Projektowanie i budowa baz danych

Analiza jest tym etapem budowania bazy danych, kiedy zastanawiamy się, co tak naprawdę ma być przechowywane w bazie.

Najczęściej twórca bazy danych staje przed bardzo ogólnie sformułowanym problemem i dopiero krok po kroku zdobywa informacje o szczegółach. Poznaje strukturę i działanie komputeryzowanego przedsiębiorstwa, wymagania przyszłych użytkowników co do systemu komputerowego - bazy danych.

Projektowanie jest już czynnością zmierzającą do fizycznego stworzenia bazy danych.

Jest to proces bardzo ważny - jego pominięcie i od razu przystąpienie do programowania powoduje bardzo wiele kłopotów.

Proces projektowania polega na wykonaniu planu dalszych działań w cyklu tworzenia systemu informatycznego.

1. NAZWA ROBOCZA SYSTEMU

System określany będzie roboczą nazwą Sekretariat LO.

2. CEL SYSTEMU BAZY DANYCH

Celem Systemu Bazy Danych wspomagającego pracę Sekretariatu Liceum Ogólnokształcącego jest usprawnienie funkcjonowania szkoły przez odpowiednie zorganizowanie "elektronicznej" dokumentacji szkolnej.

Jego przeznaczeniem jest rejestrowanie faktów związanych z odbywaniem przez uczniów nauki w Liceum Ogólnokształcącym, wyciąganie wniosków z tych faktów, a także prowadzenie dokumentacji szkolnej.

3. ZAKRES PROJEKTU

• Organizacja szkoły i roku szkolnego, w tym: tworzenie oddziałów, przyporządkowywanie im planów nauczania oraz uczniów.

• Przechowywanie danych personalnych uczniów szkoły, zawierających m.in. charakterystykę środowiska rodzinnego i społecznego, opis przebiegu nauki, rejestr osiągnięć i niepowodzeń.

• Kontrola przepływu uczniów - przyjmowanie do szkoły poza normalnym trybem naboru, skreślanie z ewidencji, przenoszenie do innych oddziałów.

• Prowadzenie dziennika lekcyjnego, obejmujące wprowadzanie tematów, rejestrowanie ocen i frekwencji.

• Obsługa klasyfikacji okresowej i rocznej, polegającej na prowadzeniu arkuszy ocen, a także uwzględniającą egzaminy sprawdzające i egzaminy klasyfikacyjne.

• Wypisywanie świadectw szkolnych.

• Prowadzenie szkolnej dokumentacji - księgi uczniów, rejestru przepływów; rejestru wydawanych legitymacji.

• Ewidencjonowanie wydawanych zaświadczeń, wynikających z faktu uczęszczania ucznia do danej szkoły, np. zawiadomienia dla WKU o odbywaniu nauki przez uczniów podlegających obowiązkowi służby wojskowej, zaświadczenia do ZUS-u.

• Sporządzanie zestawień obejmujących jednego ucznia, klasę lub całą szkołę, np. zestawienie do sprawozdań GUS-u, obliczenie średniej ocen ucznia, frekwencja klasy, ilość osób z danej szkoły zdających maturę.

4. ŹRÓDŁA INFORMACJI

4.1. KONSULTANCI

4.2. DOKUMENTY

5. UŻYTKOWNICY SYSTEMU

• Samodzielny referent ds administracji - osoba obsługująca sekretariat.

• Dyrektor - osoba zarządzająca placówką szkolną.

• Nauczyciele i Uczniowie.

• Biblioteka.

• Osoby z zewnątrz.

6. ZAGROŻENIA WYKONYWALNOŚCI PROJEKTU

Temat na pozór prosty i dobrze znany może okazać się bardziej skomplikowany jeśli chcemy go zaimplementować. Także wielkość projektu jest trudna do oszacowania i może się okazać, że jest on niemożliwy do realizacji w przewidzianym czasie.

7. KORZYŚCI, WYNIKAJĄCE Z ZASTOSOWANIA SYSTEMU

• Za pomocą komputera można wyeliminować ręczne wykonywanie wielu czasochłonnych prac.

• Zautomatyzowanie rutynowych czynności związanych z gromadzeniem i przetwarzaniem informacji o uczniach i pracownikach szkoły, prowadzeniem prac administracyjnych.

• Dostarczanie dyrektorowi kompletnych i wiarygodnych informacji pozwalających na świadome decydowanie, co w ostatecznym rozrachunku stanowi o jakości świadczonych usług edukacyjnych.

• Informacje raz wprowadzone do komputera są bardzo łatwo i szybko dostępne w dowolnej chwili.

• Gromadzenie danych w systemach informatycznych pozwala na uzyskiwanie najróżniejszych, przekrojowych zestawień i statystyk.

• Łatwość szybkiego drukowania dokumentów: zestawień, zaświadczeń.

• Zintegrowanie systemu z innymi istniejącymi systemami.

• Przy zastosowaniu systemu komputerowego możliwy będzie jednoczesny dostęp wielu osób do tych samych danych.

• Podstawowym atutem komputerowego systemu jest zapewnienie bezpieczeństwa przechowywanych danych.

8. OPIS WYCINKA RZECZYWISTOŚCI

CZYNNOŚCI ADMINISTRACYJNE

• PODZIAŁ NA KLASY I ODDZIAŁY

• PRZEDMIOTY NAUCZANE W SZKOLE

• PLANY NAUCZANIA

• PRZYDZIAŁ ODDZIAŁU I PRZEDMIOTU

• PRZYDZIAŁ OBOWIĄZKÓW NAUCZYCIELI

• PLAN LEKCJI

OBSŁUGA UCZNIÓW

• PRZYJMOWANIE UCZNIÓW

• PRZENOSZENIE I SKREŚLANIE UCZNIÓW

• KLASYFIKOWANIE

• PROMOWANIE

DOKUMENTACJA PRZEBIEGU NAUCZANIA

Na podstawową dokumentację szkolną, dotyczącą rejestracji faktów związanych z przebiegiem nauczania, składają się:

• księga uczniów, arkusze ocen i księgi ocen, protokoły postępowania kwalifikacyjnego i protokoły egzaminów, dzienniki lekcyjne

Dodatkowo każdemu uczniowi szkoły wydawana jest legitymacja szkolna, który to fakt odnotowywany jest w rejestrze legitymacji. Na podstawie prowadzonej dokumentacji wydawane są wszelkie zaświadczenia, świadectwa, dyplomy i inne dokumenty, dotyczące przebiegu nauczania każdego ucznia.

ZESTAWIENIA I STATYSTYKI

Do zadań Sekretariatu należy też analiza i przygotowanie rocznych, półrocznych, semestralnych itp. sprawozdań dla Dyrektora szkoły, do Głównego Urzędu Statystycznego oraz do innych podmiotu administracji terenowej wg zleceń.

9. SŁOWNIK POJĘĆ

ARKUSZE OCEN	NAUCZYCIEL
DYREKTOR	OCENA
DZIENNIKI LEKCYJNE	ODDZIAŁ
KLASA	PLAN LEKCJI
KONKURS REKRUTACYJNY	PLAN NAUCZANIA
KSIĘGA UCZNIÓW	PRZEDMIOT
KWALIFIKACJA	PRZYDZIAŁ.
LEGITYMACJA SZKOLNA	REJESTRACJA KANDYDATÓW
REKRUTACJA	ŚWIADECTWO SZKOLNE
SEKRETARKA	UCZEŃ
SZKOŁA	ZAŚWIADCZENIA

10. Transakcje

• Wprowadzanie danych nowego ucznia

Opis: Operacja wykonywana jest w momencie przyjęcia ucznia do szkoły. Polega na wprowadzeniu jego danych personalnych do szkolnej bazy danych.

Wejście:

U: nazwisko, imiona, adres: ulica, numer, kod, miejscowość, płeć, data urodzenia, miejsce urodzenia, oddział, do którego przyjmowany jest uczeń, data przyjęcia ucznia, numer w księdze uczniów, nie przypisany innemu uczniowi;

środowisko rodzinne i społeczne ucznia: miejsce zamieszkania (dom rodzinny, internat, stancja lub dom dziecka), odległość i czas dojazdu do szkoły, sytuację rodziny (pełna, niepełna, itd.) i jej wielkość, można też dopisać uwag o sytuacji rodzinnej dziecka; dane opiekunów ucznia: stopień pokrewieństwa, imię, nazwisko i adres, telefon.

BD: lista uczniów szkoły

• lista istniejących w szkole oddziałów

Wyjście:

BD: Dane nowego ucznia zostają zapisane w bazie danych

• Zostaje wpisany do księgi uczniów

• Powstaje pusty arkusz ocen

• Wydawana jest legitymacja szkolna, co odnotowywane jest w rejestrze.

• Usuwanie danych ucznia

• Modyfikowanie danych ucznia

• Przeglądanie danych uczniów

• Wyświetlenie księgi uczniów

• Wydanie nowej legitymacji szkolnej

• Edycja legitymacji szkolnej

• Przedłużenie legitymacji szkolnej

• Usunięcie legitymacji szkolnej z rejestru

• Wydanie zaświadczenia

• Wprowadzanie danych nowego nauczyciela

• Usunięcie danych nauczyciela

• Modyfikacja danych nauczyciela

• Przeglądanie danych nauczyciela

• Wprowadzenie danych o nowym przedmiocie

• Usunięcie przedmiotu

• Modyfikacja danych o przedmiocie

• Przeglądanie przedmiotów

• Redagowanie listy oddziałów

• Wprowadzanie danych o nowym oddziale

• Modyfikowanie danych o oddziale

• Wyświetlanie informacji o oddziale

• Usuwanie danych o oddziale

• Stworzenie planu nauczania

• Modyfikacja planu nauczania

• Edycja przydziału przedmiotu i nauczyciela

• Tworzenie planu zajęć

• Utworzenie nowego dziennika

• Modyfikowanie dziennika

• Wpisanie tematu lekcji

• Odnotowanie frekwencji

• Odnotowanie usprawiedliwienia nieobecności

• Wpisanie oceny cząstkowej/ semestralnej/ końcowej

• Wystawienie oceny z zachowania

• Informacja o bieżących postępach ucznia

• Utworzenie arkusza ocen

• Edycja arkusza ocen

• Wyświetlenie arkusza ocen

• Wystawienie świadectwa

11. REGUŁY FUNKCJONOWANIA

Rekrut zostaje przyjęty do szkoły, czyli staje się uczniem na podstawie postępowania kwalifikacyjnego.

Nie można przyjąć do szkoły ucznia, który już jest uczniem tej szkoły.

Każdy przyjmowany uczeń musi być zapisany w księdze uczniów.

Z księgi uczniów nie może zostać wykreślona żadna osoba, co najwyżej może zmienić się jej status w szkole.

Każdemu uczniowi wydawana jest legitymacja szkolna o unikalnym numerze

Legitymacja szkolna może być wydawana lub przedłużana tylko uczniom będącym aktualnie uczniami szkoły.

Z rejestru legitymacji szkolnych może zostać skasowana jedynie legitymacja, która została wydana jako ostatnia.

12. OGRANICZENIA SYSTEMOWE

System nie ma ograniczenia na liczbę nauczycieli pracujących w szkole, uczniów przyjętych do szkoły ani liczbę przedmiotów nauczanych w szkole.

Ilość klas w liceum wynosi 3 do 4 (dla uczniów idących starym programem nauczania).

Każda klasa może mieć 23 oddziały identyfikowane literami alfabetu bez polskich liter.

Może zostać stworzony tylko jeden oddział o danym poziomie nauczania (klasa)
i identyfikatorze.

Jeden oddział może mieć co najwyżej 9 godzin zajęć w jednym dniu.

WYZNACZONE OBIEKTY (ENCJE):

Encja jest obiektem, który posiada pewne atrybuty, czyli informacje, które są ważne i należy je przechowywać. Zawsze w pewnym momencie projektowania encje przekładane są bezpośrednio na projekt tabel bazy danych. Każda encja staje się tabelą, natomiast atrybuty encji przekształca się w kolumny takiej tabeli.

Obiekt	Cecha rozróżnialności:
REKRUT	PESEL_r
UCZEŃ	PESEL_u, numer w księdze uczniów
NAUCZYCIEL	PESEL_n
WYCHOWAWCA	PESEL_n
ODDZIAŁ	Identyfikator oddziału
PRZEDMIOT	Nazwa przedmiotu
DZIENNIK LEKCYJNY	Identyfikator oddziału
LEGITYMACJA	Numer legitymacji
ZAŚWIADCZENIE	Numer zaświadczenia
ŚWIADECTWO	Numer świadectwa, numer ucznia w księdze uczniów
ARKUSZ OCEN	Numer ucznia w księdze uczniów
PLAN NAUCZANIA	Identyfikator oddziału
OCENA	Identyfikator oceny
ZACHOWANIE	Identyfikator zachowania
OBECNOŚĆ	Identyfikator obecności

13. DEFINICJE ZWIĄZKÓW MIĘDZY ENCJAMI

STAJE_SIĘ (Rekrut [1], Uczeń [1])

JEST_WPISANY (Uczeń [N], Księga uczniów [1], data przyjęcia, status)

POSIADA_LEG (Uczeń [1], Legitymacja [1])

MA_WYSTAWIANE (Uczeń [1], Zaświadczenie [N], data wystawienia)

OTRZYMUJE_ŚWIADECTWO (Uczeń [1], Świadectwo [1], Rok)

IMPLIKUJE_ŚWIADECTWO (Arkusz ocen [1], Świadectwo [1])

MA_ARKUSZ (Uczeń[1], Arkusz[1])

PRZYPISANY_DO (Uczeń 0..34, Oddział [1])

MA_PLAN (Oddział [1], Plan nauczania [1])

SKŁADA_SIĘ_Z (Plan nauczania [1], Przedmiot [N], semestr, ilość godzin)

MA_WYCHOWAWCĘ (Oddział [1], Wychowawca [1..2])

PEŁNI_FUNKCJĘ (Nauczyciel [N], Wychowawca [1]);

UCZY (Nauczyciel [1], Przedmiot [1..3])

MA_DZIENNIK (Oddział [1], Dziennik [1])

14. DEFINICJE ENCJI

REKRUT	PESEL_r, Nazwisko_r, Imię_r, Data_Ur_r, Ulica_r, Nr_Domu_r, Nr_Mieszkania_r, Kod_r, Miejscowość_r, Profil, Liczba Punktów, Przyjęty
UCZEŃ	PESEL_u, Nazwisko_u, Imiona_u, Status, Data_Ur_u, Miejsce_ur, Płeć, Imię_ojca, Imię_matki, Ulica_u, Nr_Domu_u, Nr_Mieszkania_u, Kod_u, Miejscowość_u, Identyfikator_oddziału, Numer_w_księdze_uczniów, Numer_Legitymacji
NAUCZYCIEL	PESEL_n, Nazwisko_n, Imię_n, Data_Ur_n, Wykształcenie, Przedmiot nauczany1, Przedmiot nauczany2, Przedmiot nauczany3
WYCHOWAWCA	PESEL_n, Identyfikator_oddziału
ODDZIAŁ	Identyfikator_oddziału , Profil, Projektowana_liczba_uczniów, Rok_utworzenia, Faktyczna_Liczba_uczniów, Liczba_lat_nauki, Symbol_planu_nauczania
PRZEDMIOT	Nazwa_przedmiotu_skrót, Pełna_nazwa_przedmiotu
DZIENNIK LEKCYJNY	Identyfikator_oddziału, Rok_szkolny
LEGITYMACJA	Numer_legitymacji, PESEL_u, Data_wystawienia, Ważna_do
ZAŚWIADCZENIE	Numer_zaświadczenia, PESEL_u, Data_wystawienia, Cel_wystawienia
ŚWIADECTWO	Numer_świadectwa, numer_w_księdze_uczniów, czy_promowany, do_jakiej_klasy, data_wystawienia
ARKUSZ OCEN	Numer_w_księdze_uczniów, semestr_szkolny, symbol_planu_nauczania, ocena, nieobecności, spóźnienia, egzaminy
PLAN NAUCZANIA	Symbol_planu_nauczania, opis_planu_nauczania
OCENA	Identyfikator_oceny, nazwa
ZACHOWANIE	Identyfikator_zachowania, nazwa
OBECNOŚĆ	Identyfikator_obecności, nazwa
KSIĘGA UCZNIÓW	Identyfikator_księgi, Rok_założenia

15. Weryfikacja modelu konceptualnego

1. Porównanie opisu wycinka rzeczywistości z zaplanowanymi do realizacji transakcjami pod kątem możliwości realizacji czynności wyszczególnionych w opisie rzeczywistości.

2. Sprawdzenie, czy związki na diagramie są zgodne z określonymi regułami funkcjonowania i ograniczeniami systemowymi.

3. Sprawdzenie, czy zdefiniowane encje zawierają wszystkie atrybuty wykorzystywane przez transakcje.

16. Transformacja do modelu relacyjnego

Atrybut	Dziedzina	Maska	Obligat. / Opcjon.	PK / FK	Wartość domyślna
ID_ucznia	DEC		Ob.	PK
Nazwisko_u	Character[25]	[a-z]+	Ob.
Imię_u	Character[15]	[a-z]+	Ob.
Pesel_u	Character[11]	00000000000	Ob.
Status	Status		Ob.		`UCZ'
Data_Ur_u	Date	dd-mm-rrrr	Ob.
Miejsce_ur	Character[25]		Ob.		Opole
Płeć	Płeć		Ob.
Imię_ojca	Character[15]		Ob.
Imię_matki	Character[15]		Ob.
Ulica_u	Character[15]		Ob.
Nr_domu_u	Character[3]		Ob.
Nr_mieszkania_u	Character[3]		Ob.
Kod_u	Character[6]	99-999	Ob.
Miejscowość_u	Character[25]		Ob.		Opole
Odległość	Numeric[3]	999 km	Ob.
Czas	Numeric[3]	999 min	Ob.
Rodzina	Rodzina	[a-z]+	Opc.		PEŁNA
Wielkość_rodziny	Numeric[2]	99	Opc.
Uwagi	Memo		Opc.

17. UŻYTKOWNICY

ADMINISTRATOR

Osoba zarządzająca systemem bazy danych.

Zadania:

• tworzenie i wprowadzanie zmian w opisie bazy danych (dotyczące schematu)

• ustanawianie standardów (np. data: dd-mm-rrrr)

• tworzenie użytkowników

• wprowadzanie ograniczonego dostępu dla różnych użytkowników (przydzielanie praw dostępu do narządzi SZBD oraz praw dostępu do bazy danych)

• dzielenie danych pomiędzy wielu użytkowników

• zmniejszenie redundacji danych (nadmiarowości)

• uniknięcie (do pewnego stopnia) problemów niezgodności pamiętanych danych

• definiowanie warunków integralności (poprawność pamiętanych danych)

• zapewnienie niezależności pamiętanych danych

• archiwizowanie danych i ich odtwarzanie

• monitorowanie i dokumentowanie zjawisk zachodzących podczas eksploatacji bazy danych

• przywracanie stanu bazy danych po awarii

• zwiększenie efektywności (odpowiedni sprzęt, parametry serwera)

• szkolenie użytkowników

SAMODZIELNY REFERENT DO SPRAW ADMINISTRACJI (SEKRETARKA)

Osoba obsługująca sekretariat. Zadania:

• wprowadzanie danych nowych uczniów

• modyfikowanie i usuwanie danych osobowych uczniów

• obsługa uczniów w zakresie wydawania legitymacji szkolnych, zaświadczeń, itp.

• wprowadzanie danych nowego nauczyciela

• modyfikowanie i usuwanie danych osobowych nauczyciela

• wprowadzanie danych o nowym przedmiocie lub modyfikowanie i usuwanie istniejących

• tworzenie nowych oddziałów i uzupełnianie danych o oddziałach

NAUCZYCIEL

Osoba ucząca w szkole.

Zadania:

• wystawianie ocen cząstkowych, semestralnych i końcowych do dziennika

• sprawdzanie frekwencji uczniów i odnotowywanie w dzienniku

• wpisywanie tematów lekcji do dziennika

• wyświetlanie informacji o oddziale

• przeglądanie danych osobowych uczniów

• przeglądanie swoich danych osobowych

WYCHOWAWCA

Nauczyciel, pełniący dodatkowo funkcje wychowawcy oddziału.

Zadania:

• (takie jak nauczyciel)

• tworzenie dziennika

• wystawianie oceny z zachowania

• wypełnianie arkuszy ocen

• wystawianie świadectw

UCZEŃ

Osoba odbywająca naukę w szkole.

Zadania:

• przeglądanie swoich danych osobowych

• wyświetlanie informacji o oddziale

BIBLIOTEKARZ

Osoba nadzorująca pracę biblioteki funkcjonującej przy szkole.

Zadania:

• przeglądanie danych osobowych uczniów

• przeglądanie danych osobowych nauczycieli

---