数据库设计学生选课系统

数据库原理与应用实验指导与报告2010 / 20 学年 第2 学期姓 名：季亚学 号：班 级： 09 数媒（1）班指导教师：周蓓计算机科学与工程学院2011目录实验八数据库设计一、 概要设计1.1目的和意义1.2内容和要求二、 需求分析2.1背景2.2概要分析2.3幵发技术 2.4系统主要功能三、E-R图3.1概念设计3.2 E-R 图四、 逻辑结构4.1逻辑转换4.2细化表结构五、 数据库实施5.1创建表5.2创建必要视图5.3创建必要触发器 5.4创建必要存储过程 六、总结参考文献 实验八 数据库设计概要设计1.1 目的和意义随着无纸化办公的普遍实现， 信息的自动处理以及网络式的信息交互方式已 经被人们广泛应用。 让计算机来管理学生的信息是现在各个高校都在积极进行的 工作之一， 也是高校教学管理工作的重要内容之一。 网上选课与传统的选课方式 相比更加节约资源，增加了学生选课自主权。学生选课系统作为一种现代化的教学技术， 越来越受到人们的重视， 是一个 学校不可或缺的部分 , 学生选课系统就是为了管理好选课信息而设计的。学生选 课系统的将使选课管理工作规范化、系统化、程序化，避免选课管理的随意性， 提高信息处理的速度和准确性，能够准确、及时、 有效的查询和修改学生选课情 况。与传统的选课方式相比， 网上选课系统利用局域网为学生选课带来了极大的 便捷。学生在公共机房，或者宿舍的个人电脑上便可以通过校园网络来选课。在 选课期间内， 学生能够使用选课系统灵活的修改自己的选课情况， 大大提高了学 校选课工作的效率。 教务处的教师则可以通过选课系统的管理员子系统来管理学 生的选课情况， 使得学生选课工作达到系统化和自动化， 大大提高了学校的工作 效率，为广大师生及相关人员节省了极多的时间。数据库对于一个应用系统的意义是相当重要的，一个设计良好的数据库系统 一方面，能够给开发者带来便捷，更轻松的进行系统设计与编码；另一方面，对 于系统的后期维护也非常重要，一个良好的数据库系统能够保证系统的可扩充 性，以及系统的移植性等问题。1.2 内容和要求本实验将设计出一个高校网上选课数据库系统，其要求简要如下：(1) 系统用户由三类组成：教师、学生和管理员。(2) 管理员负责的主要功能： 用户管理(老师、学生及管理员的增、删、改)； 课程管理(添加、删除和修改)； 选课管理(实现选课功能开放和禁止、老师成绩输入开放和禁止)。(3) 学生通过登录，可以查询课程的基本信息、实现选课、退课和成绩查询；(4) 老师通过登录，可以查看选课学生的基本信息，可以输入成绩。需求分析2.1背景全校性选修课开设的目的在于扩大学生的知识面、 加强学生素质教育、 培养 复合型高级人才， 具有不可替代的重要性。 随着教育改革的不断深入和素质教育 的加强，学分制的实施，选修课在一个学生的培养计划中占的比重将越来越大。网上选课系统的出现使同学们能够更加自主、 便捷、准确的进行选课。 但是， 由于一般高校中的学生都比较多， 因此带来了诸多如信息管理等问题， 鉴于需要 将学生信息、 选课信息等信息数字化以便于管理维护， 我们便想到了利用数据库 能够比较良好地解决此类问题，由此下面我将设计出一个高校选课系统以供参 考。2.2 概要分析根据 1.2 节中所描述的系统分析要求，我们的高校选课系统将包含学生、教 师、管理员等实体，学生可以在规定的时间内选课、退选和成绩查询等操作；教 师可以查看学生的相关信息，录入学生成绩等操作；管理员可以添加管理员， 管 理教师、学生等信息。2.3 开发技术 开发工具： Microsoft SQL Server 2000 开发语言： SQL开发技术 ：数据库开发技术面向对象 ：需求者SQL Server 2000 是 Microsoft 公司推出的 SQL Server 数据库管理系统， 该版本继承了 SQL Server 7.0 版本的优点，同时又比它增加了许多更先进的功 能。具有使用方便可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点，可跨越从运行 Microsoft Windows 98 的膝上型电脑到运行 Microsoft Windows 2000 的大型多 处理器的服务器等多种平台使用。本实验中最终将使用 Microsoft SQL Server 2000 数据库管理系统将我们设计的数据库实现。2.4 系统主要功能实验选课系统分为教师， 学生及系统管理员三类用户， 学生的功能包括选课、 退选、查询选课信息等，教师的功能包括学生成绩录入，查询实验信息等。管理 员的功能包括新建教师、学生账户，添加课程信息，其系统功能模块如图2-1 ：图 2-1 系统功能模块三、E-R 图本章节主要包含概念设计、 E-R 图，以及如何将 E-R 图转换为实际的物理模 型等内容。3.1 概念设计在我们的数据库系统中共有 6 个实体：学生、教师、管理员、专业、院系、 课程。（ 1） 学生的属性：学号、姓名、性别、生日、密码（ 2） 教师的属性：工号、姓名、性别、生日、密码、职称（ 3） 管理员的属性：工号、姓名、性别、生日、密码、权限标志（ 4） 专业的属性：专业号码、专业名、辅导员、联系方式、专业介绍（ 5） 院系的属性：系号码、系名称、系主任、联系方式、系介绍（6）课程的属性：课程号码、学时、学分、课程介绍（7）控制设置属性：选课控制、成绩录入控制3.2 E-R 图各个实体的E-R图如下所示：图1学生图2教师图3管理员图4专业图5系图6课程然后，将以上实体之间联系表示岀来，画岀数据库系统的E-R图，如图7所示：图7数据库系统E-R图四、逻辑结构4.1逻辑转换根据3.2节中的E-R图可以将系统中的概念模型转换为具体的表（即关系） 结构，共分为7个关系，详细信息如下所示：学生（学号、专业号码、姓名、性别、生日、密码）教师（教师工号、系号码、姓名、性别、生日、密码、职称） 管理员（管理员工号、姓名、性别、生日、密码、权限标志） 专业（专业号码、系号码、专业名、辅导员、联系方式、专业介绍） 院系（系号码、系名称、系主任、联系方式、系介绍）课程（课程号码、学时、学分、课程介绍）选课信息（学号、课程号码、教师工号、成绩）4.2细化表结构为方便，根据上述文字描述，用英文简写为表和列取名，确定列的数据类型 及必要的约束规则，给出如下所示数据库表的基本结构及说明：（1）学生信息表列名说明数据类型约束Stude ntNum学号char(10)主码MajorNum专业号码char(10)not n ull ，引用tb_major的外码Stude ntName姓名varchar(10)Not nullStude ntSex性别char(2)not null ，取“男”或“女”Stude ntBirthday生日datetimenot n ullStude ntPassword密码varchar(20)not n ull.(2)教师信息表列名说明数据类型约束TeacherNum教师工号char(10)主码DeptNum院系号码char(10)not n ull ，引用 tb_dept的外码TeacherName姓名varchar(10)not n ullTeacherSex性别char(2)not null ，取“男”或“女”TeacherBirthday生日datetimenot n ullTeacherTitle职称varchar(20)(3)管理员信息表列名说明数据类型约束Man agerNum管理员工号char(10)主码Man agerName姓名varchar(10)not n ullMan agerSex性别char(2)not null ，取“男”或“女”Man agerBirthday生日datetimenot n ull(4)专业信息表列名说明数据类型约束MajorNum专业号码char(10)主码DeptNum系号码char(10)not n ull ,引用 tb_dept的外码MajorName专业名varchar(20)not nulMajorAssista nt辅导员varchar(10)not n ullMajorTel联系方式varchar(15)not n ull(5) 院系信息表列名说明数据类型约束DeptNum系号码char(10)主码DeptName系名称varchar(20)not n ullDeptChairma n系主任varchar(10)not n ullDeptTel联系方式varchar(15)not n ullDeptDesc系介绍textnot n ull(6)课程信息表列名说明数据类型约束CourseNum课程号码char(10)主码CourseName课程名varchar(20)not n ullCourseCredit学分floatnot n ullCourseClass学时smalli ntnot n ullCourseDesc课程介绍textnot n ull(7)选课信息表列名说明数据类型约束StuCourseID选课编号int主码，自动递增Stude ntNum学号char(10)not n ull ，引用 tb_student 的外 码CourseNum课程号码char(10)not n ull ，引用 tb course 的外码TeacherNum教师工号char(10)not n ull ，引用 tb student 的外码Grade成绩smalli nt(8) 控制设置表列名说明数据类型约束IfTakeCourse选课控制char(1)not n ull或“1”，取“ 0”IfIn putGrade成绩录入控制char(1)not n ull或“1”，取“ 0”备注：选课和成绩录入功能的开放和禁止，0为禁止，1为开放五、数据库实施本章节主要包含创建表、添加数据和创建必要的视图、触发器和存储过程等 内容。5.1创建表考虑到各个表之间的约束条件以及外键索引等要求，在创建表的时候应当按 照一定的次序进行创建，否则会出现错误，还有一种方法是先创建各个基本表， 然后在对特定的表添加列和外码约束，在本报告册中将采取第一种方法。(1) tb_dept院系信息表CREATE TABLE tb_dept(DeptNum char(10) NOT NULL PRIMARY KEY,DeptName varchar(20) NOT NULL,DeptChairman varchar(10) NOT NULL,DeptTel varchar(15) NOT NULL,DeptDesc text NOT NULL,j(2) tb_major专业信息表CREATE TABLE tb_major(MajorNum char(10) NOT NULL PRIMARY KEY,DeptNum char(10) NOT NULL,MajorName varchar(20) NOT NULL,MajorAssista nt varchar(10) NOT NULL,MajorTel varchar(15) NOT NULL,FOREIGN KEY (DeptNum) REFERENCES tb_dept(DeptNum)(3) tb_stude nt学生信息表CREATE TABLE tb_stude nt(Stude ntNum char(10) NOT NULL PRIMARY KEY,MajorNum char(10) NOT NULL,Stude ntName varchar(10) NULL,Stude ntSex char(2) NOT NULL,Stude ntBirthday datetime NOT NULL,Stude ntPassword varchar(20) NOT NULL,FOREIGN KEY (MajorNum) REFERENCES tb_major(MajorNum) )(4) tb_teacher教师信息表CREATE TABLE tb_teacher(TeacherNum char(10) NOT NULL PRIMARY KEY,DeptNum char(10) NOT NULL,TeacherName varchar(10) NOT NULL,TeacherSex char(2) NOT NULL,TeacherBirthday datetime NOT NULL,TeacherTitle varchar(20) NULL,FOREIGN KEY (DeptNum) REFERENCES tb_dept(DeptNum)(5) tb_ma nager管理员信息表CREATE TABLE tb_ma nager(Man agerNum char(10) NOT NULL PRIMARY KEY,Man agerName varchar(10) NOT NULL,Ma nagerSex char(2) NOT NULL,Man agerBirthdate datetime NOT NULL,Ma nagerRights int NOT NULL)(6) tb_course课程信息表CREATE TABLE tb_course(CourseNum varchar(10) NOT NULL PRIMARY KEY,CourseName varchar(20) NOT NULL,CourseCredit float NOT NULL,CourseClass smalli nt NOT NULL,CourseDesc text NOT NULL,)(7) tb stucourse学生选课信息表CREATE TABLE tb_stucourse(StudentNum char(10) NOT NULL,CourseNum char(10) NOT NULL,TeacherNum char(10) NOT NULL,Grade smalli nt NULL,FOREIGN KEY (Stude ntNum) REFERENCES tb_stude nt(Stude ntNum),FOREIGN KEY (CourseNum) REFERENCES tb_Course(CourseNum),FOREIGN KEY 仃 eacherNum) REFERENCES tb_teacher(TeacherNum), )(8) tb_control控制设置表CREATE TABLE tb_co ntrol(IfTakeCourse char(1) NOT NULL check(lfTakeCourse in ( O, 1),IfIn putGrade char(1) NOT NULL check(lfl nputGrade in ( 0, 1),)5.2创建必要视图(1) 建立学生成绩视图vi_grade，从学生、老师、选课表中选择Grade不为空的记录，其关键代码如下所示：CREATE VIEW vi_gradeASSELECT tb_stucourse.Stude ntNum,Stude ntName,CourseName,CourseCredit,TeacherName,GradeFROM tb_stucourse,tb_stude nt,tb_course,tb_teacherwhere tb_stucourse.Stude ntNum=tb_stude nt.Stude ntNum andtb_stucourse.TeacherNum=tb_teacher.TeacherNum and tb_stucourse.CourseNum=tb_course.CourseNum and Grade is not n ull(2) 建立专业学生信息视图vi_major，从学生、专业表中选择学生中的专业号码与专业表中专业号码相等的记录，其关键代码如下所示：CREATE VIEW vi_majorASSELECT tb_major.MajorName,Stude ntNum,Stude ntName,Stude ntSex,Stude ntBirthdayFROM tb_major,tb_stude ntWHERE tb major.MajorNum=tb stude nt.MajorNum5.3创建必要触发器（1）建立学生添加院系触发器tri_adddept,当该表中已存在所对应院系号码的院系时，系统给与错误提示并回滚，其关键代码如下所示：CREATE TRIGGER tri_adddept ON tb_deptFOR INSERT,UPDATEASIF(SELECT COUNT(*) FROM tb_dept,i nsertedWHERE tb_dept.DeptNum=i nserted.DeptNum)0BEGINPRINT 院系号码产生冲突，请核对后重试！ROLLBACKEND(2) 建立学生添加专业触发器tb_major,当专业信息中的院系号不对或者该表中已存在所对应专业号码的专业时，系统给与错误提示并回滚，其关键代码如下所示：CREATE TRIGGER tri_addmajor ON tb_majorFOR INSERT,UPDATEASIF(SELECT COUNT(*) FROM tb_dept,i nsertedWHERE tb_dept.DeptNum=i nserted.DeptNum)=OBEGINPRINT 未找到该专业的院系信息，请添加相应院系后重试！ROLLBACKENDELSE IF(SELECT COUNT(*) FROM tb_major,i nsertedWHERE tb_major.MajorNum=i nserted.MajorNum)0BEGINPRINT 院系号码产生冲突，请核对后重试！ROLLBACKEND(3) 建立添加学生触发器tri_addstuden，当学生信息中的专业号不对或者系 统中已存在所对应学号的学生时，系统给与错误提示并回滚，其关键代码如下所 示：CREATE TRIGGER tri_addstude nt ON tb_stude ntFOR INSERT,UPDATEASIF(SELECT COUNT(*) FROM tb_major,i nsertedWHERE tb_major.MajorNum=i nserted.MajorNum)=0BEGINPRINT 未找到该学生的专业信息，请添加相应专业后重试！ROLLBACKENDELSE IF(SELECT COUNT(*) FROM tb_stude nt,i nsertedWHERE tb_stude nt.Stude ntNum=i nserted.Stude ntNum)0BEGINPRINT 学号产生冲突，请核对后重试！ROLLBACKEND(4) 建立学生选课触发器tri_takecourse,课程选课人数超过40个或者对应学生选课门数超过5门或者当前时间不是选课时间段时，系统给与错误提示并回 滚，其关键代码如下所示：CREATE TRIGGER tri_takecourse ON tb_stucourseFOR INSERT,UPDATEASIF(SELECT COUNT(*) FROM tb_stucourse,i nsertedWHERE tb_stucourse.CourseNum=i nserted.CourseNum)40BEGINPRINT 所对应课程选课人数不能超过40个！ROLLBACKENDELSE IF(SELECT COUNT(*) FROM tb_stude nt,i nsertedWHERE tb_stude nt.Stude ntNum=i nserted.Stude ntNum)5BEGINPRINT 对应学生的选课不能超过5门！ROLLBACKENDELSE IF(SELECT IfTakeCourse FROM tb_con trol)=0BEGINPRINT 当前不是选课时间段！ROLLBACKEND5.4创建必要存储过程(1)建立学生选课存储过程tri_takecourse,其作用为查询所有学生的选课记录，其关键代码如下所示：CREATE PROC proc_getcourseStude ntNum char(10) OUT,Stude ntName char(10) OUT,CourseName varchar(20) OUT,CourseCredit float OUT,TeacherName char(10) OUTASSELECT Stude ntNum=tb_stude nt.Stude ntNum,Stude ntName=tb_stude nt.Stude ntName,CourseName=tb_course.CourseName,CourseCredit=tb_course.CourseCredit,TeacherName=tb_teacher.TeacherNameFROM tb_stucourse,tb_course,tb_stude nt,tb_teacherWHERE tb_stucourse.Stude ntNum=tb_stude nt.Stude ntNum AND tb_stucourse.CourseNum=tb_course.CourseNum AND tb_stucourse.TeacherNum=tb_teacher.TeacherNum(2) 建立查询教师课程存储过程proc_teachercourse其作用为查询指定教师 所有课程的选课记录，其关键代码如下所示：CREATE PROC proc_teachercourseTeacherNum char(10),Stude ntNum char(10) OUT,Stude ntName char(10) OUT,CourseName varchar(20) OUT,CourseCredit float OUT,TeacherName char(10) OUTASSELECT Stude ntNum=tb_stude nt.Stude ntNum,Stude ntName=tb_stude nt.Stude ntName,CourseName=tb_course.CourseName,CourseCredit=tb_course.CourseCredit,TeacherName=tb_teacher.TeacherNameFROM tb_stucourse,tb_course,tb_stude nt,tb_teacherWHERE tb_stucourse.Stude ntNum=tb_stude nt.Stude ntNum AND tb_stucourse.CourseNum=tb_course.CourseNum AND tb_stucourse.TeacherNum=tb_teacher.TeacherNum and tb_teacher.TeacherNum=TeacherNum(3) 建立查询学生课程存储过程proc_studentcourse其作用为查询指定学生 所有课程的选课记录，其关键代码如下所示：CREATE PROC proc_stude ntcourseStude ntNum char(10),Stude ntName char(10) OUT,CourseName varchar(20) OUT,CourseCredit float OUT,TeacherName char(10) OUTASSELECT Stude ntNum=tb_stude nt.Stude ntNum,Stude ntName=tb stude nt.Stude ntName,CourseName=tb_course.CourseName,CourseCredit=tb_course.CourseCredit,TeacherName=tb_teacher.TeacherNameFROM tb_stucourse,tb_course,tb_stude nt,tb_teacherWHERE tb_stucourse.Stude ntNum=tb_stude nt.Stude ntNum AND tb_stucourse.CourseNum=tb_course.CourseNum AND tb_stucourse.TeacherNum=tb_teacher.TeacherNum and tb_stude nt.Stude ntNum=Stude ntNum六、总结经过这一个学期数据库原理与应用的学习，我对数据库的使用更加顺手了， 尤其是最近两个星期的数据库最后一个实验（数据库设计）给我带来了挑战， 数 据库设计的是一个系统，而非一两张表，因此在对待表与表之间的关系的时候要 有一种宏观上的认识。在设计这个数据库系统的时候我学到了许多新知识，如使用 PowerDesign数据模工具对数据库逻辑结构的建立，转换为物理模型，然后连接到SQLServer，再进行视图、触发器和存储过程的设计等。在使用过程中，查阅了不少资料，包括网上和书籍等，锻炼了我的自学能力！参考文献1 王珊，萨师煊.数据库系统概论M.北京:高等教育出版社.2006.5（2010重印）2 白尚旺，党伟超.PowerDesign软件工程技术M.北京电子工业出版社.2004.8.