淺談學(xué)生選課信息管理系統(tǒng)的開發(fā)

邱杰 趙慧

摘要：本文結(jié)合數(shù)據(jù)庫課程學(xué)習(xí)，根據(jù)調(diào)查情況，對設(shè)計的學(xué)生選課信息管理系統(tǒng)進(jìn)行闡述。主要從需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行與維護(hù)五個方面進(jìn)行闡述分析。

關(guān)鍵詞：學(xué)生管理系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫；開發(fā)

1需求分析

通過調(diào)查本地的學(xué)校，根據(jù)學(xué)校的具體情況設(shè)計學(xué)生選課信息管理系統(tǒng)。主要功能有：

（1）學(xué)生管理：學(xué)生信息查詢、插入、刪除、修改等；（2）選課管理：選課信息查詢、插入、刪除、修改等；（3）成績管理：成績的查詢；（4）系統(tǒng)維護(hù)：如數(shù)據(jù)安全管理（含備份與恢復(fù)）、權(quán)限設(shè)置等。

1.1運行環(huán)境

經(jīng)過分析，使用Microsoft公司的MicroSoftVisual Studio 2008開發(fā)工具，將.net技術(shù)與數(shù)據(jù)庫SQL Server相結(jié)合進(jìn)行設(shè)計。首先，在短時間內(nèi)建立系統(tǒng)應(yīng)用原型，然后，對初始原型系統(tǒng)進(jìn)行需求迭代，不斷修正和改進(jìn)，直到形成用戶滿意的可行系統(tǒng)。系統(tǒng)可基本實現(xiàn)選課信息和學(xué)生信息的錄入、修改、刪除等功能，擴(kuò)充的功能包括與成績相關(guān)的信息處理。同時，可根據(jù)學(xué)校教學(xué)管理制度，設(shè)定或自定義審核操作的規(guī)則。系統(tǒng)其他方面的需求有：安全保密性、可恢復(fù)性、可擴(kuò)充性、可維護(hù)性等。

1.2數(shù)據(jù)字典

數(shù)據(jù)字典包括的項目有數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲、加工邏輯和外部實體?？墒褂靡恍┓杹肀硎緮?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲的組成。例如：學(xué)號={學(xué)號，唯一標(biāo)識學(xué)生，類型：char，長度：9，與課程號唯一標(biāo)識這門課成績}。

2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計

在需求分析階段所得到的應(yīng)用需求應(yīng)該首先抽象為信息世界的結(jié)構(gòu)，才能更好地、更準(zhǔn)確地用某一DBMS實現(xiàn)這些需求。

概念結(jié)構(gòu)時各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，它比數(shù)據(jù)模型更獨立于機(jī)器、更抽象，從而更加穩(wěn)定。系統(tǒng)整體E-R圖如圖1所示：

3邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計

概念結(jié)構(gòu)設(shè)計所得的E-R模型是對用戶需求的一種抽象的表達(dá)形式，它獨立于任何一種具體的數(shù)據(jù)模型，因而也不能為任何一個具體的DBMS所支持。為了能夠建立起最終的物理系統(tǒng)，還需要將概念結(jié)構(gòu)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為某一DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型，然后根據(jù)邏輯設(shè)計的準(zhǔn)則、數(shù)據(jù)的語義約束、規(guī)范化理論等對數(shù)據(jù)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化，形成合理的全局邏輯結(jié)構(gòu)，并設(shè)計出用戶子模式這就是數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計所要完成的任務(wù)。數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計分為兩個步驟：首先將概念設(shè)計所得的E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型；然后對關(guān)系模型進(jìn)行優(yōu)化。

關(guān)系模型是由一組關(guān)系（二維表）的結(jié)合，而E-R模型則是由實體、實體的屬性、實體間的關(guān)系三個要素組成。所以要將E-R模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型，就是將實體、屬性和聯(lián)系都要轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的關(guān)系模型。

3.1初始關(guān)系模式

Student（Sno，Sname，Ssex，Ssage，Sdept），其中各項含義分別為：學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，年齡，所在系）。

Course（Cno，Cname，Cpno，Credit），其中各項含義分別為：課程（課程代碼，課程名稱，先修課程，學(xué)分）。

SC（Sno，Cno，Grade），其中各項含義分別為：選修（學(xué)號，課程代碼，成績）。

3.2規(guī)范化處理

經(jīng)過對初始關(guān)系模式的規(guī)范化處理以下關(guān)系模式中不存在部分函數(shù)依賴和傳遞函數(shù)依賴，已經(jīng)達(dá)到3NF。（下劃線代表主碼，斜體外碼）

Student（Sno，Sname，Ssex，Ssage，Sdept）

Course（Cno，Cname，Cpno，Credit）

SC（Sno，Cno，Grade）

4物理結(jié)構(gòu)設(shè)計

數(shù)據(jù)庫在物理上的存儲結(jié)構(gòu)與存儲方法稱為數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)，它依賴于選定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。為一個給定的邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應(yīng)用要求的物理結(jié)構(gòu)的過程，就是物理結(jié)構(gòu)設(shè)計。數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計通常分為兩步：（1）確定數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中主要指存取方法和存儲結(jié)構(gòu)；（2）對物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行評價，評價的中的是時間和空間效率。

5數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行與維護(hù)

在數(shù)據(jù)庫運行階段，對數(shù)據(jù)庫經(jīng)常性的維護(hù)工作主要是有DBA完成，它包括：數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲和恢復(fù)；數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性控制；數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)督、分析和改造；數(shù)據(jù)庫的重組織與重構(gòu)造。

5.1維護(hù)

數(shù)據(jù)庫既是共享的資源，又要進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｃ?。DBA必須對數(shù)據(jù)庫安全性和完整性控制負(fù)起責(zé)任。尤其在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)普遍引應(yīng)用的今天，保證數(shù)據(jù)安全、防止黑客攻擊、防止病毒入侵等，都是DBA所需要面對的。按照設(shè)計階段提供的安全防范和故障恢復(fù)規(guī)范，DBA要經(jīng)常檢查系統(tǒng)的安全是否受到侵犯，根據(jù)用戶的實際需要授予用戶不同的操作權(quán)限。數(shù)據(jù)庫在運行過程中，由于應(yīng)用環(huán)境發(fā)生變化，對安全性的要求可能發(fā)生變化，DBA要根據(jù)實際情況及時調(diào)整相應(yīng)的授權(quán)和密碼，以保證數(shù)據(jù)庫的安全性。同樣數(shù)據(jù)庫的完整性約束條件也可能會隨應(yīng)用環(huán)境的改變而改變，這時DBA也要對其進(jìn)行調(diào)整，以滿足用戶的要求。

5.2檢測并改善數(shù)據(jù)庫性能

目前許多DBMS產(chǎn)品都提供了檢測系統(tǒng)性能參數(shù)的工具，DBA可以利用系統(tǒng)提供的這些工具，經(jīng)常對數(shù)據(jù)庫的存儲空間及響應(yīng)時間進(jìn)行分析評價；結(jié)合用戶的反映情況確定改進(jìn)措施；及時改正運行中發(fā)現(xiàn)的錯誤；按用戶的要求對數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)有功能進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)充。但要注意在增加新功能時應(yīng)保證原有功能和性能不受損害。

5.3重新組織和構(gòu)造數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫建立后，除了數(shù)據(jù)本身是動態(tài)變化外，隨著應(yīng)用環(huán)境的變化，數(shù)據(jù)庫本身也必須變化以適應(yīng)應(yīng)用要求。DBMS一般都提供了重新組織和構(gòu)造數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序，以幫助DBA完成數(shù)據(jù)庫的重組和重構(gòu)工作。

結(jié)語：所開發(fā)的學(xué)生管理系統(tǒng)，其優(yōu)勢在于：將學(xué)生信息、查詢等管理統(tǒng)一到了軟件系統(tǒng)當(dāng)中，使得學(xué)生信息的管理標(biāo)準(zhǔn)化；提高記錄和檢索信息的效率；減少重復(fù)工作。數(shù)據(jù)庫里所需要錄入的資料通常只需要錄入一次即可，所有數(shù)據(jù)信息都可以根據(jù)需要歸納、整理、調(diào)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]高寒.高校學(xué)籍檔案信息管理系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D].南昌航空大學(xué)，2018.

[2]鄧紅.如何解決信息管理中的數(shù)據(jù)庫技術(shù)問題[J].信息與電腦（理論版），2015（22）：145-146.

[3]吳暢.教務(wù)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].蘇州大學(xué)，2015.

[4]龔書.探析計算機(jī)軟件數(shù)據(jù)庫設(shè)計的重要性及原則[J].電腦編程技巧與維護(hù)，2018（06）：118-119+131.

作者簡介：邱杰，女，山東協(xié)和學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在讀本科生。趙慧（1986-），女，指導(dǎo)教師，通訊作者，碩士，副教授， 研究方向為教育技術(shù)、大數(shù)據(jù)。