Базы данных. Создание форм и отчетов (на примере ACCESS). Описание программы ведения электронной школьной документации

 

Проектирование  баз  данных

Процесс, в ходе которого решается, какой вид будет у  вновь создаваемой БД, называется проектированием базы данных. На этапе  проектирования необходимо предусмотреть  все возможные действия , которые  могут возникнуть на различных этапах жизненного цикла БД (рис.2).

 

	Процедуры, выполняемые  на этапах жизненного цикла БД
Проектирование		Создание				Эксплуатация
Анализ предметной области  и запросов к БД		Генерация схемы БД		Реорганизация БД		Организация доступа к  базам данных				Контроль состояния  БД
Интеграция пользовательских представлений		Подготовка среды хранения		Реструктуризация БД		Поиск и обновление данных				Сбор и анализ статистики использования БД
Выбор средства реализации		Ввод и контроль данных		Реформатизация БД		Вывод отчетов				Контроль целостности  БД
Логическое проектирование		Загрузка и корректировка  БД				Разграничение доступа				Копирование и восстановление БД
Физическое проектирование						Инициирование и завершение работы с СУБД

 

Рис. 2

 

Анализ предметной области и запросов к  БД.

 

На данном этапе необходимо проанализировать запросы пользователей, выбрать информационные объекты  и их характеристики и на основе анализа структурировать предметную область (рис. 3).

Анализ предметной области  целесообразно разбить на три  фазы:

• Анализ концептуальных требований и информационных потребностей;
• Выявление информационных объектов и связей между ними;
• Построение концептуальной модели предметной области и проектирование концептуальной схемы БД

Объекты реального мира		Ограничения эксплуатации (технология)				Входные / выходные/ документы
		Уровень  реальности
Описания объектов предметной области				Внешние пользовательские представления (описание функций приложений – задач)
		Уровень концептуального проектирования
Описание предметной области на языке описания данных выбранной  СУБД			Описание входных и выходных форм документов и функций обработки  данных на языках описания входных и выходных форм запросов выбранной СУБД
		Уровень формальных текстов (логическое проектирование)

      Описание         Уровень физической  Библиотека     Библиотека

      базы           реализации  входных и      запросов

      данных      вых. форм

Рис. 3

 

Анализ концептуальных требований

На этапе анализа  концептуальных требований и информационных потребностей необходимо решить следующие  задачи:

• Анализ требований пользователей к БД (концептуальных требований);
• Выявление имеющихся задач по обработке информации, которая должна быть представлена в БД (анализ приложений);
• Выявление перспективных задач (перспективных приложений);
• Документирование результатов анализа.

Требования пользователей  к разрабатываемой  БД представляют собой список запросов с указанием их интенсивности и объемов данных. Эти сведения разработчики получают в диалоге с будущими пользователями БД. Здесь же выясняются требования к вводу, обновлению и корректировке информации. Требования пользователей уточняются и дополняются при анализе имеющихся и перспективных приложений.

Например, в случае разработки БД для ведения электронной документации учебного заведения необходимо получить ответы на вопросы:

1. Сколько учеников учится в школе?
2. Сколько смен и классов в школе?
3. Как распределены учащиеся по классам и сменам?
4. Сколько предметов дается по каждой параллели и в каких объемах?
5. Сколько имеется учебных классов?
6. Сколько преподавателей в школе  их специализация и классность?
7. Как часто обновляется информация в БД?
8. Какие существуют виды отчетов, справок и диаграмм?

Необходимо решить задачи:

1. Ведения личных дел учащихся
2. Ведения классных журналов
3. Составление расписания занятий
4. Ведения табеля рабочего времени преподавателей

На основе информации хранящейся в БД необходимо выдавать следующие отчеты:

1. Табель успеваемости
2. Ведомость успеваемости и посещаемости класса
3. Динамика роста успеваемости по классам и школе
4. Отчет по успеваемости за год
5. Таблица мониторинга учебного процесса
6. Статистические данные по количеству учащихся
7. Результаты тестирования
8. Результаты работы учителей
9. Результаты выпускных экзаменов
10. Качество знаний учащихся
11. Отчет по предмету
12. Табель по питанию
13. Акт о несчастном случае
14. Протокол экзамена за курс средней школы
15. Сведения о травматизме за учебный год
16. Сведения подаваемые классным руководителем за четверть
17. Список выбывших учащихся
18. Движение за год
19. Список оставшихся на второй год
20. График результатов успеваемости по четвертям
21. График итогов успеваемости по годам 

 

Выявление информационных объектов и связей между ними

Вторая фаза анализа предметной области состоит в выборе информационных объектов, задании необходимых свойств для каждого объекта, выявлении связей между объектами, определении ограничений, накладываемых на информационные объекты, типы связей между ним, характеристики информационных объектов.

При выборе информационных объектов необходимо ответить на ряд  вопросов:

1. На какие таблицы можно разбить данные, подлежащие хранению в БД?
2. Какое имя можно присвоить каждой таблице?
3. Какие наиболее интересные характеристики (с точки зрения пользователя) можно выделить?
4. Какие имена можно присвоить выбранным характеристикам?

 

В нашем случае предполагается завести следующие таблицы (рис 4):

 

Школа	Класс	Предметы	Ученики	Учителя	Оценки
Номер	Класс	Предмет	Класс	Фамилия	Класс
Телефон	Смена		Фамилия	Имя Отчест	Предмет
Директор			Имя	Предмет	Фамилия
					Имя
					Дата
					Оценка

 

Рис. 4

 

Выделим связи между  информационными объектами (рис.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5

В ходе этого процесса необходимо ответить на следующие  вопросы:

1. Какие типы связей между информационными объектами?
2. Какое имя можно присвоить каждому типу связей?
3. Каковы возможные типы связей, которые могут быть использованы впоследствии?

Попытка задать ограничения  на объекты, их характеристики и связи  приводит к необходимости ответа на следующие вопросы:

1. Какова область значений для числовых характеристик?
2. Каковы функциональные зависимости между характеристиками одного информационного объекта?
3. Какой тип отображения соответствует каждому типу связей?

При проектировании БД существуют взаимосвязи между информационными объектами трех типов: «один к одному», «один ко многим», «многие ко многим» (рис.6).

 

Например:

 

Ученик	Один к одному	Личное дело
Класс	Один ко многим	Ученик
Ученик	Многие к многим	Преподаватель

 

Рис. 6

 

Построение  концептуальной модели

В простых случаях  для построения концептуальной схемы  используют традиционные методы агрегации  и обобщения. При агрегации объединяются информационные объекты (элементы данных) в один в соответствии с семантическими связями между объектами. Например, урок истории в 10 «а» классе проводится в кабинете №7, начало в 9-30. Методом агрегации создаем информационный объект (сущность) РАСПИСАНИЕ со следующими атрибутами: «класс», «предмет», «кабинет», «время». При обобщении информационные объекты  (элементы данных) объединяются в родовой объект (рис.7):

Русский язык
Литература		Филология
Иностранные языки

 

Рис. 7

 

Выбор модели диктуется  прежде всего характером предметной области и требованиями к БД. Другим немаловажным обстоятельством является независимость концептуальной модели от СУБД, которая должна быть выбрана после построения концептуальной схемы.

Модели «сущность-связь», дающие возможность представлять структуру  и ограничения реального мира, а затем трансформировать их в соответствии с возможностями промышленных СУБД, являются весьма распространенными.

Под сущностью понимают основное содержание того явления, процесса  или объекта, о котором собирают информацию для БД. В качестве сущности могут выступать место, вещь, личность, явление и т.д. При этом различают тип сущности и экземпляр сущности. Под типом сущности обычно понимают набор однородных объектов, выступающих как целое. Понятие «экземпляр сущности» относится к конкретному предмету. Например: