第一章 SQL数据库基础及设计.docx
《第一章 SQL数据库基础及设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一章 SQL数据库基础及设计.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
第一章SQL数据库基础及设计
第一章数据库基础及设计
周次
第1周，第1次课
授课时间
2018年3月5日
星期一3-4节
授课时数
2
章节名称
第一章数据库基础及设计
一.1.数据库概述
一.2.关系数据库
一.2.1.关系数据库结构
教学环境
教学楼西305
教学用具
多媒体教学设备
教学目标
知识目标
（构建整体，强化细节）
1.理解数据库的基本概念。
2.理解数据库系统的组成及其体系结构。
3.认识关系型数据库，了解关系模型。
能力目标
1.会通过SQLserver连接数据库服务器。
2.会通过已有数据库观察分析关系数据库的组成及其结构特点。
情感目标
1.通过枚举数据库的实际应用领域及相关实例，让学生认识到数据库这门课的重要性。
2.培养学生严谨认真，勤观察、善思考的工作态度。
教学重点
1.数据库的基本概念。
2.关系数据库的结构特点。
教学难点
认识主键与外键的关系。
教学思路
1.通过启发引导学生枚举数据库的实际应用领域及相关实例，让学生认识到数据库这门课的重要性。
2.通过对实例的观察分析让学生通过讨论、归纳，理解数据库的相关概念，尤其是教学难点——主键与外键的关系及关系数据完整性。
3.让学生通过打开数据库实例体验关系数据库的结构特点并对应理解数据库相关概念。
4.预习下次课内容——数据库设计。
教学方法
任务教学；讲授法；提问法；启发法；自主实践法；自主探究法。
课前准备
1.数据库案例效果；
2.其他电子资料及电子测评表。
教学过程及内容
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
课题导入
【提问】
大家了解数据库吗？
什么是关系数据库？
有哪些应用领域？
（问答法）
导入：
同学们，数据库在我们的生活工作中如此重要，那我们一定要认真学习《数据库应用技术》这门课程。
这也是我们专业的专业核心课程，同学们，加油！
讨论枚举数据库的各种应用领域。
让学生认识到数据的重要性，调动学生学习积极性。
第一阶段数据库概述
一.1.数据库概述
1.1.1数据库的基本概念
（1）数据：
是数据库中存储的基本对象，是描述客观事物的符号记录。
（2）信息：
是现实世界在人脑中的反映，是关于某一事物的消息、情报或知识。
（3）数据库
数据库（DB）是存放数据的仓库，是各种相关数据的集合。
这些数据是长期存储在计算机内、有组织、可共享的数据集合。
数据库中的相关联的数据必须按照一定的数据模型组织、描述，并按一定的格式存储于计算机上。
具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
按从广义上讲，数据不仅包含数字，还包括了文本、图像、音频、视频等。
【提问】：
数据库中的数据是怎么看到的？
【演示】：
1.通过软件客户端访问数据；
2.通过浏览器访问数据；
3.通过数据库管理系统（DBMS）访问数据。
【探究】：
数据库的体系结构有哪些？
Ø单用户结构
Ø客户/服务器结构（C/S结构）
Ø浏览器/服务器结构（B/S结构）
Ø分布式结构
（4）数据库系统
数据库系统（DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统。
它是计算机系统的重要组成部分。
包括硬件系统、软件系统、数据库和各类人员。
（5）数据库管理系统
数据库管理系统（DBMS）是管理数据库的系统，它按一定的数据模型组织数据。
如SQLSERVER2005就是一种数据库管理系统。
DBMS应提供如下功能：
（理解）
Ø数据定义功能
Ø数据操纵功能
Ø数据的完整性检查功能
Ø数据库的安全保护功能
Ø数据库的并发控制功能
Ø数据库系统的故障恢复功能
Ø在网络环境下访问数据库的功能
Ø方便、有效地存取数据库信息的接口和工具。
数据、数据库、数据库管理系统与操作数据库的应用程序，加上支撑它们的硬件平台、软件平台和与数据库有关的人员一起构成了一个完整的数据库系统。
讨论归纳：
1.通过各种软件或浏览器访问数据库，还可以直接访问数据库。
2.体验各种数据库访问方式，理解数据库体系结构。
以引导学生讨论探究，并以实例展示方式让学生明确数据库相关概念的内涵及数据库体系结构。
15
第二阶段关系数据库
1.2关系数据库
数据库模型有：
Ø层次模型：
以树形层次结构组织数据。
Ø网状模型：
每一个数据用一个节点表示，每个节点与其他节点都有联系，这样数据库中的所有数据节点就构成了一个复杂的网络。
Ø关系模型：
以二维表格（关系表）的形式组织数据库中的数据。
（掌握）
例如，学生成绩管理系统所涉及的“学生”、“课程”和“成绩”三个表中，“学生”表涉及的主要信息有：
学号、姓名、性别等；“课程”表涉及的主要信息有：
课程号、课程名、开课学期、学时和学分；“成绩”表涉及的主要信息有：
学号、课程号和成绩。
1.2.1关系数据结构
二维表是关系数据库的基本组成单位，例如下图学生表。
基本概念：
Ø关系：
就是数据库中的二维表结构。
Ø元组：
表中的一行称为一个元组。
Ø属性：
表中的一列。
Ø域：
属性的取值范围.
Ø分量：
元组中的一个属性值。
Ø关系模式：
关系模型（属性名1，属性名2，……，属性名n）。
Ø关系数据库模式：
一组关系模式的集合。
Ø主码：
也称主键，或者主关键字。
一个关系中有且只有一个主码。
Ø外码：
也称外键，或者外关键字。
如果一个属性或属性组不是所在关系的主码，但它与另一关系的主码对应，则称这一属性或属性组为所在关系的外码。
【提问】：
在学生管理数据库中哪些是主键？
哪些是外键？
关系如下图所示。
观察学生表，对照理解基本概念。
观察所给关系图，尽可能多的找出主键和外键，理解主键和外键的关系。
让学生通过直观的效果理解理解主键和外键的特点及关系。
案例实践与探究
请同学们尝试连接数据库并在学生管理数据库中找出所有的二维表，打开每张表格观察表格的特点以及表格中数据的特点，对照理解相应概念。
在探究实践过程中，教师巡回指导，对学生遇到的问题及时通过个别讲解、小组讨论或教师演示的方式解决。
观察数据库的特点，解决遇到的问题。
强化数据库相关概念的理解。
评价
教师点评：
表扬优秀，鼓励不足，对实践中出现的问题进行点评，并解决问题。
听取教师点评，完善自己的不足。
让学生发现不足，完善自己。
总结
和学生一起讨论梳理数据库相关概念。
理解难点，掌握重点。
让学生理清本次课内容。
教学反思
1.尽可能对照实例解释抽象的概念，让“做中学”，降低学习难度。
2.为课堂实践准备完备详尽的素材是完成实践教学任务的保障。
3.混合式教学模式极大地提高了教学效率。
本课结合演示法，讲授法，探究法，讨论法多种教学方法，活跃了课堂气氛，调动了学生的积极性，保证了教学效果。
4.对易混淆的知识点分析梳理，弄清联系与区别，避免混淆。
5.作业评价要及时中肯，帮助学生解决问题，逐渐提高学习自信心。
6.学习永无止境，坚持扬长避短思改进，量化考评促进步，不断追求更好。
备注
这是第一次课，须首先强调课堂纪律等要求。
第一章数据库基础及设计
周次
第1周，第2次课
授课时间
2018年3月8日
星期四5-6节
授课时数
2
章节名称
第一章数据库基础及设计
一.2.关系数据库
一.2.2.关系数据完整性
教学环境
教学楼西305
教学用具
多媒体教学设备
教学目标
知识目标
（构建整体，强化细节）
1.理解关系数据完整性。
2.掌握数据库设计的步骤。
能力目标
1.能找出实例中数据完整性的例子。
2.能按照数据库设计步骤设计简单数据库。
情感目标
1.培养学生宏观与微观相结合的设计思想。
2.培养学生严谨认真，勤观察、善思考的工作态度。
教学重点
1.数据库的完整性。
2.关系数据库的设计思路。
教学难点
1.参照完整性。
2.数据库逻辑设计。
教学思路
指导思想：
理实一体化，让学生通过实例理解掌握相关内容，攻克教学难点。
整体教学设想：
1.通过对实例的观察分析让学生通过讨论、归纳，理解数据库的完整性所包含的内容，理解每个完整性的意义。
2.让学生通过实例掌握数据库设计的步骤。
教学方法
任务教学；讲授法；提问法；启发法；自主实践法；自主探究法。
课前准备
教师：
1.数据库案例相关资料；
2.其他电子资料及电子测评表。
教学过程及内容
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
课题导入
【提问】
通过上次课的学习，我们发现数据库的表之间，以及表内行与列都有一定的规则，那么数据库数据究竟应该遵循什么样的规范，满足什么样的条件？
（从表与表之间以及表内部行列角度引导理解数据库的完整性。
）（问答法）
导入：
同学们，数据库是有好多相关数据按照一定规则和模型组织并存储在计算机中的。
这些规则主要体现为数据的完整性，要设计好数据库，必须全面考虑并实施各项完整性。
下来我们就来学习数据库的完整性。
讨论归纳数据库的完整性的内容及意义。
让学生认识数据库的完整性的内容及意义。
第一阶段关系数据完整性
首先，我们来认识一下数据库相关概念。
1.2.2关系数据完整性
（1）实体完整性：
关系中主属性的值不能取空值。
（2）域完整性：
要求关系中的属性值必须具有正确的数据类型、格式以及有效的范围，保证输入值的有效性。
（3）参照完整性：
指关系之间的联系对关系的约束。
如果关系R的外键F与关系S的主键相对应，那么在关系R中F的每个值必须等于关系S中某个元组的主码的值，或者取空。
（4）用户定义完整性：
用户定义的对某个特定关系数据库的特殊的约束条件。
【提问】：
学生管理数据库中哪些地方体现了何种参照完整性？
请分别举例。
讨论归纳：
通过观察实例找出相应的完整性例子。
以引导学生讨论探究，理解关系数据完整性内涵。
第二阶段数据库设计
1.3.1关系数据库的设计步骤
1.需求分析：
即通过调查，将用户需求归纳总结，然后得出合适的解决方案。
需求分析是数据库设计的基础，数据库设计成败很大程度上取决于需求分析是否合理，是否全面。
2.数据库逻辑设计
（1）概念结构设计（掌握画E-R模型方法）
用矩形框表示实体集，用带半圆的矩形框表示属性，用线段连接实体集与属性，当一个属性或属性组合指定为主码时，在实体集与属性的连接线上标记一斜线。
两个实体集A和B之间的联系可能是以下三种情况之一：
Ø一对一的联系（1∶1）
A中的一个实体至多与B中的一个实体相联系，B中的一个实体也至多与A中的一个实体相联系。
例如，“学生”与“借书证”是一对一的，所以这两个实体集之间的联系是一对一的联系。
Ø一对多的联系（1∶n）
A中的一个实体可以与B中的多个实体相联系，而B中的一个实体至多与A中的一个实体相联系。
例如，“学生”与“系别”这两个实体集之间的联系是一对多的联系。
Ø多对多的联系（m∶n）
A中的一个实体可以与B中的多个实体相联系，而B中的一个实体也可与A中的多个实体相联系。
例如，“学生”与“课程”这两个实体集之间的联系是多对多的联系。
（2）逻辑结构设计（掌握E-R图到关系模式的转换方法）
Ø（1∶1）联系的E-R图到关系模式的转换
对于（1∶1）的联系，既可单独对应一个关系模式，也可以不单独对应一个关系模式。
联系单独对应一个关系模式，则由联系属性、参与联系的各实体集的主码属性构成关系模式，其主码可选参与联系的实体集的任一方的主码。
联系不单独对应一个关系模式，联系的属性及一方的主码加入另一方实体集对应的关系模式中。
Ø（1∶n）联系的E-R图到关系模式的转换
对于（1∶n）的联系，既可单独对应一个关系模式，也可以不单独对应一个关系模式。
联系单独对应一个关系模式，则由联系的属性、参与联系的各实体集的主码属性构成关系模式，n端的主码作为该关系模式的主码。
联系不单独对应一个关系模式，则将联系的属性及1端的主码加入n端实体集对应的关系模式中，主码仍为n端的主码。
Ø（m∶n）联系的E-R图到关系模式的转换
对于（m∶n）的联系，单独对应一个关系模式，该关系模式包括联系的属性、参与联系的各实体集的主码属性，该关系模式的主码由各实体集的主码属性共同组成。
例如，“学生（XSB）”与“课程（KCB）”实体集之间的联系可设计如下关系模式：
XSB（学号,姓名,性别,出生时间,专业,总学分,备注）
KCB（课程号,课程名称,开课学期,学时,学分）
CJB（学号,课程号,成绩）
关系模式CJB的主码是由“学号”和“课程号”两个属性组合起来构成的一个主码，一个关系模式只能有一个主码。
至此，已介绍了根据E-R图设计关系模式的方法，通常将这一设计过程称为逻辑结构设计。
在设计好一个项目的关系模式后，就可以在数据库管理系统环境下，创建数据库、关系表及其他数据库对象，输入相应数据，并根据需要对数据库中的数据进行各种操作。
3.物理结构设计
数据的物理模型即指数据的存储结构，如对数据库物理文件、索引文件的组织方式、文件的存取路径、内存的管理等。
物理模型对用户是不可见的，它不仅与数据库管理系统有关，还和操作系统甚至硬件有关。
1.从实例出发分组进行需求调研。
2.从调研结果出发设计概念结构。
3.将概念结构转换为逻辑结构。
让学生通过实例练习掌握数据库设计步骤与思路。
实践与探究
请同学们尝试探究设计给定数据库——图书管理数据库。
在探究实践过程中，教师巡回指导，对学生遇到的问题及时通过个别讲解、小组讨论或教师演示的方式解决。
尝试探究设计给定数据库——图书管理数据库。
强化数据库设计步骤与思路。
展示评价
评价标准：
1.合理性。
2.完整性。
教师点评：
表扬优秀，鼓励不足，对实践中出现的问题进行点评，并解决问题。
听取教师点评，完善自己作业中的不足。
通过听取点评，发现自己不足，完善自己作业，巩固相应知识点。
总结
和学生一起讨论梳理数据库设计过程及关键点。
梳理数据库设计思路。
让学生形成数据库设计思路。
教学反思
1.尽可能对照实例解释抽象的概念，让“做中学”，降低学习难度。
2.为课堂实践准备完备详尽的素材是完成实践教学任务的保障。
3.混合式教学模式极大地提高了教学效率。
本课结合演示法，讲授法，探究法，讨论法多种教学方法，活跃了课堂气氛，调动了学生的积极性，保证了教学效果。
4.对易混淆的知识点分析梳理，弄清联系与区别，避免混淆。
5.作业评价要及时中肯，帮助学生解决问题，逐渐提高学习自信心。
6.学习永无止境，坚持扬长避短思改进，量化考评促进步，不断追求更好。
升级会员 