Разработка базы данных Кафедра Рег. № ___________ Дата регистрации ___________ Московский Государственный Открытый Университет филиал в г. Кропоткине кафедра Информационных технологий Разработка базы данных «Кафедра» Пояснительная записка к курсовому проекту по учебной дисциплине «Базы данных» специальность 220400 «Программное обеспечение вычислительных машин и автоматизированных систем» Выполнил: Студент группы 31 ПО Зброилов Е.Ф. Руководитель: Казанская Е.А. Защищена с оценкой _____________________ «___»_______2010г. _____________________ (подпись преподавателя) г. Кропоткин 2010 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА РАЗРАБОТКУ КУРСОВОГО ПРОЕКТА 1 ВВЕДЕНИЕ Настоящее техническое задание распространяется на разработку базы данных «Кафедра», которая должна хранить данные о кафедре, сотрудниках кафедры, учебных группах, учебных предметах, которые читаются сотрудниками кафедры. 2 ОСНОВАНИЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ База данных «Кафедра» разрабатывается на основании учебного плана № «____» от «_____________» специальности 230105 «Программное обеспечение вычислительных машин и автоматизированных систем» и в соответствии с планом мероприятий по совершенствованию учебного процесса на 2009 – 2010 учебный год. 3 НАЗНАЧЕНИЕ РАЗРАБОТКИ Основным назначением базы данных «Кафедра» является автоматизация работы сотрудников кафедры. 4 ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММЕ ИЛИ ПРОГРАММНОМУ ИЗДЕЛИЮ 4.1 Требования к функциональным характеристикам База данных должна обеспечивать возможность выполнения следующих функций: - просмотр, добавление и редактирование информации об учебных группах, обучающихся на кафедре; - просмотр, добавление и редактирование информации об аспирантах; - просмотр, добавление и редактирование информации о сотрудниках кафедры; - учёт нагрузки преподавателей; - просмотр, добавление и редактирование информации о студентах-дипломниках; - составление расписания занятий на семестр по группам; - составление расписания занятий для преподавателей; - составление учебного плана для каждого курса. Исходные данные: - информация об аспирантах; - информация об учебных группах; - информация о студентах-дипломниках; - информация о должностях преподавателей; - информация об учебных предметах; - информация о преподавателях; - информация о расписании занятий; - информация об ученых степенях преподавателей. Выходная информация: - вывод запроса, содержащего список телефонов сотрудников; - вывод запроса, содержащего нагрузку по часам для преподавателей; - вывод отчета, содержащего расписание занятий для преподавателей; - вывод отчета, содержащего расписание занятий для учебных групп; - вывод отчета, содержащего список научных кадров по научным направлениям; - вывод отчета, содержащего список студентов-дипломников по группам и преподавателям; - вывод отчета, содержащего учебный план для каждого курса по семестрам. 4.2 Требования к надежности Основные требования к надежности базы данных: - обеспечение целостности хранимой информации; - обеспечение защиты базы данных от несанкционированного доступа. 4.3 Условия эксплуатации Основные требования к условиям эксплуатации: 1) Рабочее место должно соответствовать эргономическим требованиям, установленным в настоящее время законодательством. 2) Персонал, не имеющий достаточных знаний, не может вносить изменения в структуру данных и отчеты без консультаций специалиста. 3) Необходимое количество персонала зависит от количества обрабатываемой информации и выбирается руководящим составом организации, использующей данный продукт. 4.4 Требования к составу и параметрам технических средств Основные требования к составу и параметрам технических средств: - программа должна работать на IBM совместимых персональных компьютерах; - минимальная конфигурация: - тип процессора – Pentium III и выше; - объем оперативного запоминающего устройства – 128 Мб и более. 4.5 Требования к информационной и программной совместимости Система должна работать под управлением семейства операционных систем Windows 2000, Windows XP с использованием пакета прикладных программ Microsoft Office 2003. 5 ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ В пояснительной записке в качестве сопровождающей документации приводится инструкция по использованию программного продукта. 6 СТАДИИ И ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ Этапы и сроки разработки приведены в таблице 6.1. Таблица 6.1 – Стадии и этапы разработки. № Наименование этапа Краткое описание этапа Дата начала выполнения этапа Дата окончания выполнения этапа 1 Сбор информации Анализ предм. области Определение перечня объектов, их характеристик и связей между ними 2 Разработка проекта базы данных Создание ER-диаграммы 3 Реализация проекта базы данных в выбранной СУБД Создание схемы данных, форм, отчетов, запросов 4 Тестирование и отладка Выявление и исправление ошибок 5 Оформление документации Составление инструкции по использованию программного продукта 6 Сдача готовой базы данных Оформление пояснительной записки. Защита курсового проекта 7 ПОРЯДОК КОНТРОЛЯ И ПРИЕМКИ Контроль по созданию базы данных проводится руководителем курсового проекта в течение всего срока его выполнения. На последнем этапе разработки проводится защита курсового проекта. Содержание ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………….. 8 1 ОБСЛЕДОВАНИЕ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ ………………….. 9 2 КОНЦЕПТУАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ … 18 2.1 Перечень и описание сущностей ……………………………. 18 2.2 Перечень и описание атрибутов …………………………….. 18 3 ИНФОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ … 22 3.1 Основные понятия модели «Сущность – связь»……………. 22 3.2 Анализ связей между сущностями ………………………….. 24 4 ДАТАЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ …. 30 4.1 Преобразование ER-диаграммы в схему базы данных …….. 30 4.2 Проектирование таблиц базы данных ………………………. 31 4.3 Нормализация отношений …………………………………… 34 5 ЗАПРОСЫ К БАЗЕ ДАННЫХ ……………………………………... 37 6 МЕХАНИЗМ ЗАЩИТЫ ДАННЫХ ОТ НЕСАНКЦИОНИРО-ВАННОГО ДОСТУПА ……………………………………………… 38 7 ИНСТРУКЦИЯ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ БАЗЫ ДАННЫХ ……. 39 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………………… 42 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ………………………….. 43 ПРИЛОЖЕНИЯ ………………………………………………………………… 44 Приложение А Экранные формы основной программы ………………. 44 ВВЕДЕНИЕ С наступлением века информационных технологий, объёмы хранимой и обрабатываемой информации растут в геометрической прогрессии. Эта тенденция коснулась всех отраслей производства, науки и сферы обслуживания. Единственным выходом из сложившейся ситуации является автоматизация предметной области. Автоматизация предметной области может осуществляться различными способами, различными программными средствами, универсальными или созданными специально для данной конкретной предметной области. Автоматизация позволяет упростить и ускорить работу с документами и отчётами, свести к минимуму количество ошибок, освободить персонал для другой, полезной работы. Целью данного курсового проекта является разработка базы данных для работы типовой кафедры ВУЗа. Для достижения поставленной цели нужно решить следующие задачи: – обследовать данную предметную область; – выполнить концептуальное проектирование базы данных; – выполнить инфологическое проектирование базы данных; – выполнить даталогическое проектирование базы данных; – разработать запросы к базе данных; – разработать механизм защиты от несанкционированного доступа; – разработать инструкцию по использованию базы данных. 1 ОБСЛЕДОВАНИЕ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ Данный программный продукт создаётся для систематизации работы кафедры ВУЗа, упрощения составления расписания для учебных групп и преподавателей, учета нагрузки преподавателей, учета научных кадров, учета студентов-дипломников. Основными функциями разрабатываемого программного продукта являются: - просмотр, добавление и редактирование информации об учебных группах, обучающихся на кафедре ВУЗа; - просмотр, добавление и редактирование информации об аспирантах; - просмотр, добавление и редактирование информации о сотрудниках кафедры; - просмотр, добавление и редактирование информации о студентах-дипломниках; - учёт нагрузки преподавателей; - составление расписания занятий на семестр по группам; - составление расписания занятий для преподавателей; - составление учебного плана для каждого курса; Список входных документов: - информация об аспирантах; - информация об учебных группах; - информация о днях недели; - информация о студентах-дипломниках; - информация о должностях преподавателей; - информация об учебных предметах; - информация о преподавателях; - информация о расписании занятий; - информация об ученой степени преподавателей; Список выходных документов: - список телефонов сотрудников; - нагрузка по часам для преподавателей; - отчет, содержащий расписание занятий на семестр по группам; - отчет, содержащий расписание занятий для преподавателей; - отчет, содержащий список научных кадров по научным направлениям; - отчет, содержащий список студентов-дипломников по группам и преподавателям; - отчет, содержащий учебный план для каждого курса по семестрам; Таблица 1.1 – «Аспирант». Реквизит Огран-ие на знач. Пустые значения Уникальное поле Расчетный параметр Формат данных Код аспиранта - Нет Да Нет Числовой ФИО - Нет Нет Нет Текстовый Тема исследования - Нет Нет Нет Числовой Код преподавателя - Нет Нет Нет Числовой Таблица 1.2 – «Группа». Реквизит Огран-ие на знач. Пустые значения Уникальное поле Расчетный параметр Формат данных Код группы - Нет Да Нет Числовой Количество студентов - Нет Нет Нет Числовой Таблица 1.3 – «День недели». Реквизит Огран-ие на знач. Пустые значения Уникальное поле Расчетный параметр Формат данных Код дня недели - Нет Да Нет Числовой Название - Нет Нет Нет Текстовый Таблица 1.4 – «Дипломник». Реквизит Огран-ие на знач. Пустые значения Уникальное поле Расчетный параметр Формат данных Код студента - Нет Да Нет Числовой ФИО - Нет Нет Нет Текстовый Группа - Нет Нет Нет Числовой Код преподавателя - Нет Нет Нет Числовой Таблица 1.5 – «Должность». Реквизит Огран-ие на знач. Пустые значения Уникальное поле Расчетный параметр Формат данных Код должности - Нет Да Нет Числовой Название - Нет Нет Нет Текстовый Таблица 1.6 – «Предмет». Реквизит Огран-ие на знач. Пустые значения Уникальное поле Расчетный параметр Формат данных Код предмета - Нет Да Нет Числовой Название - Нет Нет Нет Текстовый Часы лекций в семестр №1 - Да Нет Нет Числовой Продолжение таблицы 1.6 Часы практик в семестр №1 - Да Нет Нет Числовой Часы лабораторных работ в семестр №1 - Да Нет Нет Числовой Часы лекций в семестр №2 - Да Нет Нет Числовой Часы практик в семестр №2 - Да Нет Нет Числовой Часы лабораторных работ в семестр №2 - Да Нет Нет Числовой Семестр №1 - Нет Нет Нет Числовой Семестр №2 - Да Нет Нет Числовой Отчётность семестр №1 - Нет Нет Нет Текстовый Отчётность семестр №2 - Да Нет Нет Текстовый Код преподавателя - Нет Нет Нет Числовой Количество семестров - Нет Нет Нет Числовой Номер курса - Нет Нет Нет Числовой Таблица 1.7 – «Преподаватель». Реквизит Огран-ие на знач. Пустые значения Уникальное поле Расчетный параметр Формат данных Код преподавателя - Нет Да Нет Числовой ФИО - Нет Нет Нет Текстовый Код должности - Нет Нет Нет Числовой Код учёной степени - Нет Нет Нет Числовой Телефон - Нет Нет Нет Текстовый Таблица 1.8 – «Расписание занятий». Реквизит Огран-ие на знач. Пустые значения Уникальное поле Расчетный параметр Формат данных Код дня недели - Нет Нет Нет Числовой Группа - Нет Нет Нет Числовой Время - Нет Нет Нет Дата/время Код преподавателя - Нет Нет Нет Числовой Аудитория - Нет Нет Нет Числовой Таблица 1.9 – «Учёная степень». Реквизит Огран-ие на знач. Пустые значения Уникальное поле Расчетный параметр Формат данных Код учёной степени - Нет Да Нет Числовой Название - Нет Нет Нет Текстовый Таблица 1.10 – «Список телефонов сотрудников». Реквизит Огран-ие на знач. Пустые значения Уникальное поле Расчетный параметр Формат данных Фамилия - Нет Нет Нет Текстовый Имя - Нет Нет Нет Текстовый Отчество - Нет Нет Нет Текстовый Название - Нет Нет Нет Текстовый Таблица 1.11 – «Нагрузка по часам для преподавателей». Реквизит Огран-ие на знач. Пустые значения Уникальное поле Расчетный параметр Формат данных Фамилия - Нет Нет Нет Текстовый Имя - Нет Нет Нет Текстовый Отчество - Нет Нет Нет Текстовый Всего лекций - Нет Нет Нет Числовой Всего практик - Нет Нет Нет Числовой Всего л/б - Нет Нет Нет Числовой Всего часов - Нет Нет Нет Числовой Таблица 1.12 – «Отчет, содержащий расписание занятий на семестр по группам». Реквизит Огран-ие на знач. Пустые значения Уникальное поле Расчетный параметр Формат данных Номер группы - Нет Нет Нет Числовой День недели - Нет Нет Нет Текстовый Время - Нет Нет Нет Дата/Время Название предмета - Нет Нет Нет Текстовый Продолжение таблицы 1.12 Фамилия преподавателя - Нет Нет Нет Текстовый Имя преподавателя - Нет Нет Нет Текстовый Отчество преподавателя - Нет Нет Нет Текстовый Аудитория - Нет Нет Нет Числовой Таблица 1.13 – «Отчет, содержащий расписание занятий для преподавателей». Реквизит Огран-ие на знач. Пустые значения Уникальное поле Расчетный параметр Формат данных Фамилия - Нет Нет Нет Текстовый Имя - Нет Нет Нет Текстовый Отчество - Нет Нет Нет Текстовый День недели - Нет Нет Нет Текстовый Номер группы - Нет Нет Нет Числовой Время - Нет Нет Нет Дата/Время Название предмета - Нет Нет Нет Текстовый Аудитория - Нет Нет Нет Числовой Таблица 1.14 – «Отчет, содержащий список научных кадров по научным направлениям». Реквизит Огран-ие на знач. Пустые значения Уникальное поле Расчетный параметр Формат данных Тема исследования - Нет Нет Нет Текстовый Фамилия аспиранта - Нет Нет Нет Текстовый Имя аспиранта - Нет Нет Нет Текстовый Отчество аспиранта - Нет Нет Нет Текстовый Таблица 1.15 – «Отчет, содержащий список студентов-дипломников по группам и преподавателям». Реквизит Огран-ие на знач. Пустые значения Уникальное поле Расчетный параметр Формат данных Группа - Нет Нет Нет Числовой Фамилия преподавателя - Нет Нет Нет Текстовый Имя преподавателя - Нет Нет Нет Текстовый Отчество преподавателя - Нет Нет Нет Текстовый Фамилия студента - Нет Нет Нет Текстовый Имя студента - Нет Нет Нет Текстовый Отчество студента - Нет Нет Нет Текстовый Таблица 1.16 – «Отчет, содержащий учебный план для каждого курса по семестрам». Реквизит Огран-ие на знач. Пустые значения Уникальное поле Расчетный параметр Формат данных Название предмета - Нет Нет Нет Текстовый Количество семестров - Нет Нет Нет Числовой Семестр №1 - Нет Нет Нет Числовой Семестр №2 - Нет Нет Нет Числовой Всего часов - Нет Нет Нет Числовой Всего лекций - Нет Нет Нет Числовой Всего практик - Нет Нет Нет Числовой Всего л/б - Нет Нет Нет Числовой Часы лек. сем. №1 - Нет Нет Нет Числовой Часы пр. сем. №1 - Нет Нет Нет Числовой Часы л/б. сем. №1 - Нет Нет Нет Числовой Отчетность семестр №1 - Нет Нет Нет Текстовый Часы лек. сем. №2 - Нет Нет Нет Числовой Часы пр. сем. №2 - Нет Нет Нет Числовой Часы л/б. сем. №2 - Нет Нет Нет Числовой Отчетность семестр №2 - Нет Нет Нет Текстовый 2 КОНЦЕПТУАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ 2.1 Перечень и описание сущностей Выделим базовые сущности данной предметной области: - сущность «Аспирант» содержит сведения об аспирантах, обучающихся на кафедре; - сущность «Группа» содержит сведения о группах, обучающихся на кафедре; - сущность «День недели» содержит сведения о днях недели; - сущность «Дипломник» содержит сведения о студентах-дипломниках выпускаемых кафедрой; - сущность «Должность» содержит сведения о должностях преподавателей; - сущность «Предмет» содержит сведения о предметах, преподаваемых на кафедре; - сущность «Преподаватель» содержит сведения о сотрудниках кафедры; - сущность «Расписание занятий» содержит сведения о расписании занятий; - сущность «Учёная степень» содержит сведения об учёных степенях преподавателей; 2.2 Перечень и описание атрибутов Выделим основные атрибуты для каждой сущности: 1) Для сущности «Аспирант» выделим следующие атрибуты: - код аспиранта – определяет уникальный номер аспиранта; - ФИО – содержит сведения о ФИО аспиранта; - тема исследования – содержит сведения о теме исследования аспиранта; - код преподавателя – содержит сведения о номере преподавателя. 2) Для сущности «Группа» выделим следующие атрибуты: - код группы – определяет уникальный номер группы; - количество студентов – определяет количество студентов в группе. 3) Для сущности «День недели» выделим следующие атрибуты: - код дня недели