《新编数据库技术-MySQL》电子教案 第5章 数据库查询

《新编数据库技术--MySQL》教案（学期名称）第9-12讲授课日期授课班级教案主题数据库查询学时分配（线下课程，本单元学时数）8（混合式课程，线上/线下学时数）8主讲教师（本单元授课教师，可以多人）教学目标掌握单表查询的基础语法，包括字段选择、条件筛选和排序操作。

理解并应用聚合函数与分组查询，能对数据进行统计分析。

熟练运用连接查询（内连接、外连接）实现多表数据关联。

掌握嵌套查询的多种形式（标量子查询、列子查询等）及其使用场景。

理解联合查询的语法规则，能合并多个结果集。

了解关系代数理论基础，理解查询操作背后的数学原理。

教学重点1.单表查询条件构造

解决方案：通过图书馆借阅案例，设计多场景练习（如查询'2019年后出版的计算机类图书'），对比使用=、>、LIKE、BETWEEN等操作符的区别，配合真值表分析逻辑组合条件。

2.连接查询类型区分

解决方案：构建t1/t2示范表（含NULL值），通过可视化韦恩图对比内连接、左连接、右连接的结果差异，重点解析ON子句与WHERE子句的执行时机区别。

3.分组查询与聚合函数

解决方案：以学生成绩统计为案例，通过'按学院分组统计平均借阅次数'任务，演示GROUPBY与COUNT/AVG函数的配合使用，强调聚合函数对分组的作用机制。

教学难点1.嵌套查询执行逻辑

解决方案：采用流程图分步拆解标量子查询（如案例5.31）的执行顺序，通过替换法（将子查询结果代入主查询）帮助理解，设计'查找借阅次数超过平均值的学生'等进阶任务。

2.自连接与自然连接应用

解决方案：以'查询同作者的图书'案例，通过别名机制将单表虚拟为双表，对比自然连接与内连接的自动匹配规则，分析重复字段处理方式。

3.关系代数与SQL映射

解决方案：将投影(π)、选择(σ)、连接(⋈)运算对应到具体SQL语句，如π_name,price(σ_{category='TP'}(tb_bibliography))对应SELECTname,priceFROMtb_bibliographyWHEREcategory='TP'。

教学设计思路采用'案例驱动-理论嵌入-实践强化'的三段式教学模式：

1.情境导入：以图书馆借阅管理系统为贯穿案例，从'查询某学生借阅记录'的实际需求出发，自然引入查询概念。

2.分层递进：按'单表→多表→嵌套→联合'的认知顺序组织内容，每个知识点配备基础案例（如案例5.1基础查询）和拓展案例（如案例5.13模糊查询进阶）。

3.理论融合：在关键节点嵌入关系代数理论（如选择运算对应WHERE子句），通过【理论点睛】专栏实现从SQL语法到数学原理的升华。

4.双线训练：设计'语法速查'（如SELECT子句格式）和'任务实施'（如案例5.21HAVING子句应用）并行模块，兼顾语法记忆与动手能力。

教学过程1.导入环节（15分钟）

展示图书馆管理系统界面，提出核心问题：'如何找出信息学院未归还《Python语言及其应用》的学生？'，引导学生分解需求为'多表关联+条件筛选'，激发学习动机。

2.新课讲授（60分钟）

(1)单表查询：演示案例5.1-5.13，重点讲解SELECT字段指定、WHERE条件组合（AND/OR）、LIMIT分页，现场调试'查询价格在20-50元的TP类图书'语句。

(2)函数与分组：通过案例5.14-5.21，演示COUNT/SUM聚合函数，对比GROUPBY与DISTINCT的去重逻辑，解析HAVING与WHERE的执行优先级。

(3)连接查询：使用t1/t2表动态演示内连接（案例5.25）、左连接（案例5.28）结果差异，强调ON子句的连接条件作用。

3.课堂实践（45分钟）

分组完成三个任务：

①基础任务：实现案例5.32（IN子查询）查询'借阅了3本以上图书的学生'

②进阶任务：用自连接（案例5.26）查询'同专业中年龄比邓承明小的学生'

③挑战任务：用联合查询（案例5.38）合并tb_bibliography和tb_bibliography_2的图书记录

4.总结提升（15分钟）

通过思维导图梳理查询类型体系，布置'查询各学院借阅量前三的图书'综合性任务，预告下节课索引优化内容。

课后作业与评价1.基础作业（必做）

①编写SQL语句实现：

-查询'信息学院'女生的姓名、专业和获奖数量（关联tb_student与tb_inf_student）

-统计各出版社2015年后出版图书的平均价格（保留两位小数）

②分析案例5.34中价格重复问题的解决方案，改写查询语句。

2.拓展作业（选做）

使用EXISTS子查询实现'查询从未借阅过图书的学生'，对比IN子句实现方案的效率差异。

3.评价方式

①过程性评价：课堂实践任务完成质量（40%）

②结果性评价：作业中SQL语句的正确性、优化程度（60%），重点检查连接条件、分组逻辑、子查询嵌套层次。

总结与反思1.教学亮点

①案例体系化：图书馆案例贯穿始终，从基础查询（案例5.1）到复杂嵌套（案例5.37）形成完整任务链。

②可视化工具：使用真值表、韦恩图、执行流程图等可视化手段降低抽象概念理解难度。

③理论深度：通过【理论点睛】专栏将关系代数自然融入，培养学生抽象思维能力。

2.改进方向

①需加强对NULL值处理的专项训练，补充COALESCE函数应用案例。

②可增加查询效率分析内容，对比不同写法（如IN