Создание базы данных "Учебно–методическая работа кафедры"

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Выбор данной предметной области обусловлен личным интересом и возможностью распространения базы данных среди специалистов и интересующихся.

Access - это система управления базами данных. Под системой понимается программа, которая не только позволяет хранить большие массивы данных, но и обрабатывать их, представляя в удобном для пользователя виде.

Система управления базами данных предоставляет возможность контролировать задание структуры и описание своих данных, работу с ними и организация коллективного пользования этой информацией. СУБД также существенно увеличивает возможности и облегчает каталогизацию и ведение больших объемов хранящейся в многочисленных таблицах информации. СУБД включает в себя три основных типа функций: определение (задание структуры и описание) данных, обработка данных и управление данными. Все эти функциональные возможности в полной мере реализованы в Microsoft Acсess. В практике, как правило, необходимо решать и задачи с использованием электронных таблиц и текстовых процессоров. В итоге пользователя приходится комбинировать программные продукты для получения необходимого результата. В этом смысле все существенно упростят возможности, предоставляемые Microsoft Access.

Используя MS Access можно создавать удобные формы для ввода и просмотра данных, выполнять необходимые вычисления, составлять различной сложности отчеты. В СУБД MS Access обладает мощным набором сервисных средств, облегчающих работу пользователя. Мастера помогают создавать таблицы, запросы, формы, отчеты из имеющихся заготовок.

Для закрепления полученных знаний, и получения практических навыков во второй части своей курсовой мы попробуем создать базу данных, и провести ряд операций с помощью СУБД Access. Мы рассматриваю такие операции, как определение связей между таблицами, создание однотабличного запроса, на выборку, разработка форм.

Объект исследования - возможности СУБД Access используемые при создании базы данных. Предмет исследования - базы данных институт “Учебно-методическая работа кафедры”.

Цель - теоретически рассмотреть возможности СУБД Access для построения методической базы данных, разработать базу данных “Учебно-методическая работа кафедры”.

Пример задачи курсовой работы состоят в следующем:

- реализовать базу данных;

- реализовать пользовательский интерфейс;

- составить отчеты.

1. Основная часть

1.1 Основные понятия баз данных

"База данных (БД) - совокупность взаимосвязанных, хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений. Это утверждение легко пояснить, если, например, рассмотреть базу данных крупного банка. В ней есть все необходимые сведения о клиентах, об их адресах, кредитной истории, состояние расчетных счетов, финансовых операциях и т.д. Доступ к этой базе данных имеется у достаточно большого количества сотрудников банка, но среди них вряд ли найдется такое лицо, которое имеет доступ ко всей базе полностью и при этом способно единолично вносить в нее произвольные изменения. Кроме данных, база содержит методы и средства, позволяющие каждому из сотрудников оперировать только с теми данными, которые входят в его компетенцию. В результате взаимодействия данных, содержащихся в базе, с методами, доступными конкретным сотрудникам, образуется информация, которую они потребляют и на основании которой в пределах собственной компетенции производят ввод и редактирование данных. Обычно базы данных представляются в виде совокупности взаимосвязанных файлов или таблиц, предназначенных для решения конкретной задачи". База данных (БД) файл, в котором обычно хранятся данные для одной конкретной прикладной задачи.

В настоящее время наибольшее распространение получили реляционные базы данных. Картотеками пользовались до появления электронных баз данных. Сетевые и иерахические базы данных считаются устаревшими, обьектно - ориентированные не стандартизированы и не получили ширикого распространения. Некоторое возрождение получили иерархические базы данных в связи с появлением и распространением XML.

Создание базы данных, ее поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляется централизованно с помощью специального программного инструментария - системы управления базами данных.

Система управления базами данных (СУБД) - это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации. Концептуальная модель БД описывает сущности, их свойства и связи между ними.

Реляционная база данных - база данных, основанная на реляционной модели. Слово "реляционный" происходит от английского "relation" (отношение). Для работы с реляционными БД применяют реляционные СУБД.

Обьектно-ориентированная база данных - база данных, в который данные оформлены в виде моделей объектов, включающих прикладные программы, которые управляются внешними событиями СУБД - система управления базами данных.

СУБД представляет полный контроль над процессом определения данных, их обработкой и совместным использованием.

Таблица - основной объект БД хранилище информации. Каждая таблица включает информацию об объектах определенного типа, например о товарах, поставщиках, клиентах и т.д. Таблица состоит из полей (столбцов) и записей (строк). Каждое поле имеет свое имя и содержит отдельный элемент информации. Например: поле АДРЕС в таблице КЛИЕНТЫ содержит адрес клиента, после ФАМИЛИЯ содержит фамилию и т. д. Для каждого поля необходимо указывать его имя, тип данных, размер. От типа и размера поля зависит скорость доступа к БД и объем файла.

Запись в таблице - строка, содержащая в себе полный набор данных об описываемом объекта. Каждая запись таблицы КЛИЕНТЫ содержит полный набор сведений о клиентах: название фирмы, контактную персону, адрес, телефон и т.д.

Ключевое поле значение которого служит для однозначного определения записи в таблице. Ключ - одно или несколько ключевых полей, позволяющих идентифицировать записи таблицы или организовывать связи между таблицами. Схема данных - графическое представление связей между таблицами.

Запрос - средство, при помощи которого данные, отобранные из одной или нескольких таблиц в соответствии с некоторым критерием выбора, представляются в виде промежуточный, виртуальный таблицы, доступной для дальнейшей обработки. В отличии от таблиц великолепно справляются с различными вычислениями.

Форма - специального вида диалоговое окно, предназначенное в основном для ввода данных и отображения их на экране. Форма строится на основе таблицы, запроса или взаимосвязанных таблиц. При помощи одной формы возможно занесение данных в несколько таблиц.

Отчет - средство, позволяющее получать данные из одной или нескольких таблиц для вывода и печать.

Макрос - объект БД, позволяющий автоматизировать ряд задач без применения традиционного языка программирования.

Модуль - представляет собой программу на встроенном языке программирования VBA (Visual Basic for Application). Обладает гораздо большими возможностями при автоматизации задач по сравнению с макросами но требует владения основами программирования.

Приложение - сгруппирование по функциональному признаку формы и отчеты для эффективной работы пользователя. Позволяет пользователя при решении задач затрачивать меньше усилий, чем при работе с разрозненными объектам.

1.2 Классификация СУБД

По типу управляемой базы данных СУБД разделяются на: сетевые, иерархические, реляционные, обьектно-реляционные, обьектно-ориентированные.

По архитектуре организации хранения данных: локальные СУБД (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере), распределенные СУБД (части СУБД могут размещаться на двух и более компьютерах).

По способу доступа к БД: файл - серверные, клиент - серверные, встраиваемые. В файл - серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл - сервера. Ядро СУБД располагается на каждом клиентском компьютере. Доступ к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на ЦП сервера, а недостатком - высокая загрузка локальной сети. На данный момент файл - серверные СУБД считаются устаревшими. Примеры: Microsoft Access, Borland Paradox.

Клиент-серверные. Такие СУБД состоят из клиентской части ( которая входит в состав прикладной программы) и сервера. Клиент - серверные СУБД, в отличие от файл - серверных, обеспечивают разграничение доступа между пользователями и мало загружают сеть и клиентские машины. Сервер является внешней по отношению к клиенту программой, и по надобности его можно заменить другим. Недостаток клиент - серверных СУБД в самом факте существования сервера (что плохо для локальных программ - в них удобнее встраиваемые СУБД) и больших вычислительных ресурсах, потребляемых сервером. Примеры: Firebrid, Interbase, MS SQL Server, Sybase, Oracle, PostgreSQL, MySQL.

Встраиваемая СУБД - библиотека, которая позволяет унифицированным образом хранить большие объёмы данных на локальной машине. Доступ к данным может происходить через SQL либо через особые функции СУБД. Встраиваемые СУБД быстрее обычных клиент - серверных и не требуют установки сервера, поэтому востребованы в локальном ПО, которое имеет дело с большими объёмами данных (например, геоинформационные системы). Примеры: OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, один из вариантов Firebird, один из вариантов MySQL, Sav Zigzag.

1.3 Определения и понятия

В настоящее время наибольшее распространение получили реляционные базы данных. Картотеками пользовались до появления электронных баз данных. Сетевые иерархические базы данных считаются устаревшими, обьектно-ориентированные пока никак не стандартизированы и не получили широкого распространения. Некоторое возрождение получили иерархические базы данных в связи с появлением и распространением XML.

Реляционная база данных - база данных, основанная на реляционной модели. Слово "реляционный" происходит от английского "relation" (отношение). Для работы с реляционными БД применяют реляционные СУБД.

Объектно-ориентированная база данных - база данных, в которой данные оформлены в виде моделей объектов, включающих прикладные программы, которые управляются внешними событиями

1.4 Схема данных

В СУБД Access процесс создания реляционной базы данных включает создание схемы данных. Схема данных наглядно отображает таблицы и связи между ними, а также обеспечивает использование связей при обработке данных. В схеме данных устанавливаются параметры обеспечения целостности связей в базе данных. Таким образом, осуществляется неразрывная связь внемашинного проектирования базы данных с этапом ее создания с помощью СУБД. В схеме данных, построенной по нормализованной модели данных предметной области, могут быть установлены одно - однозначные и одно - многозначные связи. Для таких связей обеспечивается поддержание целостности взаимосвязанных данных, при которой не допускается наличии в базе данных подчиненной записи без связанной с ней главной, при первоначальной загрузке базы данных и ее корректировках. Связи, определенные в схеме данных, используются автоматически при разработке многотабличных форм, запросов, отчетов, существенно упрощая процесс их конструирования.

Взаимосвязи таблиц. При создании в Access схемы данных в ней определяются и запоминаются связей между таблицами. Это позволяет системе автоматически использовать связи, один раз определенные в схеме данных, при создании форм, запросов, отчетов на основе взаимосвязанных таблиц, а пользователь освобождается от необходимости указывать эти связи при конструировании этих объектов. Схема данных базы графически отображается в своем окне, где таблицы представлены списками полей, а связи - линиями между полями разных таблиц. При построении схемы данных Access автоматически определяет по выбранному полю связи тип отношения между таблицами. Если поле, по которому нужно установить связь, является уникальным ключом как в одной таблице, так и в другой, Access выявляет отношение один - к - одному. Если поле связи является уникальным ключом в одной таблице (главной таблицы связи), а в другой таблице (подчиненной таблице связи) является не ключевым или входит в составной ключ, то есть значения его могут повторяться, Access выявляет отношение один - ко - многим между записями главной таблицы к подчиненной. В этом случае можно задать автоматическое поддержание целостности связей. Однако если рассматривать взаимосвязь таблиц с двух сторон, становится очевидным, что ни одна из таблиц не может быть главной и для их связывания необходима третья таблица.

Связи - объединения. Между двумя таблицами может быть установлена связь - объединение по некоторому полю связи. Для связей - объединения может быть выбран один из трех способов объединения записей:

Способ 1 - объединение только тех записей, в которых связанные поля обеих таблиц совпадают (производится по умолчанию);

Способ 2 - объединение тех записей, в которых связанные поля обеих таблиц совпадают, а также объединение всех записей из первой таблицы, для которых нет связанных во второй, с пустой записью второй таблицы;

Способ 3 -объединение тех записей, в которых связанные поля обеих таблиц совпадают, а также объединение всех записей из второй таблицы, для которых нет связанных в первой, с пустой записью первой таблицы.

Такой тип связи может определен, если связь характеризуется отношением 1:1 или 1:М, а также если тип отношения не может быть определен системой, то есть не выполняются условия для этих отношений. Например, при выборе в главной таблице в качестве поля связи не ключевого поля и поля, входящего в составной ключ Access сообщает, что тип отношения не может быть определен. В этом случае между таблицами возможно установление только связи - объединения. Связь - объединение обеспечивает объединение записей таблиц, имеющих одинаковые значения в поле связи.

Возможны связи на основе отношений:

- один - к - одному;

- один - ко - многим;

- многие - ко - многим.

1.5 Объекты Access

СУБД Access работает со следующими объектами: таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы, модули. Таблица - множество строк, являющихся двухмерным представлением информации.

Запрос - программа на языке запросов QBE (запросы по образцу) или SQL (язык структурированных запросов), предназначена для извлечения данных из таблицы по признакам.

Форма - визуальный шаблон, упорядочивающий представляемые данные, что позволяет их лучше организовывать и просматривать на экране дисплея.

Отчет - визуальный шаблон, предназначенный для вывода табличных данных в указанном формате на принтер.

Модуль - программа на языке программирования Visual Basic для реализации нестандартных процедур при создании приложений.

Макрос - последовательность макрокоманд машинных процедур, которые заменяют определенную ручную последовательность операций, производящихся при работе в приложении.

1.6 Виды моделей данных

Организация данных рассматривается с позиций той или иной модели данных. Модель данных является ядром любой базы данных. С помощью модели данных могут быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между ними.

Модель данных - совокупность структур данных, ограничений целостности и операций манипулирования данными. Модели используются для представления данных в информационных системах.

Различают три типа моделей данных, которые имеют множества допустимых информационных конструкций:

- иерархическая;

- сетевая;

- реляционная

Иерархическая модель данных.

Иерархическая структура представляет совокупность элементов, связанных между собой по определенным правилам. Объекты, связанные иерархическими отношениями, образуют ориентированный граф (перевернутое дерево), вид которого представлен на рисунке:

В сетевой структуре при тех же основных понятиях (уровень, узел, связь) каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.

Понятие реляционный (англ. relation - отношение) связано с разработками известного американского специалиста в области систем баз данных Е. Кодда.

Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

- каждый элемент таблицы - один элемент данных;

- все столбцы в таблице однородные, т.е. все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т.д.) и длину;

- каждый столбец имеет уникальное имя (заголовки столбцов являются названиями полей в записях);

- одинаковые строки в таблице отсутствуют;

порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

2. Специальная часть

2.1 Описание предметной области

Базы данных - это один или несколько файлов данных, предназначенных для хранения, изменения и обработки больших объемов взаимосвязанной информации.

При разработке базы данных использовалась информации о преподавателях и студентах, их деятельности. На основе этих данных нами были сделаны следующие таблицы:

1. Визитная карточка преподавателя.

2. Визитная карточка студента.

3. Выставки, конкурсы, конференции преподавателей.

4. Выставки, конкурсы, конференции студентов.

5. Состояние учебно-методического комплекса.

В таблицах отображено, в каких выставках, конкурсах и конференциях принимали участие преподаватели и студенты. База данных нацелено на то, чтобы вести учет о проделанной в института учебно-методическая работа кафедры.

Рисунок 1. Таблица «Преподаватель»

2.2 Запросы

В нашей БД используется 2 вида запросов: на выборку и на добавление. Запросы на выборку осуществляются следующим образом: при открытии окна запроса появляется диалоговое окно, в котором следует вписать фамилию преподавателя или студента. После того как вы его впишите и подтвердите свое решение, запрос, в зависимости от его назначения, выдаст вам данные о преподавателях, студентах и их деятельности.

Рисунок 2. «Значение параметра»

А еще в нашей базе существует запрос на добавление в БД. При его запуске СУБД Access спрашивает запрашивает подтверждение записи в БД.

Рисунок 3. «Запросы добавление конкурса преподавателей»

Рисунок 4. Окно «изменению данных таблицы»

2.3 Формы

В нашей БД используются формы, созданные на основе запросов на выборку и обычные формы, имеющие связанные и подчиненные формы, а также ввели в базу кнопочную форму.

Рисунок 5. Внешний вид формы «Список студентов»

Рисунок 6. Внешний вид формы «Выставки конкурсы преподавателей»

2.4 Отчеты

В базе также используются отчеты о положении преподавателей и студентов.

Рисунок 7. Внешний вид формы «Визитная карточка»

Рисунок 8. Внешний вид формы «Список студентов»

2.5 Макросы

В БД мы использовали макросы, чтобы запросы на добавление можно было отобразить в главной кнопочной форме.

Рисунок 8. Внешний вид формы «Макросы»

2.6 Выбор СУБД

Заданием курсовой работы является создание базы данных при помощи любой СУБД и разработка собственного приложения для работы с этой базой данных.

Группа реляционных СУБД представлена на рынке программных продуктов очень широко. Это, например, такие системы, как Paradox, Clarion, dBASE, FoxBASE, FoxPro, Delphi XE, Delphi 7, Clipper, Access. Важнейшей характеристикой любой СУБД является используемый в ней тип транслятора (интерпретатор или компилятор). Программы, написанные для системы-интерпретатора, используются лишь в присутствии самой системы. В настоящее время скорость работы таких программ не уступает скорости программ, сгенерированных компилятором. Бесспорным преимуществом интерпретаторов для программистов является удобство в разработке и отладке программных продуктов, а также при освоении языка. Из вышеперечисленных СУБД dBASE, Delphi, Access являются интерпретаторами, а Clipper - компилятором. В пакетах Delphi и FoxPro имеется компилятор, позволяющий при желании сформировать EXE-файлы готовых программ. Недостатком систем-компиляторов являются большие суммарные затраты времени на многократную компиляцию и сборку исходных модулей программы при ее отладке, что очень замедляет труд разработчика.

В качестве системы управления базами данных я выбрала Microsoft Access. СУБД Access имеет достаточно высокие скоростные характеристики и входит в состав чрезвычайно популярного в нашей стране и за рубежом пакета Microsoft Office. Набор команд и функций, предлагаемых разработчикам программных продуктов в среде Access, по мощи и гибкости отвечает любым современным требованиям к представлению и обработке данных. Для разработки приложения я выбрала Delphi XE3. Программа Delphi XE3 была специально разработана и идеально подходит для создания интерфейса пользователя, или проектирования программы, а также для работы с имеющимися базами данных, поэтому, если мы хотим придать более привлекательный вид данным, созданным с помощью другого приложения, в том числе Microsoft Access, мы легко сможем это сделать в Delphi XE3. Delphi XE3 предусматривает технологию обработки баз данных, аналогичную используемой Microsoft Access. Это дает возможность создавать основные приложения для работы с базами данных с помощью всего нескольких десятков строк в тексте программы.

2.7 Проектирование базы данных

макрос реляционный двумерный

Создание новой базы данных (БД) Access осуществляется в соответствии с ее структурой, полученной в результате внемашинного проектирования, которое заключается в создании информационно-логической модели предметной области. Информационно-логическая модель (ИЛМ) - совокупность информационных объектов (сущностей) предметной области и связи между ними.

Ядром любой базы данных является модель данных. Модель данных - совокупность структур данных и операций их обработки. Так как программа Microsoft Access - реляционная СУБД, то создаем реляционную модель данных. Реляционная модель (от англ. relation - отношение) была разработана в начале 70-х годов Эдгаром Коддом. Модель опирается на систему понятий реляционной алгебры, важнейшие из которых: таблица, строка, столбец, отношение и первичный ключ, а все операции сводятся к манипуляциям с таблицами. В реляционной модели информация представляется в виде прямоугольных таблиц. Каждая таблица состоит из строк и столбцов и имеет имя, уникальное внутри базы данных. Таблица отражает объект реального мира - сущность, а каждая строка (запись) отражает конкретный экземпляр объекта - экземпляр сущности.

Связи между сущностями «один ко многим» и «один к одному». Связь «один к одному» означает, что каждому экземпляру первого объекта (А) соответствует только один экземпляр второго объекта (В) и наоборот, каждому экземпляру второго объекта (В) соответствует только один экземпляр первого объекта (А). В данном случае такая связь присутствует между таблицами «Заказы» и «Услуги». Связь «один ко многим» характеризуется тем, что каждому экземпляру одного объекта (А) может соответствовать несколько экземпляров другого объекта (В), а каждому экземпляру второго объекта (В) может соответствовать только один экземпляр первого объекта (А). Такая связь присутствует между остальными таблицами. Таблицы базы данных получены путем разложения (декомпозиции) исходных отношений БД на более простые отношения, то есть в процессе нормализации. Это позволяет устранить дублирование, обеспечивает непротиворечивость хранимых в базе данных, уменьшает трудозатраты на ведение (ввод, корректировку) базы данных.

Заключение

При разработке БД мы убедились, что СУБД ACCESS легкая и удобная среда разработки БД. С помощью нее мы создали и апробировали свою БД, правильно реализовали выбор данных из таблиц, выделили информационные объекты, создали запросы и формы, отчеты и макросы. База данных « работа кафедры» позволяет хранить, добавлять, удалять и корректировать данные, к тому же, при поиске учебно-методическая работа, время поиска значительно сокращается.

Для удобства просмотра, ввода и корректировки данных в базе разработаны формы, каждая из которых отвечает за информацию в определенной области.

Для быстрого и эффективного поиска информации в базе разработаны сортировка. Они делают выборку из большого объема информации. Объем информации, удовлетворяющей условиям выборки, значительно меньше и с ним легче работать.

Для удобства просмотра информации в базе созданы Excel. Их можно распечатать и просматривать.

В заключении можно сказать, что созданная программа - проста, удобна в применении, так как данные отображаются в таблице, экономит большое количество времени. Эта программа доступна для любого человека, работающего в библиотеке и обладающего простыми навыками пользования компьютером. Это позволит сэкономить на рабочей силе.

Список использованной литературы

1. Агальцев В.П. Базы данных. - М.: Мир, 2002. - 376с.

2. Макарова Н.В., Матвеев Л.А., Бройдо В.Л., Гаврилова Т.А., Рамин Е.Л., Ильина О.П., Ступак В.Б., Стельмашонок Е.В. Информатика: Учебник. - 3-е перераб. изд / Под ред. Н.В. Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2004. - 768с.

3. Андреев А.Г. Мicrosoft Windows XP. Руководство администратора /Под об. Ред. А.Н. Чекмарева. - СПб.: БХВ-Петербург, 2003.

4. Богданов-Катьков Н.В., Орлов А.А. Интернет: Новейший справочник. - М.: Изд-во Эксмо; СПБ: Сова, 2003. - 928с.

5. Мартыка Н.В., Патыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем: Учебник. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. 512с.

Размещено на Allbest.ru