用微課學(xué)MySQL數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 教案 3 關(guān)系模式規(guī)范化

1、人工智能與大數(shù)據(jù)學(xué)院 教案（03）教學(xué)標(biāo)題工程一部署數(shù)據(jù)庫開發(fā)環(huán)境的1好犀削授課班級課時(shí)2場地時(shí)間授課教師L任務(wù)價(jià)值通過理解關(guān)系模式規(guī)范化的必要性，并通過第一范式、第二范式、第三范式以及增強(qiáng)第三范式的學(xué)習(xí)，可以使得設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫能符合 生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用。2 .學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)1能理解關(guān)系模式規(guī)范化的作用；2 了解第一范式滿足的條件；3掌握如何將第一范式轉(zhuǎn)化為第二范式；4掌握如何將第二范式轉(zhuǎn)化為第三范式；5理解增強(qiáng)第三范式的特點(diǎn)及轉(zhuǎn)化方法。能力目標(biāo)1能識別一個(gè)不好的關(guān)系模式具有哪些缺點(diǎn)；2能將具有缺陷的關(guān)系模式轉(zhuǎn)化成為可用的關(guān)系模式；思政-素質(zhì)目標(biāo)1線上線下結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力；2

2、培養(yǎng)學(xué)生積極探索、勇于創(chuàng)新的科學(xué)素養(yǎng)；3思政內(nèi)容：強(qiáng)化小組團(tuán)隊(duì)互助學(xué)習(xí)過程，養(yǎng)成小組溝通協(xié)作共同學(xué)習(xí)，提升團(tuán)隊(duì)合作精神和提高解決問題能力3 .學(xué)習(xí)資源重慶高校在線開放課程平臺MySQL數(shù)據(jù)庫應(yīng)用課程資源，多媒體課件，微課視頻， 學(xué)習(xí)網(wǎng) ill:： : 二MySQL實(shí)物：教材、理實(shí)一體化機(jī)房重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)將第一范式轉(zhuǎn)化為第二范式時(shí)；將第二范式轉(zhuǎn)化為第三范式 在范式轉(zhuǎn)化時(shí)，如何理解、識別并解決“屬性完全依賴”，“傳遞依賴”的問題學(xué)情分析現(xiàn)在已有34名同學(xué)加入到“重慶高校在線開放課程平臺”，還有兩名學(xué)生，上課時(shí)點(diǎn)名讓他們參加平臺學(xué)習(xí)。經(jīng)過前面課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生已基本掌握概念模型和邏輯

3、模型的設(shè)計(jì)方法；已經(jīng)初步掌握概念模型和邏輯模型的設(shè)計(jì)方法，但多數(shù)學(xué)生設(shè)計(jì)出的關(guān)系模型與實(shí)際應(yīng)用還存在一定的差距，經(jīng)常會產(chǎn)生數(shù)據(jù)冗余、插入異常、刪 除異常、更新異常等問題。教學(xué)策略.教學(xué)方法：訓(xùn)練與練習(xí)法；情境教學(xué)法.教學(xué)模式：采用線上線下混合教學(xué)模式，過程如下圖。（1）復(fù)習(xí)三個(gè)完整性規(guī)那么，為后關(guān)系優(yōu)化打下基礎(chǔ)；（2）然后拋出一個(gè)關(guān)系表，互動分析，該關(guān)系表存在的問題;（3）利用范式，解決關(guān)系模式優(yōu)化的問題。線上線下混合教學(xué)3.本次課教學(xué)流程:演調(diào)猥堂要求考核評價(jià)教學(xué)實(shí)施教學(xué)工程教師活動學(xué)生活動教學(xué)方法、手段 及思政設(shè)計(jì)時(shí)間 分配課程 導(dǎo)學(xué).課堂紀(jì)律要求；.檢查課程預(yù)習(xí)情況；.抽檢上次課的課外作

4、業(yè)，并評講及記錄成績，.復(fù)習(xí)上課的內(nèi)容，以三個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式為例；.導(dǎo)入本次課的內(nèi)容。按要求守紀(jì)律；積極參與課前作業(yè)評講互動思考、問答10知識 儲藏1.給出實(shí)例：學(xué)生關(guān)系模式S：互動：要求學(xué)生結(jié)合前兩次課學(xué)習(xí)知識，分析S （學(xué)號、姓名、性別、出生日期、系名、 系主任、課程號、成績）分析該關(guān)系模式可能具有的缺陷有哪些？ 2.范式的理解結(jié)合教材理解，請學(xué)生互動：什么是范式？有什么作用？分為哪幾級范式？.第一范式講授內(nèi)容：第一范式的要求是什么？向?qū)W生強(qiáng)調(diào)：第一范式要求不能在表中嵌套表，是關(guān)系模式要遵循的最基本要求，數(shù) 據(jù)庫中所在的關(guān)系模式必須滿足第一范式。.第二范式講授內(nèi)容：第二范式的要求：如果

5、關(guān)系模式R滿足第一范式，且每個(gè)非鍵屬性完全 函數(shù)依賴于R的鍵屬性，那么R滿足第二范式；向?qū)W生強(qiáng)調(diào)：關(guān)系模式僅僅滿足1NF是不夠的，盡管學(xué)生關(guān)系模式滿足1NF,根據(jù)前 面的分析，這個(gè)關(guān)模式存在數(shù)據(jù)冗余、插入異常、刪除異常和更新異常的缺陷，所以 需要對該關(guān)系模式進(jìn)一步規(guī)范化，使之到達(dá)更高級別的范式。.第一范式互動：.根據(jù)材的“學(xué)生關(guān)系 模式S的實(shí)例”表， 小組討論該表具有哪 些缺陷？.什么樣的表才滿足第 一范式？.小組討論第一范式如 何轉(zhuǎn)化為第二范式；.小組討論第二范式如 何轉(zhuǎn)化為第三范式；多媒體演示 啟發(fā)式教學(xué) 情境教學(xué)法思政內(nèi)容：強(qiáng)化小組團(tuán)隊(duì) 互助學(xué)習(xí)過程，在教 學(xué)中有意識培養(yǎng)學(xué) 習(xí)小組通赤溝

6、通協(xié) 作、共同學(xué)習(xí)，從而 提升團(tuán)隊(duì)合作精神 以及提高解決問題 能力。25講授內(nèi)容：第三范式的要求：如果關(guān)系模式R滿足第二范式，且沒有一個(gè)非鍵屬性 傳遞依賴于鍵，那么稱R滿足第三范式；向?qū)W生強(qiáng)調(diào)：3NF是一個(gè)可用關(guān)系模式應(yīng)滿足的最低范式，如果一個(gè)關(guān)系模式不滿足3NF,事實(shí)上它是不可用的；互動：一個(gè)可用關(guān)系模式至少應(yīng)滿足第幾范式？6.增強(qiáng)第三范式講授內(nèi)容：增強(qiáng)第三范式的要求：關(guān)系模式R的所有非主屬性依賴于整個(gè)主屬性， 那么稱R滿足BCNF；向?qū)W生強(qiáng)調(diào)：增強(qiáng)第三范式的特點(diǎn)。5.小組討論第三范式如 何轉(zhuǎn)化為增強(qiáng)第二范式；任務(wù)1 E-R圖轉(zhuǎn)為關(guān)系模式情景引入：在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，對同一個(gè)問題，數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)

7、計(jì)結(jié)果不是唯一的。為進(jìn)一步提高 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的性能，有必要對關(guān)系模式進(jìn)一步修改，調(diào)整數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)，這需 要以規(guī)范化理論為指導(dǎo)，對關(guān)系模式進(jìn)行規(guī)范化。教學(xué)內(nèi)容：如何將具有缺陷的關(guān)系模式轉(zhuǎn)化成為可用的關(guān)系模式？【任務(wù)1】將學(xué)生關(guān)系模式S （學(xué)號，姓名，性別，出生日期，系名，系主任，課程 號，成績）規(guī)范化為第一坦式。思路分析：對學(xué)生關(guān)系模式S來說，姓名、系名、系主任只依賴于學(xué)號，與學(xué)生所選 課程號無關(guān)，因此可將它們放到一個(gè)關(guān)系模式中；成績屬性完全依賴于學(xué)號和課程 號，可將它們放到一個(gè)關(guān)系模式中。因此，將學(xué)生關(guān)系模式S進(jìn)行分解，形成兩個(gè)新 的關(guān)系模式?；樱赫垖W(xué)生回答請轉(zhuǎn)化后的結(jié)果?！救蝿?wù)2】將學(xué)

8、生和系關(guān)系模式S-D （學(xué)號,姓名，性別，出生日期，系名，系主任） 規(guī)范化為第三范式。思路分析：對學(xué)生和系關(guān)系模式S-D來說，姓名、性別、出生日期和系名直接依賴于 學(xué)號，可將它們放在一個(gè)關(guān)系模式中，而把系名和系主任放到另一個(gè)關(guān)系模式中。 互動：請學(xué)生回答請轉(zhuǎn)化后的結(jié)果?！救蝿?wù)3】在關(guān)系模式S-T-J （學(xué)生，教師，課程）中，假設(shè)條件：每位教師只教一門課思考并答題（互動）.如何確定屬性間的依 賴關(guān)系？.如何判定屬性間是否 存在傳遞依賴關(guān)系；.如何理解在增強(qiáng)第三 范式，要求所有非主 屬性依賴于整個(gè)主屬 性（這是理解增強(qiáng)第 二城式的關(guān)鍵）多媒體演示 啟發(fā)式教學(xué) 情境教學(xué)法30程，每門課程有假設(shè)干教師

9、，某一學(xué)生選定某門課后就只有i位固定教師授課?；谏鲜黾僭O(shè)，分析關(guān)系模式S-T-J是否滿足3NF和BCNFo思路分析：根據(jù)上述假設(shè)，可知該關(guān)系模式具有如下的函數(shù)依賴。（學(xué)生，課程）一教師，（學(xué)生，教師）一課程，教師一課程。該關(guān)系模式的候選鍵為（學(xué)生，課程），（學(xué)生，教師）。因?yàn)樵撽P(guān)系模式所有屬性都是 主屬性，所以S-T-J滿足3NF,但不滿足BCNF,因?yàn)榻處煂傩允钦n程決定因素，但教師 屬性不是候選鍵（它只是候選鍵的組成局部）。按3NF分解為BCNF的方法，將S-T-J關(guān)系模式分解為滿足BCNF的兩個(gè)關(guān)系模式 互動：請學(xué)生回答分解后的結(jié)果。課堂總結(jié)1關(guān)系模式規(guī)范化的作用；2第一范式滿足的條件；

10、3將第一范式轉(zhuǎn)化為第二范式；4將第二范式轉(zhuǎn)化為第三范式；5增強(qiáng)第二范式的特點(diǎn)及轉(zhuǎn)化方法。小組總結(jié)引導(dǎo)同學(xué)總結(jié)認(rèn)真聽講、記錄作 業(yè)、查缺補(bǔ)漏、完善 筆記5課后作業(yè)1、分析下面是否滿足第一范式：.課后任務(wù)由學(xué)生課后 完成；.任務(wù)答案下次課開始 時(shí)老師課程回顧階段 給出實(shí)訓(xùn)1電腦姓名所在學(xué)院成績計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)MySQL數(shù)據(jù)庫朱博計(jì)算機(jī)學(xué)院8683龍婷秀計(jì)算機(jī)學(xué)院6169如何轉(zhuǎn)化為第一范式？2、分析下面是否滿足第二范式：學(xué)號姓名 性別出生日期系名系主任課程成績a20201101()1朱軍男2002-10-15計(jì)算機(jī)系武春嶺101772020110101朱軍男2002-10-15計(jì)算機(jī)系武春嶺10283

11、2020110101朱軍男2002-10-15計(jì)算機(jī)系武春嶺1056920201101()2龍婷秀女2002-11-05計(jì)算機(jī)系武春嶺101642020110102龍婷秀女2002-11-05計(jì)算機(jī)系武春嶺102582020120101李成男20()2-07-09機(jī)電系王春強(qiáng)20178如何轉(zhuǎn)化為第二范式？.分析下面是否滿足第三范式:學(xué)號姓名性別出生日期系名系主任2020110101朱軍男2002-10-15計(jì)算機(jī)系武春嶺202011()102龍婷秀女2002-11-05計(jì)算機(jī)系武春嶺2020120101李成男2002-07-09機(jī)電系王春強(qiáng)如何轉(zhuǎn)化為第三范式？.預(yù)習(xí)MYSQL軟件安裝與配置及啟

12、動方法，微課視頻3?？己嗽u價(jià)1考勤每次上課時(shí)，清點(diǎn)出勤情況?？记诔煽?yōu)樨?fù)分項(xiàng)：1）遲到、早退1次扣1分，曠課1次扣2分；2課堂紀(jì)律課堂紀(jì)律成績?yōu)樨?fù)分項(xiàng)：上課看手機(jī)、玩游戲、打瞌睡，1次扣2分;3課堂互動（一共12分）本學(xué)期，每個(gè)同學(xué)有6次參與互動問答的機(jī)會，每次回答下列問題正確，得2分，局部正確，得1分，完全不會的，。分。4線上云數(shù)據(jù)庫應(yīng)用第五章，第一節(jié)章節(jié)測試；本門課程的線上章節(jié)測試，全部完成且正確率在90%以上，共8分；5線上微課視頻學(xué)習(xí)本門課程的微課視頻學(xué)習(xí)，全部學(xué)完，得7分；6討論區(qū)提問、回帖積極進(jìn)行線上學(xué)習(xí)交流，在討論區(qū)提問或正確回答一次加1分，上限15分。7.書面作業(yè)共4次作業(yè)本作業(yè)，每次兩分，共