課程設計名稱： 資料庫系統概論
課程設計題目： 學生選課系統
學院名稱： 資訊工程學院
專業：電腦科學與技術班級：100451
學號： 10045127 姓名： 張冲
評分教師： 胡建明付崢
20 13 年 1 月 6 日
一、需求分析
作為資料庫課程設計題目，鑑於設計時間有限，我們不追求大而全，只是把學生選課所涉及的核心內容作為資料庫管理的物件來進行設計。要完成對學生選課的管理，系統必須管理學院的教師資訊、學生選修課程的資訊、學院開設的所有課程資訊、學院的專業資訊、教師開設課程資訊等。
選課系統主要滿足三類使用者的要求，這三類使用者分別是系統管理員、教師和學生，他們所具有的操作許可權以及操作內容是不同的。要求選課系統可以滿足以下功能：系統管理員能對學生資訊、教師資訊、課程資訊等進行有效的管理和維護，包括增加刪除和修改等基本的維護功能和靈活的查詢功能；教師和學生能夠對個人的基本資訊、授課、選課所涉及的有關資訊進行查詢、更新等操作。
具體的需求分析如下。
（1）系統管理員
1）維護學生的個人基本資訊，實現對學生個人資訊的增加、刪除、更新等。學生資訊包括學生的學號、姓名、性別、專業、年齡、**、郵件等。
2）維護教師的個人基本資訊，實現對教師個人資訊的增加、刪除、更新等。教師資訊包括教師的工號、姓名、性別、職稱、年齡、**、郵件等。
3）維護課程資訊，實現對課程資訊的增加、刪除、修改等。課程資訊包括課程號、課程名、課程性質、學分等。
（2）學生使用者
1）查詢和修改個人資訊。
2）進行選課操作，包括檢視課程設定資訊、選課、退選、檢視已選課程等。
3）學生可以檢視自己當前所選課程的資訊和以前所選課程的成績資訊。
（3）教師使用者
1）查詢和修改個人資訊。
2）課程結束後，教師對所教授的學生進行成績登記。
3）教師可以檢視自己的教學安排，包括講授課程、學時數、以往所教授的課程的學生成績等資訊。
教學管理的基本規定是：每門課程可以由多個教師開設，不同的老師開設的同名課程有不同的**；每個教師可以開設多門課程；每個學生可以選修多門課程，每門課程有多個學生選修，每個學生選修每門課程都會獲得乙個成績。
二、系統功能分析
系統功能分析圖如下所示：
系統分析功能圖
三、系統結構設計
（一）概念結構設計
分析學生選課系統的基本需求，利用概念結構設計的抽象機制，對所需分析結果中的資訊進行分類、組織，得到系統的實體、實體屬性、實體的鍵、實體之間的聯絡以及聯絡的型別，就可以設計出系統的概念模型。
通過前述分析，可以抽取出學生選課系統的基本實體有：學生、教師、課程；這三個實體是通過教師授課、學生選課產生聯絡的，學生與教師、課程三者之間是多對多的聯絡。
下面介紹概念結構設計的具體步驟。
1、抽象出系統的實體
根據分析，學生選課系統主要包括學生、教師、課程3個實體，畫出3個實體的區域性e-r圖，並在圖中標出實體的主鍵（加下劃線的屬性），如圖1、圖2、圖3所示。
圖 1 學生實體及屬性
圖2 教師實體及屬性
圖3 課程實體及屬性
2、設計分e-r圖
在學生選課系統中，涉及3個實體：學生、教師、課程，3個實體之間均存在聯絡。根據需求分析的結果可以得到，在學生選課系統中，乙個學生可以選擇多門課程，乙個教師也可以教授不同的課程，一門課程可以被多個學生選修，同時也可以被多個教師教授。
由此可知，學生、教師、課程三者之間是通過選課進行聯絡的。
①學生與教師：乙個教師可以教授多名學生，每個學生可以選修多個教師的課程。所以。學生與教師之間是通過選課進行聯絡的，並且二者之間的關係式多對多的聯絡。
②學生與課程：乙個學生可以選擇多門課程，一門課程可以對多個學生開放。因此，學生與課程之間是多對多的聯絡。學生選修一門課程會有乙個成績。
③教師與課程：乙個教師可以教授多門課程，一門課程同時也可以被多名教師教授。因此，教師與課程之間的關係是多對多的聯絡。
根據上述分析，得到各個區域性的e-r圖，如圖4、圖5、圖6所示。
m m
n n
圖4 學生與教師之間的e-r圖圖5 教師與課程之間的e-r圖
mn圖6 學生與課程之間的e-r圖
3、合併分e-r圖，生成初步e-r圖
合併分e-r圖並不是單純地將各個分e-r圖畫在一起，而是必須消除各個分e-r圖中不一致，以形成乙個能為全系統中所有使用者共同理解和接受的統一的概念模型。如何合理消除各個分e-r圖的衝突是生成初步e-r圖的關鍵所在。各個分e-r圖之間的衝突包括三種：
屬性衝突、命名衝突和結構衝突。
經過分析，得到學生、教師和課程三者之間可以通過選課這個聯絡進行關聯。因此，合併上述分e-r圖，生成學生選課系統初步e-r圖，如圖7所示。
m n p
圖7 學生選課系統初步e-r圖
4、全域性e-r圖
將各個實體的屬性加入形成全域性e-r圖，如圖8所示。
m n p
圖8 學生選課系統全域性e-r圖
（二）邏輯結構設計
邏輯結構設計就是將概念結構設計中的全域性e-r圖轉換為與選用的dbms產品所支援的資料模型相符合的邏輯結構。
在關係資料庫系統中，資料庫的邏輯設計就是根據概念模型設計的e-r圖，按照e-r圖到關係資料模型的轉換規則，將e-r圖轉換成關係模型的過程，即將所有的實體和聯絡轉化為一系列的關係模式的過程。e-r圖向關係模型的轉換要解決的問題是，如何將實體和實體間的聯絡轉換為關係模式，以及如何確定這些關係模式的屬性和鍵。
根據前面介紹的e-r圖向關係模式資料模型轉換的相關規則，將圖8所示e-r圖轉換為關係資料模型，得到學生選課系統的關係模式如下：
1 教師（工號，姓名，性別，年齡，職稱，**，郵件）為教師實體對應的關係模式，其中工號是教師關係的主鍵。
2 學生（學號，姓名，性別，專業，年齡，**，郵件）為學生實體對應的關係模式，其中學號是學生關係的主鍵。
3 課程（課程號，課程名，學分，課程性質）為課程實體對應的關係模式，其中課程號是課程關係的主鍵。
4 選課（學號，工號，課程號，成績）為聯絡「選課」對應的關係模式，因為選課是學生、課程和教師之間的多對多聯絡，因此學生、教師和課程的主屬性，以及選課聯絡本身的屬性「成績」，共同構成了選課關係模式的屬性，其中學號，工號，課程號的組合是選課關係的主鍵。
四、資料庫物件的設計及實現
本系統是乙個小型的學生選課系統，經過分析，「學生選課系統」資料庫的初始大小可以設為10mb，增長率設定為10%，並將資料檔案和日誌檔案分別命名為：「學生選課系統_data」和「學生選課系統_log」，其儲存路徑選擇為「d:\data」資料夾下。
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