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1、实验报告课程名称数据库原理及应用教程实验学期 2011 至 2012 学年 第 2 学期学生所在系部计算机学院年级专业班级学生姓名学号任课教师郭红实验成绩计算机系制开课实验室：软件开发实验室（一）2012年6月6日实验题目|教务成绩管理系统数据库设计、实验目的利用一种DBMS作为设计平台，理解并应用课程中关于数据库设计的相关理论， 能按照数据库设计步骤完成完整的数据库设计，包括需求分析、概念设计、逻辑设计、 物理设计和实施。同时能够正确应用各个阶段的典型工具进行表示。二、设备与环境 硬件设备：PC机一台 软件环境：安装Windows操作系统，安装数据库管理系统SQL Server2008等。三
2、、实验内容1需求分析首先，通过调查，教务成绩管理系统中主要有四类用户，即学生用户，老师用户，教务管理员和系统管理员。对应这些用户，其处理要求的主要的功能就是进行一系列的查询和各类数据的管理及维护。其具体的处理要求如下：1）系统管理：实现系统管理人员对系统的管理，包括添加删除用户，更改密码，数据 备份，数据还原，注销功能。2）教务管理：实现教务管理人员对系统的管理，包括课程安排，成绩审核，学生成绩 管理功能。3）基本信息：实现显示学生和老师以及课程、班级、系别的基本信息。4）查询：包括实现学生查询，老师查询。学生查询包括自己的基本信息，自己所修的课程，成绩，老师查询包括查询自己的信息和自己的所授
3、的课程。5）教师对成绩的写入以及自己信息的查询与维护。其次，该教务管理系统中，结合以上用户种类以及其具体的处理功能要求，教务成绩管理系统要具备以下信息要求：教务管理系统涉及的实体有： 教师一一教师号、姓名、性别、年龄、职称、系号； 学生一一学号、姓名、性别、年龄、系号； 授课关系一一教师号、课程号；选课关系一一学号、课程号、成绩； 系系号、系名、电话； 课程一一课程号、课程名、学分。其中，这些实体之间的联系如下： 一个系有若干名学生和老师，但一名学生或一名老师只能属于一个系。 一名教师可以教多门课，一门课可以有几位老师讲授，但不同老师讲的同一门课其课程号是不同的，即对于授课教师或课程来说，课程
4、号是唯一的。 一名同学可以选多门课，一门课可被若干同学选中。 本单位学生、教师可能有重名，所以教师号、学号才是唯一的。另外，对于教务成绩管理系统需求分析的安全性及完整性要求，首先，安全性方面， 系统应对不同用户设置不同的权限，例如，学生用户不能更改自己的成绩信息，从而保障 数据库数据的安全。其次，完整性方面，要求各种信息记录的完整性，关键信息记录内容 不能为空；各种数据间相互的联系的正确性；相同的数据在不同记录中的一致性等。2概念结构设计在概念结构设计中，我采用自底向上设计概念结构的方法。即第一步抽象数据并设计局部视图，第二步是集成局部视图，得到全局的概念结构。该教务管理系统中的局部概念模型(
5、E-R图)如下:(1)、一个系内的关系模式图:(2)、选课关系与授课关系模式图:年龄 学号 性别 姓名教师号*学生教师N课程M授课紀姓名性别年龄职称课程号课程名 学分该教务管理系统中的全局概念模型为：课程号.课程名课程N匕教授教师号教师性别年龄*职称学生属于八L系别1福拥有姓名-(性别卜系名系号电话3逻辑结构设计(1) 关系模式的设计与优化E-R图向关系模型的转换：a. “教师”实体对应的关系模式: 教师(教师号，姓名，性别，年龄，职称)代码表示为：Teacher (Tno. Tname. Tsex. Tage. Pro)其中，教师号为其主码，又因为教师与系别之间是n： 1的工作关系，经过与系
6、别 关系模式的合并后，系别号Dno成为教师关系模式的外码，存在的关系依赖为Tno f ( Tname, Tsex,Tage, Prof,Dno),不存在对候选码的部分依赖与传递依赖，所以满 足 BCNF。b. “学生”实体对应的关系模式：学生(学号，姓名，性别，年龄)代码表示：Student ( Sno, Sname, Ssex, Sage)其中，学号为其候选码，又因为学生与班级之间是n： 1的属于关系，存在的关系 依赖为Sno f (Sname,Ssex.Sage,Dno),不存在对候选码的传递依赖，所以满足BCNF.c. 系(系代号，系名，系办公室电话)代码表示：Sdept ( Dno.
7、Dname, Dphone )系代号为候选码，存在的函数依赖为Dno f (Dname， Dphone)，且不存在部分 依赖与传递依赖，所以满足BCNFod. “选修”联系对应的关系模式：选课(学号，课程号，成绩)代码表示：SC ( Sno, Cno.Grade.)此为m： n联系“选修”所对应的关系模式o Sno和Cno均为外码。存在的函数依赖 为完全函数依赖(Sno，Cno) f grade，且不存在部分依赖与传递依赖，所以满足 BCNFoe. “课程”实体对应的关系模式：课程(课程号，课名，学时)代码表示：Course ( Cno, Cname, Credit )f. “授课”联系对应的
8、关系模式：授课(课程号，教师号)代码表示：TC ( Tno, Cno.)此为m： n联系“授课”所对应的关系模式。Tno和Cno均为外码。(2) 设计合适的视图在将E-R图向关系模型转换后，还应根据局部应用的需求，对不同级别的用户定义不 同的视图，这样不仅可以在视图中重新定义某些属性名，使用户使用更方便，而且还可以 通过视图保证系统的安全性。在本次的教务成绩管理系统数据库中，我针对使用该数据库最频繁的学生和教师用户 建立了相关视图，其中包括对系别、教师、课程的分配视图；对学生学号、成绩、等相关 信息的查询，教师基信息的查询两个视图，这样，对这些经常使用的查询，用户就可以通 过视图来查询，大大简
9、化了用户的使用。创建的三个视图的截图如下：教师基信息与学生成绩查询视图:对最资源管理噩于4 X阵捋g”勢製曰亍園SQLQiirjS. sxideut (53)*白 select fr旦 召 cC51 5QL Servar 10 0.1500 - c051 Studer G)LJ数据库灵统觥菇库数据库快照fade敷据库关系冒_jl.J亍 一由一由_.二-LJ表出_j杀筑表I- _2 ILo. comrse+ dLa.SCi _IJ it a. sdtp L+ Il dto. student玉 13 da. rc+ 13 db +.a auhar-u视因+ 聚磁齟+ E，l.血a. student
10、i 7业 a. V_. w ockei-口同漪7 LJ可编程性t Fiji Sat-Yi c-a Erolmr-LJ存睹” 一J安全性-i I J安全性田口服站雷对捺-1 口复制T匚I昔建ffl 3Q1. Ssrvr -Rfran V te5L?hr select f:帀二H皓黑LJ消.宜Inara Piof Dnane11載授2王平讲师信息3讲师计算机4张雪教授自动化5副教信息1il赵亦:!序设计3302.VT超亦徴机处理4353数据结构4F0A$23575心孙珊程厚设计375徴机处理4707数菇站狗4358s4李思握序设计3333s4李思徽机牡理48510李思数宇置辑33311$5周甘徴机
11、处理499Sno Sname crarne Credt grade4.物理设计该数据库中每一个关系模式的主码分别为系统自动设置的索引，如学生关系模式中的 学号，教师关系模式中的教师号，系别中的系号等，同时，通过对实际操作的思考，为了 查询某系的老师的方便，我们还需要在Teacher表中建立一个“系号” Dno的索引；又因为 查询操作很多都通过学生姓名查找的，所以还需要在Student表姓名列sname上建立一个索 引等，这样大大简化查询操作。5数据库的实现(1)创建库、表在该教务成绩管理系统中包括了学生表、教师表、选课表、系别表、授课表、课程表 六个表。在此，我以学生表为例进行说明表的创建。一
12、个完整的表必须包括对实体完整性、参照完整性、用户定义完整性的三种完整性的 定义。在学生表中，首先考虑表的实体完整性要求，在该学生表中学号被设为主码，用 PRIMARY KEY定义，且该表含有多个属性，所以学号就是表级约束条件，从而完成了学 生表的实体完整性的定义。其次，对于学生表的参照完整性，系号Dno)是该学生表的外码，同时它还是班级系 别Sdept表的主码，所以对其用FOREING KEY短语进行定义，并用REFERENCES短语 指明该外码是参照那些表的主码，从而完成对表的参照完整性的定义。最后，是表的用户定义完整性，在该学生表中，结合实际情况我们不难想到应该定义 一个姓名Sname为非
13、空的约束条件和性别Ssex只能为“男”或“女”二者选其一的约束条 件，其中姓名的非空用NOT NULL定义即可，而性别用CHECK语句定义即可。创建学生表的代码为：CREATE TABLE student(Sno CHAR(10) PRIMARY KEY,Sname CHAR(20) NOT NULL,Ssex CHAR(2) CHECK(Ssex IN (男，女)，Sage SMALLINT,Dno CHAR(10),FOREIGN KEY (Dno) REFERENCES Sdept(Dno)；创建的学生表截图如下：c051. gr - db a. tracker SQLjQueryS.
14、snd.exit C53) J*H select 古studentSno SnameSage Dno I1心.1|赵亦女17dir 讣钱尔男18d3_?圣_ =S础珊女誑d3$4李層男21T匚I5令5周武男19di(2 )创建用户该教务管理系统的主要用户有学生用户，老师用户，教务管理员和系统管理员等四种, 所以需要创建这四种类型的用户，并授予其相应的权限。对于学生用户就只能授予其查询学生基本信息student表的权限，老师相关信息视图 V-teacher表的权限，查询学生成绩视图V_student表的权限，以及查询教师授课TC表的权 限；教师则具有查询学生基本信息Student表的权限，查询教师授课TC表的权限，还具有 修改自己基本信息teacher表的权限，还有登记插入学生成绩信息即修改SC表的权限；教务管理员具有修改本系一切相关信息的权力，包括查询、删除、增添、修改，
