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实验二:数据建模与分析实验 一、实验名称和性质 所属课程 信息管理系统分析与设计 实验名称 数据建模与分析实验 实验学时 2 实验性质 √□验证 □综合 √设计 必做/选做 √必做 □选做 二、实验目的 1．掌握E-R模型的绘制方法。 2．能将E-R模型转换为关系模型，并按要求实现创建数据库、数据表、表间关系等（修改表结构）。 三、实验的软硬件环境要求 硬件环境要求： 本实验需要为每个学生提供一台个人计算机。 使用的软件名称、版本号以及模块： 本实验需要配备的软件包括：Visio 2003。 四、知识准备 前期要求掌握的知识： 数据库设计的一个最基本的问题是如何建立一个好的数据库模式。即给出一组数据，如何构造一个适合于它们的数据模式，使数据库系统无论是在数据存储方面，还是在数据操纵方面都有较好的性能。 实验相关理论或原理： 设计E—R图步骤： 1、设计局部E-R图。概念结构设计依据是需求分析阶段的DFD/DD。在DFD中选择适当层次的DFD，作为设计局部E-R图的出发点。中层允许有一定的重叠。 （1）确定实体集合 第一步（关键一步）数据流 / 数据源 / 目的 / 数据存储 根据具体情况决定,常作为实体集合。 （2）联系 标明：1:1，1:N，N:M。原则上：与处理框相关的输入流（数据流），输出流（数据目的地），输入或输出的工作之间的可能存在的联系。 （3）属性 属性名尽量和数据流中数据项名相同。 （4）主关键字 属性中标明作为PK（primary key）的属性集合. (5)其它 建E-R图，要完善DD(DD：包括实体集，联系，属性的描述)某些情况：描述产生频率（每年/月/季），是否长期保存，变化快慢，必威体育官网网址级别，存在的约束。 2、集成局部E-R图 在设计局部E-R图的基础上，将局部E-R图集成为全局E-R图。集成时要解决的问题：消除冲突、消除冗余 3、合并局部E-R图 合并局部E-R图中相同部分，尽可能的保留特殊部分，删除冗余部分，用累加的方式一次集成两个局部E-R图。 4、优化全局E-R图必要时应对全局E-R图进行修改，重构和优化得到最佳的全局E-R图方案。 五、实验内容 1．按验证性实验的具体要求逐步完成指定题目，观察并记录实验的结果。 2．按具体要求完成设计性实验的题目，设计结果记录在实验报告上。 六、验证性实验 1．实验要求 请为一个教学管理系统进行数据建模，该教学管理系统中各部门对教学管理系统的要求如下： 学生处：管理各院系班级学生的基本情况 教务处：掌握学生各门课程的成绩情况 计财处：管理学生每学期的学费收缴情况 各院系：登录本院系学生各门课程的成绩 2．实验步骤 （1）在Visio中绘制具体的E—R模型如图33示： 图33 教学管理系统的ER图 其中关键步骤提示如下： 步骤一：在“文件”菜单上，指向“新建”，指向“数据库”，指向“数据库模型图”； 步骤二：在“数据库”菜单上，指向“选项”，然后单击文档。 步骤三：在“数据库文档选项”对话框中，选择要使用的符号集及其他表和关系选项，然后单击“确定”（如图34所示）。 步骤四：从“实体关系”模具中，将一个“实体”形状拖到绘图上。 步骤五：双击该形状以打开“数据库属性”窗口，在其中输入“定义”、“列”等信息（如图35所示）。 步骤六：双击要作为关系的主关键字方的表，设置主关键字。从“实体关系”模具中，将一个“关系”形状拖放到该绘图页的一个空白区。 步骤七：将高端连接到父表，将低端连接到子表，注意，如果第二个表中不包含与主关键字同名的列，建模器会将与主键同名的列作为外键添加到第二个表中。 步骤八，双击关系，在“数据库属性”窗口的“类别”下，单击“杂项”，在“基数”下，选择适合该关系的基数。对于一对多关系，最佳选择是“零或多”或“一或多”，对于一对一关系，最佳选择是“零或一”或“恰好为一”。 图34 数据库文档选项界面 图35 数据库属性窗口 （2）E-R模型转换为关系模型 经过转换得到5个关系： Department(dept_id,deparment,phone,director,no_class) Student(student_id,class_id,name,gender,birthday,address,zip_code,householder) Class(class_id,dept_id,class,abbreviation,monitor,levels,enroll_data,no_student) Course(course_id,course,period,practice_period,credit) Grade(student_id,course_id,grade) （3）数据字典设计 A、表名 表名 含