數(shù)據(jù)庫原理及應用教案(北京聯(lián)合大學優(yōu)秀教案)

1、北京聯(lián)合大學優(yōu)秀教案評選參 賽 教 案申報單位 北京聯(lián)合大學 參賽教師 課程名稱 數(shù)據(jù)庫原理及應用 授課章節(jié) 第3講第3節(jié) 參賽類別 理工類 授課對象 本科生 課程性質(zhì) 專業(yè)必修 授課時間 2學時 北 京 聯(lián) 合 大 學 教 務 處一、課程簡介在先修課“離散數(shù)學”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“vb程序設(shè)計”，為本課程提供數(shù)學、算法、程序設(shè)計基礎(chǔ)、程序設(shè)計語言和windows應用程序開發(fā)工具的基礎(chǔ)上，本課程主要講授兩大部分內(nèi)容：一為“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論”，二為“microsoft sql server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)”。本課程為后續(xù)課程“網(wǎng)絡(luò)編程課程設(shè)計”、“軟件系統(tǒng)基礎(chǔ)”、“信息系統(tǒng)開發(fā)實習”提供數(shù)據(jù)庫的概念、

2、方法和技術(shù)基礎(chǔ)。本課程為信息與計算科學專業(yè)專業(yè)基礎(chǔ)必修課。要求學生了解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、基本結(jié)構(gòu)和關(guān)系模型的基本概念；掌握數(shù)據(jù)庫查詢和操作方法；掌握數(shù)據(jù)庫保護的基本技術(shù)；掌握關(guān)系數(shù)據(jù)理論的基本概念和基本理論；掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟和方法。掌握使用microsoft sql server關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)的方法，并結(jié)合visual basic設(shè)計開發(fā)簡單的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)。二、單元教學目標通過本單元的教學，使學生初步掌握標準sql的查詢語句結(jié)構(gòu)，掌握簡單查詢、連表查詢和嵌套查詢的方法，并在sql server 環(huán)境下應用各類查詢語句，完成實際查詢?nèi)蝿铡?、知識層面（1）掌握標準sql

3、的查詢語句結(jié)構(gòu)；（2）掌握簡單查詢，連表查詢，嵌套查詢的方法。2、能力層面（1）分析查詢需求，選擇應用合適的查詢語句，解決實際查詢問題；（2）在sql server 環(huán)境下，實現(xiàn)各類查詢，分析查詢結(jié)果，分析查詢執(zhí)行錯誤的原因并找出和實踐解決辦法。3、思維層面進一步訓練邏輯思維能力。三、單元教學內(nèi)容本單元主要介紹標準sql及sql server環(huán)境下sql的數(shù)據(jù)查詢功能（dql）。1、認識數(shù)據(jù)庫查詢；（5分鐘）2、示例數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)；（2分鐘）3、標準sql的查詢語句結(jié)構(gòu)，包括：from、where、select、group by、having、order by子句；（5分鐘）4、簡單查詢，包括：

4、瀏覽查詢，投影查詢，選取查詢（帶in、between、like、is null運算符及一般比較運算符的查詢），select子句帶表達式的查詢，帶表、列別名的查詢，模糊查詢、排序查詢；（15分鐘）5、多表查詢，包括：連接查詢（內(nèi)連接、外連接、自連接）和合并查詢；（20分鐘）6、嵌套查詢，包括：使用（not）in的嵌套查詢，使用不帶any/all的查詢，帶any/all的查詢，帶（not）exists的查詢及多層嵌套查詢；（20分鐘）7、在sql server 環(huán)境下，實現(xiàn)各類查詢，解決實際查詢問題；（20分鐘）8、小結(jié)，布置上機任務。（3分鐘）四、單元教學重點和難點教學重點：1、簡單查詢：因簡單

5、查詢是所有高級查詢的基礎(chǔ)，在實際查詢需求中，對于單數(shù)據(jù)源進行行列分割的查詢較為普遍，是學生應重點掌握的內(nèi)容。2、內(nèi)連接查詢：解決實際多數(shù)據(jù)源查詢經(jīng)常采用的是內(nèi)連接查詢，即多表的自然連接查詢，學生應重點掌握。外連接和自連接在較特別的情況下才會被使用。合并查詢是對多數(shù)據(jù)源做并集操作，實際應用中并不常見。3、嵌套查詢：包括帶（not）in查詢，不帶any/all比較運算符查詢和多層嵌套查詢，這幾類查詢對于解決實際查詢問題基本夠用，學生應重點掌握。帶any/all的查詢，理解較為困難，可作為了解內(nèi)容。帶（not）exists的查詢理解更為困難，一些學校作為研究生授課內(nèi)容，又因課時限制，可作為有能力學生

6、自學的內(nèi)容。教學難點：多層嵌套查詢。多層嵌套查詢是指嵌套的子查詢塊不止一個。這類查詢的難點1如何分析查詢問題，確定應使用多層嵌套查詢來解決；難點2確定嵌套查詢塊的順序，該類查詢往往需要應用遞歸的思想來解決；難點3如何在等價的多層嵌套查詢與連接查詢中選擇，在嵌套層次較深的情況下使用連接查詢或連接查詢與嵌套查詢結(jié)合的方式設(shè)計查詢語句較為合適。五、教材內(nèi)容分析1、本講內(nèi)容涉及教材“4.1.3 t-sql語言的語法結(jié)構(gòu)”一節(jié)的“1. sql的數(shù)據(jù)查詢功能”中關(guān)于sql查詢語句結(jié)構(gòu)的介紹，以及“第6章 數(shù)據(jù)庫查詢”中的“6.1 使用select語句進行簡單查詢”和“6.2 t-sql高級查詢”兩節(jié)的內(nèi)容

7、。2、教材中將sql查詢語句結(jié)構(gòu)的介紹與查詢語句兩部分內(nèi)容分離開來，內(nèi)容比較分散，在授課時應將兩部分內(nèi)容合在一起，先介紹結(jié)構(gòu)，再介紹具體語句。3、教材中對結(jié)構(gòu)介紹和語句所舉實例不統(tǒng)一，掌握起來比較困難，故授課時使用統(tǒng)一數(shù)據(jù)源舉例。六、學生能力分析本課程在第四學期開設(shè)，面向大二學生。通過前三個學期的離散數(shù)學、程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的學習，學生已初步具備一定的知識基礎(chǔ)及邏輯思維能力，本課程以面向問題的授課方式，進一步培養(yǎng)學生從分析問題入手，用數(shù)據(jù)庫語言解決問題的能力。七、教學創(chuàng)新點1、通過實際案例，讓學生了解更高層次的數(shù)據(jù)庫操作中數(shù)據(jù)查詢的作用，提高學生對數(shù)據(jù)庫查詢的認知，提高學生學習的興趣和

8、目標感。2、從實際需求入手，面向問題，引導學生分析問題，解決問題，評價結(jié)果。同時，引導學生逆向思考，在給定某類查詢后，在實際應用中有哪些問題可使用這類查詢語句來實現(xiàn)，透析查詢問題與查詢語句之間的關(guān)系。八、教學過程教學要求教學內(nèi)容教學設(shè)計及表達時間分配（1）了解查詢的作用；（2）了解淺知識、隱含知識和深知識的概念，通過舉例，讓學生了解三類知識的獲取途徑，吸引學生主動思考查詢的作用，增加學生學習興趣。（1）通過未來學家的一句經(jīng)典，引出查詢的必要性；（2）通過幾個實際問題，引出本單元要介紹的主要內(nèi)容（見下圖，重點為粗體）；本單元查詢單數(shù)據(jù)源查詢多數(shù)據(jù)源查詢多表查詢嵌套查詢合并查詢連接查詢（3）明確s

9、ql 語言的查詢功能能夠解決所有查詢問題；（4）給出時間安排和要求。（講授和討論 70分鐘，練習20分鐘，共90分鐘）。5分鐘明確本單元內(nèi)容涉及到哪些類查詢問題。明確實例數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)準備：通過5張幻燈片，展示數(shù)據(jù)庫中所有表以及表之間的關(guān)系，為下面的查詢打好數(shù)據(jù)源基礎(chǔ)。重點說明：表之間的關(guān)系。學生若不能很好理解表間關(guān)系，在后面實現(xiàn)連表查詢時，無法在多表中找到對應字段，確定對應關(guān)系。2分鐘（幻燈片第4頁-第7頁）了解sql查詢語句結(jié)構(gòu)：以select動詞開始，后跟多個子句，每個子句由一個單詞開頭，表示查詢操作的具體內(nèi)容。先了解sql查詢語言的語法結(jié)構(gòu)，讓學生明確，本課程介紹的絕大多數(shù)查詢都是使

10、用這樣的查詢語句實現(xiàn)的。5分鐘要求學生掌握：（1）投影查詢；（2）使用*的瀏覽查詢；（3）使用distinct的去掉重復行查詢；（4）select子句中使用表達式的查詢（掌握表達式的組成）；（5）加入列別名的查詢；（6）選取查詢（帶條件的查詢）；（7）帶多條件的查詢。（1）上述查詢語句語法結(jié)構(gòu)中未帶的子句為基本子句，簡單查詢從此開始;（2）本單元的講授方法都是從實際需求（問題）出發(fā)，引導學生通過設(shè)計查詢語句完成查詢要求（流程如下），并且在講完某類查詢語句后，引導學生逆向思考，這類語句用于解決哪些查詢問題。提出問題給出最終結(jié)果分析結(jié)果怎么來的（1）分析數(shù)據(jù)源（2）分析查詢行列結(jié)果（5）注意事項（

11、4）介紹涉及的知識點（3）給出查詢語句逆向思考：在什么情況下，必須使用帶distinct的查詢語句。5分鐘綜合運用前面所學解決問題，并思考：（1）如何顯示結(jié)果列為“考查課名”；（2）如何查詢考核方式為“考試”且學分為“3”的課程名；（3）如何查詢按教學周15計算，每門課每周的學時數(shù)。簡單行列分割查詢介紹告一段落，借助問題1完成如下任務：（1）提出問題，學生作答，按照學生答案教師在sql server中實現(xiàn)，觀察查詢結(jié)果，分析結(jié)果，評價。（2）提出思考問題，在練習時間完成。2分鐘要求掌握：（1）加入（not）between的查詢；（2）加入（not）in的查詢；（2）模糊查詢；（3）空值查詢；（

12、4）排序查詢。 提問：還有沒有其他查詢問題使用前面介紹的簡單查詢方法無法解決的？通過查詢問題，引入帶in、between運算符引入的查詢，模糊查詢、空值查詢和排序查詢。5分鐘（1）總結(jié)簡單查詢，明確簡單查詢是普遍而重要的查詢；（2）明確各子句執(zhí)行順序。 簡單查詢介紹完畢?？偨Y(jié)時間：先讓學生自己總結(jié)前面都講了些什么，應注意什么，列出幾條，教師再講評和總結(jié)。1分鐘綜合運用前面所學解決問題，并思考： （1）如何查詢職稱為“教授、副教授”教師姓名（不用or）；（2）如何查詢沒有直接先行課的課程名。借助問題2完成如下任務：（1）提出問題，學生作答，按照學生答案教師在sql server中實現(xiàn)，觀察查詢結(jié)

13、果，分析結(jié)果，評價。（2）提出思考問題，在練習時間完成。（3）練習時間。2分鐘+5分鐘（練習）掌握多表查詢中的連接查詢。連接查詢要求掌握：(1)內(nèi)連接（重點，明確實際應用中體現(xiàn)自然連接的內(nèi)連接查詢比較常用。）(2)左外連接(3)右外連接(4)完全外連接(5)自連接查詢（1）從查詢要求（問題）引出多表查詢的必要性。（2）通過實例介紹多表查詢的類型。17分鐘（1）同簡單查詢，從實際需求（問題）出發(fā)，引導學生通過設(shè)計查詢語句完成查詢要求；（2）較之簡單查詢，連接查詢應重點說明兩個表連接原理和過程。掌握多表查詢中的合并查詢。逆向思考：實際應用中有哪些查詢問題要用到合并查詢。從另一個角度（方向：橫向和縱

14、向）說明連接查詢和合并查詢的作用。多表查詢介紹完畢?？偨Y(jié)時間：先讓學生自己總結(jié)前面都講了些什么，應注意什么，列出幾條，教師再講評和總結(jié)。1分鐘綜合運用前面所學解決問題，并總結(jié)：多于兩個表的連接查詢，from子句該如何書寫。借助問題3完成如下任務：（1）提出問題，學生作答，按照學生答案教師在sql server中實現(xiàn)，觀察查詢結(jié)果，分析結(jié)果，評價。（2）提出思考問題，在練習時間完成。（3）練習時間。2分鐘+5分鐘（練習）掌握高級查詢中的嵌套查詢，包括：(1) 通過in（not in）引入的查詢；（2）通過不帶any或all的比較運算符引入的查詢；（3）通過帶any或all的比較運算符引入的查詢；

15、（4）通過exists（not exists）引入的查詢（自學）。從查詢要求（問題）引出嵌套查詢的必要性。17分鐘（1）同簡單查詢，從實際需求（問題）出發(fā)，引導學生通過設(shè)計查詢語句完成查詢要求；（2）較之簡單查詢，嵌套查詢應重點說明查詢的執(zhí)順序。強調(diào)：各類嵌套查詢歸根結(jié)底是引入子查詢塊的方法不同。掌握多層嵌套查詢的方法。多層嵌套因其子查詢塊不止一個，而成為學生理解的難點。難點體現(xiàn)和解決辦法：（1）在分析查詢問題時，如何確定應使用多層嵌套查詢來解決？往往當要查詢內(nèi)容前的定語較多，且經(jīng)過分析，這些定語所涉及的數(shù)據(jù)來自不同的數(shù)據(jù)源時，就可考慮可能需要使用多層嵌套語句來解決；（2）如何確定嵌套查詢塊的

16、順序？往往需要應用遞歸的思想來解決，將復雜定語短語自右向左逐層分解，再自左向右逐層解決定語短語所涉及的查詢問題，注意每個層次之間的關(guān)聯(lián)字段的選擇。（3）如何選擇使用多層嵌套查詢還是連接查詢？嵌套查詢與連接查詢相比，更好理解一些，但若嵌套層次太深，可考慮使用等價的連接查詢代替，但要注意不是所有嵌套查詢都有等價的連接查詢形式。綜合運用前面所學解決問題，并思考： 如何使用嵌套查詢解決問題3，并對比兩種查詢。（1）提出問題，學生作答，按照學生答案教師在sql server中實現(xiàn)，觀察查詢結(jié)果，分析結(jié)果，評價；（2）用嵌套查詢解決問題3時，需要使用多層嵌套查詢語句，留思考題，在練習時間完成后講解難點解決方法；（3）練習時間。2分鐘+5分鐘（練習）（1）總結(jié)嵌套查詢； （2）明確通過in（not in）引入的查詢和不帶any或all的比較運算符引入的查詢是實際應用中較常用的查詢；（2）明確各子句執(zhí)行順序。嵌套查詢介紹完畢?？偨Y(jié)時間：先讓學生自己總結(jié)前面都講了些什么，應注意什么，列出幾條，