VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Разработка базы данных «Библиотека»
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
В современных условиях очень часто приходится работать с информацией, полученной из разных источников, каждый из которых связан с определенным видом деятельности. Сегодня, в информационную эпоху, в подавляющем большинстве случаев приходится иметь дело с обширными массивами данных. Они разнородны, специфически структурированы и взаимосвязаны друг с другом. Такие сложные наборы данных называют базами данных. Весь современный мир базируется на управлении информацией с помощью компьютерных технологий. Данные решают все, и очень важно эффективно их обрабатывать.
Особенно следует подчеркнуть тот факт, что развитие современных компьютерных технологий активно проявляется в библиотечном и информационном обслуживании.
Библиотеки, как хранилища знаний и информации, неуклонно повышают свою значимость. Библиотеки в ходе своей деятельности выполняет множество функций, такие как регистрация, хранение, выдача книг и обратное их принятие в библиотеку.
Библиотека представляет собой учреждение, содержащее интеллектуальные ценности общества и обеспечивающая использование этих ценностей для целей образования, научных исследований и культурного развития личности. Автоматизация и механизация библиографических процессов призваны решать такие задачи, как облегчение библиотечного труда, повышение его производительности, улучшение обслуживания читателей.
Разве можно сравнить по скорости и качественным показателям результатов ручной перебор каталожных карточек в традиционном каталоге с многоаспектным поиском в электронном каталоге? Таких примеров может быть много, суть одна: автоматизация нужна библиотекам, без автоматизации невозможно развитие библиотек и библиотечной деятельности в целом.
Цель работы: создание базы данных «Библиотека».
Актуальность темы заключается в том, что программный продукт может быть использован в библиотеках как учебных заведений, так и частных лиц. Данная база данных рассчитана не на профессионального работника, хорошо знающего компьютер, а на обычного пользователя.
Основные задачи:
изучить инструменты системы управления базами данных Microsoft Access, способной к эффективной работе с информацией, её поиска, занесения, хранения и использования;
разработать удобный, интуитивно понятный интерфейс пользователя базы данных «Библиотека»;
наглядно предоставить отчётность обо всех экземплярах, которые есть в библиотеке, а также выданных на руки.
РАЗДЕЛ 1
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫСИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ
Выбор программного обеспечения
Программное обеспечение, осуществляющее операции над базами данных, получило название «система управления базами данных»(СУБД).
СУБД позволяют создавать, использовать и администрировать базы данных. СУБД представляют собой незаменимый инструмент разработчиков, бизнес-пользователей, администраторов БД и т.д. Благодаря тесной интеграции со средствами разработки приложений, СУБД используются разработчиками при создании информационных систем.
СУБД предназначены для обработки больших массивов информации, её отображения в виде удобном для пользователя и управления объёмом этих массивов.
Легко могут работать пользователи сравнительно не высокой квалификации, т.к. все действия в СУБД осуществляются с помощью меню, мастера и других диалоговых средств.
Среди наиболее ярких представителей систем управления базами данных можно отметить: Lotus Approach, Microsoft Access, Borlandd Base, Borland Paradox, Microsoft Visual FoxPro, Microsoft VisualBasic, а также СУБД Microsoft SQL Server и Oracle, используемые в приложениях, построенных по технологии "клиент-сервер".
Система управления базами данных — специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для организации и ведения базы данных.
Основные функции СУБД:
1. Определение структуры создаваемой базы данных, ее инициализация и проведение начальной загрузки.
Как правило, создание структуры базы данных происходит в режиме диалога. СУБД последовательно запрашивает у пользователя необходимые данные. В большинстве современных СУБД база данных представляется в виде совокупности таблиц. Рассматриваемая функция позволяет описать и создать в памяти структуру таблицы, провести начальную загрузку данных в таблицы.
2. Предоставление пользователям возможности манипулирования данными (выборка необходимых данных, выполнение вычислений, разработка интерфейса ввода/вывода, визуализация).
3. Обеспечение независимости прикладных программ и данных (логической и физической независимости).
Одна из первых была “D - Base” (фирма Borland, а изготовлено “Ashton - Tate”).
Широко распространены и совместимы с “D - Base”системы “Fox PRO”(сегодня их продаёт Microsoft). Совместимой с “D - Base” является также “Clipper” (фирма “ComputerAssociates”).
На ряду с “D - Base” и её приложениями используются СУБД “Paradox”, “R- Base”, “Clarion” и др.
Во всех выше изложенных СУБД создание информационных систем баз данных и управление ими достаточно трудоёмкая и сложная процедура, требующая от пользователя неплохих знаний языков программирования.
Эта сложность объясняется тем, что перечисленные СУБД являются предметно –независимыми оболочками, которые могут быть наполнены той или иной предметной областью путём программирования. Поэтому разработка даже несложных СУБД требуют для каждой предметной области значительных сил.
В отличие от перечисленных СУБД менеджеры используют обычно СУБД MS Access.
Особенности СУБД MS Access:
Предметная ориентация, отображённая в меню.
Простата наполнения предметной оболочки.
Нет необходимости в языках программирования для перестройки СУБД.
Использование интегрированных программных средств.
MicrosoftAccess объединяет сведения из разных источников в одной реляционной базе данных. Создаваемые формы, запросы и отчёты позволяют быстро и эффективно обновлять данные, получать ответы на вопросы, осуществлять поиск нужных данных, анализировать данные, печатать отчёты, диаграммы и почтовые наклейки.
1.2. Инструментальные средства системы управления базами данных MicrosoftAccess
База данных в MicrosoftAccessпредставляет собой единый объект, который объединяет таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы, модули и позволяет хранить их в едином дисковом файле.
СУБД Access предоставляет пользователю следующие возможности: создавать базы данных; добавлять новую информацию в созданные БД; обновлять или каким-либо еще образом изменять данные в БД; удалять имеющуюся информацию из БД; осуществлять просмотр данных в виде отчетов, форм, различных выборок и запросов; организация данных при помощи сортировки и/или классификации информации; общий доступ к таблицам и данным при использовании отчетов, электронных писем, Интернета и/или локальной сети; осуществление разных видов связей между таблицами; создание кнопочных форм и пользовательских интерфейсов управления базой данных внутри СУБД.
Реляционная база данных состоит из взаимосвязанных нормализованных таблиц. За счет нормализации обеспечивается отсутствие дублирования данных во взаимосвязанных таблицах и соответственно минимизируется объем сохраняемых данных, а структура связей между таблицами называется схемой данных. Схема данных является не только графическим образом базы данных, но и используется в СУБД MS Access в процессе работы с базой данных
Каждая таблица базы данных имеет строки, включающие данные об объектах, а также столбцы, задача которых - определить характеристику их же. Другое название строк - записи, состоящие из полей, которые заполняются данными. Поле обязательно должно иметь тип данных (числовой, текстовой, дата, МЕМО и т. д.). Все записи в таблице содержат одинаково определенные, но по-разному заполненные информацией поля.
Базы данных СУБД MS Access имеют в таблицах одно главное - ключевое - поле. По умолчанию оно, как уже было сказано, обязательно к заполнению. Кроме того, на него накладывается необходимость быть уникальным, что значит, что уже введенное значение в ключевом поле нельзя будет ввести в ключевом поле другой записи этой же таблицы. При необходимости можно добавить дополнительное ключевое поле, с менее строгими правилами - уникальность выбирается разработчиком БД. При помощи ключевых полей осуществляют связи между таблицами базы данных.
Одним из основных инструментов обработки данных в СУБД являются запросы. Запрос представляет собой вопрос о данных, хранящихся в таблицах, или инструкцию на отбор записей, подлежащих изменению.
Запросы позволяют обрабатывать данные из таблиц. Запрос может быть выборкой по какому-либо признаку из одной или нескольких таблиц, также при помощи него можно сортировать или фильтровать информацию, анализировать данные, извлекать и предоставлять пользователю в удобном виде. Результатом работы запроса становится временная новая таблица.
Формы – специальные средства для обработки данных. Любая форма, с помощью которой вы хотите просматривать, вводить или редактировать записи таблиц базы данных, должна быть предварительно сконструирована. При этом определяется, из каких таблиц нужно отображать данные, какие именно поля должны быть представлены в форме, нужны ли вычисляемые поля, какие графические элементы, служащие для ее оформления, будут использоваться – линии, поясняющий текст, рисунки.
Формы используются в качестве средства для ввода новой информации в таблицу. Преимуществом форм становится их удобный для пользователя вид - разработчик может использовать макет формы или создать совершенно новую. На этот объект можно поместить кнопки, переключатели и многое другое. В числе прочих особое внимание приковывает к себе кнопочная форма, представляющая собой модифицированный диспетчер задач, составляемый пользователем “под себя”. На нее можно поместить основные функции работы с базой данных - вход, выход, заполнение таблиц, просмотр данных.
Средства MicrosoftOfficeAccess по разработке отчетов предназначены для создания макета отчета, по которому может быть осуществлен вывод данных из таблиц в виде выходного печатного документа.
Отчеты представляют конечный результат работы. Предназначены для последующей печати, потому обладают соответствующим форматированием. Позволяют делать выборки и группировки. Наглядно отражают информацию, заложенную в базе данных.
Также в данной программной среде имеется технология подключения драйверов для поддержки неизвестных форматов реляционных баз данных.
РАЗДЕЛ 2.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ СОЗДАНИЯ БАЗЫ ДАННЫХ «ШКОЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА»
2.1. Описание предметной области.
В библиотеку обращаются читатели. Все читатели регистрируются в картотеке, которая содержит стандартные анкетные данные (фамилия, имя, отчество, адрес, телефон). Каждый читатель может обращаться в библиотеку несколько раз.По каждому факту выдачи книги запоминаются читатель, дата выдачи и ожидаемая дата возврата.
Предметная область - библиотека.
Решаемые задачи: выдача справок о наличии книг, учет читателей и выдачи книг.
Поиск: читателей по фамилии.
Поиск: сведения о читателе по названию книги.
Запросы: Упорядочение по полям: автор книги, ФИО читателя.
Выборка: количество взятых книг по каждому читателю.
Вычисления: а) даты возврата книги читателем; б) сколько книг выдано по каждому читателю; в) количество экземпляров книги в библиотеке.
После того как собраны все исходные данные, определены сущности проекта, можно начать разработку единой структурированности данных при помощи СУБД.
2.2. Структура базы данных «Библиотека»
В разрабатываемой базе данных используется следующая схема данных, которая показана на рисунке 2.1.
Рис. 2.1 Схема данных.
На схеме представлены 3 таблицы служащие основным источником информации базы данных, содержащие разные поля и типы данных.
Таблица «Книга» (рис. 2.2) содержит информацию о всех книгах имеющихся в библиотеке. В ней представлены следующие поля:
Шифр книги – числовой, для присвоения уникального номера каждойкниге;
Автор – текстовый, служащий для ввода данных об авторе;
Название – текстовый, служащий для ввода названия книги;
Год издания – числовой, в это поле вносится год издания книги;
Цена – денежный, в это поле вносится цена книги;
Количество – числовой, в это поле вносится количество поступивших экземпляров книги;
Общая сумма – денежный, в это поле вносится общая сумма за все экземпляры поступившей книги;
Издательство – текстовый, в это поле вносится издательство книги;
Раздел – текстовый, в это поле вносится раздел книги;
Наличие - числовой, в это поле вносится количество данной книги в библиотеке.
Рис. 2.2 Таблица «Книга».
Вторая таблица под названием «Читатель» (рис. 2.3) предназначена для хранения индивидуальных данных о читателях, содержит 5 полей:
Номчитбилет, тип данных – счетчик, присваивает уникальный номер каждому читателю.
Фамилия, тип данных – текстовый, в это поле вносится фамилия читателя.
Имя, тип данных – текстовый, в это поле вносится имя читателя.
Адрес, тип данных – текстовый, в это поле вносится адрес читателя.
Телефон, тип данных – текстовый, в это поле вносится контактный телефон читателя.
Рис. 2.3 Таблица «Читатель»
Следующая таблица «Выдача» (рис. 2.4), служащая для отметки взятых и возвращенных книг читателями содержит следующие поля:
Номер выдачи с числовым типом данных, для внесения номера взятой книги.
Номчитбилет также с числовым типом, предназначен для ввода номера читательского билета читателя взявшего книгу.
Шифр книги с числовым типом данных, для внесения номера взятой книги.
Дата выдачи – это дата взятия книги с соответствующим типом – дата/время, в которое вносится дата взятия книги читателем.
Дата возврата – тип данныхдата/время, в которое вносится дата возврата книги читателем.
Сдано.В этом поле используется логический тип данных, использующий только два значения False и True, для заполнения при возврате книги читателем.
Срок, дней – тип поля числовой, в которое вносится время книги у читателя.
Текущая дата - выводит текущую дату, необходимую для формирования запроса на обновление «Книга сдана»
Рис. 2.4 Таблица «Выдача»
2.3. Интерфейс базы данных
В самом начале работы программы пользователю открывается окно (рис. 2.5) содержащее 7 функциональных точек, которые позволяют пользователю взаимодействовать с базой данных.
Рис. 2.5 Главная кнопочная форма базы данных.
П
ервой функциональной точкой является кнопка «Книга», при нажатии на которую открывается окно формы «Книга» (рис. 2.6).
Рис. 2.6 Окно формы «Книга».
В этом окне так же имеется ряд функциональных точек: Добавить запись, Сохранить запись, предназначенная для ввода новых книг в базу данных библиотекии сохранения введенных данных. Общая сумма за книги – по запросу на обновление «Общая сумма» (рис. 2.7) подсчитывается общая сумма за книги, Закрыть форму– закрывает данную форму.
Рис. 2.7 Запрос на обновление «Общая сумма».
Второй функциональной точкой на главной кнопочной форме является кнопка «Читатель». Пользователь, нажав на эту кнопку, получает доступ к форме «Читатель» (рис. 2.8), в которой отражаются процессы взятия и возврата книг.
Р
ис. 2.8 Форма «Читатель»
На форме «Читатель» пользователю предлагается с помощью кнопок «Следующая запись», «Предыдущая запись» или «Найти запись» выбрать фамилию нужного читателя для выдачи или принятия книг.В форме «Читатель» пользователю представлена таблица, отображающая какие книги в текущий момент, находятся у выбранного читателя, а какие книги уже сданы в библиотеку.
В окне формы «Читатель» так же имеется ряд функциональных точек:
«Добавить запись» и «Сохранить запись» - для внесения в базу нового читателя;
«Книга сдана» - по запросу на обновление «Книга сдана» (рис. 2.9) к полю Наличие прибавляется единица
Рис. 2.9 Окно запроса «Книга сдана»
«Выдать книгу» - по запросу на обновление «Выдать книгу» (рис. 2.10) от поля Наличие отнимается единица
Рис. 2.10 Окно запроса «Выдать книгу»
«Дата возврата» - по запросу на обновление «Дата возврата» (рис. 2.11) рассчитывается дата возврата книги в библиотеку – «Дата выдачи + Срок дней»
«Закрыть форму» - закрывает данную форму.
Рис. 2.11 Окно запроса «Дата возврата»
Третей функциональной точкой является кнопка «Количество взятых книг». Эта кнопка позволяет пользователю вывести количество книг взятых каждым читателем и общую сумму взятых книг. Это осуществляется с помощью отчета «Количество взятых книг»(рис. 2.12)
Рис. 2.12 Окно отчета «Количество взятых книг»
Четвертой функциональной точкой является кнопка «Кто брал книгу».Эта кнопка позволяет пользователю вывести информацию о читателе - Фамилию, Имя, Класс, Номер читательского билета, Шифр книги, Даты выдачи и возврата книги в библиотеку. Это осуществляется с помощью запроса на выборку «Кто брал книгу» (рис. 2.13).
Рис. 2.13 Окно запроса на выборку «Кто брал книгу»
Пятой функциональной точкой является кнопка «Разработчик», которая выводит информацию о разработчике данной базы данных «Библиотека» (рис. 2.14).
Рис. 2.14 Окно формы «Разработчик»
Шестой – последней функциональной точкой на главной кнопочной форме является кнопка «Выход из программы», позволяющая пользователю прекратить работу с программой.
ВЫВОДЫ
Развитие компьютерных технологий позволило на совершенно ином уровне решать информационные проблемы. Библиотеки играют ведущую роль в обеспечении информацией. Использование традиционных форм распространения информации сегодня не может обеспечить необходимого уровня библиотек. Большинство из них активно изучает и внедряет новые технологии, которые позволяют значительно повысить информационный статус библиотеки.
В современных условиях основой являются новейшие компьютерные информационные технологии, которые широко внедряются в традиционные библиотечные процессы.
Разработанная база по учету книг в библиотеке предлагает пользователю:
простой интуитивно понятный интерфейс;
легкую в понимании и эффективной работе с ней
запуск с любой машины со слабыми системными требованиями.
На основе собранной информации были сформированы схема данных, структура таблиц и их типы полей, а также взаимодействие и функционирование таблиц.
Исходя из рабочей базы данных, на уровне функционирования, был разработан единый интерфейс для работы с данными – формы, запросы; для вывода данных – отчеты; для работы – внешнее оформление, меню.
База данных «Библиотека» отвечает всем требованиям среднего программного продукта. В ней реализованы все необходимые достоинства конкурентно способного программного продукта.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Андерсен, В.БазыданныхMicrosoftAccess. Проблемы и решения: практ. пособ. / пер. с англ. - М.: Издательство ЭКОМ, 2001. - 384 с.
Бакаревич, Ю.Б. Н.В. Самоучитель Microsoft Access 2000 [Текст]/ Бакаревич Ю.Б., Пушкина Н.В. - СПб: БХВ-Петербург, 2001. – 456 с.
Бойко, В.В. Проектирование баз данных информационных систем [Текст]/ Бойко В.В., Савинков В.М. – М.: Финансы и статистика, 2009. – 351 с.
Вейскас, Д. Эффективная работа с Microsoft Access [Текст]/ СПб., 2008. – 315 с.
Винтер, Р. Microsoft Access: справочник/ Винтер Р. - М: Питер, 2008. – 280 с.
Глушаков, С.В. Базы данных: учебный курс/ Глушаков С.В., Ломотько Д.В. – М.: АСТ, 2001.- 504 с.
Гусева, Т.И. Проектирование баз данных в примерах и задачах [Текст]/ Гусева Т.И., Башин Ю.Б. - М:Академия,1999. – 423 с.
Коннолли, Т. БАЗЫ ДАННЫХ. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика [Текст]/ Коннолли Т., Каролин Б. - Москва, Санкт-Петербург, Киев, 2010. – 1440 с.
Леонтьев, Ю. Microsoft Office: краткий курс [Текст]/ Леонтьев Ю. - СПб: Питер, 2010. – 312 с.
Райордан, Р. Основы реляционных баз данных/пер. с англ. — М.: Издательско-торговый дом «Русская Редакция», 2001. - 384 с.
Microsoft Access. Шаг за шагом: практическое пособие / пер. с англ. - М.: ЭКОМ, 2010. – 352 с.