Создание шаблона базы данных для классного руководителя

XIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Создание шаблона базы данных для классного руководителя

Першин Д.Ю. 1
1муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение "Приветненская средняя общеобразовательная школа" Выборгского района Ленинградской области
Феоктистова Г.А. 1
1муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение "Приветненская средняя общеобразовательная школа" Выборгского района Ленинградской области
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение.

В современном мире стало поступать огромное количество различной информации, начиная от успеваемости детей в классе, заканчивая информацией об экономических успехах в производстве. Для каждого ее вида требуется организованная структура данных, чтобы было легче создавать, хранить, обрабатывать и передавать. Для таких применений есть много различных программ и it-продуктов.

Идея, замысел проекта

Мой проект направлен на создание шаблона для базы данных классных руководителей и заполнение его данными моего класса.

Цель моего проекта:

Создать структурированную базу данных для удобной и практичной обработки информации.

Задачи проекта:

Изучить историю развития структурирования информации;

Изучить понятие базы данных и СУБД;

Закрепить навыки по созданию баз данных;

Создать шаблон базы данных для классных руководителей школы;

Заполнить базу данных информацией класса.

Основная часть

Из истории

История возникновения и развития технологий баз данных можно рассмотреть, как в традиционном, так и в современном понимании.

В традиционном понимании понятие истории баз данных выглядит, как любое средство, с помощью которого человечество хранило и обрабатывало данные. Например, учеты налогов, подсчёт населения городов или стран, перепись населения, а если углубляться дальше, то и рукописи на стенах наших давних предков. Но это можно считать не более, чем архивом

В современном смысле это выглядит, как программное обеспечение, которое обрабатывает записи на основе файлов. Все началось с 1955 года, когда появилось программируемое оборудование обработки записей. Для хранения данных использовались перфокарты.

Базы данных и СУБД

Многие специалисты указывают на распространённую ошибку, которая состоит в том, что большинство людей путают понятия базы данных с СУБД.

База данных (БД) — это организованная структура, предназначенная для хранения, изменения и обработки взаимосвязанной информации, преимущественно больших объемов.

Существует множество различных типов баз данных, которые используются для сохранения и структурирования данных.

Реляционные базы данных — это набор данных с предопределенными связями между ними. Эти данные организованны в виде набора таблиц, состоящих из столбцов и строк.

Рисунок 1 Реляционные базы данных

Объектно-ориентированные базы данных база данных, в которых данные моделируются в виде объектов, их атрибутов, методов и классов.

Рисунок 3 Объектно-ориентированные базы данных

Хранилища данных — это система, в которой собраны данные из различных источников внутри компании и эти данные используются для поддержки принятия управленческих решений.

Рисунок 2 Хранилище данных

Распределенные базы данных —состоят из двух или более файлов, расположенных на разных узлах. Такие базы данных могут храниться на нескольких компьютерах, расположенных в одном физическом месте или распределенных по разным сетям.

Рисунок 4 Распределенные базы данных

Базы данных OLTP —это быстрая база данных аналитического типа, предназначенная для большого объема транзакций, выполняемых множеством пользователей.

Рисунок 5 База данных OLTP

Базы данных NoSQL обозначение широкого класса разнородных систем управления базами данных, появившихся в конце 2000-х — начале 2010-х годов, существенно отличающихся от традиционных реляционных СУБД с доступом к данным средствами языка SQL.

 

Рисунок 6 База данных NoSQL

Графовые базы данных хранят данные в контексте сущностей и связей между сущностями.

Рисунок 7 Графовые базы данных

Система управления базами данных (СУБД) – комплекс программ, позволяющих создать базу данных (БД) и манипулировать данными (вставлять, обновлять, удалять и выбирать). Система обеспечивает безопасность, надёжность хранения и целостность данных, а также предоставляет средства для администрирования БД.

Основные функции СУБД:

управление данными во внешней памяти (на дисках);

управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;

журнализация изменений (сохранение истории), резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;

поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

Классификация СУБД по модели:

Иерархические. В этой модели данных используется представление БД в виде древовидной структуры, состоящей из объектов разных уровней.

Сетевые. Подобны иерархическим за исключением того, что в них имеются указатели в обоих направлениях, которые соединяют родственную информацию.

Реляционные. Ориентированные на организацию данных как набор связанных записей и атрибутов в двумерной таблице.

Объектно-ориентированные. Для управления БД, основанных на объектной модели данных. Как правило основываются на объектно-ориентированных языках программирования.

Объектно-реляционные. Этот тип СУБД позволяет через расширенные структуры баз данных и языка запросов использовать возможности объектно-ориентированного подхода: объекты, классы и наследование

Различные рейтинги самых популярных СУБД возглавляют Oracle, MySQL, Microsoft SQL Server, PostgreSQL.

Банк идей. Различные вариации введения информации в электронные базы данных.

Я решил рассмотреть три варианта ПО пакета MS Office – это Word, Excel и Access. Мне надо сравнить эти программы и выделить их достоинства и недостатки. И выбрать из них программу для создания базы данных классного руководителя.

База данных в Word

Под буквой А база данных в Word

Достоинства Word (W):

W дает возможность выполнять без исключения все традиционные операции над текстом;

Позволяет проводить форматирование отдельных структурных элементов текста (форматирование символов, абзацев, страниц и т. д.);

W дает возможность выполнять такие операции как: проверка правописания, подбор синонимов, установка автоматического переноса слов и ряд других сложных функций;

W поддерживает технологии связи и внедрения объектов (технологий OLE), данная программа имеет уникальную систему оригинальных технологичных решений, позволяющих превратить обычный текст в красочный документ с элементами мультимедиа (система готовых шаблонов и стилей);

W позволяет использовать графические технологии задания шрифтов, а также осуществляет поддержку функции вставки элементов графической природы;

Есть возможность создавать таблицы, а, следовательно, и структурированные базы данных.

Недостатки W.

W является слишком универсальной программой, т.е. некоторые процедуры и операции проще и быстрее выполнять в менее мощных, но более специализированных приложениях;

Низкая производительность при наборе чернового текста;

Высокая трудоемкость при вводе сложных математических и химических формул.

База данных в Excel

Под буквой Б база данных в Excel

Ценностью Excel является возможность написания кода на основе Visual Basic для приложений (VBA). Этот код пишется с использованием отдельного от таблиц редактора. Управление электронной таблицей осуществляется посредством объектно-ориентированной модели кода и данных. С помощью этого кода данные входных таблиц будут мгновенно обрабатываться и отображаться в таблицах и диаграммах (графиках). Таблица становится интерфейсом кода, позволяя легко работать, изменять его и управлять расчётами.

Недостатком Excel является невозможность выполнения запросов.

База данных в Access

Под буквой В база данных в Access

Достоинства:

Очень простой графический интерфейс, который позволяет не только создавать собственную базу данных, но и разрабатывать приложения, используя встроенные средства;

Хранит все данные в одном файле, хотя и распределяет их по разным таблицам, как и положено реляционной (табличной) СУБД. К этим данным относится не только информация в таблицах, но и другие объекты базы данных;

Предлагает большое количество Мастеров, которые выполняют основную работу за пользователя при работе с данными и разработке приложений, помогают избежать рутинных действий и облегчают работу неискушенному в программировании пользователю;

Распространенность, которая обусловлена тем, что Access является продуктом компании Microsoft;

Постоянно обновляется производителем, поддерживает множество языков;

Полностью совместим с операционной системой Windows;

Ориентированность на пользователя с разной профессиональной подготовкой, что выражается в наличии большого количества Мастеров, развитую систему справки и понятный интерфейс;

Широкие возможности по импорту/экспорту данных в различные форматы, от таблиц Excel и текстовых файлов, до практически любой серверной СУБД через механизм ODBC;

Наличие развитых встроенных средств разработки приложений. Большинство приложений, распространяемых среди пользователей, содержит тот или иной объем кода VBA (Visual Basic for Applications)

Недостатки:

Ограничены возможности по обеспечению многопользовательской среды;

Обладает несложными способами защиты с использованием пароля БД (требуется применение дополнительных мер по защите от

несанкционированного доступа с использованием процедур VBA);

В вопросах поддержки целостности данных отвечает только моделям БД небольшой и средней сложности.

Вывод и выбор программ для создания баз данных классного руководителя

После анализа трех вариантов я решил, что программа Access лучше всего подходит для базы данных классного руководителя. Ибо она имеет качественные плюсы в виде набор структурированной информации или данных, отражающих состояние и взаимодействие объектов в определенной предметной области, возможность делать выборку данных (запросы) к созданным таблицам и создавать на основе них отчеты, что очень важно в работе классного руководителя.

Среда Access имеет интерфейс, характерный для Windows-приложений, и включает в себя следующие составляющие: титульную строку с кнопками управления окном, главное меню, панель инструментов, рабочее поле и строку состояния. На рабочем поле устанавливается окно, состоящее из трех основных частей:

1) База данных. Содержит названия основных типов объектов, с которыми работает Access (Таблицы, Запросы, Формы, Отчеты);

2) Задачи. Содержит список задач, которые можно решить для выбранного объекта.

3) Источник данных. Здесь можно выбрать источник данных для работы (определенную таблицу, форму, запрос или отчет).

Данные, с которыми работает СУБД, также могут быть выстроены в иерархическую последовательность. На верхнем уровне такой иерархии находятся основные объекты Access. К ним относятся: таблицы, запросы, формы, отчеты.

Таблица — это главный тип объекта. Все остальные разновидности объектов являются производными от таблицы. Элементы данных, составляющих таблицу, — это записи и поля. Свойства элементов таблицы определяются типами, форматами полей и некоторыми другими параметрами.

Форма — это вспомогательный объект, без которого, в принципе, можно обойтись. Формы создаются для повышения удобства пользователя при просмотре, вводе и редактировании данных в таблицы.

Запрос — результат обращения пользователя к СУБД для поиска данных, добавления, удаления и обновления записей. Результат поиска (выборки) данных представляется в табличном виде. Термином «запрос» называют также сами команды обращения к СУБД.

Отчет — это документ, предназначенный для вывода на печать, сформированный на основании информации, содержащейся в таблицах и запросах.

Создание шаблона базы данных для классного руководителя.

Открыть файл для новой базы данных

ФайлСоздать БДНовая БД

 в файловом окне указать путь и имя файла: «Классный журнал»

Рисунок 11 Классный журнал

Создать таблицу УЧЕНИКИ:

 в режиме Создание выбирается команда Создание таблицы в режиме конструктора

 в открывшемся окне конструктора таблиц для всех полей таблицы УЧЕНИКИ указать имена, типы и форматы полей:

Таблица 1

Имя поля

Тип поля

Формат поля

Номер_Уч

Числовой

Целое

Фамилия

Короткий текст

30

Имя

Короткий текст

15

Отчество

Короткий текст

30

Пол

Короткий текст

1

Домашний адрес

Короткий текст

40

Дата рождения

Дата и время

Краткий формат даты

Программа

Короткий текст

30

ФИО родителей, контактный номер

Короткий текст

100

Количество детей

Числовое

Целое

Родители инвалиды

Логическое

Да/Нет

Семья полноценная

Логическое

Да/Нет

Назначить главный ключ таблицы:

указатель установить на ключевое поле Номер_Уч

щелкнуть на левый столбик от названия правой кнопкой мыши (вызвать контекстное меню)

выбрать команду Первичный ключ

Сохранить таблицу с именем УЧЕНИКИ

Создать, назначить главный ключ и сохранить таблицу ПРЕДМЕТЫ следующей структуры:

Имя поля

Тип поля

Формат поля

Предмет

Короткий текст

30

Учитель

Короткий текс

40

Таблица 2

Создать, назначить главный ключ и сохранить таблицу ОЦЕНКИ:

Таблица 3

Имя поля

Тип поля

Формат поля

Номер_Уч

Числовой

целое

Предмет

Короткий текст

30

Дата

Дата и время

Короткий формат даты

Оценка

Числовое

целое

При назначении составного ключа одновременно выделяются поля НОМЕР_УЧ, НАЗВ_ПРЕДМЕТА и ДАТА. Выделение производится с помощью мыши при нажатой клавише Shift. Затем выполняется команда Правка – Ключевое поле.

Связать таблицы УЧЕНИКИ и ОЦЕНКИ. Для этого:

выполнить команду Работа с базами данных-Схема база данных

Откроется окно «Добавление таблицы»

Рисунок 12 Добавление таблицы

 выделить название таблицы «Ученики» и выполнить команду Добавить

 выделить название таблицы «Оценки» и выполнить команду Добавить

 выделить название таблицы «Предметы» и выполнить команду Добавить

Рисунок 13 Схема данных

В окне «Схема данных» появятся образы трех таблиц

 с помощью мыши, перетащить ключевое поле НОМЕР_УЧ из образа таблицы «Ученики» на это же поле в образе таблицы «Оценки»

Откроется окно «Связи». Последовательно активизировать флажки «Обеспечить целостность данных», «Каскадное обновление связанных полей» и «Каскадное удаление связанных записей». Тип связи «один-ко-многим» будет выбран автоматически.

Связать таблицы ПРЕДМЕТЫ и ОЦЕНКИ, действуя аналогично предыдущему этапу.

Выполнить команду Создать. Схема готова! В окне «Схема данных» будет иметь следующий вид:

Рисунок 14 Связь(1)

Создать форму для просмотра и ввода в таблице УЧЕНИКИ. Для этого:

перейти на вкладку Создание

нажать на «Мастер форм»

выбрать таблицу УЧЕНИКИ

 переместить все поля таблицы из окна «Доступные поля» в окно «Выбранные поля» Далее

 включить радиокнопку «В один столбец» Далее

 выбрать стиль формы «Стандартный» Далее задать имя формы: оставить имя УЧЕНИКИ; включить радиокнопку «Открытие формы для просмотра и ввода данных» Готово.

Рисунок 15 Форма "Ученики"

Создать форму для просмотра и ввода в таблице ОЦЕНКИ.

Рисунок 16 Форма "Оценки"

Создать форму для просмотра и ввода в таблице ПРЕДМЕТ

Рисунок 17 Форма "Предмет"

Перейти к работе с конструктором запросов:

прейти на вкладку Создание

нажать на «Конструктор запросов»

В поле схемы запроса поместить таблицу «Ученики»:

 в окне «Добавление таблицы», вкладке «Таблицы» выбрать название таблицы «Ученики»

 выполнить команду Добавить - Закрыть

Заполнить бланк запроса

внести в бланк данные, показанные на предыдущем рисунке.

Рисунок 18 Список учеников(1)

Сохранить запрос с именем «Список учеников»

Исполнить запрос:

выполнить команду Запрос - Запуск. На экране появится таблица следующего вида:

Рисунок 19 Список учеников(2)

Построить запрос в конструкторе запросов в виде, показанном на рисунке:

Рисунок 20 Оценки(Фамилии)

Сделать запрос с параметрами. Для этого надо вести в ячейку «Условие отбора» в столбце «Фамилии» [Введите Фамилию ученика].

Сохранить запрос с именем «Оценки(Фамилии)»

Построить запрос в конструкторе запросов в виде, показанном на рисунке:

Рисунок 21 Оценки по истории

Сделать запрос с параметрами. Для этого надо вести в ячейку «Условие отбора» в столбце «Предметы» [Введите название предмета].

Сохранить запрос с именем «Оценки по предметам»

Построить запрос в конструкторе запросов в виде, показанном на рисунке:

Рисунок 22 Двоечники

Сохранить запрос с именем «Двоечники»

Построить запрос в конструкторе запросов в виде, показанном на рисунке:

Рисунок 23 Средние оценки

Для того чтобы в конструкторе запросов появилась строка «Групповая операция», нужно через главное меню окна Access отдать команду Конструктор – Выборка. Во всех полях новой строки установится слово «Группировка». Функция вычисления среднего Avg выбирается из списка, который открывается после щелчка по кнопке в этой строке в ячейке для поля ОЦЕНКА.

Сохранить запрос с именем «Средние оценки»

Создать в БД новую таблицу ИТОГИ следующей структуры:

Таблица 4

Имя поля

Тип поля

Формат поля

Номер_Уч

Числовой

Целое

Предмет

Короткий текст

30

1_Полугодие

Числовой

Целое

2_Полугодие

Числовой

Целое

Год

Числовой

Целое

Связать эту таблицу с таблицами УЧЕНИКИ и ПРЕДМЕТЫ через общие поля. В результате получится следующая схема:

Рисунок 24 Связь(2)

Построить запрос в конструкторе запросов в виде, показанном на рисунки

Рисунок 25 Медалисты

Сохранить запрос с именем «Медалисты»

Создать форму для просмотра и ввода в таблице Итоги:

Рисунок 26 Форма

Заключение.

Описание окончательного результата

Изучил теорию о базах данных и СУБД

Создал шаблон базы данных для журнала классного руководителя при помощи программы Microsoft Access.

Этот шаблон можно использовать в практических целях, а также усовершенствовать его в «Журнал школы».

Поставленная цель достигнута.

Проект соответствует своему названию: «Создание шаблона баз данных для классных руководителей»

При вводе данных сама база данных прекрасно работает.

Создавая данный проект, я использовал знания в информатике, математике.

Закрепил свои умения и навыки, полученные ранее:

Создание схем связей

Создание запросов

Создания форм

Создание отчетов

Родители и педагоги дали хорошую оценку моей работе.

Используемая литература:

Информатика. Базовый уровень : учебник для 11 класса / И. Г. Семакин, Т.Ю. Шеина. - 8-е изд., стереотип. – М. Ж БИНОМ. Лаборатория знаний, 2018. – 224 с.: ил.

https://www.oracle.com/ru/database/what-is-database/#relational

https://lecturesdb.readthedocs.io/databases/dbms.html

https://oracle-patches.com/db/3517-база-данных-определение

https://www.nic.ru/help/chto-takoe-subd_8580.html

https://itglobal.com/ru-ru/company/glossary/subd-sistema-upravleniya-bazami-dannyh/

https://ru.wikipedia.org/wiki/База_данных

https://studfile.net/preview/2981988/page:7/

https://ru.wikipedia.org/wiki/Система_управления_базами_данных

https://htmlacademy.ru/tutorial/php/databases

https://support.microsoft.com/ru-ru/office/основные-сведения-о-базах-данных-a849ac16-07c7-4a31-9948-3c8c94a7c204,

Используемые изображения

http://asmodeus.com.ua/library/files/Software/SQL/Relational_databases_are_doomed.html

https://studme.org/121123/informatika/hranilischa_dannyh

https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Файл:Объектно-ориентированная_база_данных.png

https://studfile.net/preview/3488655/page:37/

https://zen.yandex.ru/media/id/5aef49c279885e47d5eb6199/o-bazah-dannyh-prosto-razlichiia-olap-i-oltp-5bf5557e5184cc00a99028ff

https://habr.com/ru/post/152477/

https://oracle-patches.com/db/nosql/3738-графовые-базы-данных

Просмотров работы: 704