高校科研管理系统的数据库设计和数据操作.doc

课程设计设计说明书高校科研管理系统的数据库设计和数据操作学生姓名学号班级成绩指导教师 数学与计算机科学学院2015年6月29日课程设计 课程设计评阅书题目高校科研管理系统的数据库设计和数据操作学生姓名学号指导教师评语及成绩指导教师签名： 年 月 日答辩评语及成绩答辩教师签名： 年 月 日教研室意见总成绩： 室主任签名： 年 月 日课程设计任务书20142015学年第2学期专业： 网络工程 学号： 姓名： 课程设计名称： 课程设计 设计题目： 高校科研管理系统的数据库设计和数据操作 完成期限：自 2015 年 6 月 22 日至 2015 年 7 月 3 日共 2 周设计依据、要求及主要内容（可另加附页）：高校科研管理系统具有科研登记、审核、结题、查询、统计、设置功能，科研登记功能用于教师登记自己的科研成果（包括科研项目、论文和获奖）。审核功能用于科研处工作人员审核教师登记的科研成果。结题功能用于科研处工作人员对已结题项目进行结题操作。查询功能用于教师和科研处工作人员查询科研成果信息，查询功能可按教师姓名、院系和成果名称查询。统计功能按照院系统计指定时间段各类成果数量。设置功能用于设置院系、成果类型、操作员等。指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 课程设计评阅评语： 指导教师签名： 年 月 日摘 要本次课程设计所研究的高校科研管理系统采用SQL Server 2008作为数据库，以SQL语言为基础，借用E-R模型、数据流图、数据字典、索引、视图、三大范式等数据库设计技术对数据库进行了设计。该系统可实现科研登记、成果审核、项目结题、成果查询、成果统计、设置功能以及后台维护等功能。关键词：SQL Server 2008；E-R模型；索引；视图；三大范式目 录1课题描述12 需求分析22.1数据流图32.2数据字典83 数据库设计143.1概念结构设计143.2逻辑结构设计163.3物理结构设计164 数据库的实现204.1 数据库和表的创建204.2 索引的建立244.3 视图设计244.4 存储过程的建立254.5 数据库的备份285 数据库操作305.1数据的插入305.2数据的删除305.3数据的更新305.4数据的查询316 总结321课题描述随着社会的不断发展，科研水平逐渐成为衡量一个高校实力的重要指标，高校作为重要的科研机构，这点显得尤为重要。在此次高校科研管理系统中具有科研登记、审核、结题、查询、统计、设置等功能。科研登记功能用于教师登记自己的科研成果（包括科研项目、论文和获奖）。审核功能用于科研处工作人员审核教师登记的科研成果。结题功能用于科研处工作人员对已结题项目进行结题操作。查询功能用于教师和科研处工作人员查询科研成果信息，查询功能可按教师姓名、院系和成果名称查询。统计功能按照院系统计指定时间段各类成果数量。设置功能用于设置院系、成果类型、操作员等。适用范围：全国范围内各大高校。发展前景：本系统可以推广到全国各大城市，为企业和高校的合理应用人力资源提供方便。2 需求分析随着科技的日益发展，高校的科研活动和科研能力成为反映高校综合实力的重要指标，而高效的管理科研项目是决策层重要依据。目前大多数高校科研管理工作很大程度上还要依赖人工来进行，即通过Excel、Word等办公软件或者简单的数据库采集系统来处理大量的数据，这种方式不仅给科研管理人员带来了繁重的工作量，并且造成科研管理人员和科研工作人员之间缺少必要和及时的沟通，难以反映高校科研现状，造成信息传递流转失真且速度慢。通过本系统软件，解决人工系统人员多，效率低，易出错的缺陷，可以减少了不必要的劳力资本，使得人员办事效率得以提高。高校科研管理系统主要功能为：科研登记管理功能、审核管理功能、结题管理功能、查询管理功能、统计管理功能、设置管理功能。（1）科研登记管理功能主要是登记老师的个人信息、科研项目、论文和获奖情况，信息的登记可以有利于科研管理系统的操作。（2）审核管理功能主要是审核老师的科研项目成果。（3）结题管理功能主要是对已结题的项目进行结题操作。（4）查询管理功能主要是针对老师、院系人员和科研人员可以进行快速的查询和管理操作。（5）统计管理功能主要是统计院系一段时间各类成果的数量。该平台人员主要分为：院系部门人员、教师、科研处人员；院系部门人员：可以查询本院的老师的科研项目；教师可以查询自己的科研项目、论文和获奖情况；科研人员主要负责审核和结题功能；2.1数据流图根据系统的功能需求，抽象出系统的顶层数据流图，如图2.1所示。图2.1顶层数据流图将顶层数据流图中的数据处理分解，得到第0层数据流图，如图2.2和图2.3所示。图2.2 第0层数据流图图2.3 第0层数据流图将第0层数据流图，得到第1层数据流图的查询功能分解，如图2.4所示。图2.4 查询功能数据流图第0层数据流图的统计功能分解，得到第1层数据流图，如图2.4所示。图2.4 统计功能数据流图2.2数据字典系统数据字典（1）数据项描述数据项名称：系编号别名：xbh含义说明：惟一标识一个院系类型：nvarchar长度：8数据项名称：系名称别名：xmc含义说明：院系的名称类型：nvarchar长度：15数据项名称：教师编号别名：jsbh含义说明：唯一标识一个教师类型：nvarchar长度：8数据项名称：姓名别名：xm含义说明：教师的姓名类型：nvarchar长度：15数据项名称：性别别名：xb含义说明：教师的性别类型：nvarchar长度：2数据项名称：年龄别名：nl含义说明：教师的年龄类型：tinyint长度：数据项名称：电话号码别名：dhhm含义说明：教师的电话号码类型：nvarchar长度：11数据项名称：家庭住址别名：jtzz含义说明：教师的家庭住址类型：nvarchar长度：30数据项名称：项目编号别名：xmbh含义说明：科研项目的项目编号类型：nvarchar长度：8数据项名称：项目名称别名：xmmc含义说明：科研项目的项目名称类型：nvarchar长度：15数据项名称：项目类型别名：xmlx含义说明：科研项目的项目类型类型：nvarchar长度：10数据项名称：是否项目审核别名：sfxmsh含义说明：科研项目的审核情况类型：nvarchar长度：2数据项名称：是否结题别名：sfjt含义说明：科研项目是否结题类型：nvarchar长度：2数据项名称：论文编号别名：lwbh含义说明：科研项目的论文编号类型：nvarchar长度：8数据项名称：论文名称别名：lwmc含义说明：科研项目的论文名称类型：nvarchar长度：15数据项名称：是否论文审核别名：sflwsh含义说明：科研项目的论文审核情况类型：nvarchar长度：2数据项名称：完成时间别名：wcsj含义说明：科研项目论文的完成时间类型：datetime长度：数据项名称：获奖编号别名：hjbh含义说明：科研项目的获奖编号类型：nvarchar长度：8数据项名称：获奖名别名：hjm含义说明：科研项目的获奖名称类型：nvarchar长度：15数据项名称：获奖时间别名：hjsj含义说明：科研项目的获奖时间类型：datetime长度：数据项名称：是否获奖审核别名：sfhjsh含义说明：科研项目获奖是否审核类型：nvarchar长度：2（2）数据结构描述名称：教师含义说明：完成科研项目的教师的信息组成结构：教师编号+姓名+性别+年龄+电话号码+家庭住址+系编号名称：院系含义说明：完成科研项目的教师所属的院系的相关信息组成结构：系编号+系名称名称：科研项目含义说明：科研项目的具体信息组成结构：项目编号+项目名称+项目类型+是否项目审核+是否结题名称：论文含义说明：完成科研项目所完成的论文的信息组成结构：论文编号+论文名称+是否论文审核+完成时间名称：获奖含义说明：完成科研项目的教师所获得的奖项的信息组成结构：获奖编号+获奖名+获奖时间+是否获奖审核 （3）数据流的说明数据流名称：成果登记卡含义：主要登记教师完成的科研成果来源：教师去向：科研管理系统组成：成果编号+成果类型+完成时间+完成人员 数据流名称：查询信息含义：主要查询教师的个人科研项目的信息来源：教师去向：科研管理系统组成：教师编号+教师姓名 数据流名称：查询要求含义：主要是科研处对教师的科研项目的查询来源：科研处去向：科研管理系统组成：系编号+系名称数据流名称：查询统计结果含义：主要是科研处对教师的科研项目查询后的统计查询结果来源：科研管理系统去向：科研处组成：系编号+系名称+项目编号+项目名称+项目类型+教师编号+姓名数据流名称：成功信息含义：主要是教师的科研项目可以成功入库来源：科研管理系统去向：教师组成：项目编号+项目名称+项目类型+教师编号+教师名称数据流名称：拒绝登记含义：科研项目的的登记失败来源：科研管理系统去向：教师组成：系编号+系名称+项目编号+项目名称+项目类型+教师编号+姓名数据流名称：查询结果含义：主要是教师查询自己的科研项目的信息的结果来源：科研管理系统去向：教师组成：系编号+系名称+项目编号+项目名称+项目类型+教师编号+姓名数据流名称：统计要求含义：主要是院系部门对本院系的教师的科研项目的统计来源：院系部门去向：科研管理系统组成：系编号+系名称+教师编号+姓名数据流名称：统计结果含义：主要是院系部门对本院系的教师的科研项目的统计结果来源：科研管理系统去向：院系部门组成：系编号+系名称+项目编号+项目名称+项目类型+教师编号+姓名+项目数量（4）数据存储说明数据存储名称：院系表含义说明：院系包含很多教师 组成结构：系编号+系名称数据存储名称：教师表含义说明：包含教师的相关信息 组成结构：教师编号+姓名+性别+年龄+电话号码+家庭住址+系编号数据存储名称：科研项目表含义说明：包含科研项目的相关信息 组成结构：项目编号+项目名称+项目类型+是否项目审核+是否结题数据存储名称：论文表含义说明：包含教师完成的科研项目的论文 组成结构：论文编号+论文名称+是否论文审核+完成时间数据存储名称：获奖表含义说明：包含教师完成的科研项目所获得的奖项的信息 组成结构：获奖编号+获奖名+获奖时间+是否获奖审核数据存储名称：参加表含义说明：包含教师参加科研项目的相关信息 组成结构：教师编号+项目编号数据存储名称：著作表含义说明：包含教师完成论文的相关信息 组成结构：教师编号+论文编号数据存储名称：拥有表含义说明：包含教师所获得奖项的相关信息 组成结构：教师编号+获奖编号（5）处理过程说明处理过程名称：科研登记 输入：成果登记卡输出：成果入库 加工逻辑：将登记卡中的信息分类处理，分别存入获奖表、论文表、科研项目表和教师信息表处理过程名称：审核 输入：成果信息输出：审核结果 加工逻辑：审核中分为审核成功和审核失败，若审核成功则进入结题阶段，否则进入拒绝登记阶段 处理过程名称：结题 输入：审核成功输出：结题结果 加工逻辑：结题中分为结题成功和结题失败，若结题成功则进入项目入库阶段，否则进入拒绝登记阶段处理过程名称：项目入库 输入：结题成功输出：成功信息 加工逻辑：项目入库是把成果的科研项目、论文、获奖情况和教师情况存入数据库 处理过程名称：查询 输入：查询信息、查询要求输出：查询结果、查询统计结果加工逻辑：查询是针对不同部门查询的要求进行在数据库中进行查询。 处理过程名称：统计 输入：统计要求输出：统计结果 加工逻辑：统计要求是院系部门需要统计本学院教职工的科研情况，查询结束后并进行统计。3 数据库设计3.1概念结构设计根据数据字典和需求分析，得到实体的属性，如图3.1所示。图3.1 各实体及属性根据需求分析和数据字典得到E-R模型，如图3.2所示。图3.2 总的E-R图3.2逻辑结构设计将高校科研管理系统数据库概念结构转换成关系模型，可得高校科研管理系统数据库逻辑结构，结果如下。院系（系编号，系名称）；教师（教师编号，姓名，性别，年龄，电话号码，家庭住址，系编号）；科研项目（项目编号，项目名称，项目类型，是否项目审核，是否结题）；论文（论文编号，论文名称，是否论文审核，完成时间）；获奖（获奖编号，获奖名，获奖时间，是否获奖审核）；参加（教师编号，项目编号）；著作（教师编号，论文编号）；拥有（教师编号，获奖编号）；3.3物理结构设计（1）数据库名称：USRM（University Scientific Research Management system）（2）关系表Academy(院系表)表3.3院系表列名数据类型长度允许空备注xbhnvarchar2系编号xmcnvarchar10系名称主键：xbh索引：xmc（升序） Teacher(教师表)表3.4教师表列名数据类型长度允许空备注jsbhnvarchar2教师编号xmnvarchar10姓名xbnvarchar2性别 nltinyint年龄dhhmnvarchar11电话号码jtzznvarchar20家庭住址xbhnvarchar2系编号主键：jsbh索引：xm(升序)Check约束：性别的取值只能为男或女Default约束：性别默认为男 Research(科研项目表)表3.5科研项目表列名数据类型长度允许空备注xmbhnvarchar2项目编号xmmcnvarchar10项目名称xmlxnvarchar10项目类型sfxmshnvarchar2是否项目审核sfjtnvarchar2是否结题主键：xmbh索引：xmmc(升序) Paper(论文表)表3.6论文表列名数据类型长度允许空备注lwbhnvarchar2论文编号lwmcnvarchar10论文名称sflwshnvarchar2是否论文审核wcsjdatetime完成时间主键：lwbh索引：lwmc(升序) Prize(获奖表)表3.7获奖表列名数据类型长度允许空备注hjbhnvarchar2获奖编号hjmnvarchar10获奖名hjsjdatetime获奖时间sfhjshnvarchar2是否获奖审核主键：hjbh索引：hjm(升序) Attend(参加表)表3.8参加表列名数据类型长度允许空备注jsbhnvarchar2教师编号xmbhnvarchar2项目编号主键：jsbh+xmbh Work(著作表)表3.9著作表列名数据类型长度允许空备注jsbhnvarchar2教师编号lwbhnvarchar2论文编号主键：rybh+lwbh Own(拥有表)表3.10拥有表列名数据类型长度允许空备注jsbhnvarchar2教师编号hjbhnvarchar2获奖编号主键：jsbh+hjbh（3）参照完整性约束 FK_Academy_Teacher主键表：Academy 外键表：Teacher主键：xbh 外键：xbh FK_Research_Attend主键表：Research 外键表：Attend主键：xmbh 外键：xmbh FK_Paper_Work主键表：Paper 外键表：Work主键：lwbh 外键：lwbh FK_Prize_Own主键表：Prize 外键表：Own主键：hjbh 外键：hjbh FK_Teacher_Attend主键表：Teacher 外键表：Attend主键：jsbh 外键：jsbh FK_Teacher_Work主键表：Teacher 外键表：Work主键：jsbh 外键：jsbh FK_Teacher_Own主键表：Teacher 外键表：Own主键：jsbh 外键：jsbh4 数据库的实现根据得到的物理结构，通过SQL2008软件中的查询分析器可以完成数据库的建立，表、索引、视图、存储过程都可以方便的完成。4.1 数据库和表的创建（1）数据库的创建create database USRMonprimary (name=USRM_data,filename=f:kcshUSRM_data.mdf,size=4MB,filegrowth=10%)log on(name=USRM_log,filename=f:kcshUSRM_log.ldf)该程序的运行结果为，如图4.1所示。图4.1 高校科研管理系统数据库（2）表的建立院系表CREATE TABLE Academy (xbh nvarchar(8) primary key,xmc nvarchar(15) not null)该程序的运行结果为，如图4.2所示。图4.2 院系表教师表CREATE TABLE Teacher(jsbh nvarchar(8) primary key,xm nvarchar(15) not null,xb nvarchar(2) not null default 男,nl tinyint not null,dhhm nvarchar(11) not null,jtzz nvarchar(20) not null,xbh nvarchar(8) not null,constraint c1 check(xb in(男,女),constraint FK_Academy_Teacher foreign key(xbh)references Academy(xbh)该程序的运行结果为，如图4.3所示。图4.3 教师表科研项目表CREATE TABLE Research(xmbh nvarchar(8) primary key,xmmc nvarchar(15) not null,xmlx nvarchar(10) not null,sfxmsh nvarchar(2) not null,sfjt nvarchar(2) not null)该程序的运行结果为，如图4.4所示。图4.4 科研项目表论文表CREATE TABLE Paper(lwbh nvarchar(8) primary key,lwmc nvarchar(15) not null,sflwsh nvarchar(2) not null,wcsj datetime not null)该程序的运行结果为，如图4.5所示。图4.5 论文表获奖表CREATE TABLE Prize(hjbh nvarchar(8) primary key,hjm nvarchar(15) not null,hjsj datetime not null,sfhjsh nvarchar(2) not null)该程序的运行结果为，如图4.6所示。图4.6 获奖表参加表CREATE TABLE Attend (jsbh nvarchar(8),xmbh nvarchar(8),constraint c3 primary key(jsbh,xmbh),constraint FK_Teacher_Attend foreign key (jsbh) references Teacher(jsbh),constraint FK_Research_Attend foreign key (xmbh) references Research(xmbh)该程序的运行结果为，如图4.7所示。图4.7 参加表著作表CREATE TABLE Work(jsbh nvarchar(8),lwbh nvarchar(8),constraint c4 primary key(jsbh,lwbh),constraint FK_Paper_Work foreign key(lwbh) references Paper(lwbh),constraint FK_Teacher_Work foreign key(jsbh) references Teacher(jsbh)该程序的运行结果为，如图4.8所示。图4.8 著作表拥有表CREATE TABLE Own (jsbh nvarchar(8),lwbh nvarchar(8),CONSTRAINT c5 PRIMARY KEY (jsbh,lwbh),CONSTRAINT FK_Prize_Own FOREIGN KEY (lwbh) references Paper(lwbh),CONSTRAINT FK_Teacher_Own FOREIGN KEY (jsbh) references Teacher(jsbh)该程序的运行结果为，如图4.9所示。图4.9 拥有表4.2 索引的建立各表的索引如下CREATE INDEX Index_Academy ON Academy(xmc asc);CREATE INDEX Index_Teacher ON Teacher(xm asc);CREATE INDEX Index_Research ON Research(xmmc asc);CREATE INDEX Index_Paper ON Paper(lwmc asc);CREATE INDEX Index_Prize ON Prize(hjm asc);4.3 视图设计视图不仅可以简化用户对数据的理解，也可以操作。那些被经常使用的查询可以被定义为视图，从而使得用户不必为以后的操作每次指定全部的条件。（1）view_DTAR视图创建视图view_Research可以使通过教师的姓名或编号或院系来查询科研项目。CREATE VIEW view_ResearchAS SELECT Teacher.jsbh jsbh ,Teacher.xm xm,Academy.xbh xbh,Academy.xmc xmc,Research.xmbh xmbh,xmmc,xmlx,sfxmsh,sfjt FROM Teacher JOIN Academy ON (Teacher.xbh=Academy.xbh) JOIN Attend ON (Teacher.jsbh=Attend.jsbh) JOIN Research ON (Attend.xmbh=Research.xmbh)（2）view_WORK视图创建view_WORK视图是为了可以通过院系或教师的姓名或编号来查询教师的项目论文的详细信息。CREATE VIEW view_WORKASSELECT Teacher.jsbh jsbh,Teacher.xm xm,Academy.xbh xbh,Academy.xmc xmc,Paper.lwbh lwbh,lwmc,sflwsh,wcsjFROM Teacher JOIN Academy ON (Teacher.xbh=Academy.xbh) JOIN Work ON (Teacher.jsbh=Work.jsbh) JOIN Paper ON (Work.lwbh=Paper.lwbh)（3）view_Prize 视图创建视图view_Prize 是为了可以通过院系或教师的编号或姓名来查询老师项目的获奖情况。CREATE VIEW view_Prize ASSELECT Teacher.jsbh jsbh,Teacher.xm xm,Academy.xbh xbh,Academy.xmc xmc,Prize.hjbh hjbh,hjm,hjsj,sfhjshFROM Teacher JOIN Academy ON (Teacher.xbh=Academy.xbh) JOIN Own ON (Teacher.jsbh=Own.jsbh) JOIN Prize ON (Own.hjbh=Prize.hjbh)4.4 存储过程的建立存储过程的建立可以一次编译多次使用，它方便的为用户提供查询功能。（1）xm_xmmc存储过程xm_xmmc存储过程，可以通过科研项目的名称和教师姓名来进行查询相关的信息。create procedure xm_xmmcxm nvarchar(10),xmmc nvarchar(60)as if(xm is null and xmmc is not null)beginselect *from view_Allwhere xmmc=xmmcendelseif(xm is not null and xmmc is null)begin select *from view_Allwhere xm=xmendelseif(xm is not null and xmmc is not null )begin select *from view_Allwhere xm=xm and xmmc=xmmcendelseif(xm is null and xmmc is null)begin select *from view_AllEnd（2）xmbh_lwmc_hjbh存储过程xmbh_lwmc_hjbh存储过程可以通过教师编号和项目名称及获奖编号来查询相关信息。create procedure xmbh_lwmc_hjbhxmbh nvarchar(2),lwmc nvarchar(10),hjbh nvarchar(2)as if(xmbh is null and lwmc is null and hjbh is null)begin select *from view_Allendelseif(xmbh is not null and lwmc is null and hjbh is null)beginselect * from view_Allwhere xmbh=xmbhendelseif(xmbh is null and lwmc is not null and hjbh is null)begin select *from view_Allwhere lwmc=lwmcendelseif(xmbh is null and lwmc is null and hjbh is not null)begin select *from view_Allwhere hjbh=hjbhendelseif(xmbh is not null and lwmc is not null and hjbh is null)beginselect *from view_Allwhere xmbh=xmbh and lwmc=lwmcendelseif(xmbh is null and lwmc is null and hjbh is not null)begin select *from view_Allwhere xmbh=xmbh and hjbh=hjbhend elseif(xmbh is null and lwmc is not null and hjbh is not null)beginselect *from view_Allwhere lwmc=lwmc and hjbh=hjbhendelseif(xmbh is not null and lwmc is not null and hjbh is not null)begin select *from view_Allwhere xmbh=xmbh and lwmc=lwmc and hjbh=hjbhend4.5 数据库的备份数据库的备份在当今尤为重要，若没有备份，数据的损害是无法修复的，而数据的损坏的原因是多方面的，是难以预料的，所以数据备份是必须的。本数据库的备份，如图4.10,4.11所示。图4.10 新建作业图4.11 数据库备份界面5 数据库操作5.1数据的插入数据的插入是数据库的基础，数据录入是做任操作的前提。如图5.1 INSERT INTO Paper VALUES(01,论文,是,2013/2/3);INSERT INTO Paper VALUES(02,论文,是,2011/5/13);INSERT INTO Paper VALUES(03,论文,是,2012/5/3);INSERT INTO Paper VALUES(04,论文,是,2013/4/3);图5.1 数据插入5.2数据的删除数据的删除是为了去除数据库中不需要的信息和错误的信息。DELETE FROM OwnWHERE jsbh=06 AND hjbh=045.3数据的更新数据的更新是为了在数据出错的情况下，进行的更改。如图5.1UPDATE ResearchSET xmlx=学术性WHERE xmbh=01图5.2 数据更新5.4数据的查询数据的查询是数据库的核心，我们可以直接对建立好的表进行直接查询也可以通过视图进行查询。如图5.3直接对表进行查询：SELECT * FROM Teacher WHERE xm = 张三;借助视图进行查询：SELECT * FROM view_Prize WHERE xm = 张三;图5.3 数据查询6 总结本次课题设计任务是开发高校科研管理系统数据库，通过课堂当中所学知识以及对课堂中所举高校图书管理系统的设计进行参考，在我们小组的不断努力和共同探讨下最终将该任务顺利完成。在此次设计与实现当中，我们都遇到了如下问题：1. 在需求分析这里出现分歧。由于每个人对事物的看法不同导致起初在需求分析这里出现了一些分歧，无法达成一致。最终通过多次商量和网上调查后将需求分析梳