1. 需求分析

1.1 用户需求

在数据库课程设计中，用户需求是系统设计的核心。通过对目标用户群体的调研，我们可以将用户需求细分为以下几类：

• 管理员需求：

  • 用户管理：管理员需要能够添加、删除和修改系统用户，以及分配相应的权限。
  • 信息维护：管理员需要维护学生、教师和课程的基本信息。
  • 系统设置：管理员需要配置系统参数，如学年学期、专业设置等。

• 教师需求：

  • 课程管理：教师需要查看和管理所授课程的信息。
  • 学生管理：教师需要查看所授课程的学生名单，了解学生的基本信息。
  • 成绩管理：教师需要录入、修改和查询学生的成绩。

• 学生需求：

  • 信息查询：学生需要查看个人的基本信息和所选课程信息。
  • 成绩查询：学生需要查看各门课程的成绩和绩点。
  • 选课功能：学生需要在线选课和退课。

1.2 系统功能需求

基于上述用户需求，系统需要具备以下功能：

1. 用户登录和权限管理： 实现用户的身份认证和权限控制，确保系统安全性。
2. 学生信息管理： 添加、删除、修改和查询学生的基本信息。
3. 教师信息管理： 添加、删除、修改和查询教师的基本信息。
4. 课程信息管理： 添加、删除、修改和查询课程的基本信息。
5. 选课管理： 学生在线选课和退课，管理员分配课程。
6. 成绩管理： 教师录入和修改学生成绩，学生查询成绩。
7. 系统设置： 配置学年学期、专业和班级等基本信息。

2. 概念设计

2.1 实体识别

在数据库的概念设计阶段，实体识别是构建数据模型的基础。通过对用户需求的分析，我们可以识别出以下主要实体：

• 学生（Student）：作为系统的主要用户之一，学生实体是课程信息的接收者和成绩的生成者。
• 教师（Teacher）：教师实体负责课程的教授和学生成绩的评定。
• 课程（Course）：课程实体是教学活动的核心，连接学生和教师。
• 选课（Enrollment）：选课实体记录了学生与课程之间的关系。
• 成绩（Grade）：成绩实体记录了学生在课程中的表现。
• 专业（Major）：专业实体定义了学生所属的学术领域。
• 院系（Department）：院系实体是教师和专业所属的组织单位。

2.2 实体属性

每个实体都有一系列属性，这些属性定义了实体的特征和数据存储的需求：

• 学生（Student）：

  • 学号（student_id）：唯一标识一个学生。
  • 姓名（name）：学生的姓名。
  • 性别（gender）：学生的性别。
  • 年龄（age）：学生的年龄。
  • 专业编号（major_id）：外键，关联到专业实体。
  • 班级（class）：学生所属的班级。

• 教师（Teacher）：

  • 教师编号（teacher_id）：唯一标识一个教师。
  • 姓名（name）：教师的姓名。
  • 性别（gender）：教师的性别。
  • 职称（title）：教师的职称。
  • 院系编号（dept_id）：外键，关联到院系实体。

• 课程（Course）：

  • 课程编号（course_id）：唯一标识一个课程。
  • 课程名称（name）：课程的名称。
  • 学分（credit）：课程的学分。
  • 学时（hours）：课程的学时。
  • 教师编号（teacher_id）：外键，关联到教师实体。

• 选课（Enrollment）：

  • 学号（student_id）：外键，关联到学生实体。
  • 课程编号（course_id）：外键，关联到课程实体。
  • 选课时间（enroll_date）：学生选课的时间。

• 成绩（Grade）：

  • 学号（student_id）：外键，关联到学生实体。
  • 课程编号（course_id）：外键，关联到课程实体。
  • 成绩（grade）：学生在课程中的成绩。

• 专业（Major）：

  • 专业编号（major_id）：唯一标识一个专业。
  • 专业名称（name）：专业的名称。
  • 院系编号（dept_id）：外键，关联到院系实体。

• 院系（Department）：

  • 院系编号（dept_id）：唯一标识一个院系。
  • 院系名称（name）：院系的名称。

2.3 实体间关系

实体间的关系定义了实体如何相互关联，以下是实体间的主要关系：

• 学生与专业：多对一关系，一个专业可以有多个学生，但一个学生只能属于一个专业。
• 教师与院系：多对一关系，一个院系可以有多个教师，但一个教师只能属于一个院系。
• 课程与教师：多对一关系，一门课程由一个教师教授，但一个教师可以教授多门课程。
• 学生与选课：一对多关系，一个学生可以选修多门课程，但每门课程的选课记录对应一个学生。
• 课程与选课：一对多关系，一门课程可以被多个学生选修，但每门课程的选课记录对应一门课程。
• 选课与成绩：一对一关系，一个选课记录对应一条成绩记录，但一个成绩记录只能对应一个选课记录。

3. 逻辑设计

3.1 关系模式设计

关系模式设计是将概念模型转换为逻辑模型的过程，即关系模型。以下是根据概念设计阶段确定的实体和关系，设计的关系模式：

• 学生（Student）表：

  • student_id (INT, PRIMARY KEY)：学生编号，主键。
  • name (VARCHAR(50), NOT NULL)：学生姓名，非空。
  • gender (CHAR(1), CHECK (gender IN (‘M’, ‘F’)))：性别，只能是’M’或’F’。
  • age (INT, CHECK (age BETWEEN 16 AND