数据库原理及应用教案北京联合大学优秀教案.docx
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数据库原理及应用教案北京联合大学优秀教案
北京联合大学优秀教案评选
参赛教案
申报单位北京联合大学
参赛教师×××
课程名称数据库原理及应用
授课章节第3讲第3节
参赛类别理工类
授课对象本科生
课程性质专业必修
授课时间2学时
北京联合大学教务处
一、课程简介
在先修课“离散数学”、“数据结构”、“VB程序设计”，为本课程提供数学、算法、程序设计基础、程序设计语言和Windows应用程序开发工具的基础上，本课程主要讲授两大部分内容：
一为“数据库系统概论”，二为“MicrosoftSQLServer数据库管理系统”。
本课程为后续课程“网络编程课程设计”、“软件系统基础”、“信息系统开发实习”提供数据库的概念、方法和技术基础。
本课程为信息与计算科学专业专业基础必修课。
要求学生了解数据库系统的基本概念、基本结构和关系模型的基本概念；掌握数据库查询和操作方法；掌握数据库保护的基本技术；掌握关系数据理论的基本概念和基本理论；掌握数据库设计的基本步骤和方法。
掌握使用MicrosoftSQLServer关系数据库管理系统管理数据的方法，并结合VisualBasic设计开发简单的数据库应用系统。
二、单元教学目标
通过本单元的教学，使学生初步掌握标准SQL的查询语句结构，掌握简单查询、连表查询和嵌套查询的方法，并在SQLServer环境下应用各类查询语句，完成实际查询任务。
1、知识层面
（1）掌握标准SQL的查询语句结构；
（2）掌握简单查询，连表查询，嵌套查询的方法。
2、能力层面
（1）分析查询需求，选择应用合适的查询语句，解决实际查询问题；
（2）在SQLServer环境下，实现各类查询，分析查询结果，分析查询执行错误的原因并找出和实践解决办法。
3、思维层面
进一步训练逻辑思维能力。
三、单元教学内容
本单元主要介绍标准SQL及SQLServer环境下SQL的数据查询功能（DQL）。
1、认识数据库查询；（5分钟）
2、示例数据库的结构；（2分钟）
3、标准SQL的查询语句结构，包括：
FROM、WHERE、SELECT、GROUPBY、HAVING、ORDERBY子句；（5分钟）
4、简单查询，包括：
浏览查询，投影查询，选取查询（带IN、BETWEEN、LIKE、ISNULL运算符及一般比较运算符的查询），SELECT子句带表达式的查询，带表、列别名的查询，模糊查询、排序查询；（15分钟）
5、多表查询，包括：
连接查询（内连接、外连接、自连接）和合并查询；（20分钟）
6、嵌套查询，包括：
使用（NOT）IN的嵌套查询，使用不带ANY/ALL的查询，带ANY/ALL的查询，带（NOT）EXISTS的查询及多层嵌套查询；（20分钟）
7、在SQLServer环境下，实现各类查询，解决实际查询问题；（20分钟）
8、小结，布置上机任务。
（3分钟）
四、单元教学重点和难点
教学重点：
1、简单查询：
因简单查询是所有高级查询的基础，在实际查询需求中，对于单数据源进行行列分割的查询较为普遍，是学生应重点掌握的内容。
2、内连接查询：
解决实际多数据源查询经常采用的是内连接查询，即多表的自然连接查询，学生应重点掌握。
外连接和自连接在较特别的情况下才会被使用。
合并查询是对多数据源做并集操作，实际应用中并不常见。
3、嵌套查询：
包括带（NOT）IN查询，不带ANY/ALL比较运算符查询和多层嵌套查询，这几类查询对于解决实际查询问题基本够用，学生应重点掌握。
带ANY/ALL的查询，理解较为困难，可作为了解内容。
带（NOT）EXISTS的查询理解更为困难，一些学校作为研究生授课内容，又因课时限制，可作为有能力学生自学的内容。
教学难点：
多层嵌套查询。
多层嵌套查询是指嵌套的子查询块不止一个。
这类查询的难点1——如何分析查询问题，确定应使用多层嵌套查询来解决；难点2——确定嵌套查询块的顺序，该类查询往往需要应用递归的思想来解决；难点3——如何在等价的多层嵌套查询与连接查询中选择，在嵌套层次较深的情况下使用连接查询或连接查询与嵌套查询结合的方式设计查询语句较为合适。
五、教材内容分析
1、本讲内容涉及教材“4.1.3T-SQL语言的语法结构”一节的“1.SQL的数据查询功能”中关于SQL查询语句结构的介绍，以及“第6章数据库查询”中的“6.1使用SELECT语句进行简单查询”和“6.2T-SQL高级查询”两节的内容。
2、教材中将SQL查询语句结构的介绍与查询语句两部分内容分离开来，内容比较分散，在授课时应将两部分内容合在一起，先介绍结构，再介绍具体语句。
3、教材中对结构介绍和语句所举实例不统一，掌握起来比较困难，故授课时使用统一数据源举例。
六、学生能力分析
本课程在第四学期开设，面向大二学生。
通过前三个学期的离散数学、程序设计语言、数据结构课程的学习，学生已初步具备一定的知识基础及逻辑思维能力，本课程以面向问题的授课方式，进一步培养学生从分析问题入手，用数据库语言解决问题的能力。
七、教学创新点
1、通过实际案例，让学生了解更高层次的数据库操作中数据查询的作用，提高学生对数据库查询的认知，提高学生学习的兴趣和目标感。
2、从实际需求入手，面向问题，引导学生分析问题，解决问题，评价结果。
同时，引导学生逆向思考，在给定某类查询后，在实际应用中有哪些问题可使用这类查询语句来实现，透析查询问题与查询语句之间的关系。
八、教学过程
教学要求
教学内容
教学设计及表达
时间分配
（1）了解查询的作用；
（2）了解浅知识、隐含知识和深知识的概念，通过举例，让学生了解三类知识的获取途径，吸引学生主动思考查询的作用，增加学生学习兴趣。
（1）通过未来学家的一句经典，引出查询的必要性；
（2）通过几个实际问题，引出本单元要介绍的主要内容（见下图，重点为粗体）；
（3）明确SQL语言的查询功能能够解决所有查询问题；
（4）给出时间安排和要求。
（讲授和讨论70分钟，练习20分钟，共90分钟）。
5
分
钟
明确本单元内容涉及到哪些类查询问题。
明确实例数据库结构。
数据准备：
通过5张幻灯片，展示数据库中所有表以及表之间的关系，为下面的查询打好数据源基础。
重点说明：
表之间的关系。
学生若不能很好理解表间关系，在后面实现连表查询时，无法在多表中找到对应字段，确定对应关系。
2
分
钟
（幻灯片第4页-第7页）
了解SQL查询语句结构：
以SELECT动词开始，后跟多个子句，每个子句由一个单词开头，表示查询操作的具体内容。
先了解SQL查询语言的语法结构，让学生明确，本课程介绍的绝大多数查询都是使用这样的查询语句实现的。
5
分
钟
要求学生掌握：
（1）投影查询；
（2）使用*的浏览查询；
（3）使用DISTINCT的去掉重复行查询；
（4）SELECT子句中使用表达式的查询（掌握表达式的组成）；
（5）加入列别名的查询；
（6）选取查询（带条件的查询）；
（7）带多条件的查询。
（1）上述查询语句语法结构中未带[]的子句为基本子句，简单查询从此开始;
（2）本单元的讲授方法都是从实际需求（问题）出发，引导学生通过设计查询语句完成查询要求（流程如下），并且在讲完某类查询语句后，引导学生逆向思考，这类语句用于解决哪些查询问题。
逆向思考：
在什么情况下，必须使用带DISTINCT的查询语句。
5
分
钟
……
综合运用前面所学解决问题，并思考：
（1）如何显示结果列为“考查课名”；
（2）如何查询考核方式为“考试”且学分为“3”的课程名；
（3）如何查询按教学周15计算，每门课每周的学时数。
简单行列分割查询介绍告一段落，借助问题1完成如下任务：
（1）提出问题，学生作答，按照学生答案教师在SQLServer中实现，观察查询结果，分析结果，评价。
（2）提出思考问题，在练习时间完成。
2
分
钟
要求掌握：
（1）加入（NOT）BETWEEN的查询；
（2）加入（NOT）IN的查询；
（2）模糊查询；
（3）空值查询；
（4）排序查询。
……
提问：
还有没有其他查询问题使用前面介绍的简单查询方法无法解决的？
通过查询问题，引入带IN、BETWEEN运算符引入的查询，模糊查询、空值查询和排序查询。
5
分
钟
（1）总结简单查询，明确简单查询是普遍而重要的查询；
（2）明确各子句执行顺序。
简单查询介绍完毕。
总结时间：
先让学生自己总结前面都讲了些什么，应注意什么，列出几条，教师再讲评和总结。
1
分
钟
综合运用前面所学解决问题，并思考：
（1）如何查询职称为“教授、副教授”教师姓名（不用OR）；
（2）如何查询没有直接先行课的课程名。
借助问题2完成如下任务：
（1）提出问题，学生作答，按照学生答案教师在SQLServer中实现，观察查询结果，分析结果，评价。
（2）提出思考问题，在练习时间完成。
（3）练习时间。
2
分
钟
+
5
分
钟（练习）
掌握多表查询中的连接查询。
连接查询要求掌握：
（1）内连接（重点，明确实际应用中体现自然连接的内连接查询比较常用。
）
（2）左外连接
（3）右外连接
（4）完全外连接
（5）自连接查询
……
（1）从查询要求（问题）引出多表查询的必要性。
（2）通过实例介绍多表查询的类型。
17
分
钟
（1）同简单查询，从实际需求（问题）出发，引导学生通过设计查询语句完成查询要求；
（2）较之简单查询，连接查询应重点说明两个表连接原理和过程。
……
……
掌握多表查询中的合并查询。
逆向思考：
实际应用中有哪些查询问题要用到合并查询。
从另一个角度（方向：
横向和纵向）说明连接查询和合并查询的作用。
多表查询介绍完毕。
总结时间：
先让学生自己总结前面都讲了些什么，应注意什么，列出几条，教师再讲评和总结。
1
分
钟
综合运用前面所学解决问题，并总结：
多于两个表的连接查询，FROM子句该如何书写。
借助问题3完成如下任务：
（1）提出问题，学生作答，按照学生答案教师在SQLServer中实现，观察查询结果，分析结果，评价。
（2）提出思考问题，在练习时间完成。
（3）练习时间。
2
分
钟
+
5
分
钟（练习）
掌握高级查询中的嵌套查询，包括：
（1）通过IN（NOTIN）引入的查询；
（2）通过不带ANY或ALL的比较运算符引入的查询；
（3）通过带ANY或ALL的比较运算符引入的查询；
（4）通过EXISTS（NOTEXISTS）引入的查询（自学）。
从查询要求（问题）引出嵌套查询的必要性。
17
分
钟
（1）同简单查询，从实际需求（问题）出发，引导学生通过设计查询语句完成查询要求；
（2）较之简单查询，嵌套查询应重点说明查询的执顺序。
强调：
各类嵌套查询归根结底是引入子查询块的方法不同。
……
掌握多层嵌套查询的方法。
多层嵌套因其子查询块不止一个，而成为学生理解的难点。
难点体现和解决办法：
（1）在分析查询问题时，如何确定应使用多层嵌套查询来解决？
往往当要查询内容前的定语较多，且经过分析，这些定语所涉及的数据来自不同的数据源时，就可考虑可能需要使用多层嵌套语句来解决；
（2）如何确定嵌套查询块的顺序？
往往需要应用递归的思想来解决，将复杂定语短语自右向左逐层分解，再自左向右逐层解决定语短语所涉及的查询问题，注意每个层次之间的关联字段的选择。
（3）如何选择使用多层嵌套查询还是连接查询？
嵌套查询与连接查询相比，更好理解一些，但若嵌套层次太深，可考虑使用等价的连接查询代替，但要注意不是所有嵌套查询都有等价的连接查询形式。
综合运用前面所学解决问题，并思考：
如何使用嵌套查询解决问题3，并对比两种查询。
（1）提出问题，学生作答，按照学生答案教师在SQLServer中实现，观察查询结果，分析结果，评价；
（2）用嵌套查询解决问题3时，需要使用多层嵌套查询语句，留思考题，在练习时间完成后讲解难点解决方法；
（3）练习时间。
2
分
钟
+
5
分
钟（练习）
（1）总结嵌套查询；
（2）明确通过IN（NOTIN）引入的查询和不带ANY或ALL的比较运算符引入的查询是实际应用中较常用的查询；
（2）明确各子句执行顺序。
嵌套查询介绍完毕。
总结时间：
先让学生自己总结前面都讲了些什么，应注意什么，列出几条，教师再讲评和总结。
1
分
钟
单元小结。
本单元内容介绍完毕。
总结时间：
先让学生自己总结前面都讲了些什么，应注意什么，列出几条，教师再讲评和总结。
2
分
钟
要求：
（1）学生在SQLServer环境下，解决实验二中的三道查询问题，其余课后完成；
（2）思考并布置预习下节课的内容。
（1）留上机作业；
（2）提出思考问题，涉及分组统计查询，为下节课内容埋下伏笔。
（3）练习时间。
1
分
钟
+
5
分
钟（练习）
后记
九、教学模式和手段
机房授课，运用多媒体设备课堂演示，边讲边练，单元内容讲授完毕，实验。
十、教学大纲
见附件1。
十一、教学日历
见附件2。
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