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关系数据库的3nf设计教案

一、课题

关系数据库的3NF设计

二、教学目标

1.知识与技能目标

-学生能够理解关系数据库规范化的概念，尤其是3NF（第三范

式）的定义。

-学会判断一个关系模式是否满足3NF。

-能够将不符合3NF的关系模式分解为符合3NF的关系模式。

2.过程与方法目标

-通过实例分析和小组讨论，培养学生分析问题和解决问题的能

力。

-在探究关系模式是否满足3NF的过程中，提高学生逻辑思维能

力。

3.情感态度与价值观目标

-激发学生对数据库知识的学习兴趣，培养学生严谨的科学态

度。

-让学生体会到数据库设计在实际应用中的重要性。

三、教学重点难点

1.教学重点

-3NF的概念和判定条件。

-关系模式分解为3NF的方法。

2.教学难点

-复杂关系模式中函数依赖的分析，以准确判定是否满足3NF。

-合理地对关系模式进行分解，确保分解后的关系模式既满足

3NF又保持数据完整性和一致性。

四、教学方法

小组合作探究法、实例分析法

五、教材分析

1.教材内容概述

-本部分教材首先介绍了关系数据库规范化的背景，即如何避免

数据冗余、更新异常等问题。然后引出3NF的概念，通过函数依

赖的概念来定义3NF。教材中列举了一些简单的关系模式示例，

如学生选课关系（包含学生学号、姓名、课程号、课程名、成绩

等属性），通过分析这些属性之间的函数依赖关系来讲解3NF。

同时，教材还介绍了将不符合3NF的关系模式分解为符合3NF关

系模式的算法，但表述较为抽象，需要通过实例让学生更好地理

解。

2.教材的地位和作用

-关系数据库的3NF设计是数据库原理课程中的重要内容。它是

在学生学习了关系数据库的基本概念（如关系、元组、属性等）

和函数依赖概念之后的进一步深入。掌握3NF设计有助于学生构

建合理、高效的数据库结构，为后续的数据库开发和管理奠定基

础。

六、教学过程

1.导入（5分钟）

-教师活动：展示一个存在数据冗余和更新异常的简单关系表，

例如一个包含员工信息（员工编号、员工姓名、部门编号、部门

名称、部门经理）的表。“同学们，我们来看这个表，如果我们

要修改某个部门的名称，会发现有很多地方都需要修改，而且表

中有很多重复的数据，这就可能导致数据不一致等问题。那如何

解决这个问题呢？这就涉及到我们今天要学习的关系数据库的

3NF设计。”

-学生活动：观察表格，思考教师提出的问题。

2.3NF概念讲解（15分钟）

-教师活动：“我们先来了解一下什么是3NF。在关系模式

R(U,F)中，U是属性集，F是函数依赖集。如果关系模式R满足

2NF，并且每一个非主属性都不传递依赖于码，那么R属于

3NF。”然后给出一个简单的关系模式实例，如R(学号，姓

名，所在系，系主任)，函数依赖集F{学号→姓名，学号→

所在系，所在系→系主任}。“同学们，我们来分析这个关系模

式，学号是码，姓名和所在系都直接依赖于学号，但是系主任是

通过所在系传递依赖于学号的，所以这个关系模式不满足3NF。

大家能理解吗？”

-学生活动：认真听讲，思考教师给出的实例，如有疑问则举手

提问。

-教师与学生互动：

-学生：“老师，那怎么判断传递依赖呢？”

3.小组探究一：3NF判定（20分钟）

-教师活动：将学生分成小组，每组4-5人。给每个小组发放

不同的关系模式及对应的函数依赖集，如小组1：R1(订单号，

客户号，客户姓名，产品号，产品名称，数量)，F1{订单号

→客户号，客户号→客户姓名，订单号→产品号，产品号→产品

名称，订单号→数量}；小组2：R2(运动员编号，运动员姓

名，运动队编号，运动队名称，教练)，F2{运动员编号→运

动员姓名，运动员编号→运动队编号，运动队编号→运动队名

称，运动队编号→教练}等。要求各小组判断所给关系模式是否

满足3NF。

-学生活动：小组成员分工合作，分析函数依赖关系，判断关系

模式是否满足3NF。

-教师与学生互动：

-教师巡视各小组情况，在小组遇到困难时给予提示。

-小组1：“老师，我们觉得这个关系模式不满足3NF，因为客

户姓名是通过客户号传递依赖于订单号的。”

-教师：“非常正确，那你们能不能想一下如何修改这个关系模

式呢？”

-小组1：“我们可以把它分解成几个关系模式。”

4.关系模式分解探究（20分钟）

-教师活动：引导各小组尝试对不满足3NF的关系模式进行分

解。以小组1的关系模式