等。其实体联系模型如图所示: 得到局部ER图后,经过合并,消除冗余和命名冲突,结构冲突和属性冲突,得到的全局ER图如下所示:
19、2.2.3-6 系统全局ER图2.3逻辑结构设计2.3.1引言逻辑结构设计就是把独立于任何一种数据模型的信息结构转化为与选用DBMS所支持的数据模型的过程。具体来说就是设计优化的,不存在不合理函数依赖的关系模式,以及完成子模式和存储过程的设计。2.3.2逻辑结构设计阶段的目标和任务 目标:根据概念设计的ER图,转化为优化的关系模式。 任务:将ER图转化为关系模式,并利用范式理论对模式进行优化,设计数据处理的,功能模块图,用户子模式与存储过程和触发器,完成事务处理的功能。2.3.3数据组织2.3.3.1将E-R图转换为关系模型实体型转换为关系模式。实体的属性就是关系的属性,实体的码就是关系的码。
20、对于实体间的联系则有以下不同的情况:一个m:n联系转换为一个关系模式。与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性,而关系的码为各实体码的组合。一个1:n联系可以转换为一个独立的关系模式,也可以与n端对应的关系模式合并。如果转换为一个独立的关系模式,则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性,而关系的码为n端实体的码。 一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式,也可以与任意一端对应的关系模式合并。三个或三个以上实体间的一个多元联系可以转换为一个关系模式。与该多元联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性,而关系的码为各实体码的组合,具有相同码
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