达梦数据库原理及应用-教案 项目1 理解数据库

《达梦数据库原理及应用》课程教案适用专业：计算机应用技术、软件技术、大数据技术等计算机类专业授课对象：高职一年级学生课程类型：专业基础课先修课程：计算机基础、程序设计基础一、教案基本信息项目内容章节项目1理解数据库-理解数据处理、理解数据描述、掌握数据模型授课课时2课时（90分钟）授课形式理论讲授+案例分析+教学做一体教学目标1.知识目标：-理解信息与数据的概念及关系，掌握数据处理的核心步骤；-掌握现实世界、信息世界、数据世界的层级关系，明确实体、属性、联系等关键术语；-熟练掌握E-R模型的构建方法，理解关系数据模型的结构及完整性约束；2.能力目标：-能准确区分信息与数据，描述数据处理的完整流程；-能识别实体及实体间的联系类型，独立绘制简单E-R图；3.素养目标：-培养严谨的逻辑思维和数据处理习惯，提升抽象建模能力；-通过国产数据库的学习，增强文化自信和爱国情怀；-提升团队协作、问题分析与解决能力。教学重难点重点：-信息与数据的关系、数据处理的核心步骤；-实体、属性、联系的概念及联系类型的判断；-E-R图的绘制方法及关系数据模型的核心特征；难点：-信息世界到数据世界的抽象过程；-多实体间联系类型的判断及复杂E-R图的构建；教学资源多媒体课件、案例素材（教务管理系统、图书管理系统、超市结算系统数据）、E-R图绘制工具（Visio、DrawIO）等。思政融入1.介绍国产数据库（达梦DM、华为GaussDB、南大通用GBase）的自主研发历程和行业应用，强调核心技术自主可控的重要性，培养爱国情怀；2.通过数据管理技术从国外垄断到国产崛起的发展历程，传递创新精神和奋斗意识；3.在实训任务中强调团队协作、规范操作，培养严谨的职业素养。二、教学过程设计（一）课前导入（5分钟）生活案例引入提问：“教务管理系统的课程信息、超市自助结算系统的商品信息、12306购票系统的车次信息，是如何从原始数据变成可用信息的？”，引发学生思考数据与生活的关联、数据处理的步骤。（二）理论讲授（55分钟）【知识点1】：信息与数据的概念-信息：对事物存在方式、运动状态的描述，是客观事物的属性；-数据：记录信息的可识别符号（数字、文字、图形、声音等），具有型和值两层含义；-案例解析：“学生身高1.8米”中，“身高”是数据的型，“1.8米”是数据的值，背后传递的“学生体型特征”是信息。【知识点2】：数据处理的定义与核心步骤-定义：将数据转换为信息的过程，包括收集、组织、整理、存储、加工、维护、查询、传播；-分步骤解析：-数据管理：收集、组织、保存数据（如教务系统收集学生选课数据）；-数据加工：变换、抽取、运算（如超市系统计算商品总价）；-数据传播：传递信息（如选课结果通知学生）。【知识点3】：三个世界的层级关系：-现实世界：客观存在的事物及联系（如学校的学生、课程、教师）；-信息世界：现实世界在人脑中的反映，用术语描述（实体、属性、键、域、实体集、联系）；-数据世界：信息世界的数字化存储（记录、字段、数据模型）。【知识点4】：信息世界核心术语解析：-实体：可区分的事物（如“张三”“数据库原理课程”）；-属性：描述实体的特征（如学生的学号、姓名）；-键：唯一标识实体的属性（如学号）；-域：属性的取值范围（如性别域为“男/女”）；-联系：实体间的关联，分1:1（班级与班长）、1:n（部门与职工）、m:n（学生与课程）三类。【案例分析】：以“教务管理系统”为例，识别实体（学生、课程、教师）、属性及实体间联系类型（学生与课程：m:n）。【知识点5】：数据模型分类：-概念模型（E-R模型）：独立于计算机，用于描述信息世界，是用户与设计人员的沟通工具；-结构模型（关系模型、层次模型、网状模型）：面向数据库逻辑结构，关系模型最常用。【知识点6】：E-R模型绘制方法：-矩形：实体；椭圆形：属性；菱形：联系，标注联系类型；-案例演示：绘制“学生-课程-选课”E-R图，包含实体属性、m:n联系及联系属性（成绩）。【知识点7】：关系数据模型-数据结构：二维表（关系），术语对应（关系-表、元组-行、属性-列）；-关系的性质：同质性、属性名唯一、行列无序、元组无冗余、分量原子性；-完整性约束：实体完整性（主键非空）、参照完整性（外键引用主键）、用户自定义完整性（如成绩0-100分）。（三）分组练习（20分钟）1.任务布置分组（每组3-4人），完成以下任务：任务1：分析“图书管理系统”中的实体（图书、读者、管理员）、属性及实体间的联系类型，用文字描述；任务2：绘制“超市管理系统”E-R图（实体：商品、顾客、收银员；属性自定；联系类型：顾客与商品m:n，收银员与顾客1:n）；2.过程指导教师巡视各组，针对学生遇到的问题进行个性化指导；鼓励小组内成员互相讨论、协作解决问题。3.成果展示选取2-3组的实训结果进行展示，点评优缺点，强调E-R图的绘制方法。（四）课堂小结与作业布置（10分钟）1.课堂小结（5分钟）回顾本节课核心内容：信息与数据的关系、数据处理的三大核心步骤、三个世界的关系及其核心术语、实体联系类型、E-R图绘制、关系的完整性约束。2.作业布置（5分钟）1）列举生活中3个数据处理的实例，分别说明其中的数据“型”和“值”，以及数据处理的核心环节。2）完成本项目中相应的课后习题。三、教学反思1.学生概念模型、关系模型的理解是否存在困难？是否需补充更多生活化案例？2.思政融入部分是否引起学生共鸣？是否需要补充更多国产数据库的实际应用案例？《达梦数据库原理及应用》课程教案适用专业：计算机应用技术、软件技术、大数据技术等计算机类专业授课对象：高职一年级学生课程类型：专业基础课先修课程：计算机基础、程序设计基础一、教案基本信息项目内容章节项目1理解数据库-关系代数授课课时2课时（90分钟）授课形式理论讲授+案例分析+教学做一体教学目标1.知识目标：-理解关系代数的主要运算；-掌握关系代数的基本运算（传统集合运算、专门关系运算），能运用运算解决查询问题。2.能力目标：-能运用关系代数表达式解决简单数据查询问题。3.素养目标：-培养严谨的逻辑思维和数据处理习惯，提升抽象建模能力；-通过国产数据库的学习，增强文化自信和爱国情怀；-提升团队协作、问题分析与解决能力。教学重难点重点：-关系代数的传统集合运算（并、交、差、广义笛卡儿积）；-关系代数的专门运算（选择、投影、连接）。难点：-关系代数复杂查询表达式的推导。教学资源多媒体课件思政融入1.在实训任务中强调团队协作、规范操作，培养严谨的职业素养。二、教学过程设计（一）课前导入（5分钟）1.复习旧知：提问“关系模型的完整性约束有哪些？”，巩固关系模型知识；2.情境引入“如何从学生-课程-成绩数据表中查询‘未选修高等数学的学生姓名’？”，引出关系代数的查询功能。。（二）理论讲授（45分钟）【知识点1】：关系代数运算符-传统集合运算（并、差、交、广义笛卡儿积）：基于行的运算；-专门关系运算（选择σ：行筛选、投影π：列筛选、连接：笛卡儿积+条件筛选）；-比较运算符（>、<、=）和逻辑运算符（AND、OR、NOT）。【知识点2】：关系代数核心运算-选择：σ条件（关系），如查询数学系学生：σsdept='数学系'（Student）；-投影：π属性列（关系），如查询学生学号和姓名：πsno,sname（Student）；-自然连接：取消重复列的等值连接，如学生表与成绩表连接。【案例演算】：以“学生-课程-成绩”关系为例，推导“查询未选修高等数学的学生学号和姓名”的关系代数表达式：π学号，姓名(学生)-π学号，姓名(σ课程名='高等数学'(学生∞选课∞课程))。（三）分组实战（30分钟）1.任务布置分组（每组3-4人），完成以下任务：设学生-课程数据库中有以下3个关系：学生关系：S(SNO,SNAME,SSEX,SAGE)。各字段分别表示学生的学号、姓名、性别、年龄。课程关系：C(CNO,CNAME,TEACHER)。各字段分别表示课程的课程号、课程名、任课教师。学习关系：SC(SNO,CNO,DEGREE)。各字段分别表示学号、课程号、考试成绩。请写出完成如下查询所需的关系代数表达式。（1）查询学习课程号为“C3”的课程的学生学号和成绩。（2）查询学习课程号为“C4”的课程的学生学号和姓名。（3）查询学习课程名为“MATH”的课程的学生学号和姓名。（4）查询学习课程号为“C1”或“C3”的课程的学生学号。（5）查询不学习课程号为“C2”的课程的学生姓名和年龄。2.过程指导教师巡视各组，针对学生遇到的问题（如：语法错误、逻辑不清）进行个性化指导；鼓励小组内成员互相讨论、协作解决问题。3.成果展示选取2-3组的实训结果进行展示，点评优缺点，强调规范书写关系代数表达式的重要性。（四）课堂小结与作业布置（10分钟）1.课堂小结（5分钟）专门关系运算的核心功能、复杂查询表达式的推导思路。2.作业布置（5分钟）完成下列2道关系代数查询题，写出相应的关系代数表达式：1）查询学习“math”课程的学生姓名；2）查询不学习C2课程的学生年龄。三、教学反思1.学生对实战环节的参与度如何？是否能独立完成相应任务？2.教学难点（如关系运算的综合运用）的讲解是否清晰？是否需要补充更多案例？《达梦数据库原理及应用》课程教案适用专业：计算机应用技术、软件技术、大数据技术等计算机类专业授课对象：高职一年级学生课程类型：专业基础课先修课程：计算机基础、程序设计基础一、教案基本信息项目内容章节项目1理解数据库-明确数据库系统的组成和体系结构、认识常见的数据库管理系统授课课时2课时（90分钟）授课形式理论讲授+案例分析教学目标1.知识目标：-明确数据库系统的组成要素及三级模式两级映像体系，理解数据独立性；-认识国内外主流数据库管理系统，了解国产数据库的发展现状。2.能力目标：-能阐述数据库系统的核心组成及层级结构，解释数据独立性的实现原理；-能根据应用场景选择合适的数据库管理系统，具备初步的数据库技术选型意识。3.素养目标：-通过国产数据库的学习，增强文化自信和爱国情怀；-提升团队协作、问题分析与解决能力。教学重难点重点：-数据库系统的组成-数据库系统的体系结构：三级模式两级映像；-国内外主流数据库管理系统的特点。难点：-数据库系统三级模式两级映像的理解及数据独立性的实现原理。教学资源多媒体课件、案例素材（教务管理系统、图书管理系统、超市结算系统数据）、国内外数据库发展案例文档等。思政融入1.介绍国产数据库（达梦DM、华为GaussDB、南大通用GBase）的自主研发历程和行业应用，强调核心技术自主可控的重要性，培养爱国情怀；2.通过数据管理技术从国外垄断到国产崛起的发展历程，传递创新精神和奋斗意识；3.在实训任务中强调团队协作、规范操作，培养严谨的职业素养。二、教学过程设计（一）课前导入（5分钟）1.复习旧知：提问“关系代数中，投影运算和选择运算的区别是什么？”，巩固上一学时内容；2.情境引入：“数据模型如何在计算机中实现？需要哪些软硬件支持？”，引出数据库系统的组成。（二）理论讲授（45分钟）【知识点1】：数据库系统核心概念-数据库（DB）：长期存储的有组织、可共享的数据集合；-数据库管理系统（DBMS）：核心软件，提供数据定义、操纵、运行管理功能（如DM、MySQL）；-数据库系统（DBS）：由硬件、DB、DBMS、应用系统、用户（DBA、开发人员、最终用户）组成。【知识点2】：数据库系统的体系结构-三级模式：模式（全局逻辑结构）、外模式（用户局部逻辑结构）、内模式（物理存储结构）；-两级映像：外模式/模式映像（保证逻辑数据独立性）、模式/内模式映像（保证物理数据独立性）；-数据独立性：逻辑数据独立性、物理数据独立性【案例解析】：当模式中增加“学生邮箱”属性时，通过外模式/模式映像修改，用户应用程序无需改动，解释逻辑独立性。【分组讨论】：“为什么数据库系统具有数据独立性？两级映像的作用是什么？”，每组派代表发言，教师点评。【知识点3】：国外主流数据库管理系统：-Oracle：商用高端，支持分布式，应用于金融、电力行业；-SQLServer：微软产品，易用性强，适用于中小企业、教育行业；-MySQL：开源免费，体积小、速度快，适用于中小型网站。【知识点4】：国产数据库管理系统：-达梦DM：完全自主知识产权，支持超大规模并发，应用于电子政务、金融；-华为GaussDB：分布式架构，适配云计算，支持事务-分析混合业务；-南大通用GBase：系列化产品，覆盖分析型、事务型数据库；【总结】：国产数据库打破国外垄断，体现核心技术自主可控的重要性。（三）分组实训（30分钟）1.任务布置分组（每组3-4人），完成以下任务：收集一款国产数据库（如达梦DM）的应用案例，分析其技术特点和行业优势，每组提交1