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数据库学生选课系统分析与设计

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2

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北京理工大学珠海学院
课程设计报告
2011 — 2012 学年第 1 学期

题目: 学生选课系统的数据库设计

学 院： 商学院
专业班级： 09信管4班
学号姓名： 090802041005 xx
指导教师： xxx 　
成 绩： 　 　　
时 间： 　 　　

2011年12月18日

北京理工大学珠海学院
课程设计任务书
2011 ～2012 学年第 1 学期
学生姓名： xxx 专业班级: 09信息管理与信息系统
指导教师: xxx 工作部门： 商学院
一、课程设计题目
学生选课系统的数据库设计
选课系统的设计
1）统计出至少有三名学生选修的课程的平均分，统计项包含课程编号和平均分
2）在选课数据库中，统计出选修课程超过或等于2门以上的学生信息
3)统计出平均分在90分以上的学生的信息,并将结果按平均分降序排列

l 为每个实体表和关系表创建合适的索引（聚簇索引、复合索引）、主码、外码;
l 创建学院类别取值范围为商学院、外国语学院、计算机学院、信息科技学院，并与相应的列绑定;
l 通过触发器定义选课的成绩不能从选课中修改,修改专业的同时修改班级人数,在学生表中删除学生的同时，删除选课表中的信息；

l 创建视图studentview(学生信息表），sc_view（学生成绩表） ，cs_view(学生课程表）；
l 存储过程exec Pro_基本信息功能的验证，存储过程exec Pro_班级信息的验证：(查询不同“班级编号”的所有学生信息）
l 事务的创建（同时更新“姓名”和“所属班级”列信息，否则数据保持不变）

摘 要
随着社会的发展,学生的人数和课程的种类急速增加,传统的选课管理模式已经无法满足当前的实际需求,为此，我们开发了学生选课管理系统。
本人结合学生选课管理的实际需要，完成了对学生选课管理系统的需求分析、功能模块划分、数据库模式分析等，并由此设计了后台数据库以及前台应用程序。
文中首先对课题背景,数据库基础理论和SQL语言进行了简单的讨论；接着,学生选课管理系统进行了详细分析，划分了具体的功能模块；最后，给出了学生选课系统应用程序的设计过程，以及每个功能模块的核心代码。
系统可以实现学生选课的一些重要功能，如：课程的添加、删除,信息查询、选课、生成课表,以及学生选课管理人员、用户个人信息的维护等.

关键词 管理系统;数据库； SQL Server 2000

Abstract
With the development of society， the number of students and the type of course increased sharply， the traditional courses management mode can not meet current demand， therefore， we develop the students' courses management system.
I according to students of the practical need of courses management， complete the course for students of the management system requirements analysis, function module partition, database model analysis, etc, and has designed the backend database and foreground application.
This paper first to this background， database basic theory and SQL language are discussed development tools， students' course selection management system are analyzed in detail, dividing a specific function module; Finally， we give the students’ elective course system application design process， and the core of each function module code.
The system can realize the course of some important function students， such as： course add， delete, information query, courses， and the formation of schedule, and the students’ courses management personnel, and the maintenance of customer information.
Key words :management system; Database; SQL Server 2000

35

目 录
1．引言 5
2. 需求分析阶段 6
2。1 引言 6
2.2 需求分析阶段的目标与任务 8
2.2.1处理对象 8
2。2。2处理功能及要求 8
2.2.3。安全性和完整性要求 9
2.3 需求分析阶段成果 9
2。3。1 体会与收获 9
2。3。2 学生选课管理系统业务流程图 9
2。3。3 选课管理系统数据字典 10
2.3。5 处理逻辑描述 12
3 概念设计阶段 12
3。1 引言 12
3.2 任务与目标 12
3.3 阶段结果 13
4．逻辑设计阶段 16
4。1逻辑设计的任务和目标 16
4.2数据组织 16
4。2.1将E-R图转换为关系模型 16
4.2。2模型优化 16
4.2。3数据库模式定义 17
5．数据库实施阶段 19
5.1建立数据库、数据表、视图、索引 19
5。1。1 建立数据库 19
5.1。2 建立数据表 19
5.1.3 建立视图 20
5。1.4 建立索引 22
5。1。5 建立触发器 23
6．数据统计 25
7．实习心得 27

1．引言
本文以高校选课管理系统管理系统开发过程为背景，全文分为目录、需求分析、概要设计、逻辑设计、物理设计，以及系统的实现等全过程。在程序设计与调试上采用了自上而下，逐步细化，逐步完善的原则。采用结构化的功能模块设计系统功能，可读性好，易于扩充。基本功能全面，系统可读性好，易于维护、更新，安全性好。
2. 需求分析阶段
2.1 引言
进行系统设计，首先要对系统的现状进行分析。根据系统的目标、需求和功能，制定和选择一个较好的系统方案,从而达到一个合理的优化系统。每个学校都有图书馆,最初由于图书数量和种类较少,人工手动管理比较方便和灵活.随着社会的发展，图书的数量和种类越来越多,人工手动管理会降低工作的效率，希望建立一个图书管理系统,是为了解决人工手动管理图书信息在实践的问题,从而达到系统化、规范化、标准化的水平。该系统的建立不但给管理者带来了方便,也节省了工作时间从而提高了工作效率。
需求分析是在于要弄清用户对开发的数据库应用系统的确切要求。数据库设计的第一步是明确数据库的目的和如何使用，也就是说需要从数据库中得到哪些信息。明确目的之后，就可以确定您需要保存哪些主题的信息（表），以及每个主题需要保存哪些信息(表中字段）。
在构造系统时，首先从需求出发构造数据库表，然后再由数据库表结合需求划分系统功能模块。学生选课排课系统用于根据教学计划、教师资源、教师资源等，制定每学期的课程表及相关信息，面对的用户包括系统管理员、教师和学生。因此该系统的功能模块应分为系统管理员需求、教师需求、学生需求三个部分。管理员可以通过超级用户身份登录,对系统进行全面的管理维护， 老师、学生以不同用户的身份进入不同的界面，执行不同的操作。

图2.1。1简要需求分析图

系统管理员需求分析
系统管理员负责整个系统的维护，其需求最为复杂，包括对学生、教师、选课进行管理和统计，及系统状态的查看、维护并生成选课报表、排课报表。所涉及的信息包括课程信息、教师信息和学生信息。因此系统管理员具有该系统的最高权限，能够编辑各信息模块，如插入一个新生的信息，增添一门课程的信息,删除退休教师的信息等。
教师需求分析
在该系统中，为方便教师工作,要求教师能够核实自己信息、查询所授课程的信息、查看自己教学班的信息，以及最后登记学生的成绩等。

图2.1。2教师需求

学生需求分析
该系统为学生主要提供选课服务，因此学生可以直接查看选课情况，学生可以根据本人学号和密码登录系统，进行相关操作。此外还应附带其他服务，如核实个人信息，查看教师信息、课程信息以便选课，查看自己选课结果，查询考试成绩等。

图2.1.3学生需求
2。2 需求分析阶段的目标与任务
2。2。1处理对象
学生信息：学号,姓名，性别，年龄，所属班级,家庭住址，民族，出生日期，电话，登陆密码
教师信息：教师编号，姓名,性别,年龄，籍贯，民族,电话,登陆密码
班级信息:班级编号，班级名，班级人数，所属系别,辅导员
课程信息:课程代码,先行课，授课老师，学时数,开课时间，授课地点
选课信息：学生学号，学生姓名,教师编号，教师姓名，课程代码，课程名,成绩
管理员信息:管理员代码，管理员姓名,性别,籍贯,年龄，联系电话，电子邮件。

2。2。2处理功能及要求
1．能够存储一定数量的课程信息，并方便有效的进行相应的课程信息数据操作和管理，这主要包括：
　　　1） 课程信息的录入、删除及修改.
　　　2） 课程信息的多关键字检索查询。
２．能够对一定数量的学生、管理员进行相应的信息存储与管理，这其中包括:
　　　1) 学生信息的登记、删除及修改。
2） 管理员信息的增加、删除及修改。
　 3) 学生资料的统计与查询。
3．能够提供一定的安全机制，提供数据信息授权访问，防止随意删改、查询.
4．对查询、统计的结果能够列表显示。
2。2.3。安全性和完整性要求
1） 安全性要求
系统安全性要求体现在数据库安全性、信息安全性和系统平台的安全性等方面.安全性先通过视图机制，不同的用户只能访问系统授权的视图，这样可提供系统数据一定程度上的安全性，再通过分配权限、设置权限级别来区别对待不同操作者对数据库的操作来提高数据库的安全性；系统平台的安全性体现在操作系统的安全性、计算机系统的安全性和网络体系的安全性等方面。
2) 完整性要求
系统完整性要求系统中数据的正确性以及相容性。可通过建立主、外键,使用check约束,或者通过使用触发器和级联更新。
2.3 需求分析阶段成果
2.3。1 体会与收获
系统需求分析主要是通过对本校选课系统的操作和料及同学的咨询,了解我校选课系统的管理规则和运行机制，并通过上网搜索有关学生选课管理系统的知识，了解到了学生选课管理的现状,以及在管理中的一些问题。由于是第一次做这样的需求调查，开始总是觉得无从下手,不知道自己该了解、该清楚那些方面的知识，在绘制系统业务流程图时，也遇到了很多的问题，但通过同学的帮助与指导，和自己一遍一遍的分析和完善，才逐步把业务弄清楚，最终顺利完成了需求分析阶段的任务。

2。3.2 学生选课管理系统业务流程图
学生选课的业务流程图:
学生
教务处
选课总名单
选课表2
辅办
教学计划表
开设课程表
选课管理系统
时间安排表
教室安排表
课程和教师名单
班级选课名单
个人课程表
学院选课名单

选课信息汇总1
课程名单
教师
院系
教务员
选课表1
退课表
选课信息汇总2

图2.3。1
2。3。3 选课管理系统数据字典
（a） 数据项：系统涉及的数据项有42项

数据项编号
数据项名
数据项含义
与其它数据项的关系
存储结构
别名
DI01
StuID
学生学号

char(8）
学号
DI02
StuName
学生姓名

varchar（10）
姓名
DI03
Tel
学生联系电话

varchar(13）
电话
DI04
Sage
学生年龄

smallint
年龄
DI05
Ssex
学生性别

char（2)
性别
DI06
Semail
学生电子邮件

varchar(20）
电子邮件
DI07
Sintday
出生日期

datetime
入学日期
DI08
Sgrade
所属班级

varchar（20）
班级
DI09
Snation
民族

varchar（20）
民族
DI10
Sadd
学生住址

varchar(40)
地址
DI11
GradeID
班级编号

char（6）
班号
DI12
GName
班级名称

varchar（20)
班名
DI13
GNum
班级人数

Int
班级人数
DI14
Gassist
辅导员

varchar（10)
辅导员
DI15
Gdept
所属系别

varchar（20）
系别
DI16
Gacademy
所属学院

varchar（20）
学院
DI17
TID
教师编号

char(6）
编号
DI18
TName
教师姓名

varchar(10）
姓名
DI19
Temail
教师电子邮件

varchar(20）
电子邮件
DI20
Tsex
教师性别

varchar（2）
性别
DI21
Tage
教师年龄

smallint
年龄
DI22
Tnation
民族

varchar（20）
民族
DI23
Tadd
籍贯

varchar(40）
籍贯
DI24
Temail
电子邮件

varchar（20）
电子邮件
DI25
Ttel
教师联系电话

varchar（13)
电话
DI26
CID
课程代码

char(6)
代码
DI27
CName
课程名称

varchar（20）
课程名
DI28
Cnum
学时数

varchar(2）
学时数
DI29
Ccapa
课程容量

varchar（3）
容量
DI30
Cdate
开课时间

datetime
时间
DI31
Croom
开课地点

char（5）
地点
DI32
C_XKL
课程性质

varchar（6）
课程性质
DI33
CID
授课代码

char（6）
代码
DI34
MID
管理员代码

char（6)
代码
DI35
MName
管理员姓名

varchar(10)
姓名
DI36
Msex
性别

varchar(2)
性别
DI37
Mtel
联系电话

varchar（13)
电话
DI38
Madd
籍贯

varchar（40）
籍贯
DI39
Memil
电子邮件

varchar(20）
电子邮件
DI40
SCID
选课编码

char（5）
选课号
DI41
StuID
学生学号

char（8)
学号
DI42
TID
教师编号

varchar(10）
编号
DI43
CID
课程代码

varchar（20）
代码
DI44
Credit
选课成绩

varchar（3）
成绩

(b）数据结构：

表1.2 数据结构列表
数据结构编号
数据结构名
数据结构含义
组成
DS—1
Student
学生信息
StuID、StuName、Tel、Sage、Ssex、Semail、Sintay、Sgrade、Snation、Sadd
DS—2
Grade
班级信息
GradeID、GName、GNum、Gassist、GdeptGacademy
DS-3
Teacher
教师信息
TID、TName、Temail、Ttel、Tsex、Tage、Tnation、Tadd
DS—4
Course
课程信息
CID、Cname、Cnum、Ccapa、Cdate、Croom、C_XKL、TID
DS-5
Manager
管理员信息
MID、Mname、Msex、Mtel、Madd、Memil
DS—6
SC
选课信息
SCID、SCsname、CID、TID、Credit
2.3。5 处理逻辑描述
表1.3 处理逻辑列表
处理编号
处理功能
处理过程
PR-1
判断学生、教师查询涉及的功能模块
学生信息模块、班级信息模块、教师信息模块、课程信息模块、管理员信息模块、选课信息模块。
先确定查询所涉及的功能模块;然后,根据要查询的内容,确定查询数据流向；最后显示查询结果.
PR-2
判断学生、教师修改要涉及的模块，同时把相应的修改数据传到相应的模块之中
学生信息模块、班级信息模块、教师信息模块、课程信息模块、管理员信息模块；
先确定更新所涉及的功能模块;然后，把更新信息传送到相应的模块中；最后，进行相应的更新操作。
3 概念设计阶段
3。1 引言
系统开发的总体目标是实现学生选课管理的系统化和自动化，缩短学生的等待时间，减轻工作人员的工作量,方便工作人员对它的操作,提高管理的质量和水平,做到高效、智能化管理,从而达到提高学生选课管理效率的目的。
主要任务是对学生信息、管理员信息、课程信息、选课信息、教师信息基本信息的操作及外理.
概念设计阶段主要是将需求分析阶段得到的用户需求抽象为信息结构（概念模型)的过程,它是整个数据库设计的关键。
3.2 任务与目标
(1）选择中层数据流为切入点，通常选择实际系统中的子系统;
（2)设计分E-R图，即各子模块的E-R图；
（3）生成初步E—R图，通过合并方法，做到各子系统实体、属性、联系统一；
（4)生成全局E—R图，通过消除冲突等方面。
在本选课管理系统中，从第3层数据流程图下手。分析各3层数据流图和数据字典，知道整个系统功能围绕“学生"、“管理员”和“教师”的处理。根据实体与属性间的两条准则：作为“属性”,不能再具有需要描述的性质。“属性”不能与其他实体具有联系。
3.3 阶段结果

（1）根据不同的对象，分别画出各分E－R图:

（2）合并各分Ｅ－Ｒ图,消除属性冲突、命名冲突、结构冲突等三类冲突，得到初步E-R图,再消除不必要冗余，得到的基本E—R图如下所示：

(3）各E－R图各实体的属性如下所示：
学生：Student（StuID、StuName、Tel、Sage、Ssex、Semail、Sintday、Sgrade、Snation、Sadd）
班级：Grade（GradeID、GName、GNum、Gassist、GdeptGacademy）
教师：Teacher（TID、TName、Temail、Ttel、Tsex、Tage、Tnation、Tadd）
课程：Course(CID、Cname、Cnum、Ccapa、Cdate、Croom、C_XKL、TID）
管理员: Manager(MID、Mname、Msex、Mtel、Madd、Memil）
各E－R图中联系的属性如下所示：
选课信息: SC (SCID、StuID、TID、CID、Credit）
4．逻辑设计阶段
4。1逻辑设计的任务和目标
以上的概念设计阶段是独立于任何一种数据模型的，但是逻辑设计阶段就与选用的DBMS产品发生关系了，系统逻辑设计的任务就是将概念设计阶段设计好的基本E-R图转换为选用DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。具体内容包括数据组织（将E—R图转换成关系模型、模型优化、数据库模式定义、用户子模式设计)、数据处理（画出系统功能模块图）两大任务。
4.2数据组织
4.2.1将E—R图转换为关系模型
具体的基本E—R图向关系模型的转化如下：
学生：Student（StuID、StuName、Tel、Sage、Ssex、Semail、Sb_day、Sgrade、Snation、Sadd）
班级:Grade（GradeID、GName、GNum、Gassist、GdeptGacademy）
教师：Teacher（TID、TName、Temail、Ttel、Tsex、Tage、Tnation、Tadd）
课程:Course（CID、Cname、Cnum、Ccapa、Cdate、Croom、C_XKL、C_Ter)
管理员: Manager(MID、Mname、Msex、Mtel、Madd、Memil)
各E－R图中联系的属性如下所示：
选课信息: SC (SCID、SCsname、Sctname、Sccname、Credit）
（注:标有直线下划线的为主属性，标有波浪线下划线的是外键属性，主属性与外键属性一起构成主码）
4。2。2模型优化
关系模式Student, Grade,Room, Teacher，Maneger不存在非主属性对主属性的部分函数依赖，也不存在传递函数依赖，已经达到了3NF中存在着一些数据冗余，现将三个关系模型进行合并，消除冗余，优化为：
选课信息：SC （SCID、SCsname、Sctname、Sccname、Credit)

4.2。3数据库模式定义
表4.2。1 学生信息表
列名
数据类型
可否为空
说明
StuID
char
not null
学生学号
StuName
varchar
not null
学生姓名
Tel
varchar

学生联系电话
Sage
smallint

学生年龄
Ssex
char

学生性别
Semail
varchar

学生电子邮件
Sintday
datetime

入学日期
GradeID
char

所属班级
Snation
varchar

民族
Sadd
varchar

学生住址

表4.2.2 班级信息表

列名
数据类型
可否为空
说明
GradeID
char
not null
班级编号
GName
varchar
Not
null
班级名称
GNum
int

班级人数
Gassist
varchar

辅导员
Gdept
varchar
Not null
所属系别
Gacademy
varchar

所属学院

表4.2。3 教师信息表

列名
数据类型
可否为空
说明
TID
char
not null
教师编号
TName
varchar
not null
教师姓名
Temail
varchar

教师电子邮件
Tsex
varchar

教师性别
Tage
smallint

教师年龄
Tnation
varchar

民族
Tadd
varchar

籍贯
Ttel
varchar

教师联系电话

表4。2。3 课程信息表
列名
数据类型
可否为空
说明
CID
char
not null
课程代码
CName
varchar
not null
课程名称
Cnum
varchar
not null
学时数
Ccapa
varchar
not null
课程容量
Cdate
datetime

开课时间
Croom
char

开课地点
C_XKL
varchar
not null
先行课
TID
char
not null
教师编号

表4.2.4 管理员信息表
列名
数据类型
可否为空
说明
MID
char(6）
not null
管理员代码
MName
varchar（10）
not null
管理员姓名
Msex
varchar（2）

性别
Mtel
varchar(13)

联系电话
Madd
varchar(40）

籍贯
Memil
varchar（20）

电子邮件

表4。2。5 选课信息表

列名
数据类型
可否为空
说明
SCID
char
not null
选课编码
StuID
char
not null
学生学号
TID
char
not null
教师编号
CID
char
not null
课程代码
Credit
varchar

选课成绩

5．数据库实施阶段
5。1建立数据库、数据表、视图、索引
5。1。1 建立数据库
create database S_C;
5。1。2 建立数据表
学生类别信息表的建立:
create table Student(
StuID char（8） not null primary key ，
StuName varchar(10）not null,
Tel varchar（13）,
Sage smallint,
Ssex char（2)default '男’ check （Ssex in （’男’,’女'))，
Semail varchar（20)，
Sintday datetime,
Sgrade varchar(20）,
Snation varchar（20)，
Sadd varchar(40),
）
班级类别信息表的建立：
create table Grade(
GradeID char(6） not null primary key,
GName varchar（20) not null，
GNum int not null，
Gassist varchar（10),
Gdept varchar(20)，
Gacademy varchar（20）

)
教师类别信息表的建立：
create table Teacher（
TID char（4) not null primary key，
TName varchar(10） not null，
Temail varchar（20）,
Tsex char(2),
Tnation varchar（20),
Tadd varchar（20）,
Ttel varchar（13)
)
课程类别信息表的建立：
create table Course（
CID char(6) not null primary key,
CName varchar（20）not null，
Cnum varchar(2），
Ccapa varchar(3)，
Cdate datetime,
Croom char(5）,
C_XKL varchar(6）,
)
管理员类别信息表的建立:
create table Manager(
MID char(6） not null primary key,
MName varchar（10) not null，
Msex char(2)，
Mtel varchar（13）,
Madd varchar（40),
Memil varchar(20）
)
选课类别信息表的建立:
create table SC(
SCID char(5) not null primary key，
StuID char（8) not null,
TID char(4),
CID char(6) not null ，
Credit smallint,
check ( Credit between 0 and 100），
foreign key (StuID) references Student（StuID),
foreign key （TID） references Teacher（TID）,
foreign key (CID) references Course（CID）
）

5。1.3 建立视图

1. 基本表的数据查看(基于视图查询):

1） 查看studentview（学生信息表）表中的数据

2） 查看 sc_view（学生成绩表）表中的数据

3） 查看 cs_view（学生课程表）表中的数据

5.1.4 建立索引
1）创建Student合适的索引

2）创建Course合适的索引

3)创建SC合适的索引

5.1。5 建立触发器
1)在Student表中将“学号"为“09080405”的学生调入“所属班级”为“050305"中，同时更改班级人数：

2）将学号为“09070401”的学生的所属班级改为“080704”，同时更改班级信息的班级人数：

3）在学生表中删除学生的同时,删除选课表中的信息

4)通过触发器定义学生成绩不能从选课表中改变

5.16存储过程功能的验证：

1) 存储过程exec Pro_基本信息功能的验证：

2) 存储过程exec Pro_班级信息的验证：（查询不同“班级编号”的所有学生信息）

5。1.7事物过程功能的验证:（同时更新“姓名"和“所属班级”列信息,否则数据保持不变）

6．数据统计
1）统计出至少有三名学生选修的课程的平均分,统计项包含课程编号和平均分
select SC.CID，avg(Credit） as '平均分’
from SC
where SC。CID in（select CID from SC
group by CID
having count（*）>=3）
group by CID

2)在选课数据库中，统计出选修课程超过或等于2门以上的学生信息

3)统计出平均分在90分以上的学生的信息，并将结果按平均分降序排列

l 创建学院类别取值范围为商学院、外国语学院、计算机学院、信息科技学院，并与相应的列绑定；

7．实习心得
1. 这次课程设计使我熟悉了系统设计的整体步骤。系统设计大体可分为需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、数据库的实施及调试测试六大步骤。其中，让我感触最深的是需求分析阶段，在这个阶段，必须对所要设计的系统有总体的构思和了解，知道自己要做什么,要实现什么，并且要实际的进行相关的调查，不能凭想象或自己的了解，这样会在后续的工作中遇到很多的问题。
2. 这次课程设计加深了我对数据库系统概论相关知识和SQL SERVER相关功能的理解。例如对建立基本表、视图、索引、存储过程、触发器等，都比以前更加的熟练。并在解决遇到的各种问题的过程中，学到了很多新的知识。比如在导入\导出数据时，由于外键约束的存在，经常会出现错误,这就要注意各个表导入的顺序问题。一般是先导入主键表，后导入外键表,这样可以避免很多的错误。
3. 我进一步掌握了相关的SQL语句方面的知识。不但纠正了以前的错误认识和理解，而且学会了建立存储过程和触发器。通过查阅资料，我还明白了存储过程是编译后放在服务器端的程序，它可以被别的模块调用,且不需要重新编译，这样就大大减轻了客户端的负担，且有效的提高了系统执行的效率。
4 . 当然，在实习的过程中也存在一些问题。由于需求分析阶段的工作完成的不是很充分,在后面的设计过程中,前后时常会出现矛盾，不一致现象，因此要反复的修改前面的结果，导致整个工作进行的不是很顺利。

商学院课程设计答辩记录表
专业学院

专业

姓名

学号

课程设计
题目

答辩日期

答辩时间