项目一 数据库管理系统中需求分析

一、本课程的任务

后台数据库构建、数据库操作、管理、维护，为后续课程如JA V A，作准备工作，从而从前台到后台完成一个完整信息管理系统的创建。

二、本课程的学习特点及思路

1、项目引导，任务驱动

2、以一个完整的信息管理系统的后台数据库的构建为例，贯穿本课程。

3、项目分成若干个子项目。按子项目的完成来开展教学。

三、考试形式：

按平时实验情况及课程设计情况给出分数。

项目一学生信息管理系统中数据需求分析

任务：

确定学生信息管理系统的基本功能。

找出系统中的实体，如学生、教师、课程等。

找出各实体的各种属性，如学生有学号，姓名，性别，出生日期等。

找出实体之间的关系，如学生与课程的关系是“学习”，画出E-R图

将E-R图转换成二维表

对二维表进行优化处理

课程引入：

在IT企业中，经常需要创建一些小型的数据库对企业的生产，销售，财务，人事等日常生产活动进行管理，那第要创建一个怎样的数据库，库中包含哪些表及其它对象，表中有哪些数据既能保证数据的冗余尽可能少，又能何证对数据库操作不会出现异常，既方便用户的使用和操作，又能满足数据库安全及管理需要？这是IT工作岗位中经常遇到的工作，也是IT从业人员必备的职业素质。因此掌握信息系统的数据分析的知识、方法及技巧是完全必要的。本单元通过对“学生信息管理系统”中的数据需求分析的学习及实践，使同学们掌握常用信息系统的数据分析方法与技巧，为后续章节的学习打好基础。

数据库设计目的是根据用户的需求，构造最优的数据库模式，使它能有效地存储数据。数据库设计的优劣直接影响到信息系统的质量和运行效果。因此设计一个结构优化的数据库是对数据进行有效管理的前提和正确利用信息的保证。在中小型企业中，通常使用SQL Server数据库。

项目背景：

随着信息技术的发展，在教学管理中采用现代的科学管理和技术手段势在必行。这样可以减轻管理人员的工作量，充分发挥人，财，物各种将资源的效用。通过分析我校教学管理现状，结合学校实际情况，开发学生信息管理系统，实现对学生信息，教师信息，学成成绩，教学授课，选课情况等方面进行一体化管理

课程内容：

数据库设计的方法中比较著名的有新奥尔良方法，它将数据库的设计分为四个阶段：需求分析，概念设计，逻辑设计和物理设计。

需求分析：需求分析阶段是整个设计的基础，是最困难，最耗时间的一步，需求分析做得是否充分与准确，决定了其上构建数据库的速度与质量。需求分析如果做的不好，可能会导致整个数据库设计返工重做。

本案例中任务分析：管理员可对学生基本信息，班级信息，教师信息，学生选课情况，学校基本信息进行管理，学生可对本人信息进行修改，进行网上选课，浏览个人成绩及选课情况。包括这样几个功能模块：

1、用户管理：用户注册，用户登录，用户修改，用户删除

2、学生基本信息管理：系别信息添加、修改、删除；班级信息添加、修改、删除；学生信

息的添加、修改、删除；系别、班级、学生基本信息的查询。

3、教师基本信息管理：教师信息的添加、修改、删除、查询。

4、课程管理：课程信息的添加、修改、删除、查询；教师授课安排，学生选课。

5、学生成绩管理：成绩的录入和修改；成绩的汇总统计，成绩的审核和锁定；成绩的查询。

6、系统维护管理：数据备份、恢复；导入、导出；系统帮助。

通过对以上系统功能分析得知，该系统涉及大量，复杂的数据管理，如何组织数据，采取何

种数据模型来维护数据，是摆在我们面前的首要问题。

概念设计：概念设计是在需求分析的基础上，用概念数据模型如E-R 数据模型，表示数据及其相互间的联系。此时的模型虽然不能直接实现，但由于它易于被用户所理解，因而它不但用于后续的设计，而且也是与用户交流的重要资料。

E-R 模型的图形表示法

提供了表示实体、属性和联系的方法

实体用矩形表示，框内写明实体名。

属性用椭圆表示，框内写明属性。

联系用菱形表示，菱形框内写上实体间的联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1：1，1：N ，M ：N ）。（一对一，一对多，多对多）。 在本案例中：包含的实体有：学生，课程，班级，教师等，同学们可根据功能需求确定每个实体中所包含的属性，并画出相应的E-R 表示。

如学生：

实体之间的关系表示为：

概念模型的设计有这样几个步骤：

设计局部概念模型

（1） 明确局部应用的范围、

根据应用功能相对独立，实体个数适量的原则，划分局部应用。例我们可以将系统划分为选课E-R 模型，授课E-R 图。

（2） 选择实体，确定实体的属性及标识实体的关键字。

（3） 确定实体之间的联系，产生局部E-R 模型。

设计全局概念模型

对局部概念模型进行合并。

思考：

在本案例中，应有几个实体，各实体的属性有哪些，各实体之间有什么样的关系？

在本案例中：

确定实体为：学生，教师，班级，课程

学生属性有：学号，姓名，性别，出生日期，班级名称，联系电话

教师属性有：教师编号，教师姓名，所属系部，联系电话

班级属性有：班级编号，班级名称，班主任，班长，所属专业，所属系部课程属性有：课程编号，课程名称，课程类型，学时，学分，具体描述各实体之间的关系：

学生学习课程，教师教授课程，学生属于班级，教师授课班级

根据以上情况画出相应的E-R图如下：

逻辑设计：将概念数据模型表示的，与DBMS（数据库管理系统）无关的数据模式，转换成以DBMS的逻辑数据模型表示的逻辑模式，并对其进行优化。

从E-R图转化成关系模式

关键字（码）：唯一标识实体的属性称之。例如学生实体的学号，教师实体的教师编号等候选关键字：对某个关系，若存在多个属性都是关键字，则它们中的任何一个都称为候选关键字。

外部关键字：不是本关系的关键字，而是另一个关系的关键字。

●一个实体转换为一个数据表。实体的属性转换为数据表的字段。

●一对一，一对多的联系不转换为一个数据表。两个实体对应的数据表依靠外部关键字建

立联系。

一对一：

一位厂长管理着一个工厂，一个工厂只有一位厂长。

厂长数据表（厂长姓名#，年龄，性别，职工人数）

工厂数据表（工厂编码#，工厂全名，地址，厂长姓名*）

一对多：

两个实体分别转换为两个数据表,而联系不用转换为数据表，依靠外部关键字建立联系。在多的一方引入外部关键字。

专业数据表（专业编号#，专业名称）

班级数据表（班级编号#，班级名称，班长，班主任，专业编号*）

●多对多的联系转换为一个数据表。该数据表的复合关键字为两个实体的关键字。

必须把多对多联系简化成两个一对多的联系来处理。

多对多：

学生（学号#，学生姓名，性别，年龄，邮箱）

课程（课程编号#，课程名称，课时数，学分）

学习（学号#，课程编号#，成绩）

根据以上理论，在本案例中，可以转化出几个表？确定每个表中包含字段及主键和外键。（思考）