قواعد بيانات Database

 

الدرس الثالث : قواعد البيانات

 

• مراحل تطور إدارة البيانات :

1. نظام الملفات اليدوي. (تحفظ البيانات فيه بمجموعة من الملفات الورقية).
2.  الجداول الألكترونية ( حيث تحفظ البيانات في بشكل حاسوبي تعرف باسم قواعد البيانات المسطحة عبارة عن جدول إلكتروني واحد تحفظ فيه جميع البيانات).
3.  قواعد البيانات العلائقية ( والتي تعتبر الأكثر تكاملا وتنظيما في العمل وسوف نقوم بدراستها) .

نظام الملفات اليدوي

• عيوب نظام  الملفات اليدوي  : 

1. كان يعتمد على مجموعة من ملفات الدفاتر الورقية .
2. اكتظاظ  الورق بعضها فوق  بعض .
3. تكرار، وزيادة حجم البيانات.

•  التغلب على مشاكل وعيوب نظام الملفات اليدوي: 

1. استخدمت الجداول الإلكترونية (المحوسبة ) والتي عملت بدورها على التغلب على مشاكل نظام الملفات اليدوي .
2. ومع تطور التكنولوجيا ظهرت أنظمة جديدة تتعامل مع البيانات الضخمة ومنها وأحدثها واشهرها قواعد البيانات العلائقية .

الجداول الإلكترونية 

تنفيذ (نشاط 1:3:1 ) :صفحة 17 من الكتاب المدرسي 

 الهدف من النشاط : التعرف على مشاكل وعيوب الجداول الالكترونية(قواعدالبيانات المسطحة) والتي تعني وجود جميع البيانات في جدول واحد .

 

 1.  كم طالب مسجل في دورة معالج النصوص؟ هل تكررت بيانات الدورة لجميع الطلاب المسجلين؟ 

يتطلب مرور متكرر على البيانات  (أربع طلاب ) , نعم تكررت بيانات الدورة  في الجدول أعلاه .

 2 .هل يوجد طلاب مسجلين لأكثر من دورة؟ هل تكررت بياناتهم؟

من الملاحظ أن محمد أمين مسجل في أكثر من دورة (معالج النصوص و الجداول الالكترونية و معالج الصور) وتكررت بياناته 

 3. هل هناك خصوصية  في هذا الجدول ؟وهل يحقق درجة أمن معلومات ؟ ولماذا؟

لا يوجد خصوصية في هذا الجدول ولايحقق ادنى درجة أمن للمعلومات , نظرا لعدم السيطرة على سرية البيانات ذات الخصوصية,مما يشكل انتهاك صريح وواضح للخصوصية , والتي تعتبر عند البعض خطوط حمراء يحاسب عليها القانون.

4. كم عدد الدورات التي اشترك بها الطالب (محمد أمين)؟

  ومثل هذا البحث سوف يتطلب مرور متكرر على البيانات (لا تؤدي إلى أسئلة بحث معقدة) 

ثلاث دورات ( معالج النصوص و الجداول الالكترونية و معالج الصور).

 5. كم عدد الطلبة الذين التحقوا في دورة معالج النصوص ودفعوا مبلغ اقل من 500؟

(وداد محمود) ومثل هذا البحث سوف يتطلب مرور متكرر على البيانات (لا تؤدي إلى أسئلة بحث معقدة) 

 6 .ماذا لو طلب منك تعديل بيانات دورة معالج النصوص، وفي حال كان عدد الطلبة  المسجلين في هذه الدورة كبير جداً، كم سجل في هذا االجدول سيخضع للتعديل؟ وهل هناك ضمان لعدم وقوع أخطاء أثناء عملية التعديل في أحد السجلات؟

لا ضمان لعدم وقوع أخطاء أثناء عملية التعديل , حيث كلما توسعة الأعمال زادت الصعوبة في التعديل 

•  عيوب الجداول الالكترونية:-

1. مشاكل التكرار. 
2. عدم توفر خصوصية   للبيانات. 
3. عدم تكامل واستقلالية  للبيانات. 
4. صعوبة  التغيير  و التعديل  على  للبيانات .
5. احتمال  الوقوع في أخطاء نحوية  منطقية. 
6. صعوبة السيطرة على إدارة البيانات وتداولها بشكل فعال .
7. صعوبة عملية البحث (وقد يتطلب مرور متكرر على البيانات). 

• وضح كيف يمكن التغلب على مشاكل وعيوب الجداول الإلكترونية ؟
• وضح كيف يمكن التغلب على مشاكل وعيوب الإدارات القديمة والتي تعتمدعلى نظام الملفات اليدوي؟

عبر استخدام برامج قواعد البيانات ( المميزات والاستخدمات)

 

قواعد البيانات العلائقية 

تنفيذ نشاط (2:3:1) صفحة 18 من الكتاب المدرسي 

الهدف من النشاط : التعرف على مميزات وفوائد قواعد البيانات وتحديد الجداول والمفتاتيح والعلاقات .

أدرس بيانات  الجداول التالية ، ثم أجب عن الأسئلة  التي تليها: 

1- هل توجد علاقة  بين  الجداول، أم بيانات الجداول منفصلة؟ وضح ذلك؟

 نعم توجد علاقة بين الجداول , تسمى هذه العلاقة بالمنطقية حيث نلاحظ وجود رقم الطالب في جدول التسجيل , وكذلك رقم الدورة في جدول التسجيل , حيث تم التغلب على مشكلة عدم الإستقلالية في الجداول الالكترونية ويظهر ذلك من خلال  تقسيم الجدول إلى عدة جداول فرعية ( جدول الدورة ,  جدول الطالب, جدول التسجيل ) هذا بحد ذاته يحقق استقلالية للبيانات في قواعد البيانات .

2- أي من االحقول أعلاه لايمكن تكرار بياناتها؟ ولماذا؟ وفي أي جدول ظهرت؟ 

 الحقول التي لا يمكن تكرار بياناتها

1.  ( رقم الدورة) في جدول الدورات.
2. ( رقم الطالب) في جدول الطالب.
3. (رقم مسلسل) في جدول التسجيل.

لماذا لأنها عبارة عن مفتايح والتي تعمل بدورها على تكوين العلاقة , وتسهيل عملية البحث للوصول للمعلومات.

 3- ما الدورات التي اشترك بها الطالبان حسن مالك، وجهاد مراد؟

 تتبع الاسهم للحصول على (رقم الطالب --> رقم الدورة ---> اسم الدورة 

حسن مالك --> 4--->101--> معالج نصوص

جهاد مراد-->5-->104--->معالج الصور

• مميزات قواعد البيانات :-

1. خالية من التكرار. 
2. سهولة التغيير والتعديل على البيانات .
3.  احتمالية  الوقوع في اخطاء منطقية ونحوية قليلة جدا. 
4. تحافظ على  سرية المعلومات وأمنها. 
5. تكامل واستقلالية البيانات.

• استخدامات قواعد البيانات:

::  التوثيق------> والتحليل------> والمقارنة-------> واتخاذ القرارات .

• مفهوم قاعدة البيانات :

::عبارة عن مخزن معلومات مكون من مجموعة من  الجداول المنظمة تربطها علاقة فيما بينها.

1. تتكون قاعدة البيانات من أكثر من جدول.
2. يُعدّ الجدول العنصر الأساسي في قواعد البيانات العلائقية، وعليه تعتمد أغلب مكونات قاعدة البيانات من مشاهد Views ودوال Functions وحِزم Packages وغيرها من العناصر الأخرى. يتكون الجدول من أعمدة Columns وصفوف Rows، حيث تمثل الأعمدة ما يسمى بالخصائص Features، والصفوف عبارة عن القيم التي تأخذها الأعمدة وتسمى بالسجلات Records..
3. كل جدول في قاعدة البيانات له ميزه تميزه عن غيره من الجداول تسمى (المفتاح ).
4. نستخدم  المفتاح للربط بين الجداول.(تسمى هذه الروابط :روابط منطقية)
5. الهدف من الروابط  بناء قاعدة بيانات متماسكة وقوية, تضمن التناسق بين المعلومات في الجداول وتمكننا من استرجاع البيانات من أكثر من جدول في الوقت نفسه.

• مكونات الجدول :

1. من حقول (أعمدة) تسمى صفات يكون منها المفتاح (الأساسي والاجنبي ),وعبرها يتم ربط الجداول.
2. سجلات (صفوف) يتكون من أكثر من حقل وأنواع البيانات تكون فيه مختلفة  كما يظهر في الشكل أعلاه .

 يوضح الشكل التالي مثالا لجدول يحتوي على بيانات تواريخ ميلاد وأسماء طلاب في مدرسة، وفي المثال نوضح مكونات الجدول في قاعدة البيانات.

المفاتيح :

1. المفهوم :عبارة عن حقل من حقول الجدول يمكن إعطاءه (صفة الأساسية أوصفة الأجنبية ), والتي تلعب دورا مهما في إنشاء الروابط والعلاقات  داخل قاعدة البيانات, ويساعد في عملية البحث واسترجاع البيانات .
2. خصائص المفتاح :
• الصفة أو الصفات الفريدة للكيان.
• المفتاح لا تتكرر قيمته ولا يسمح بتركه بدون قيمة (Null).
• يمكن لحقل المفتاح أن يكون رقماً أو نصاً.
3. أنواع المفاتيح : 
•  المفتاح الأساسي.
•    المفتاح الأجنبي .
4. أنواع  المفتاح الأساسي : 
• حقل واحد فريد ,المثال ( رقم جلوس الطالب (في جدول الطالب) , رقم الهوية(في جدول المواطن),بصمةالإصبع ,...).
• عدة حقول تشكل معاً صفة فريدة (المفتاح المركب).
5. المفتاح الأجنبي :مفتاح رئيسي (صفة)في جدول تم إضافته إلى جدول آخر في نفس قاعدة البيانات، مثل رقم الجلوس في جدول النتائج.

ورقة عمل محلولة

• الروابط بين الجداول: (هي العلاقة المنطقية التي تربط بين جدولين)

• أنواع الروابط :

•  فوائد الروابط :

1. ضمان التناسق بين المعلومات في الجداول
2. تمكننا الروابط من استرجاع بيانات من أكثر من كيان واحد في الوقت نفسه.

تنفيذ نشاط (4:3:1) صفحة 21 من الكتاب المدرسي 

تمعن الجداول الآتية , وحدد الرابطة فيما بينها ؟

 ما نوع الرابطة : جدول المدرسة مع جدول المدير  هي رابطة واحد لواحد   ( كل مدير يدير مدرسة واحد و وكل مدرسة يديرها مدير واحد) 

ما نوع الرابطة: جدول ولي امر الطالب مع جدول الطالب (رابطة واحد لمتعدد )

• فوائد قواعد البيانات:
1. تساعدعلى تنظيم آلية البيانات.
2. المحافظة على أمن البيانات.
3. المحافظة على البيانات من التلف.
4. تساعد على أرشفة البيانات وتداولها بسرعة  عالية وبكل سهولة وإتقان.

أوراق عمل محلولة

أجب عن الأسئلة التالية:-

•  اختر افجابة الصحيحة :