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数据库概念教案

数据库概念教案

一、教学目标

1.让学生理解数据库的基本概念，包括数据库、数据库管理系统、数据库系统。

2.掌握数据模型的概念、分类及作用。

3.了解数据库系统的体系结构。

4.培养学生对数据库技术的兴趣，为后续深入学习数据库知识和技能奠定基础。

二、教学重难点

（一）教学重点

1.数据库、数据库管理系统和数据库系统的准确概念及相互关系。

2.数据模型的概念和常见数据模型（层次模型、网状模型、关系模型）的特点。

3.数据库系统的三级模式结构。

（二）教学难点

1.深入理解不同数据模型的优缺点及适用场景。

2.理解数据库系统三级模式结构中模式、外模式和内模式之间的映射关系及其作用。

三、教学方法

讲授法、举例法、对比法相结合，通过实际生活中的例子和直观的图形，帮助学生理解抽象的概念。

四、教学过程

（一）课程导入（5分钟）

通过列举一些学生熟悉的场景，如学校的图书馆管理系统、银行的账户管理系统、电商平台的商品信息管理等，引导学生思考这些系统是如何有效地存储和管理大量的数据的。提问学生在这些场景中数据的特点（如数据量大、种类多、需要快速查询和更新等），从而引出数据库的概念，激发学生的学习兴趣。

（二）知识讲解（30分钟）

1.数据库（Database，DB）的概念（5分钟）

-定义：数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。

-举例：以学校的学生信息数据库为例，其中存储了所有学生的基本信息（姓名、性别、年龄、学号等）、课程成绩信息、选课信息等，这些数据按照一定的方式组织在一起，方便学校的教学管理部门进行查询、统计和分析。

2.数据库管理系统（DatabaseManagementSystem，DBMS）的概念（5分钟）

-定义：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，它负责对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。

-功能：介绍DBMS的主要功能，如数据定义功能（定义数据库的结构和模式）、数据操纵功能（实现对数据的查询、插入、删除和修改等操作）、数据库的运行管理功能（并发控制、数据恢复、数据完整性检查等）、数据库的建立和维护功能（数据库的初始创建、数据的导入导出、数据库的备份和恢复等）。

-常见的DBMS产品：列举一些常见的数据库管理系统，如MySQL、Oracle、SQLServer、Access等，并简单介绍它们的特点和应用场景。

3.数据库系统（DatabaseSystem，DBS）的概念（5分钟）

-定义：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员（DatabaseAdministrator，DBA）和用户构成。

-以学校的图书管理系统为例，说明数据库系统的组成部分：数据库存储了图书的基本信息、借阅记录等；DBMS负责管理和维护这个数据库；应用系统是图书管理员和读者使用的操作界面，用于实现图书的借阅、归还、查询等功能；数据库管理员负责对数据库进行日常的维护和管理，确保其正常运行；用户则包括图书管理员和广大读者。

4.数据模型的概念和分类（10分钟）

-数据模型的概念：数据模型是对现实世界数据特征的抽象，它是用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的工具。数据模型应满足三个方面的要求：一是能够比较真实地模拟现实世界；二是容易为人所理解；三是便于在计算机上实现。

-数据模型的分类：介绍三种常见的数据模型，即层次模型、网状模型和关系模型。

-层次模型：用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系。通过画出一个简单的学校组织结构的层次模型图，说明层次模型的特点（有且仅有一个无双亲的根结点；根结点以外的其他结点有且仅有一个双亲结点），并举例说明其在描述具有层次关系的数据时的应用场景，同时指出其缺点（不能直接表示多对多的联系，数据的插入和删除操作可能会受到较多限制）。

-网状模型：用网状结构来表示各类实体以及实体间的联系。画出一个简单的企业部门与员工关系的网状模型图，讲解网状模型的特点（允许一个以上的结点无双亲；一个结点可以有多于一个的双亲），说明其相对于层次模型在表示复杂关系时的优势，以及存在的缺点（数据结构复杂，用户不容易掌握，编程难度较大）。

-关系模型：以二维表的形式来表示实体和实体之间的联系。展示一个简单的学生成绩表（包含学号、姓名、课程名、成绩等字段），说明关系模型的特点（数据结构简单，用户易懂；以关系代数为基础，有严格的数学基础；数据独立性强），并举例说明关系模