المهارات الرقمية • ثالث متوسط • الوحدة الثانية: قواعد البيانات

الدرس الأول: إنشاء قواعد البيانات

تعلم تنظيم البيانات وبناء الجداول وربطها، ثم أنشئ نماذج تسهّل التعامل مع السجلات.

ماذا ستتعلم؟

  1. تعريف قاعدة البيانات ونظام إدارتها والتمييز بين الحقل والسجل والجدول.
  2. تحديد مراحل بناء قاعدة البيانات وإنشائها في Microsoft Access.
  3. اختيار أنواع البيانات وخصائص الحقول والمفاتيح المناسبة.
  4. إنشاء العلاقات بين الجداول وفهم التكامل المرجعي.
  5. إنشاء النماذج واستخدامها لإدخال السجلات وتعديلها وحذفها.

قاعدة البيانات ونظام إدارتها

قاعدة البيانات (Database): مجموعة من البيانات المخزنة بشكل منظم ومترابط يسمح بالوصول إليها وتعديلها وإدارتها بسهولة.

مثلًا: يحتفظ متجر إلكتروني ببيانات العملاء والطلبات وعناوين الشحن وتفاصيل الدفع في قاعدة بيانات مترابطة.

نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS): برنامج لإنشاء قواعد البيانات وإدارتها، ويوفر واجهة للوصول إلى المعلومات واسترجاعها ومعالجتها.

تساعد نظم الإدارة على سرعة التخزين والاسترجاع، وتنظيم صلاحيات الوصول، وتوفير النسخ الاحتياطية لحماية البيانات عند حدوث خلل.

مكونات قاعدة البيانات

الحقل (Field)

عمود يخزن نوعًا محددًا من البيانات، مثل اسم الطالب أو رقم الفصل. له نوع بيانات وخصائص وقيود.

السجل (Record)

مجموعة حقول تصف عنصرًا واحدًا، مثل بيانات طالب واحد، ويمثله صف في الجدول.

الجدول (Table)

بيانات منظمة في صفوف «سجلات» وأعمدة «حقول» تتعلق بموضوع محدد، وقد ترتبط بجداول أخرى.

رقم الطالبالاسماسم العائلةالصفرقم الفصل
1أحمدوليدالثالث المتوسط2
2جابريحيىالثالث المتوسط3
3خالدبلالالثالث المتوسط2

في المثال: «الاسم» حقل، وصف بيانات أحمد سجل، والمجموعة كلها جدول.

هل «رقم الفصل» حقل أم سجل؟

حقل؛ لأنه يمثل نوعًا واحدًا من البيانات، بينما يجمع سجل الطالب قيم عدة حقول.

استخدامات قواعد البيانات ومزاياها

التعليم

سجلات الطلبة والاختبارات والدرجات.

الصحة

ملفات المرضى والأطباء والأجهزة الطبية.

الجهات الحكومية

بيانات المركبات والحوادث في إدارة المرور مثلًا.

البنوك

بيانات العملاء والحسابات والودائع.

التجارة الإلكترونية

كتالوجات المنتجات وطلبات العملاء ومعلومات الشحن.

لماذا نستخدمها؟

  1. حفظ كم كبير من البيانات في مساحة تخزينية قليلة.
  2. سهولة البحث والإضافة والتعديل والحذف.
  3. حماية البيانات وتنظيم مشاركتها بين المستخدمين.
  4. تقليل الأخطاء بالتحقق من صحة البيانات المدخلة.
  5. توفير الوقت وزيادة الإنتاجية بإعداد التقارير بصورة آلية.

مراحل بناء قاعدة البيانات

1. تحديد المتطلبات

حدد الغرض من القاعدة، والبيانات المطلوبة، والمستفيدين والمستخدمين.

2. تحليل المتطلبات

حدد البيانات المفيدة والجداول والحقول والعلاقات والقيود والصلاحيات اللازمة.

3. التصميم

ارسم مخططًا يوضح بنية الجداول والحقول وكيفية ربطها.

4. الإنشاء

استخدم برنامج إدارة قواعد بيانات لإنشاء الجداول والحقول والعلاقات وإدخال البيانات.

5. الاختبار

تحقق من إدخال البيانات واسترجاعها ومعالجتها، وأصلح الأخطاء.

6. الصيانة

حدّث المحتوى والبنية، وراقب الأداء، وأنشئ نسخًا احتياطية.

مثال الكتاب: قاعدة بيانات الطلبة

تتكون من جداول «بيانات الطلبة» و«المواد الدراسية» و«درجات الطلبة». يساعد التخطيط على الورق في تنظيم الحقول والربط بينها قبل إنشائها.

مخطط جداول بيانات الطلبة والمواد الدراسية ودرجات الطلبة

إنشاء قاعدة بيانات في Microsoft Access

يوفر Access جداول مرتبطة وأدوات لاسترجاع البيانات وعرضها وإدارتها، مثل النماذج والاستعلامات والتقارير.

  1. افتح برنامج Access من قائمة بدء (Start).
  2. اختر جديد (New) ← قاعدة بيانات فارغة (Blank Database).
  3. اكتب اسمًا للقاعدة، مثل «بيانات_المدرسة»، وحدد مكان حفظها.
  4. اضغط إنشاء (Create). سيظهر جدول فارغ باسم Table1.
أسماء الأوامر واللقطات هنا مأخوذة من إصدار Access المعروض في الكتاب.

إنشاء الجداول

طريقة عرض التصميم (Design View)

لتحديد أسماء الحقول وأنواع البيانات وخصائصها والمفتاح الأساسي.

طريقة عرض ورقة البيانات (Datasheet View)

لإدخال السجلات ومشاهدة البيانات في صفوف وأعمدة.

  1. من الشريط الرئيسي (Home)، افتح قائمة عرض (View) واختر طريقة عرض التصميم (Design View).
  2. اكتب اسم الجدول في نافذة الحفظ، ثم اضغط موافق (OK).
  3. اكتب أسماء الحقول في عمود اسم الحقل.
  4. اختر نوع البيانات (Data Type) المناسب لكل حقل. ويمكن إضافة وصف يوضح استخدامه.
  5. حدد المفتاح الأساسي، ثم احفظ الجدول (Save).
جدول بيانات الطلبة في طريقة عرض التصميم في Access
خطط لهيكل الجدول قبل إنشائه، واختر الأنواع المناسبة للبيانات، وراجع الحقول غير المستخدمة لتحسين التنظيم.

أنواع البيانات

النوعالاستخداممثال
نص مختصر (Short Text)نص يصل إلى 255 حرفًااسم الطالب أو اسم المادة
نص طويل (Long Text)نص يتجاوز 255 حرفًاوصف ملف إنجاز الطالب
رقم (Number)قيم تستخدم في العمليات الحسابيةدرجة الطالب
تاريخ/وقت (Date/Time)تخزين التواريخ والأوقاتتاريخ الميلاد
ترقيم تلقائي (AutoNumber)قيمة فريدة ينشئها البرنامج للسجلرقم الطالب
نعم/لا (Yes/No)قيمة منطقية بأحد احتماليننعم أو لا

ما نوع البيانات المناسب لفقرة طويلة عن ملف إنجاز طالب؟

نص طويل (Long Text).

خصائص الحقول والحقل المطلوب

الخاصيةوظيفتها
حجم الحقل (Field Size)تحديد الحجم المناسب للبيانات؛ فالنص المختصر يمكن تحديد طوله ضمن 1–255 حرفًا.
التنسيق (Format)تحديد طريقة عرض النص والأرقام والتواريخ والأوقات.
القيمة الافتراضية (Default Value)قيمة تعيّن تلقائيًا عند إضافة سجل جديد.
قاعدة التحقق من الصحة (Validation Rule)شرط يجب أن تستوفيه القيمة المدخلة؛ مثل ألا تتجاوز الدرجة 50.
مطلوب (Required)إلزام المستخدم بإدخال قيمة وعدم ترك الحقل فارغًا.

كيف تجعل حقل «الاسم» مطلوبًا؟

  1. افتح جدول بيانات الطلبة في طريقة عرض التصميم.
  2. حدد حقل «الاسم».
  3. من خصائص الحقل (Field Properties) ← عام (General)، عيّن مطلوب (Required) إلى نعم (Yes).
  4. احفظ الجدول وانتقل إلى طريقة عرض ورقة البيانات.
  5. جرب إضافة سجل دون الاسم؛ سيطلب Access إدخال قيمة قبل حفظه.
عند تطبيق «مطلوب» على جدول يحتوي بيانات، قد يعرض البرنامج فحص القيم الموجودة. وستحتاج السجلات الجديدة إلى قيمة لهذا الحقل.

المفتاح الأساسي والمفتاح الأجنبي

المفتاح الأساسي (Primary Key)

حقل أو مجموعة حقول تميز كل سجل بصورة فريدة؛ مثل رقم الطالب. يجب ألا تتكرر قيمته وألا تكون فارغة. ويشيع استخدام الترقيم التلقائي له.

المفتاح الأجنبي (Foreign Key)

حقل أو مجموعة حقول تشير إلى مفتاح في جدول آخر وتستخدم لربط البيانات؛ مثل رقم الطالب داخل جدول الدرجات.

تعيين المفتاح الأساسي

  1. افتح الجدول في طريقة عرض التصميم.
  2. حدد الحقل أو مجموعة الحقول التي تميز السجل.
  3. اضغط مفتاح أساسي (Primary Key)، ثم احفظ الجدول.
توضيح عملي: تحديد عدة حقول وتطبيق أمر «مفتاح أساسي» ينشئ مفتاحًا مركبًا، ولا يحول أحدها وحده إلى مفتاح أجنبي. يتحدد دور المفتاح الأجنبي من العلاقة بين الجدولين.

لماذا لا يكون اسم الطالب وحده اختيارًا مناسبًا للمفتاح الأساسي؟

لأن طالبين قد يحملان الاسم نفسه. نستخدم معرفًا فريدًا مثل رقم الطالب.

أنواع العلاقات بين الجداول

رأس برأس (1 : 1)

كل سجل يرتبط بسجل واحد على الأكثر في الجدول الآخر. مثال الكتاب: معلم ورقمه الوظيفي، أو طالب وبياناته الطبية.

رأس بأطراف (1 : ∞)

سجل واحد قد يرتبط بعدة سجلات في الجدول الآخر. مثل مدرسة يعمل فيها عدة معلمين، مع انتماء كل معلم إلى مدرسة واحدة في المثال.

أطراف بأطراف (∞ : ∞)

عدة سجلات تقابل عدة سجلات؛ مثل معلمين يدرسون لعدة طلبة، وطلبة يدرسون لدى عدة معلمين. تنفذ باستخدام جدول وسيط.

كيف يعمل الجدول الوسيط؟

يتضمن جدول «المعلمين_الطلبة» معرف المعلم ومعرف الطالب كمفتاحين أجنبيين، ويمثل كل صف ارتباط معلم بطالب.

معرّف الارتباطمعرّف المعلممعرّف الطالب
1101100
2102100
3102200
4101200
يعرض الكتاب علاقة الرأس بالرأس بافتراض وجود سجل مقابل لكل سجل، فتتساوى الأعداد في ذلك المثال. إذا كانت المشاركة اختيارية، فقد يوجد سجل دون مقابل.

إدخال البيانات في الجداول

  1. من جزء التنقل، اضغط مرتين على الجدول لفتحه.
  2. أدخل قيم الحقول في صف جديد؛ كل صف يمثل سجلًا.
  3. اترك حقل الترقيم التلقائي للبرنامج، ثم أكمل بقية السجلات.
الترقيم التلقائي ليس عدادًا متصلًا لعدد السجلات. حذف سجل لا يعني إعادة استخدام رقمه؛ فقد تكون هناك فجوات في الترقيم.

النماذج وأدوات قاعدة البيانات

النماذج (Forms)

واجهات رسومية لإدخال البيانات وتحريرها وعرضها بصورة منظمة.

الاستعلامات (Queries)

لاسترجاع بيانات من جدول أو أكثر وفق معايير محددة.

التقارير (Reports)

لعرض البيانات وتنسيقها وطباعتها.

فوائد النماذج

تسهل إدخال السجلات وتعديلها وحذفها، والبحث عن البيانات وتصفحها وتحديثها. ويمكن إنشاؤها بمعالج النماذج أو النموذج التلقائي أو طريقة عرض التصميم.

إنشاء نموذج باستخدام المعالج

  1. اختر إنشاء (Create) ← نماذج (Forms) ← معالج النماذج (Form Wizard).
  2. من قائمة جداول/استعلامات، اختر جدول «بيانات الطلبة».
  3. انقل الحقول المطلوبة إلى الحقول المحددة. الزر > ينقل حقلًا واحدًا، والزر >> ينقل جميع الحقول.
  4. اضغط التالي (Next)، ثم اختر التخطيط عمودي (Columnar).
  5. اكتب اسمًا للنموذج، مثل «نموذج للتعامل مع بيانات طالب».
  6. اختر فتح النموذج لعرض المعلومات أو إدخالها، ثم اضغط إنهاء (Finish).
نموذج للتعامل مع بيانات طالب في Access

إدارة السجلات باستخدام النموذج

  1. افتح النموذج، ثم اختر الشريط الرئيسي ← سجلات ← جديد (New).
  2. أدخل بيانات الحقول، ثم اختر حفظ (Save).
  3. استخدم شريط التنقل للانتقال إلى أول سجل أو السابق أو التالي أو الأخير أو إنشاء سجل جديد.
  4. يمكن الانتقال بين الحقول بمفتاح Tab؛ وبعد آخر حقل يمكن الانتقال إلى سجل جديد.

حذف سجل

  1. انتقل إلى السجل المطلوب، ويمكن كتابة رقمه في مربع السجل الحالي ثم الضغط على Enter.
  2. حدد السجل من محدد السجلات.
  3. اختر الشريط الرئيسي ← سجلات ← حذف ← حذف سجل (Delete Record).
  4. راجع رسالة التأكيد ثم اضغط نعم إذا كان هو السجل المقصود.
تأكد من عدم الحاجة إلى السجل، واحتفظ بنسخة احتياطية قبل الحذف. السجل المحذوف لا ينتقل إلى سلة محذوفات النظام، وقد تتأثر السجلات المرتبطة وفق إعدادات العلاقة.

مراجعة سريعة

البنية

قاعدة بيانات ← جداول ← سجلات وحقول.

الأنواع والخصائص

النوع يحدد ما يخزن في الحقل، والخصائص تضبط إدخاله وعرضه.

المفاتيح

الأساسي يميز السجل، والأجنبي يربطه بجدول آخر.

العلاقات

رأس برأس، ورأس بأطراف، وأطراف بأطراف بجدول وسيط.

التكامل المرجعي

يحافظ على صلاحية الروابط واتساق البيانات.

النموذج

واجهة للتعامل مع سجلات الجداول، وليس بديلًا عن بنية الجدول.

تدريبات الكتاب: تحقق من فهمك

أعيد عرض أسئلة التدريبات بصياغة مختصرة، والإجابات المقترحة مبنية على شرح الدرس.

تدريب 1

أي بيانات يخزنها بائع التجزئة عبر الإنترنت؟

سجل طلب العميل، وهو الاختيار المقصود في التدريب.

جدول قاعدة البيانات مجموعة من ماذا؟

السجلات، وكل سجل يتكون من حقول.

ما الذي يتساوى عدده في سجلات الجدول نفسه؟

الحقول؛ فجميع السجلات تتبع بنية الجدول نفسها.

يتكون السجل من واحد أو أكثر من ماذا؟

الحقول.

ما العلاقة بين عدد سجلات الجدولين في مثال الرأس بالرأس في الكتاب؟

متساويان وفق افتراض التدريب بوجود مقابل لكل سجل. والقاعدة العامة: كل سجل يرتبط بسجل واحد على الأكثر.

في علاقة رأس بأطراف، بكم سجل قد يرتبط سجل الجدول الأول؟

صفر أو سجل واحد أو مجموعة سجلات في الجدول الثاني.

في ماذا يفيد المفتاح الأساسي عند التعامل مع عدة جداول؟

في الربط بين جدولين أو أكثر، إضافة إلى تمييز سجلات جدوله.

تدريب 2

ما الواجهة التي تستخدم لإدخال بيانات الجداول؟

النماذج.

أي مهمة لا تؤديها النماذج العادية: إنشاء الحقول أم تعديل السجلات أم إدخالها أم حذفها؟

إنشاء حقول قاعدة البيانات؛ فهذا يتعلق بتصميم بنية الجدول.

ما خطوات إنشاء علاقة بين جدولين؟

افتح نافذة العلاقات من أدوات قاعدة البيانات، وأضف الجداول، ثم اسحب الحقل إلى الحقل الموافق في الجدول الآخر واضبط العلاقة.

ماذا يحدث عند تأكيد حذف سجل في Access؟

يحذف من الجدول، ولا ينقل إلى سلة المحذوفات. وقد يمنع التكامل المرجعي حذفه إذا كانت له سجلات تابعة، أو تحذف السجلات التابعة إذا كان تتالي الحذف مفعلًا.

تدريب 3: قاعدة بيانات الألعاب الأولمبية

صمم قاعدة بيانات باسم «الألعاب_الأولمبية» لتسجيل نتائج السباحة الحرة للرجال لمسافتي 50 مترًا و100 متر.

الجدولالحقولالمفتاح الأساسي المقترح
اللاعبونهوية_اللاعب، اسم_العائلة، الاسم_الأول، الجنسيةهوية_اللاعب «رقم»
الأحداثرقم_الحدث، اسم_الحدثرقم_الحدث
الميدالياتمعرّف_الترتيب، اسم_الميداليةمعرّف_الترتيب
النتائجرقم_الحدث، هوية_اللاعب، الوقت، معرّف_الترتيبمفتاح مركب من رقم_الحدث وهوية_اللاعب، إذا كانت لكل لاعب نتيجة واحدة في الحدث

اربط جداول اللاعبين والأحداث والميداليات بجدول النتائج بعلاقات رأس بأطراف، ثم احفظ القاعدة.

توضيح للتطبيق: توجد تسميات وأعداد حقول غير متسقة في نص التدريب الأصلي. استخدمنا أسماء موحدة، وجدول الميداليات له الحقلان المذكوران، واقترحنا مفتاحًا مركبًا للنتائج حتى يمكن تسجيل عدة لاعبين في الحدث الواحد.

لماذا لا يكفي رقم الحدث وحده مفتاحًا أساسيًا للنتائج؟

لأن الحدث يشارك فيه عدة لاعبين، فيتكرر رقمه في نتائجهم. الجمع بين رقم الحدث وهوية اللاعب يميز النتيجة في هذا النموذج.

تدريب 4: نماذج قاعدة الألعاب الأولمبية

  1. افتح قاعدة «الألعاب_الأولمبية».
  2. أنشئ «نموذج_اللاعبين» من جدول اللاعبين، وأضف حقول الهوية والاسم الأول واسم العائلة والجنسية.
  3. أنشئ «نموذج_الأحداث» من جدول الأحداث، وأضف رقم الحدث واسمه.
  4. أنشئ «نموذج_الميداليات» من جدول الميداليات، وأضف معرّف الترتيب واسم الميدالية.
  5. لإدخال أوقات اللاعبين ومراكزهم، أنشئ «نموذج_النتائج» من جدول النتائج.
  6. اختر تخطيطًا مناسبًا، وأدخل بيانات موثقة للسباقات كما يطلب نشاط الكتاب، ثم احفظ النماذج والقاعدة.

تنبيه: الحقول التي يذكرها آخر نشاط في المصدر للأوقات واللاعبين والأحداث تتبع جدول النتائج؛ لذلك فُصل نموذج النتائج هنا عن نموذج الميداليات لتتسق البنية.

كيف تتحقق من نجاح التطبيق؟

تأكد من عمل النماذج وحفظ السجلات في الجداول الصحيحة، ومن عدم تكرار المفاتيح الأساسية، ومن رفض نتيجة تشير إلى لاعب أو حدث غير موجود عند تفعيل التكامل المرجعي.