校园疫情防控日报系统的数据库设计

林荷清

校园疫情防控日报系统的数据库设计

林荷清

（福建经济学校，福建 福州 350003）

数据库是一个系统不可或缺的构成部分，其设计的效果关系到系统的正常运行。通过实地调查和对学校的疫情防控流程开展充分的调研，分析系统的功能需求，结合SQL Server 2008开发平台，对校园疫情防控日报系统的数据库设计和实施部分进行研究，了解数据库设计中各个环节的实施过程，并设计出科学、合理的数据库，为后期系统的开发提供数据支撑。

校园疫情防控；SQL Server；数据库；设计

2019年12月突如其来的新冠肺炎疫情由于其传播速度快、防控难度大，给人类造成的危害一直持续至今，全球都面临着疫情带来的严峻挑战[1]。面对新冠肺炎疫情，我国人民在政府的领导下，举全国之力有序地推进各项疫情防控举措，各个单位都实行严格的人员日常管控。校园作为一个人口密度高的重要场所，为守护师生的安全健康，维护校园的稳定，上级主管部门要求学校在疫情期间每日报告疫情相关数据。为了切实地做好疫情防控常态化工作，各级各类学校要求教师和学生每天上报健康情况以及疫情有关信息。因此，开发一个合适的系统，师生可以借助该系统完成信息的上报，能够方便地进行数据的收集和统计，这将会是学校面对疫情实行防控的一个有效举措。

1 需求分析

开发一个完整的系统首先要进行的是需求分析，通常需要结合调查来实施，即通过对系统中涉及的对象开展调查，并对收集到的调查资料进行分析，获知使用者的各类需求，从而进一步确定系统所需要实现的功能。只有确确实实地理解使用者的实际需求，才能开发出适合其使用的系统。因此，需求分析是进行系统设计的基础，通常也是涉及范围最广、花费时间最多的一个步骤，这个步骤做得好将会为系统的成功开发打下良好的根基。

通过实地调查和对学校疫情防控工作情况开展调研，充分了解学校对校园疫情防控日报系统的各种要求，明确本系统的核心功能是填写疫情相关的健康数据，并能够实现对数据的管理，由学生、教师和管理员三类人员使用。系统实行用户分级登录，登录后不同的用户会转入对应的页面。教师和学生可以进行个人信息的填写以及每日健康数据的填报，系统提供数据的修改、查询和统计等功能；管理员可以管理师生填写的数据。

通过需求分析，明确本系统主要有如下功能模块。

1.1 学生模块

1.1.1信息填写和维护。学生通过学籍号和密码登录系统，登录后可以完善个人信息，包括姓名、性别、班级、手机号码等，之后可随时查看本人的信息，同时可以对信息进行维护。

1.1.2 每日健康打卡。学生每天登录系统填写当日健康信息，包括今日所在地区，体温是否正常，身体健康状况，健康码状态，有无境外或中高风险地区旅居史或人员接触史，有无确诊或疑似病例接触史等，完成健康打卡，打卡记录会保存于系统中。

1.1.3 打卡信息查询。学生能够通过系统查询到本人当天及以往的打卡记录。

1.2 教师模块

教师使用教师编号登录系统，登录后也拥有信息填写和维护、每日健康打卡和打卡信息查询等操作权限。除此之外，担任班主任的教师还能够通过系统查看班级学生的信息和打卡记录，从而获知学生的健康状况。

1.3 管理员模块

系统给管理员提供专门的账号和密码，在管理员页面中可以进行最高的权限操作，具体功能如下：

1.3.1 用户信息管理。管理员拥有对教师和学生的信息执行查询、统计等权限。

1.3.2打卡信息管理。管理员可以查询或统计教师和学生的打卡信息，通过查询获知师生是否完成当天的打卡，并根据未完成打卡名单提醒相关人员；通过统计当日所有的打卡数据，可方便地获悉全校师生当前的健康状况，做到及时地处理和上报，促进疫情防控工作有序地开展。

1.3.3用户角色管理。管理员能够为相应的用户添加角色。

本系统的功能模块结构，如图1所示。

图1 系统功能模块结构图

2 数据库设计

数据库的设计在整个系统的构建过程中是必不可少的一个环节，其设计的优劣不仅对系统功能的正常使用和运行效率产生影响，也会影响到后期的数据更新维护和性能扩展。

本系统采用SQL Server组织数据，它是Microsoft公司开发的基于关系模型的数据库管理系统，具备性能稳定、安全可靠、使用方便、与其它软件集成程度高等优点，适合作为后台数据库管理平台[2]。

2.1 数据库概念设计

概念结构设计环节的任务是将现实生活中用户的实际需求做进一步处理，变成信息领域的概念模型[3]。概念设计的方法经常采用E-R图，它能够刻画实体之间的关系，由以下三个部分构成。

2.1.1 实体：现实中的事物或抽象概念。通过对校园疫情防控日报系统进行的需求分析做抽象化处理，确定本系统主要涉及学生、教师、用户、班级和每日健康打卡等实体。

2.1.2 属性：实体或联系的特征。比如每日健康打卡实体，有打卡ID，姓名，手机号码，今日所在地区，体温是否正常，身体健康状况，健康码状态，有无境外或中高风险地区旅居史或人员接触史，有无确诊或疑似病例接触史等属性。

2.1.3 联系：不同事物之间的关系，主要有三种类型。

（1）一对一联系：比如教师与班级之间的联系是一对一的类型。（2）一对多联系：比如用户与每日健康打卡的联系，一个用户可以多次填写健康打卡，但一条健康打卡数据只属于一个用户，因此他们之间是一对多的联系。（3）多对多联系。

本系统采用E-R图进行概念设计的过程中，首先针对各个实体设计出分E-R图，接下来对其进行合并，然后做优化处理，最终得出本系统的基本E-R图[4]，如图2所示。

图2 系统基本E-R图

2.2 数据库逻辑设计

逻辑结构设计环节的任务是将抽象的E-R图做具体化操作，在本系统中，把它转换为关系模型［5］。实体及实体间的联系怎么转换为关系模型，关系的属性及关系的码怎么确定，是概念结构转换为逻辑结构过程中需要处理的事情。

2.2.1 E-R图向关系模型转换的规则

（1）一个实体直接转换成一个关系。例如本系统的E-R图中，教师实体对应的关系为：教师（教师编号，姓名，性别，教研组，手机号码），其中，教师编号是主码，也称为主关键字。

（2）一个联系若是一对一类型，则可以作为属性并入任何一端实体对应的关系中，同时增加另外一端实体的主码，保证两端实体相关联。例如E-R图中教师和班级之间的联系，并入到班级实体对应的关系中，在班级关系的原有属性中增加教师编号（教师实体的主码）这个新属性。

（3）一个联系若是一对多类型，则可以作为属性并入多端实体中，同时增加一端实体的主码。例如E-R图中用户和每日健康打卡的联系，并入到每日健康打卡实体对应的关系中，在每日健康打卡关系的原有属性中增加用户ID（用户实体的主码）和填写日期（联系的属性）这两个新属性。

（4）一个联系若是多对多类型，则需要将其转换成关系。本系统没有多对多类型的联系，无需进行转换[6]。

2.2.2 关系规范化处理

关系依照规范化的程度可以划分为五级范式，在设计的过程中一般来说需要达到第三范式。依据范式规则分析每一个关系中的非主属性对主码的函数依赖关系，确定其属于第几范式，对没有达到第三范式的关系进行优化处理，使最终得到的数据库是科学的、合理的。

2.2.3 建立关系模型

根据转换规则和规范化理论，对校园疫情防控日报系统中的关系进行规范化处理和优化，将概念设计阶段得到的系统基本E-R图，转换为下列五个关系模式，其中关系的主码利用下划线进行标识。

（1）教师（，姓名，性别，教研组，手机号码）

（2）学生（，姓名，性别，班级，手机号码）

（3）用户（，密码，用户类型）

（4）班级（，班级名称，班主任）

（5）每日健康打卡（，用户ID，姓名，填写日期，手机号码，今日所在地区，体温是否正常，身体健康状况，健康码状态，有无境外或中高风险地区旅居史或人员接触史，有无确诊或疑似病例接触史）

2.3 数据库物理设计

这个环节的一项重要工作是设计出数据库的表结构。通过对逻辑设计阶段建立的关系模型进行处理，原则上将一个关系设计成一张数据表。因此在本系统中，由上述五个关系模式可设计得出五张数据表：每日健康打卡表（health）、教师表（teacher）、学生表（student）、用户表（user）和班级表（class）。下面以“用户”和“每日健康打卡”两个关系模式为例做具体的说明，设计得出“用户表（user）”和“每日健康打卡表（health）”的表结构，如表1和表2所示。

表1 用户表（user）

表2 每日健康打卡表（health）

3 数据库实施

对数据库进行完整的设计之后，接下来数据库是依据最终得到的表结构，并借助于具体的数据库环境来实施的。本系统的实施环境是SQL Server，首先启动软件，连接服务器后创建一个名称为“yqfk”的数据库，然后依据数据表结构，建立对应的数据表，主要有teacher、student、user、class和health五张表，并创建表之间的关系，如图3所示。接下来就可以通过SQL Server平台针对表数据进行所需要的操作。

图3 表及表之间的关系

4 结语

本文根据数据库设计的步骤和设计原则，结合疫情防控的实际要求，对校园疫情防控日报系统的数据库进行了详细的设计，首先在明确系统的需求和功能后，将用户需求抽象为概念模型，再转换为关系模型，以此作为数据表结构设计的依据，最后通过开发环境实现数据库和数据表的创建。设计过程中依据数据库设计原则，运用规范化的设计方法，设计出的数据库合理有效，能够提高系统的可操作性，易于维护，是后期进行系统开发的数据保障和有力支撑。

[1]夏婉,李全,张晶晶.疫情下智慧社区管理系统构建[J].信息技术与信息化,2020(8):67-70.

[2]张素青,王利.SQL Server 2008数据库应用 技术(第2版)[M].北京:人民邮电出版社,2019.

[3]王兵兵,陈能,丁雅雪.基于MYSQL的智慧 社区助老关爱平台数据库设计[J].信息通信,2019(2): 152- 154.

[4]吴锋珍.高校图书管理系统的数据库设计[J]. 湖南邮电职业技术学院学报,2016,15(2):32-35.

[5]王滨.汽车销售系统数据库设计与实现[J]. 网络安全技术与应用,2021(7):50-52.

[6]杨浦,王樑.网上图书销售管理数据库设计[J].电脑知识与技术, 2018,14(26):13-15.

Database Design of Campus Epidemic Prevention and Control Daily Report System

Lin Heqing

（Fujian Economic School, Fuzhou 350003 Fujian）

The database is an indispensable part of a system, and the effect of its design is related to the normal operation of the system. Through on-the-spot investigation and full investigation of the school’s epidemic prevention and control process, the functional requirements of the system were analyzed. In combination with the SQL Server 2008 development platform, the database design and implementation of the campus epidemic prevention and control daily report system were studied, the implementation process of each link in the database design was understood, and a scientific and reasonable database was designed to provide data support for the later system development.

Campus epidemic prevention and control；SQL Server；Database；Design

TP311.135.9

A

1672-1047（2022）04-0109-04

10.3969/j.issn.1672-1047.2022.04.26

2022-07-18

林荷清，女，福建福州人，讲师。研究方向：数据库技术研究。

［责任编辑：罗幼平］