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1、数据库原理课程大作业数据库设计与应用开发课题名称： 实验教学管理数据库设计 学 号： 101530518 姓 名： 庞 彪 专业年级： 10 级 软 工 四 班 成 绩： 内容与要求1. 请结合软件类专业课程实验教学环节设计数据库，实现实验教学的有效管理，具体功能应包括但不限于：（1）教师可以根据不同课程编辑和发布实验内容；（2）学生可以浏览实验内容，同时完成作品的提交；（3）学生可以在规定时间内填写、修改和提交实验报告；（4）教师可以通过应用系统批改实验报告，并提交成绩；（5）学生可以查询个人实验成绩；2. 给出数据库设计各个阶段的详细设计报告，包括：（1）需求分析（2）概念结构设计（3）逻
2、辑结构设计（4）物理结构设计与实施3. 写出应用系统的主要功能设计；4. 写出收获和体会，包括已解决和尚未解决的问题，进一步完善的设想和建议；5. 独自完成作业，有雷同的平分得分；6. 也可以自行设计课题。目 录1 绪论12 应用系统功能设计32.1 业务操作流程32.2 系统功能设计33 数据库设计53.1 需求分析53.2 概念结构设计83.3 逻辑结构设计83.4 物理结构设计与实施94 结束语94.1 收获和体会104.2 总结与展望101 绪论在日常实验教学过程中，我们会遇到一些各种各样的问题，为了方便广大师生，提高教学效率，我们需要设计一种实验教学管理系统数据库软件，加强教师与学生
3、之间的互动，实现信息化的现代化教育模式。首先面临的问题是怎样实现教师安排学生进行实验的地点和时间。在遭遇不可预知因素时（例如：停电，教师请假，学生请假，学生设备损坏等），能够使师生交流如何解决这些特殊情况，将实验正常的进行。其次教师可以利用该软件根据实际情况（如：不同课程等）编辑和发布实验内容，这些实验内容将保存下来，当进行教学评估时能够及时的将其任意内容调用出来。教师也能够对发布过的实验内容进行修改，但学生没有修改的权限。第三，学生可以通过软件浏览实验当天教师发布的实验内容，也可以查找之前进行过的实验。当实验完成后，学生可以通过该系统进行作业的提交，每个学生只能提交一次作业。学生可以在规定的
4、时间内填写、修改和提交实验报告，如果学生超过规定时间想要修改实验内容，需要向教师申请权限。第四，教师能够通过该系统查收学生上交的实验报告，对所有的实验报告具有修改其内容的权利。对每个学生的实验成绩进行评估后，教师可以通过该系统提交各个学生的实验成绩，系统将这些内容存储到对应的学生档案数据中，如果出现提交错误的情况：如果在提交当天发现提交错误成绩，教师可以直接对成绩进行修改重新提交；否则教师与学生（成绩错误）需要向教务处申请复查成绩，核实情况后进行修改。最后，学生可以通过该系统进行个人实验成绩的查询，当发现成绩有误时，可以通过该软件向教师申请成绩复查，教师收到成绩复查请求后，经过核实情况，如果情
5、况属实，则向教务处提交成绩修改请求，核实情况后进行成绩的修改。该实验教学管理系统最终目的是实现快捷的教学内容安排，方便的学生成绩查询，加强师生互动，最终达到提高教学效率和质量，构建信息化和谐教学模式。2 应用系统功能设计该应用系统应该具有如下功能：实现教师安排学生进行实验的地点和时间；教师可以利用该软件根据实际情况（如：不同课程等）编辑和发布实验内容，这些实验内容将保存下来，当进行教学评估时能够及时的将其任意内容调用出来；学生可以通过软件浏览实验当天教师发布的实验内容，也可以查找之前进行过的实验；教师能够通过该系统查收学生上交的实验报告，对所有的实验报告具有修改其内容的权利。对每个学生的实验成
6、绩进行评估后，教师可以通过该系统提交各个学生的实验成绩；学生可以通过该系统进行个人实验成绩的查询。为了满足日常教学所需求的这些功能，我们要设计出一个合理的数据库来存储重要的教学信息，将信息有序的存放保存并备份。然后在这些信息之间建立能够满足实际需求的联系，使修改其中数据时能够不对其他数据产生错误影响。建立好数据库后，需要向各个用户分配其相应的权限，使用户能够通过该应用系统实现其权利范围内的各种需求。2.1 业务操作流程该应用系统管理员和所有者具有最高权限。实验室教师应该具有：浏览学生信息，发布实验内容，查看、修改学生提交的实验报告，记录各个学生实验考勤情况和向教务处申请特殊情况（如：请假、停电
7、、修改成绩等）的权限。学生应该具有：查看实验内容，提交实验报告，查看个人成绩和向教务处申请特殊情况的权限。2.2 系统功能设计 1.实现教师安排学生进行实验的地点和时间。2.教师可以利用该软件根据实际情况（如：不同课程等）编辑和发布实验内容，这些实验内容将保存下来，当进行教学评估时能够及时的将其任意内容调用出来。3.学生可以通过软件浏览实验当天教师发布的实验内容，也可以查找之前进行过的实验。4.教师能够通过该系统查收学生上交的实验报告，对所有的实验报告具有修改其内容的权利。对每个学生的实验成绩进行评估后，教师可以通过该系统提交各个学生的实验成绩。5.学生可以通过该系统进行个人实验成绩的查询。3
8、 数据库设计数据库设计的基本步骤包括：需求分析，概念结构设计，物理结构设计，数据库实施和数据库运行和维护。通过对实验教学管理最终需要实现的功能分析，构建数据字典，处理相应的数据，然后将数据抽象为具体的DBMS概念模型，画出全局ER模型，并分析ER图中各个实体间的关系，将概念模型结构转化为数据模型后，进行适当的优化。选取合适的存储结构和存取方法后，就可以建立相应的数据库了。在对软件的使用过程中，通过对出现错误的分析改进完善数据库，并对其进行周期性维护。3.1 需求分析数据流图：教师发布实验内容实验内容存储学生进行实验学生完成实验报告实验内容数据流实验报告数据流学生完成实验报告实验报告存储教师评价
9、实验报告教师给出实验成绩实验报告数据流实验成绩数据流教师给出实验成绩学生实验成绩存储学生成绩分别录入学生和教师查询成绩实验成绩数据流实验成绩数据流数据字典：1数据项： 实验序号=实验序号，char，2，0120 实验名称=实验名称，char，30 实验地点=实验地点，char，60 实验时间=试验时间，datetime教师工号=教师工号，char,9教师姓名=教师姓名，char，20 学生学号=学生学号，char，9 学生姓名=学生姓名，char，20学生班级=学生班级，char，2，0110学生成绩=学生成绩，int，01002数据结构： 实验内容=实验内容，对实验内容的描述和指导，组成：实
10、验序号，实验时间，实验名称，实验地点，教师姓名，教师工号 实验报告=实验报告，学生进行的实验过程和实验收获，组成：实验序号，实验时间，学生学号，实验名称，实验地点，教师姓名，学生姓名 实验成绩=实验成绩，教师对学生完成的实验成绩浏览后给出的评价分数，组成：学生学号，学生姓名，学生班级，学生成绩3数据流： 实验内容数据流=实验内容数据流，教师编辑发布的实验内容，教师，学生，组成：实验内容 实验报告数据流=实验报告数据流，学生完成的实验报告，学生，教师，组成：实验报告 实验成绩数据流=实验成绩数据流，教师对学生完成的实验报告的评分，教师，学生，组成：实验成绩4数据存储： 实验内容存储=实验内容存储
11、，实验内容数据流，实验报告数据流，组成：实验内容，实验报告 实验报告存储=实验报告存储，实验报告数据流，实验成绩数据流，组成：实验报告，实验成绩 学生实验成绩存储=学生实验成绩存储，实验成绩数据流，实验成绩数据流，组成实验成绩5处理过程： 学生进行实验=学生进行实验，输入：实验内容数据流，输出：实验报告数据流，处理：学生浏览实验内容进行实验 教师评价实验报告=教师评价实验报告，输入：实验报告数据流，输出：实验成绩数据流，处理：教师浏览学生提交的实验报告并给出成绩 学生成绩分别录入=学生成绩分别录入，输入：实验成绩数据流，输出：实验成绩数据流，处理：学生浏览各自的实验成绩，教师可以浏览各个学生成
12、绩3.2 概念结构设计全局ER图：教师实验内容学生成绩学生实验报告浏览书写批改查找填加发布查询11111111nnnnnn3.3 逻辑结构设计实验内容(实验序号，实验时间，教师工号，实验名称，实验地点) 学生成绩(学生学号，学生姓名，学生班级，学生成绩) 教师（教师工号，教师姓名） 学生（学生学号，学生姓名，学生班级）实验报告(实验序号，实验时间，学生学号，实验名称，实验地点)3.4 物理结构设计与实施关系模式存取方法选择：由于属性：（学生学号，实验序号）经常在查询条件中出现，所以可以在这些属性上建立索引，用来提高查询数据的效率。由于属性：（教师工号）所查询的教师表内容不经常进行更新操作，而是
13、经常使用其进行连接操作，所以可以在其属性上建立聚簇，有效减少访问磁盘的次数。数据库的存储结构： 确定数据的存放位置和存储结构要综合考虑存取时间、存储空间利用率和维护代价3个方面的因素。根据提供设备的实际情况，在这三个方面中取一个折中点，发挥出其最佳的性价比。4 结束语 时光飞逝，不知不觉地又度过了半个学年，从刚刚接触到数据库的懵懂菜鸟到如今初步学会了如何进行构建一个基础的数据库，我学习到了许多有用的知识和技能。在对数据库系统概论的学习过程中，有许多令人回味的时光：通过数据库查询语句查询到目标数据时的喜悦；遇到挫折时对度娘的膜拜；发现错误时向老师请教后的收获等，都使我感觉到了学到新技术时内心的充
14、实，也学习到了如何学习新技术的方法，受益良多。4.1 收获和体会通过一学期对数据库的学习，在老师的谆谆教导帮助下，在自己不断地实践提高过程中，在与同学之间探讨交流的氛围下，我最终终于掌握了如何去进行一个基本的数据库设计。虽然我的设计并不完美，也存在了许多漏洞，但我相信我能够在不断地实践学习的过程中，吸取前辈们的经验和教训，逐渐的提高我的数据库设计和管理水平，达到能够运用到社会实际中去的最终目的。在大学我们学习的是如何自主学习的方法。在数据库系统概论这门课的学习过程中，我了解了如何有效的进行一门从未接触过的技术课程的学习：将基础理论摸索透彻，在实践中发现问题弥补不足。实践是检验真理的唯一标准，理
15、工科的学习必须要多动手，多思考，多分析错误，从错误中提高自己的水平。我在对数据库的学习实践过程中，遇到了各种各样的问题，通过分析造成问题的原因和向老师请教解决问题的方法，我发现原来书本上难以理解的内容也逐渐豁然开朗了。所以在今后的学习中，我会借鉴学习数据库的方法，真正学习到属于自己的知识。4.2 总结与展望通过设计该实验教学管理数据库，我发现我对数据库的设计还需要很多的经验。在需求分析的过程中，我感觉我对问题的分析并不透彻，总感觉有些实现了的过程实际并不需要，而需要的过程却没有实现。希望我能在之后的需求分析实践中，能够获取更多的经验与教训，提高自己的需求分析能力。对数据库的物理结构进行设计时，我感觉到不知如何进行正确的分析，有一种对概念生搬硬套的违和感。我希望能够在今后的学习交流过程中，加深对数据库物理结构设计的了解。虽然我并不确定今后将从事什么方面的工作，但我希望如果我从事了数据库管理员工作的话，能够在需求分析上面加强自己的能力。通过自己需求分析后构建的数据库，就像自己的孩子一样，在今后的管理过程中我想我能够有十分的热情去更新维护他，由于自己比较了解该数据库，才能够在今后的升级过程中更好的加入自己想要表达的内容。我知道做好需求分析非常不容易，需要很多方面的知识，我希望我能够在以后的学习和阅历中，提高自己需求分析方面的经验，终有一天能够亲自设计一个大的项目工程。
