第一部分 实验的基本要求与方法 21 实验的目的与要求 22 实验方法 2第二部分 实验大纲 3第三部分 综合设计型实验案例 6第四部分 实验指导书 25第一部分 实验的基本要求与方法1 实验的目的与要求“数据库建模技术”是信息管理与信息系统专业、计算机科学与技术专业的一门核心课 程。上机实验是该课程的重要教学实践环节，其主要任务是借助 Windos 平台，在熟练应用 PowerDesinger9.5 等数据库建模工具使用的基础上，从用户需求角度出发，完成业务流程分 析、实体关系模型设计、面向对象和数据库建模的集成等项目需求分析并进行结构规划、生 成框架代码，以及掌握如何从现有系统逆向转出工程代码、生成所需系统模型的全过程。通过上机实践，使学生掌握数据库建模和设计的一般步骤和方法，掌握数据库建模工具 PowerDesinger 的使用。学生可以利用这个全新的数据分析和建模工具进行系统整体分析和 设计，具备快速进行数据库建模和设计的能力，从而为成为优秀的系统分析员奠定坚实的基 础。2 实验方法本课程上机实验主要采用理论和实践结合的方法：通过教师对建模工具和数据库建模案 例的分析和讲解，学生首先要熟练掌握建模工具的使用，其次要注意数据库建模的过程必须 遵循数据库设计的基本步骤和基本原理，要确保所得数据库模型在能满足用户数据需求的基 础上，应具备较少的数据冗余、方便的数据操作和合理的数据安全策略等特点。第二部分 实验大纲课程编号：xxxx总学时： 36H 实验学时： 18H 适用专业：信息管理与信息系统、计算机科学与技术及全院选修实验一 熟悉软件平台一、实验学时：课外 2 学时二、实验目的熟悉软件平台二、验内容 掌握软件 VISIO、PowerDesigner 的使用三、需用仪器设备：微机实验二 需求分析（一）业务流程调查一、实验目的：掌握需求分析的步骤和业务流程调查的方法；掌握应用 Powerbuilder 绘制 BPM 模型二、学时：6H （课内4H,课外2H）三、实验软件平台： Windows 2k 或 Windows XP, Powerduilder9.5,Visio四、实验内容：学生选定某一实验题目,根据调查的业务需求调查文字,利用 PD 绘制该管 理系统的 BPM 模型。五、实验结果： 提供本次实验结果。实验三 需求分析（二）数据流程调查一、实验目的：掌握需求分析的步骤和数据流程调查的方法；掌握应用 VISIO 绘制数据流程 图（ DFD） ,掌握数据流程图分层次的绘制方法。掌握编写数据字典的方法和步骤。二、实验学时：8H （课内6H,课外2H）三、实验软件平台：Windows 2k 或 Windows XP, Visio四、实验内容：1、掌握数据流程调查和分析的方法；2、利用Visio绘制分层次的数据流程图并在绘制的过程中建立标准、统一的编码；3、根据该学生所选题目的业务需求调查文字以及第一次作业所完成的内容,利用 VISIO, 绘制该管理系统的 DFD 模型。4、编写详细正确的数据字典。五、实验步骤1、数据流程图的层次绘制方法复习 数据流程图分层次绘制模型：的编码，并建立、逐层细化”原则进行，在绘制整个数据流程图的过程 应的数据字典。中的PPT案例（陪送系统数据流程图）。2、根据该管理系统的业务需求调查文字以及第一次作业所完成的内容，利用VISIO,绘 制该管理系统的DFD模型。六、实验结果：1、绘制数据流程图2、编写相应的正确的数据字典数据流程图是按照“中，一定要建立标准 数据流程图的实验四 概念结构设计一、实验目的：掌握概念结构模型绘制的方法和步骤，掌握利用PD绘制和管理CDM的方法。二、实验学时：6H （课内3H,课外3H）三、实验软件平台： Windows 2k 或 Windows XP, Powerduilder9.5,Visio四、实验内容：1、掌握概念结构设计的方法；2、利用 PD 绘制并管理 CDM；3、根据该所选题目的业务需求调查文字以及前两次作业所完成的内容，利用PD,设计该 管理系统合理的CDM模型。五、实验结果提交本次实验的结果。实验五 逻辑结构设计一、实验目的：掌握概念结构模型向逻辑模型转换的规则方法；掌握在PD环境中把CDM正 确转换为PDM,并对PDM进行必要的管理和修改。二、实验学时：6H （课内3H,课外3H）三、实验软件平台： Windows 2k 或 Windows XP, Powerduilder9.5,Visio四、实验内容：1、掌握概念结构模型向逻辑模型转换的规则方法；2、掌握在PD环境中把CDM正确转换为PDM,并对PDM进行必要的管理和修改；3、掌握利用创建PDM的四种方法；4、根据该所选题目的业务需求调查文字以及前三次实验所完成的内容，利用PD,设计该 连管理系统合理的PDM模型。五、实验结果 提交本次的实验结果。实验六 数据库的物理设计与实施一、实验目的：掌握 PD 中利用 PDM 生成物理数据库的操作步骤；掌握在 PD 环境中把 PDM 正确转换为数据库文件和生成数据库文件的SQL脚本。二、实验学时：4H （课内2H,课外2H）三、实验软件平台： Windows 2k 或 Windows XP, Powerduilder9.5,MS SQL Server 2000 或 Anywhere四、实验内容：1、掌握PD中利用PDM生成物理数据库的操作步骤；2、掌握在PD环境中把PDM正确转换为数据库文件和生成数据库文件的SQL脚本。3、根据第四次实验所得到的PDM模型，完成所选题目管理系统的数据库的物理设计，保 留生成数据库的SQL脚本和数据库文件。五、实验结果第三部分 综合设计型实验案例炼钢厂作业管理子系统数据库设计导读目录：1 系统目标2 需求分析2.1 组织结构调查2.2 业务流程调查2.3 数据流成调查2.4 数据字典3 概念结构设计4 逻辑结构设计5 物理结构设计1 系统目标1.1 背景介绍钢铁行业是我国国民经济的支柱产业之一，为国民经济的持续发展作出了积极的贡献。 近十年来，钢铁企业面临的市场竞争环境发生了巨大的改变，客户对钢材的需求呈现多品种、 小批量特点。这种局面下，钢铁企业对用户需求的预测越来越困难，为了减少库存，节约成本，最有 效的运作策略是将传统以预测为主轴的推式系统 (Push System) 改为以需求计划 (Demand Planning)为主轴的拉式系统(Pull System)。企业生产将减少预测性生产，而变成主要按订 单生产；生产模式也由过去大批大量生产方式改变成多品种、小批量生产方式10。“以信息化促进工业化”是制造业提高生产经营水平的必然选择。我国钢铁工业在长期 的信息化应用过程中，逐步实现了基础自动化和过程自动化；在管理信息化方面也从初期简 单的 MIS(Manage Information System,管理信息系统)系统向 ERP(Enterprise Resource Plan, 企业信息资源组织与管理)/电子商务转变，信息化工作取得了一定的成绩。钢铁行业的信息 化特点在于：1)基础自动化和过程自动化基础良好； 2)钢铁行业成产流程长、环节多、工艺复杂，自动化技术应用十分广泛。进入二十世纪 90 年代以来，钢铁工业自动化应用范围不断扩大，应用水平不断提高、数 字化日趋明显。虽然不同钢铁企业的具体自动化程度有所不同，但从整个行业看，基础自动 化、过程自动化在钢铁企业中得到广泛应用，并伴随自动化技术的发展而逐步加深；同时应当看到，钢铁工业虽已基本实现了基础自动化和过程自动化，但这些自动化系统 都是以单元生产设备为核心进行检测与控制的，生产设备之间形成诸多“自动化孤岛”12。 这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应 现代钢铁生产的要求。MIS/ERP 和其它管理信息系统本身难以与基础自动系统进行接口，无法对生产数据进行 自动管理。而这些管理信息系统在进行生产管理计划与决策分析时，大量依赖企业生产经营 过程中产生的实际数据。如果没有实际生产中产生的数据为基础， ERP 是难以通过运算与分 析得出令人信服的结果的，ERP等管理信息系统的应用效果就会大打折扣。为了方便 ERP 系统运行，实际操作中不得不将大量的生产数据通过纸质报表传递，再由 相关使用人员录入到管理信息系统。从而形成这样的尴尬局面：一方面，生产过程中产生了 大量的控制与检测数据，可以以电子格式存放；但不能自动传递到管理信息系统。另一方面， 管理信息系统大量需要这些生产数据，只好以报表等方式将这些数据抄录、打印，以纸介质 方式进行信息传递；相关部门收到纸质报表后，手工进行数据录入。同样，管理信息系统的生产计划等数据是生产中迫切需要的，也不能自动传递到生产控 制系统中，而是通过纸质方式进行数据传递2。1.2 系统目标系统能够对三炼钢厂与作业管理相关的全部操作进行管理。主要包括作业指示的编制、 下达、变更、作业进程管理、实绩处理等功能。具体功能模块如下：1、用户管理：用户注册、修改密码、删除用户2、基本信息：成分基本信息、设备状态基本信息、工艺路线基本信息3、作业指示管理：作业指示编制、切割指示查询、成分指示查询4、生产管制：综合管制、坯料信息查询、设备运行查询5、作业实绩处理：混铁炉实绩处理、预处理实绩处理、转炉实绩处理、精炼实绩处理、 连铸实绩处理、切割实绩处理6、作业实绩统计：按日期按钢种的统计、每种设备的生产量统计、副原料的使用量的统 计2 需求分析2.1 组织结构分析通过对韶钢集团三炼钢厂的调查发现，该厂有一个厂长，两个副厂长（其中包括生产技 术副厂长和设备副厂长），整个厂划分为三个科室：生产技术科、设备科和综合科，其中综合 科直接由厂长管理，并有炼钢工段、连铸工段、准备工段、维护工段、行车工段和运行工段 六个工段。具体的组织机构如图 2.1所示。2.2 业务流程分析确定作业指示业务流程： 作业指示接收从生产部传来的炼钢、成分、切割指示单，把这 些信息存放在炼钢、成分、切割表中，并编制作业指示。生产管制部门对作业指示单进行管 制判断，当作业指示不需要变更时，就把作业指示单下达给三炼钢，并由三炼钢管理员确认 作业指示；当作业指示需要变更时，列出变更明细单，然后根据变更明细单调整作业指示， 作业指示编制人员再根据作业指示调整单重新编制作业指示。如图 2.2 所示。生产技术科运行工段行车工段维护工段准备工段连铸工段炼钢工段图 2.1 三炼钢厂组织结构图作业指示接收生产部9作业指示编制作业指示单WA生产管制有变更管制判断下达给三炼钢作业指示单确认作业指示I炼钢、成分、切割指示单炼钢、成分、切割作业指示调整单调整作业指示炼钢、成分、切割变更发送作业指示图 2.2 确定作业指示业务流程图图 2.3 变更作业指示业务流程图图 2.4 作业管制业务流程图