数据库原理课程设计指导书.docx
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数据库原理课程设计指导书
数据库原理课程设计
指导书
课程编号
404111612
课程类型
必修
学时
1周
学分
1
适用专业
计算机科学与技术
网络工程
数据库原理课程组
2013年12月2日
一、课程设计的目的和意义
《数据库原理课程设计》是实践性教学环节之一，是《数据库原理》课程的辅助教学课程。
通过课程设计，使学生掌握数据库的基本概念，结合实际的操作和设计，巩固课堂教学内容，使学生掌握数据库系统的基本概念、原理和技术，将理论与实际相结合，应用现有的数据建模工具和数据库管理系统软件，规范、科学地完成一个小型数据库的设计与实现，把理论课与实验课所学内容做一综合，并在此基础上强化学生的实践意识、提高其实际动手能力和创新能力。
二、设计要求
通过设计一个完整的数据库，使学生掌握数据库设计各阶段的输入、输出、设计环境、目标和方法。
熟练掌握两个主要环节——概念结构设计与逻辑结构设计；熟练的使用SQL语言实现数据库的建立、应用和维护。
集中安排1周进行课程设计，以小组为单位，一般2~3人为一组，组内自由分工协作。
教师讲解数据库的设计方法以及布置题目，要求学生根据题目的需求描述，进行实际调研，提出完整的需求分析报告，建立概念模型、物理模型，在物理模型中根据需要添加必要的约束、视图、触发器和存储过程等数据库对象，生成创建数据库的脚本，提出物理设计的文档，最后应用某种宿主语言完成主要功能设计和实现。
要求如下：
1、要充分认识课程设计对培养自己的重要性，认真做好设计前的各项准备工作。
2、既要虚心接受老师的指导，又要充分发挥主观能动性。
结合课题，独立思考，努力钻研，勤于实践，勇于创新。
3、独立按时完成规定的工作任务，不弄虚作假，不准抄袭他人内容，否则成绩以不及格计。
4、设计期间，无故缺席按旷课处理；缺席时间达四分之一以上者，其成绩按不及格处理。
5、在设计过程中，要严格要求自己，树立严肃、严密、严谨的科学态度，必须按时、按质、按量完成课程设计。
6、小组成员之间，分工明确，但要保持联系畅通，密切合作，培养良好的互相帮助和团队协作精神。
三、课程设计选题的原则
课程设计题目以选用学生相对比较熟悉的业务模型为宜，要求通过本实践性教学环节，能较好地巩固数据库的基本概念、基本原理、关系数据库的设计理论、设计方法等主要相关知识点，针对实际问题设计概念模型，并应用现有的工具完成小型数据库的设计与实现。
具体选题见附录。
四、课程设计的一般步骤
课程设计大体分五个阶段：
1、选题与搜集资料：
根据分组，选题目，在小组内进行分工，进行系统调查，搜集资料。
2、分析与设计：
根据搜集的资料，进行功能与数据分析，进行数据库、系统功能等设计。
3、程序设计：
运用掌握的语言，编写程序，实现所设计的模块功能。
（可以用SQL设计）
4、调试与测试：
自行调试程序，成员交叉测试程序，并记录测试情况。
5、验收与评分：
指导教师对每个小组的开发的系统，及每个成员开发的模块进行综合验收，结合设计报告，根据课程设计成绩的评定方法，评出成绩。
五、本课程设计内容与要求
掌握数据库的设计的每个步骤，以及提交各步骤所需图表和文档。
通过使用目前流行的DBMS，建立所设计的数据库，并在此基础上实现数据库查询、连接等操作和触发器、存储器等对象设计。
1、需求分析：
需求分析是数据库系统设计的一个重要的环节。
本阶段应该对整个应用情况作全面的、详细的调查，确定特定数据库应用环境下的设计目标，收集该应用环境下针对系统设计所需要的基础数据以及对这些数据的具体存储要求，从而确定用户的需求。
用户对数据库的需求包括：
⑴处理需求。
即用户要完成什么处理功能等。
学生在设计中应根据具体的课题要求确定系统应该实现的功能，一些基本的功能通常是必须具备的，如用户的管理与维护，基本数据的维护，灵活的信息查询等。
⑵信息需求。
即在数据库中需要存储哪些数据。
学生应该根据具体的课题，认真分析有关的要求，确定本设计的信息需求。
⑶安全性和完整性需求。
实践中这是一个需要与用户不断交流才能逐步确定的需求。
本课程设计要求学生在自己的设计中能反映出基本的安全性和完整性功能。
本阶段的设计结果（即系统需求分析）应该在课程设计报告中进行详细描述，画出系统的数据流图，写出较为详细的数据字典，作为本课程设计的验收依据之一。
2、概念结构设计：
数据库的概念设计是在需求分析的基础上，利用与用户双方都能理解的形式，设计出数据库的概念模型。
本课程设计要求学生采用E-R方法进行数据库的概念设计。
本设计阶段可分为：
（1）数据抽象。
即根据需求分析的结果，抽取出与本课程设计相关的特性。
设计局部概念模式。
运用E-R方法，设计出系统的各个局部ER模型。
（2）设计全局概念模式。
通过对局部E-R模型的操作，解决各个E-R模型关于对象定义不一致问题，以及对各个E-R模型进行合并优化等，最终形成数据库的全局概念模式。
本阶段的设计结果（局部和全局E-R图、具体数据库设计工具中概念结构设计图）应该在课程设计报告中进行详细描述，应该能够反映该设计的正确性，作为本课程设计的验收依据之一。
3、逻辑结构设计：
数据库逻辑设计的目的是将概念设计阶段设计好的E-R图转换成与具体机器上的RDBMS所支持的数据模型（如关系模型）相符合的逻辑结构。
鉴于本课程设计的具体环境要求，学生在进行数据库的逻辑结构设计时应该充分考虑特定的数据库环境（本次使用的RDBMS为：
SQLSERVER2000）。
要求学生在本阶段的设计中分两步进行：
（1）形成初始的关系模式。
将概念设计阶段产生的全局概念模式（E-R图）转换成初始的关系模式。
（2）关系模式的规范化处理。
为了减少或消除关系模式中存在的数据冗余和操作异常，根据所要求的规范级别，按照本课程所学知识，逐一分析各个关系模式是否满足规定的范式。
在课程设计报告中应该提供本设计阶段的相关内容，作为本课程设计的验收依据之一。
4、物理结构设计：
在某一数据库管理系统环境中创建数据库，根据需要也可建立相关数据视图和存储过程。
在课程设计报告中应该提供相关的内容，包括数据库及各个数据库对象的定义的SQL语句，作为本课程设计的验收依据之一。
5、数据实施和维护：
用DBMS建立数据库结构，加载数据，实现各种查询、链接应用程序，设计库中触发器、存储器等对象，并能对数据库做简单的维护操作。
6、可以采用用VB、VC、ASP、JSP等设计数据库的操作界面；也可以采用SQL语句查询结果集合的方式呈现主要的操作。
（根据教学计划，本部分采用任何一种方式呈现数据都可以）具体的数据呈现结果将作为本课程设计的验收依据之一。
7、设计小结：
总结课程设计的过程、体会及建议。
8、其他：
参考文献、致谢等。
七、课程设计及设计报告要求
A类设计要求：
（重点放在前三步）
（1）对给定的系统进行需求分析，画出系统结构图和系统功能模块图；
（2）根据需求分析结果，画出E-R图表示的概念模型，并将其转换为至少满足3NF的关系模式，设计较为合理的数据库模式；
（3）系统中应能体现对数据库的保护（数据恢复、并发控制、安全性和完整性）；
（4）自选一种图形开发工具（VB,VC,DEPHI,JAVA,C#等）设计前台应用软件，功能基本完善，系统应该有较为友好的用户界面；
B类设计要求：
（1）合理规划并设计该系统的数据库；
（2）对系统做概要设计；
（3）用T-SQL语言实现数据库系统的创建；
（4）用T-SQL语言实现数据库系统的管理，用过程（或函数）实现主要管理及功能业务操作，并设计关键操作触发器。
C类设计要求（按此要求设计者，最好成绩为良好）：
（1）按数据库设计的步骤完成各阶段设计（重点前4个阶段）；
（2）完成相关完整性定义；
（3）不需要设计前台应用软件或功能业务管理。
课程设计的设计报告是学生对本次课程设计的全面总结，应该反映每个设计阶段的设计思路和设计内容。
该设计报告，应作为整个课程设计评分的书面依据和存档材料。
设计报告一般要以固定规格的纸张（如A4）书写或打印并装订，字迹及图形要清楚，工整，规范。
内容及要求如下：
1、问题描述。
包括此问题的理论和实际两方面。
2、解决方案。
包括：
E-R模型要设计规范、合理，关系模式的设计至少要满足第三范式，数据库的设计要考虑安全性和完整性的要求。
3、解决方案中所设计的E-R模型、关系模式的描述与具体实现的说明。
4、具体的解决实例。
八、成绩评定标准
序号
报告内容
所占
比重
评分原则
不给分
及格
中等
良好
优秀
1
问题描述
5%
没有
不完整
基本正确
描述正确
描述准确
2
解决方案
10%
没有
不完整
基本可行
方案良好
很有说服力
3
解决方案中所设计的E-R模型、关系模式的描述与具体实现的说明
40%
没有
不完整
基本正确、清晰
正确，清晰
正确，清晰
4
具体的解决实例
40%
没有
不完整
基本完整
完整
有价值，并可以实际演示。
5
其他
5%
包括是否按时完成，报告格式，字迹、语言等等
重要说明：
如设计报告中同组同学或非同组同学出现雷同的报告，则所有雷同同学的本次设计成绩均取消。
九、参考资料
[1]王珊,萨师煊.数据库系统概论（第四版）.北京：
高等教育出版社，2006.05
[2]罗运模.完全掌握SQLServer2000.北京：
人民邮电出版社，2001
[3]白尚旺.PowerDesigner软件工程技术.北京：
电子工业出版社，2004
题目1：
企业员工培训管理设计与实现
具体的业务处理流程如图1所示。
请根据该业务过程示意图绘制数据流图、画出E-R图（属性按自己的理解设定，但一定要有基本信息、职称、岗位、已经培训过的课程的名称、时间、地点、成绩和教师评语，还未执行的培训计划、教员信息、教材信息、企业为该员工花费的培训费用等信息）；
再将其转换成关系模式（要求达到3NF）。
写出创建各表的SQL语句（要含主键、外部键及其它的完整性定义），并指出各表应建哪些索引信息。
图1企业员工培训管理业务处理流程
题目2：
图书进销存管理的设计与实现
主要业务描述：
一个小型书店的图书进销存的主要业务主要包括图书进货、退货、统计、销售、查询等业务处理过程。
各个业务处理过程如下：
①进货业务：
根据某种书籍的库存量及销售情况确定进货数量，根据供应商报价选择供应商。
输出一份进货单并自动修改库存量，把本次进货的信息添加到进货库中。
②退货业务：
顾客把已买的书籍退还给书店。
输出一份退货单并自动修改库存量，把本次退货的信息添加到退货库中。
③统计业务：
根据销售情况输出统计的报表。
一般内容为每月的销售总额、销售总量及排行榜等信息。
④销售业务：
输入顾客要买书籍的信息，自动显示此书的库存量，如果可以销售，打印销售单并修改库存，同时把此次销售的有关信息添加到日销售库中。
⑤查询业务：
允许用户设置条件进行进货、退货、统计、销售和库存书籍的信息查询。
设计要求：
1、请根据该业务过程示意图绘制数据流图、画出E-R图（属性按自己的理解设定，但一定要有基本信息、图书分类号、出版社、主编等信息）；
2、再将其转换成关系模式（要求达到3NF）；
3、写出创建各表的SQL语句（要含主键、外部键及其它的完整性定义），并指出各表应建哪些索引信息。
题目3：
中小型企业工资管理的设计与实现
主要业务描述：
要求设计一套中小型企业工资管理方案，其中应具有一定的人事档案管理功能。
在考虑具体中小型企业工资管理的业务处理过程中，还需要重点考虑如下业务处理过程：
（1）工资管理系统是企业进行管理的不可缺少的一部分，它是建立在人事档案系统之上的，其职能部门是财务处和会计室。
（2）通过对职工建立人事档案，根据其考勤情况以及相应的工资级别，算出其相应的工资。
为了减少输入帐目时的错误，可以根据职工的考勤、职务、部门和各种税费自动求出工资。
（3）为了便于企业领导掌握本企业的工资信息，在系统中应加入各种查询功能，包括个人信息、职工工资、本企业内某一个月或某一部门的工资情况查询，系统应能输出各类统计报表。
设计要求：
1、根据该业务过程示意图绘制数据流图、画出E-R图（属性按自己的理解设定，但一定要有员工基本信息、工资编号、发放月份、应发工资、实发工资等信息）；
2、再将其转换成关系模式（要求达到3NF）；
3、写出创建各表的SQL语句（要含主键、外部键及其它的完整性定义），并指出各表应建哪些索引信息。
题目4：
报刊订阅管理的设计与实现
主要业务描述：
设计一个报刊订阅管理功能，需要重点考虑的业务过程包括：
①基本信息：
主要录入订阅人员信息、订阅的报刊基本信息；
②订阅报刊：
已经登记的订阅人员订阅某一类或某几类报刊，计算出其金额，并可以直接给出该订阅人员需要交纳的订阅费用总计金额；
③查询处理：
按人员查询、按报刊查询、按部门查询有关订阅信息，对查询结果能进行预览和打印；
④统计处理：
按报刊统计、按人员统计、按部门统计，对统计结果能进行预览和打印。
设计要求：
1、据该业务过程示意图绘制数据流图、画出E-R图（属性按自己的理解设定，但一定要有订阅人基本信息、报刊基本信息，订阅开始日期，订阅结束日期等信息）；
2、再将其转换成关系模式（要求达到3NF）；
3、写出创建各表的SQL语句（要含主键、外部键及其它的完整性定义），并指出各表应建哪些索引信息。
题目5：
在线学习管理的设计与实现
主要业务描述：
在线学习管理具有通知与公告、网上课堂、学生提问与教师答疑、作业系统、在线交流等处理业务。
用户分为教师用户（教师用户分为普通教师或有用户管理权限的教师两种，后者只比前者多一个教师用户管理功能）和学生用户两种，分别具有自己的处理权限。
具体处理业务主要包括：
（1）通知与公告：
用于教师发布系统或课程学习的通知或公告。
可以用来通告系统的一些事件或教师通知学生应该在什么时候交作业、作业已经批改完成等事情。
（2）网上课堂：
用于提供网上教程供学生学习，可以用来提供多媒体网页教程、流媒体视频、交互式动画等教学材料。
（3）提问系统：
用于提供学生在学习中遇到问题时，向教师提问。
学生在学习的任何一个步骤中均可不打断学习过程，进行提问。
教师看到问题时，可以随时回答。
回答后的问题与答案可供全体学生随时参考。
（4）作业系统：
用于教师在教学过程中布置作业和批改作业，学生可以提交作业和查看教师批改后的作业。
学生用Word文档的形式保存并提交作业到数据库中，教师对作业每一部分的批改均以批注的形式存入批改后的作业中，可供学生随时查看以指导学生学习。
（5）在线交流：
用于学生在学习时以聊天的形式与同学之间进行实时交流。
（6）在线测试：
用于学生测试学习效果之用。
此功能链接到另外一个在线测试系统中。
（7）学习进度：
自动记录学生对教程的学习过程，用于学生自己或教师了解学生的学习进度。
设计要求：
1、该业务过程示意图绘制数据流图、画出E-R图（属性按自己的理解设定，但一定要有学生基本信息、教师基本信息，作业基本信息，作业提交时间和作业状态等信息）；
2、再将其转换成关系模式（要求达到3NF）；
3、写出创建各表的SQL语句（要含主键、外部键及其它的完整性定义），并指出各表应建哪些索引信息。
题目6：
网上选课管理的设计与实现
主要业务描述：
通过对系统需求进行分析，我们可以确定系统中有三类用户：
管理员、教师和学生。
各类用户的具体描述如下：
（1）管理员
描述：
管理员维护整个系统，包括设置选课时段，选课前学生不可登录；选课结束，学生只可查询，管理员对选课结果进行统计；查询选课情况，对学生的选课申请进行处理，进行用户管理；限制最大选课人数；排课、发布选课信息；数据备份和恢复等。
（2）教师
描述：
教师撰写教师反馈，反馈选课信息，对排课者提出反馈意见，供排课者在排课时参考使用。
查询课程基本情况、学生情况。
（3）学生
描述：
在选课系统中查询课程、教室信息，查看教师反馈，提交选课申请，撤销申请，查询选课情况，登录系统，进行个人信息修改等与选课有关的活动。
根据上面所述，对系统进行了划分，分为三个主要处理业务，即登录控制业务、排课业务和选课业务。
其中，登录是前提，排课是基础，选课是关键。
登录区分排课者（即系统管理员），教师和学生这三者的不同身份，给出不同的权限，在页面中根据身份判断其相应具有的权限，进行不同的操作。
排课主要供排课者使用，其中设定选课时间段，进行排课并检测排课冲突，发布选课信息都是选课的前提和基础。
选课业务是本系统要实现的最终目的。
选课业务主要供学生选课使用，在这里可以进行与选课有关的活动，包括课程浏览查询、选课、退选课程。
设计要求：
1、业务过程示意图绘制数据流图、画出E-R图（属性按自己的理解设定，但一定要有学生基本信息、教师基本信息，管理员基本信息，选课科目时间和选课状态等信息）；
2、再将其转换成关系模式（要求达到3NF）；
3、写出创建各表的SQL语句（要含主键、外部键及其它的完整性定义），并指出各表应建哪些索引信息。
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