《数据库原理及应用》教案 第8章 数据库设计.docx
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课题
数据库设计
课时
4课时（180min）
教学目标
知识目标：
（1）了解数据库设计的基本概念，掌握需求分析的相关内容
（2）掌握概念结构设计的相关内容
（3）掌握逻辑结构设计的相关内容
（4）掌握物理结构设计的相关内容
（5）理解数据库的实施、运行与维护的相关内容
能力目标：
（1）能够根据实际业务进行需求分析，并根据需求分析进行概念结构设计
（2）能够将E-R图转换为对应的关系模式
（3）能够将关系模式转换为相关的SQL语句
素质目标：
（1）了解我国数据库新产品，培养创新精神
（2）数据库系统设计有基本的流程，我们做事情也要按照相应的流程，不急功近利，要戒骄戒躁，脚踏实地
（3）培养学生热爱科学技术，把握科技前沿，紧跟时代步伐
教学重难点
教学重点：数据库设计的内容和特点，数据库设计的方法和步骤，需求分析，概念结构设计，逻辑结构设计，物理结构设计，数据库的实施、运行与维护
教学难点：概念结构设计，逻辑结构设计，物理结构设计
教学方法
问答法、讨论法、讲授法、实践法
教学用具
电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学过程
主要教学内容及步骤
课前任务
【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过APP或其他学习软件，完成课前任务
请同学们上网查找，需求分析有哪些方法。
【学生】完成课前任务
考勤
【教师】使用APP进行签到
【学生】班干部报请假人员及原因
问题导入
【教师】提出以下问题：
请同学们思考，我们学习了数据库的理论知识与安全保护操作，那么该如何进行完整的数据库设计？
【学生】思考、举手回答
传授新知
【教师】讲解数据库设计概述，需求分析，概念结构设计，逻辑结构设计，物理结构设计，数据库的实施、运行与维护
一、数据库设计概述
?【教师】介绍数据库设计的内容和特点，数据库设计的方法，数据库设计的步骤
8.1.1数据库设计的内容和特点
数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造优化的数据库逻辑模式和物理结构，并据此建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储和管理数据，满足各种用户的应用需求。
1．数据库设计的内容
数据库设计包括结构设计和行为设计两个方面的内容。
（1）结构设计是指根据给定的应用环境，设计数据库的子模式或模式。其中包括数据库的概念设计、逻辑设计和物理设计。由于数据库模式的结构是静态的、稳定的，一经形成不易改变，所以结构设计又称为静态模型设计。
（2）行为设计是指确定数据库用户的行为和动作。在数据库系统中，用户的行为和动作指用户对数据库的操作，而这些操作要通过应用程序来实现，所以行为设计也就是应用程序的设计。由于用户的行为使数据库的内容总是变化的，所以行为设计是动态的，故又称为动态模型设计。
2．数据库设计的特点
数据库设计是整个数据库系统设计的基础，数据库设计的优劣将直接影响数据库系统的运行效果。其设计过程和一般的软件系统设计有一些相同之处，同时也具有自身的特点。
【课堂问答】
?【教师】随机邀请学生回答以下问题
请同学们结合软件系统设计的特点，分析数据库设计有哪些特点？
?【学生】聆听、思考、回答
?【教师】总结学生的回答
（1）技术和管理相结合。数据库设计工作需要同时解决技术及非技术两方面的问题，也就是说在设计的过程中，需要技术人员同时具备计算机和应用系统两方面的专业知识。但在实际工作中，往往是两种专业人员一同设计数据库，这就需要对设计人员进行管理，保证数据库设计工作的顺利完成。
（2）结构设计和行为设计相结合。在早期的数据库应用系统开发过程中，常常把数据库设计和应用系统的设计分开处理，随着数据库设计理论的成熟与结构化分析设计方法的普及，人们逐渐认识到，数据库设计应该是结构设计与行为设计相互参照逐步统一的过程，这样可以缩短数据库的设计周期，提高数据库应用系统的设计效率。
8.1.2数据库设计的方法
在早期很长一段时间里，人们使用手工试凑法进行数据库设计。这种方法主要考验设计人员的经验水平，由于缺乏科学理论和工程方法的指导，工程的质量难以保证。为了改变这种情况，许多数据库领域学者于1978年在美国新奥尔良市专门开展了讨论，提出了数据库设计的规范，称为新奥尔良法（NewOrleans），是一种公认的较为完善和权威的规范设计法。
目前许多常用的规范设计方法大多基于新奥尔良法，然后在设计的每个阶段采用一些其他辅助方法。下面介绍两种常用的规范设计方法。
（1）基于E-R模型的数据库设计方法：在需求分析的基础上，用E-R图构造一个反映现实世界实体间联系的概念模式，再将其转换为某一特定数据库管理系统的物理模式。
（2）基于3NF的数据库设计方法：在需求分析的基础上，确定数据库模式中的全部属性和属性间的依赖关系，将它