Разработка базы данных "Учебный план"

Размещено на http://www.allbest.ru/

НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ СОЦИАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ»

Факультет информационных систем и технологий

кафедра прикладной информатики и математики

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему «Разработка базы данных «Учебный план»»

по дисциплине «Базы данных»

Выполнила:

Тихонова Мария Григорьевна

студентка 2-го курса

Руководитель работы:

доцент кафедры ПИиМ, кт.н.,

Ткачук Р. В.

Ставрополь, 2014 г.



Содержание

Введение

1. Общие положения

1.1 Выбор темы, анализ потребности разработки базы данных

1.2.Выбор СУБД, отвечающей поставленным задачам и требованиям

1.3.Постановка задач проектирования

2. Разработка базы данных «Учебный план»

2.1 Построение таблиц

2.2 Построение схемы данных

2.3 Построение инфологической модели и ER-модели базы данных

2.4 Построение даталогической модели

3. Разработка пользовательского интерфейса базы данных

3.1 Формы

3.2 Запросы

3.3 Отчёты

Заключение

Список использованных источников



Введение

Автоматизированные банки данных уже давно стали неотъемлемой частью практически всех компьютерных систем управления на любом уровне - от отрасли до отдельного предприятия.

База данных - совокупность данных, предназначенных для машин обработки и хранения, которые могут использоваться одним или несколькими пользователями. В зависимости от моделей БД могут быть иерархическими, сетевыми и реляционными. С БД связано такое понятие как СУБД.

СУБД (система управления базами данных) - это программа, которая управляет данными, осуществляет хранение, поиск, извлечение, редактирование информации, хранимой в БД. СУБД также бывают иерархическими, сетевыми и реляционными.

Проектирование и создание баз данных (БД) до сих пор остается, за редким исключением, не технической задачей, а творческим процессом, который скорее сродни искусству, нежели науке. Это утверждение может показаться несколько странным: ведь разработка и исследование баз данных ведутся более 30 лет. Однако как мне кажется, такой парадокс вполне объясним. За прошедшие годы неизмеримо вырос уровень потребительских качеств систем управления базами данных (СУБД): разнообразие поддерживаемых функций, удобный для пользователя интерфейс, сопряжение с программными продуктами - в частности, с другими СУБД, возможности для работы в сети и т.д.

Но изменения почти не коснулись того, что раньше называлось логическими структурами баз данных. Это формы, в которых пользователь представляет и хранит свою информацию в БД. А ведь именно от них в немалой степени зависит удобство работы пользователя с базой данных: формулировка запроса, простота поиска данных, форма выдачи итоговой информации и другие операции. В современных БД могут использоваться более или менее удачные структуры, но почти никогда мы не найдем обоснованного ответа на вопрос, почему для конкретной базы данных была выбрана именно такая форма.

Однако к настоящему времени накоплен значительный опыт проектирования банков данных, предназначенных для управления производством. Это позволяет сделать процесс создания БД значительно более формализованным. (Правда, поле для субъективных решений, а значит, и для индивидуального творчества, все равно остается, но его можно существенно сузить.)

Итак, речь идет об информации, которая формируется и накапливается в компьютерных банках данных. В условиях реальной производственной деятельности это понятие употребляется в двух различных значениях:

1) информация, прежде хранившаяся на бумажных носителях и внесенная в новый банк данных, который создавался на основе какой-либо СУБД. Сюда же следует отнести и сведения, связанные с текущим производственным процессом. Они вводятся в банк данных в реальном масштабе времени;

2) банк данных, который был создан ранее и используется до сих пор.

Постепенно разница между двумя названными типами данных стирается. С одной стороны, неизбежно появляется новая информация, которую надо структурировать и организовать в банке данных, и создаются новые СУБД, более удобные, чем прежние. С другой стороны, ранее накопленные сведения продолжают храниться в банке данных, который наверняка никто никогда не будет перестраивать. Обычно самое простое решение проблемы - конвертировать старые данные в новую СУБД, объединяя информационные массивы и решая возникающие при этом проблемы. В результате возникает новый банк данных, куда входят разные БД.



1. Общие положения

Банк данных (БнД) является современной формой организации хранения и доступа к информации. «Банк данных - это система специальным образом организованных данных (баз данных), программных, технических, языковых, организационно-методических средств, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных».

Ядром БнД является база данных. База данных - это поименованная совокупность взаимосвязанных данных, находящихся под управлением СУБД.

Центральной компонентой банка данных является база данных, и большинство классификационных признаков относятся именно к ней. По форме представления информации различают визуальные - и аудио системы, а также системы мультимедиа. Эта классификация показывает, в каком виде информация храниться в БД и выдается из баз данных пользователям: в виде изображения, звука или имеется возможность использования разных форм отображения информации. Понятие «изображение» здесь используется в широком смысле: это может быть символьный текст, неподвижное графическое изображение (рисунки, чертежи и т.п.), фотографии, географические карты, движущие изображения. Классификация способов представления информации являет собой самостоятельную проблему и здесь не рассматривается.

По характеру организации данных БД могут быть разделены на неструктурированные, частично структурированные и структурированные. Этот классификационный признак относится к информации, представленной в символьном виде. К неструктурированным БД могут быть отнесены базы, организованные в виде семантических сетей. Частично структурированными можно считать базы данных в виде обычного текста или гипертекстовые системы. Структурированные БД требуют предварительного проектирования и описания структуры БД. Только после этого базы данных такого типа могут быть заполнены данными.

Структурированные БД, в свою очередь, по типу используемой модели делятся на иерархические, сетевые, реляционные, смешанные и мультимодельные.

Перед тем, как приступить к непосредственному созданию базы данных, был проведён детальный анализ данной сферы, в процессе которого, были выделены следующие проблемы:

-Выбор темы, анализ потребности в определённой базе данных.

-Постановка задач, построение инфологической модели базы данных.

-Выбор СУБД, отвечающей поставленным задачам и требованиям.

- Даталогическое проектирование.

1.1 Выбор темы, анализ потребности разработки базы данных

В качестве объекта исследования, был выбран учебный план высшего учебного заведения.

Избранный вид базы данных позволит автоматизировать процесс составления учебного плана в высшем учебном заведении, что позволит увеличить производительность обучающего процесса, а так же улучшить внутренние коммуникации организации.

Учебный план является основным документом, данные которого являются основой для всех последующих, поэтому к созданию Учебного Плана необходимо подходить с особой тщательностью. Необходимо помнить, что при автоматизированном методе создания документов планирования, создание бумажной версии Учебного Плана не является главной целью, так как бумажный УП является лишь удобной формой отображения реального учебного плана, хранящегося в базе данных компьютера и являющегося основой для прочих расчетов. Именно поэтому, любые изменения в Учебный План должны вноситься в следующем порядке: изменения вносятся в компьютер, после чего делается полная распечатка Учебного Плана.

1.2 Выбор СУБД, отвечающей поставленным задачам и требованиям

Выбор системы управления баз данных (СУБД) представляет собой сложную многопараметрическую задачу и является одним из важных этапов при разработке приложений баз данных. Выбранный программный продукт должен удовлетворять как текущим, так и будущим потребностям предприятия, при этом следует учитывать финансовые затраты на приобретение необходимого оборудования, самой системы, разработку необходимого программного обеспечения на ее основе, а также обучение персонала. Кроме того, необходимо убедиться, что новая СУБД способна принести предприятию реальные выгоды.

Очевидно, наиболее простой подход при выборе СУБД основан на оценке того, в какой мере существующие системы удовлетворяют основным требованиям создаваемого проекта информационной системы. Более сложным и дорогостоящим вариантом является создание испытательного проекта на основе нескольких СУБД и последующий выбор наиболее подходящего из кандидатов. Но и в этом случае необходимо ограничивать круг возможных систем, опираясь на некие критерии отбора. Вообще говоря, перечень требований к СУБД, используемых при анализе той или иной информационной системы, может изменяться в зависимости от поставленных целей. Тем не менее можно выделить несколько групп критериев:

- Моделирование данных

- Особенности архитектуры и функциональные возможности

- Контроль работы системы

- Особенности разработки приложений

- Производительность

- Надежность

- Требования к рабочей среде

- Смешанные критерии

Даже если просто отмечать насколько хороши или плохи выделенные параметры в случае каждой конкретной СУБД, то сравнение уже двух различных систем является трудоемкой задачей. Тем не менее, четкий и глубокий сравнительный анализ на основании вышеперечисленных критериев в любом случае поможет рационально выбрать подходящую систему для конкретного проекта, и затраченные усилия не будут напрасными. Перечень критериев поможет осознать масштабность задачи и выполнить ее адекватную постановку.

Свою курсовую работу я делала в программной среде Microsoft Access из пакета Microsoft Office XP.

Microsoft Access - это интерактивная, реляционная СУБД для операционной системы Windows. Она предназначена для хранения и поиска данных, представления информации в удобном виде и автоматизации часто повторяющейся операции (ведение счетов, учет товара, планирование…) С помощью Access можно разрабатывать удобные формы ввода данных, а также осуществлять обработку данных и выдачу сложных отчетов. Объектом обработки Access является файл БД, имеющий произвольное имя и расширение.mdb. В это файл входят основные объекты Access: таблицы, формы, запросы, отчеты, макросы, модули. В состав СУБД входят конструкторы таблиц, форм, запросов и отчетов. Эту систему можно рассматривать как среду разработки приложений. Используя макросы и модули для автоматизации решения задач можно создавать ориентированные на пользователя приложения. Access также предоставляет пользователю механизмы работы с базами различных форматов. Мощность и доступность Access делает эту систему лучшей СУБД.

Данная СУБД предоставляет разработчику все необходимые функции, а именно:

-Ввод, просмотр, редактирование данных на основе форм с максимальным использованием средств автоматизации (выбор значений из списков).

-Стандартные операции навигации и обслуживания базы данных.

-Получение сводных данных и выборок на основании запросов, отражающих показатели учебного процесса.

-Печать отчётов для документирования различных данных.

-Дизайн интерфейса, форм и выходных документов должны иметь фирменный стиль и цветовое оформление.

1.3 Постановка задач проектирования

Проектируемая база данных должна являться независимой автоматизированной системой, с возможностью автономизации данных в собственных внутренних ресурсах, а так же иметь возможность воспроизводить информацию в удобном для пользователей виде, как в виртуальном, так и в бумажном видах.

Так же база данных должна обладать высокой производительностью, что исключает избыточные связи данных.

Помимо этого, необходим уникальный пользовательский интерфейс, который максимизирует удобство доступа к базе данных, а так же производительность при работе с ней обычных пользователей.



2. Разработка базы данных «Учебный план»

Создавая базу данных, мы стремимся упорядочить информацию по различным признакам для того, чтобы потом извлекать из нее необходимые нам данные в любом сочетании. Сделать это возможно, только если данные структурированы. Структурирование - это набор соглашений о способах представления данных. Понятно, что структурировать информацию можно по-разному. В зависимости от структуры различают иерархическую, сетевую, реляционную, объектно-ориентированную и гибридную модели баз данных. Самой популярной на сегодняшний день является реляционная структура.

2.1 Построение таблиц

Таблицы - это объект БД, предназначенный для хранения данных в виде записей (строк) и полей (столбцов), в которых хранится информация, составляющая содержание БД. Это базовый объект Access, все остальные объекты являются производными и создаются на базе ранее подготовленной таблицы. Каждая запись в таблице БД должна иметь первичный ключ, т.е. идентификатор (или адрес), значение которого однозначно определяет ту или иную запись. Ключ может состоять из одного или нескольких полей. Первичный ключ должен обладать двумя свойствами:

Однозначная идентификация записи: запись должна однозначно определяться значением ключа;

Отсутствие избыточности: никакое поле нельзя удалить из ключа, не нарушая при этом свойства однозначной идентификации.

Каждое значение первичного ключа в пределах таблицы должно быть уникальным. В противном случае невозможно отличить одну запись от другой. Таким образом, указание первичного ключа - это и есть единственный способ отличить один экземпляр объекта от другого. В данной работе использовались индексированные поля, поскольку при этом MSAccess работает наиболее эффективно.

Всего базе 3 таблицы. Все таблицы созданы с помощью конструктора.

В таблице "Предметы" хранится информация о предметах. В этой таблице задано 1ключевое поле. Таблица состоит из 3 полей, которые различаются по типам данных, которые в них можно внести. Ключевое поле - "Код предмета".

Рисунок 2.1-Создание таблицы "предметы"



Рисунок 2.2-Таблица "Предметы"

А в таблице "Преподаватели" находятся такие поля, как "№ преподавателя" (с типом данных "счетчик"), "Фамилия", "Имя", "Категория" (с типом данных "текстовый") и поле "Дата рождения"( с типом данных "дата/время"). Эта таблица была создана, чтобы записать в базе информацию о всех преподавателях высшего учебного заведения, а так же для статистической систематизации таковых. Ключевое поле - "№ преподавателя".



Рисунок 2.3-Создание таблицы "Преподаватели"

Рисунок 2.4-Таблица "Преподаватели"



А таблица "Учебный план" - является сводной. В ней хранится информация о всех группах образовательного учреждения, а так же, информация о том, какие преподаватели и какие предметы будут преподаваться у оных. В данной таблице представлены следующие поля: "Код" (с типом данных "счётчик"), "Группа" ( с типом данных "текстовый") и поля "Предмет", "Преподаватель" (с типом данных "Числовой"),которые, в последствии, станут зависимыми полями. Ключевое поле - "Код".

Рисунок 2.5-Создание таблицы "Учебный план"



Рисунок 2.6- Таблица "Учебный план"

2.2 Построение схемы данных

Такой механизм, как первичный ключ таблицы, помимо однозначной идентификации записи позволяет реализовать связи между таблицами. Благодаря связям, данные из одной таблицы становятся доступны другой. Когда база данных включает в себя много таблиц, работа в такой системе становится более эффективной, упрощается ввод данных, снижается вероятность ошибок; поддерживать такую систему значительно проще. Связи устанавливаются за счет того, что в разных таблицах присутствуют поля с одинаковыми значениями. При этом не обязательно, чтобы эти поля имели одинаковые имена, достаточно одинаковое соответствие значений. Для одной из таблиц таким полем является первичный ключ, а для второй таблицы это поле - внешний ключ. Согласовав значения первичного и внешнего ключей можно связать таблицы между собой. Существуют связи: один - ко многим, один - к одному, многие - ко многим. На схеме данных ключевые поля отмечено значком ключа.

Рисунок 2.7-Схема данных

В данном разделе мною была создана непосредственно сама база данных. Которую я заполнила контентом и систематизировала, при помощи связей и ключевых полей.

Благодаря проделанной работе, я научилась работать с электронными таблицами баз данных MicrosoftAccess, усвоила некоторые профессиональные термины, а так же научилась использовать ключевые поля.

2.3 Построение инфологической модели и ER-модели базы данных

Инфологическая модель базы данных выглядит следующим образом:



Рисунок 2.8- Инфологическая модель базы данных

2.4 Даталогическое проектирование

Даталогическая модель базы данных является моделью логического уровня и строится для конкретной СУБД, в среде, в которой проектируется база данных, в данном случае это СУБД Access. При даталогическом моделировании необходимо спроектировать структуру таблиц с учетом требований к реляционным моделям в среде СУБД Access.

Обычно исходная реляционная модель формируется из ER-модели путем преобразования классов объектов и процессов в самостоятельные отношения - таблицы.

В результате моделирования мною получена модель следующего вида:



Рисунок 2.9-Даталогическая модель



3. Пользовательский интерфейс базы данных

Готовые таблицы базы данных могут использоваться в наглядном виде, так как их видит разработчик. А так, как помимо разработчика доступ к базе будут иметь простые пользователи, не сведущие в основах обслуживания баз данных, необходимо так же проработать и создать пользовательский интерфейс, который должен отвечать следующим требованиям:

-Функциональность. Пользовательские формы, запросы и отчеты должны предоставлять весь необходимый функционал и набор инструментов, который необходим пользователям базы данных.

- Работоспособность. Способность Пользовательской формы, запроса, отчета выполнять необходимые операции, а так же способность базы данных обрабатывать и предотвращать ошибки, возникающие при работе с ней пользователей.

-Производительность. Способность пользовательского интерфейса предоставить пользователю нужные данные, в таком виде, чтобы не замедлять рабочий процесс.

-Дружелюбность. Способность обеспечения легкого, интуитивного взаимодействия пользователя и базы данных.

-Индивидуальность. Уникальное оформление, позволит создать интерфейс подходящий организации, для которой ведется разработка базы данных.

3.1 Формы

Пользовательская форма позволяет отражать данные на экране в виде входного (первичного) документа. С помощью форм удобно вводить в таблицы данные входных документов, просматривать или редактировать записи таблиц. Формы создаются после того, как разработаны таблицы и схемы данных. Всего в базе 1 форма и несколько побочных. Все формы созданы с помощью конструктора.

В главной форме "Учебный план" выводятся сведения о преподавателях, а так же о предметах и группах, которые они будут вести.

Рисунок 3.1-Создание формы "Учебный план"

Рисунок 3.2-Форма "Учебный план"



В данной форме пользователю предоставлена возможность добавлять, редактировать и удалять данные по своему усмотрению, а так же возможность сделать некоторые запросы и распечатать отчет.

3.2 Запросы

Запросы можно представить себе, как точку зрения на данные, включенные в таблицу. Запросы служат для фильтрации набора данных, позволяют выбрать информацию, соответствующую определенным критериям. Результатом работы запроса является временная таблица, в которую включены блоки данных из основной таблицы. При каждом выполнении запроса он строится на основе новых табличных данных.

Access дает большие возможности при проектировании запросов:

-выбор полей;

-выбор записей;

-сортировка;

-запрашивание данных их нескольких таблиц;

-выполнение вычислений;

-и др.

При создании запросов я пользовалась конструктором.

На следующем рисунке представлен все запрос, созданный базе данных. Он позволяет пользователю получить быстрый доступ к определённому блоку данных.



Рисунок 3.3-Создание запроса "преподаватели"

Рисунок 3.4-Запрос "Преподаватели"

база данные таблица интерфейс



3.3 Отчеты

Отчеты - это информация, оформленная в соответствии с необходимыми спецификациями. Они являются особой формой представления данных. Отчет позволяет использовать и распространять полученную информацию из БД, выводить ее на печать. При оформлении отчетов можно использовать различные элементы управления (графики, диаграммы, рисунки, фон…) Отчеты являются эффективным средством для распечатки информации регулярного использования. Создавать отчеты можно, используя мастер или конструктор. Автоотчет позволяет быстро создавать более простые отчеты. Он бывает двух видов: в столбец и ленточный. Ленточный отчет размещает записи в отдельную строку, а поля в отдельные столбцы. Его удобно применять при большом числе записей и малом количестве полей. Отчет в столбец удобен в том случае, когда мало записей и много полей. Когда необходимо создавать сложные, многоуровневые отчеты, нельзя использовать автоотчет. В данном случае чаще всего применяется мастер. В отчетах также можно создавать поля с итоговыми вычислениями. При этом могут использоваться различные функции и построитель выражений. Как правило, для формирования отчета создают запрос, в котором собирают данные из разных таблиц, с включением вычисляемых полей, группировкой, условиями отбора. Далее по общим правилам MSAccess, на базе такого запроса проектирует отчет.

В данном отчете представлена информация по состоянию учебного плана на данный момент. Здесь предоставлена информация об определённых группах, в которых определённые преподаватели ведут определённые предметы именно сегодня. А также присутствует 2 вычисляемых поля "сегодняшняя дата " и "нумерация страниц".



Рисунок 3.5-Создание отчета "учебный план"

Рисунок 3.6-Отчёт "Учебный план"



Заключение

В процессе создания своей базы данных я освоила большинство приемов работы с СУБД MSAccess. Я научилась создавать таблицы, запросы, формы и отчеты. Кроме того я ознакомилась с основными понятиями, используемыми при создании баз данных. Я узнала, что такое поля, строки, ключи, связи и т. п.



Список используемой литературы

1. "Access 2000. Проектирование баз данных". Дубнов П.Ю.

2. "Основы работы с СУБД ACCESS". В.В. Мокшина, Т.А. Безрутченко

3. " Базы данных ". Кузин А.В., Левонисова С.В.

4. "Базы данных. Учебник для высших учебных заведений". Хомоненко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г.

5. Лекции по базам данных

6. www.windowsfaq.ru

7. www.lessons-tva.info

8. www.metod-kopilka.ru

9. www.mstu.edu.ru

10. www.sibe.ru

Размещено на Allbest.ru

...