数据库基础 | 教案

第6周 (2024年10月7日)

教学时间

2024年10月7日，周一 1-2节

教学题目

数据库技术概述与MySQL安装配置

教学目标

1. 理解数据库技术的基本概念和发展历史。
2. 掌握MySQL的安装和配置方法。
3. 学会使用MySQL命令行客户端和图形化工具（如Navicat）。

课堂类型

理论+实践

教学方法

任务驱动法、教师演示法

教学重点

• 数据库技术的发展历程及其特点。
• MySQL的安装步骤及配置方法。
• 使用MySQL命令行客户端和图形化工具进行基本操作。

教学难点

• MySQL的安装过程中可能出现的问题及解决方法。
• 图形化工具的安装和配置。

教学工具

讲解，幻灯片演示讲解，代码演示讲解，现场编程并演示其功效

教学过程

1. 导入：介绍数据库技术的重要性及其应用领域。
2. 理论讲解：讲解数据库技术的发展历史，包括人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段的特点。
3. 实践操作：指导学生在Windows平台上安装MySQL，并配置为Windows服务。
4. 工具使用：介绍MySQL命令行客户端和Navicat等图形化工具的使用方法。
5. 总结：回顾本节课的重点内容，解答学生的疑问。

作业

1. 安装MySQL并配置为Windows服务。
2. 使用MySQL命令行客户端创建一个名为test的数据库。
3. 使用Navicat连接到MySQL服务器，并创建一个简单的表。

教学反思

学生对数据库技术的理解较为抽象，建议通过更多实际案例来加深理解。部分学生在安装过程中遇到问题，需加强个别辅导。

第7周 (2024年10月14日)

教学时间

2024年10月14日，周一 1-2节

教学题目

SQL语言基础与数据定义语言（DDL）

教学目标

1. 掌握SQL语言的基本语法和结构。
2. 学会使用DDL语句创建、修改和删除数据库及表。
3. 理解数据类型的选用及其存储特性。

课堂类型

理论+实践

教学方法

任务驱动法、教师演示法

教学重点

• SQL语言的基本语法和结构。
• DDL语句的使用，包括CREATE TABLE、ALTER TABLE和DROP TABLE。
• 数据类型的选用及其存储特性。

教学难点

• ALTER TABLE语句的使用，尤其是修改列属性和添加/删除列的操作。
• 数据类型的合理选择及其对存储空间的影响。

教学工具

讲解，幻灯片演示讲解，代码演示讲解，现场编程并演示其功效

教学过程

1. 导入：回顾上节课的内容，引出SQL语言的重要性。
2. 理论讲解：讲解SQL语言的基本语法和结构，包括数据定义语言（DDL）、数据操作语言（DML）、数据查询语言（DQL）和数据控制语言（DCL）。
3. 实践操作：指导学生使用DDL语句创建一个名为students的表，并插入几条测试数据。
4. 扩展练习：让学生尝试修改表结构，添加新列并删除旧列。
5. 总结：回顾本节课的重点内容，解答学生的疑问。

作业

1. 创建一个名为employees的表，包含员工编号、姓名、性别、出生日期、职位等字段。
2. 使用ALTER TABLE语句为employees表添加一个入职日期字段。
3. 删除employees表中的职位字段。

教学反思

学生对SQL语言的基础语法掌握较好，但在实际操作中仍需加强对DDL语句的理解。部分学生在修改表结构时遇到问题，需进一步解释ALTER TABLE的用法。

第8周 (2024年10月21日)

教学时间

2024年10月21日，周一 1-2节

教学题目

数据操作语言（DML）与数据查询语言（DQL）

教学目标

1. 掌握使用DML语句插入、更新和删除数据。
2. 学会使用DQL语句进行简单查询。
3. 理解SELECT语句的基本语法及其常用子句。

课堂类型

理论+实践

教学方法

任务驱动法、教师演示法

教学重点

• DML语句的使用，包括INSERT INTO、UPDATE和DELETE。
• DQL语句的使用，特别是SELECT语句的基本语法及其常用子句（WHERE、ORDER BY等）。
• 数据查询的优化技巧。

教学难点

• UPDATE语句的使用，尤其是如何避免误更新所有记录。
• SELECT语句中多个条件的组合使用。

教学工具

讲解，幻灯片演示讲解，代码演示讲解，现场编程并演示其功效

教学过程

1. 导入：回顾上节课的内容，引出DML和DQL的重要性。
2. 理论讲解：讲解DML语句的使用方法，包括插入、更新和删除数据的语法。
3. 实践操作：指导学生使用DML语句向students表中插入、更新和删除数据。
4. 查询练习：讲解SELECT语句的基本语法及其常用子句，指导学生进行简单查询。
5. 扩展练习：让学生尝试使用WHERE子句进行条件查询，并使用ORDER BY子句对结果进行排序。
6. 总结：回顾本节课的重点内容，解答学生的疑问。

作业

1. 向employees表中插入几条员工信息。
2. 更新employees表中某位员工的入职日期。
3. 删除employees表中离职的员工记录。
4. 查询employees表中所有女性员工的信息，并按年龄降序排列。

教学反思

学生对DML语句的掌握较为熟练，但在使用UPDATE语句时容易忘记WHERE子句，导致误更新所有记录。建议通过更多实例来强调WHERE子句的重要性。

第9周 (2024年10月28日)

教学时间

2024年10月28日，周一 1-2节

教学题目

复杂查询与聚合函数

教学目标

1. 掌握使用SELECT语句进行复杂查询。
2. 学会使用聚合函数（如SUM、AVG、COUNT、MAX、MIN）进行数据汇总。
3. 理解GROUP BY和HAVING子句的使用方法。

课堂类型

理论+实践

教学方法

任务驱动法、教师演示法

教学重点

• 复杂查询的构建，包括多条件查询、范围查询等。
• 聚合函数的使用及其应用场景。
• GROUP BY和HAVING子句的结合使用。

教学难点

• GROUP BY和HAVING子句的区别及使用场景。
• 聚合函数的嵌套使用。

教学工具

讲解，幻灯片演示讲解，代码演示讲解，现场编程并演示其功效

教学过程

1. 导入：回顾上节课的内容，引出复杂查询和聚合函数的重要性。
2. 理论讲解：讲解复杂查询的构建方法，包括多条件查询、范围查询等。
3. 实践操作：指导学生使用SELECT语句进行复杂查询，如查询特定范围内或满足多个条件的数据。
4. 聚合函数练习：讲解聚合函数的使用方法，指导学生进行数据汇总操作。
5. 分组查询：讲解GROUP BY和HAVING子句的使用方法，指导学生进行分组查询。
6. 扩展练习：让学生尝试使用聚合函数和分组查询，统计某个班级的学生人数、平均成绩等。
7. 总结：回顾本节课的重点内容，解答学生的疑问。

作业

1. 查询students表中所有姓“张”的学生信息。
2. 统计employees表中各部门的员工人数，并按部门名称排序。
3. 计算employees表中每位员工的平均工资，并找出工资最高的员工。

教学反思

学生对复杂查询的理解逐渐深入，但在使用GROUP BY和HAVING子句时容易混淆。建议通过更多实例来区分两者的不同应用场景。

第10周 (2024年11月4日)

教学时间

2024年11月4日，周一 1-2节

教学题目

多表查询与连接查询

教学目标

1. 掌握多表查询的基本概念和方法。
2. 学会使用JOIN语句进行表连接查询。
3. 理解内连接、外连接、自连接的区别及其应用场景。

课堂类型

理论+实践

教学方法

任务驱动法、教师演示法

教学重点

• 多表查询的概念和方法。
• JOIN语句的使用，包括内连接、外连接、自连接等。
• 连接查询的优化技巧。

教学难点

• 不同类型的连接查询（内连接、外连接、自连接）的区别及应用场景。
• 复杂连接查询的构建。

教学工具

讲解，幻灯片演示讲解，代码演示讲解，现场编程并演示其功效

教学过程

1. 导入：回顾上节课的内容，引出多表查询的重要性。
2. 理论讲解：讲解多表查询的基本概念和方法，包括笛卡尔积、内连接、外连接、自连接等。
3. 实践操作：指导学生使用JOIN语句进行表连接查询，如查询学生选修的课程信息。
4. 连接查询练习：讲解不同类型的连接查询（内连接、外连接、自连接），指导学生进行相应的练习。
5. 扩展练习：让学生尝试使用多表查询，统计每位学生的选课情况，并计算每位学生的总学分。
6. 总结：回顾本节课的重点内容，解答学生的疑问。

作业

1. 使用内连接查询students表和courses表，获取每位学生选修的课程信息。
2. 使用左外连接查询employees表和departments表，获取每位员工的部门信息，即使某些员工没有分配部门。
3. 使用自连接查询employees表，找出所有经理及其下属的信息。

教学反思

学生对多表查询的理解较为抽象，建议通过更多实际案例来加深理解。部分学生在构建复杂连接查询时遇到困难，需进一步解释不同类型连接的区别。

第11周 (2024年11月11日)

教学时间

2024年11月11日，周一 1-2节

教学题目

子查询与嵌套查询

教学目标

1. 掌握子查询的基本概念和使用方法。
2. 学会使用子查询进行复杂查询。
3. 理解子查询的分类及其应用场景。

课堂类型

理论+实践

教学方法

任务驱动法、教师演示法

教学重点

• 子查询的基本概念和使用方法。
• 子查询的分类，包括单行子查询、多行子查询、相关子查询等。
• 子查询的应用场景。

教学难点

• 复杂子查询的构建。
• 相关子查询的理解和使用。

教学工具

讲解，幻灯片演示讲解，代码演示讲解，现场编程并演示其功效

教学过程

1. 导入：回顾上节课的内容，引出子查询的重要性。
2. 理论讲解：讲解子查询的基本概念和使用方法，包括单行子查询、多行子查询、相关子查询等。
3. 实践操作：指导学生使用子查询进行复杂查询，如查询成绩高于某个特定值的学生信息。
4. 子查询练习：讲解不同类型的子查询（单行、多行、相关），指导学生进行相应的练习。
5. 扩展练习：让学生尝试使用子查询，找出所有成绩高于班级平均分的学生。
6. 总结：回顾本节课的重点内容，解答学生的疑问。

作业

1. 使用子查询查询students表中成绩高于80分的学生信息。
2. 使用相关子查询查询employees表中工资高于其所在部门平均工资的员工。
3. 使用多行子查询查询courses表中选修人数超过10人的课程。

教学反思

学生对子查询的理解较为抽象，建议通过更多实际案例来加深理解。部分学生在构建复杂子查询时遇到困难，需进一步解释不同类型子查询的区别。

第12周 (2024年11月18日)

教学时间

2024年11月18日，周一 1-2节

教学题目

事务与锁机制

教学目标

1. 掌握事务的基本概念和特性（ACID）。
2. 学会使用事务控制语句（BEGIN、COMMIT、ROLLBACK）。
3. 理解锁机制的作用及其类型。

课堂类型

理论+实践

教学方法

任务驱动法、教师演示法

教学重点

• 事务的基本概念和特性（ACID）。
• 事务控制语句的使用。
• 锁机制的作用及其类型，包括行级锁、表级锁等。

教学难点

• 事务的隔离级别及其影响。
• 锁机制的实现原理及其应用场景。

教学工具

讲解，幻灯片演示讲解，代码演示讲解，现场编程并演示其功效

教学过程

1. 导入：回顾上节课的内容，引出事务和锁机制的重要性。
2. 理论讲解：讲解事务的基本概念和特性（ACID），包括原子性、一致性、隔离性和持久性。
3. 实践操作：指导学生使用事务控制语句（BEGIN、COMMIT、ROLLBACK）进行数据操作，确保数据的一致性。
4. 锁机制讲解：讲解锁机制的作用及其类型，包括行级锁、表级锁等。
5. 扩展练习：让学生尝试使用事务控制语句，模拟银行转账操作，确保数据的一致性和完整性。
6. 总结：回顾本节课的重点内容，解答学生的疑问。

作业

1. 使用事务控制语句模拟银行转账操作，确保转账前后账户余额的一致性。
2. 解释事务的四种特性（ACID），并举例说明。
3. 研究锁机制的不同类型及其应用场景。

教学反思

学生对事务的理解较为抽象，建议通过更多实际案例来加深理解。部分学生在使用事务控制语句时遇到问题，需进一步解释事务的隔离级别及其影响。

第13周 (2024年11月25日)

教学时间

2024年11月25日，周一 1-2节

教学题目

视图与索引

教学目标

1. 掌握视图的基本概念和创建方法。
2. 学会使用索引提高查询效率。
3. 理解视图和索引的区别及其应用场景。

课堂类型

理论+实践

教学方法

任务驱动法、教师演示法

教学重点

• 视图的基本概念和创建方法。
• 索引的创建和使用，包括单列索引、复合索引等。
• 视图和索引的区别及其应用场景。

教学难点

• 视图的更新规则及其限制。
• 索引的选择和优化。

教学工具

讲解，幻灯片演示讲解，代码演示讲解，现场编程并演示其功效

教学过程

1. 导入：回顾上节课的内容，引出视图和索引的重要性。
2. 理论讲解：讲解视图的基本概念和创建方法，包括简单视图和复杂视图。
3. 实践操作：指导学生创建视图，并通过视图进行查询操作。
4. 索引讲解：讲解索引的创建和使用，包括单列索引、复合索引等，指导学生创建索引以提高查询效率。
5. 扩展练习：让学生尝试创建视图，查询特定条件下的数据，并创建索引以优化查询性能。
6. 总结：回顾本节课的重点内容，解答学生的疑问。

作业

1. 创建一个视图，查询students表中所有女生的信息。
2. 为employees表中的name列创建索引，优化查询性能。
3. 解释视图和索引的区别及其应用场景。

教学反思

学生对视图的理解较为抽象，建议通过更多实际案例来加深理解。部分学生在创建索引时遇到问题，需进一步解释索引的选择和优化方法。

第14周 (2024年12月2日)

教学时间

2024年12月2日，周一 1-2节

教学题目

存储过程与触发器

教学目标

1. 掌握存储过程的基本概念和创建方法。
2. 学会使用触发器实现自动化的数据操作。
3. 理解存储过程和触发器的区别及其应用场景。

课堂类型

理论+实践

教学方法

任务驱动法、教师演示法

教学重点

• 存储过程的基本概念和创建方法。
• 触发器的创建和使用，包括BEFORE和AFTER触发器。
• 存储过程和触发器的区别及其应用场景。

教学难点

• 存储过程的参数传递和返回值处理。
• 触发器的触发时机及其应用场景。

教学工具

讲解，幻灯片演示讲解，代码演示讲解，现场编程并演示其功效

教学过程

1. 导入：回顾上节课的内容，引出存储过程和触发器的重要性。
2. 理论讲解：讲解存储过程的基本概念和创建方法，包括带参数和不带参数的存储过程。
3. 实践操作：指导学生创建存储过程，并通过调用存储过程执行批量数据操作。
4. 触发器讲解：讲解触发器的创建和使用，包括BEFORE和AFTER触发器，指导学生创建触发器实现自动化的数据操作。
5. 扩展练习：让学生尝试创建存储过程，批量插入数据，并创建触发器，在插入数据时自动更新相关表。
6. 总结：回顾本节课的重点内容，解答学生的疑问。

作业

1. 创建一个存储过程，批量插入students表中的学生信息。
2. 创建一个触发器，在插入employees表中的员工信息时，自动更新departments表中的员工人数。
3. 解释存储过程和触发器的区别及其应用场景。

教学反思

学生对存储过程的理解较为抽象，建议通过更多实际案例来加深理解。部分学生在创建触发器时遇到问题，需进一步解释触发器的触发时机及其应用场景。

第15周 (2024年12月9日)

教学时间

2024年12月9日，周一 1-2节

教学题目

数据库设计与E-R图

教学目标

1. 掌握数据库设计的基本步骤和方法。
2. 学会绘制E-R图，表示实体、属性和关系。
3. 理解E-R图转换为关系模型的过程。

课堂类型

理论+实践

教学方法

任务驱动法、教师演示法

教学重点

• 数据库设计的基本步骤和方法。
• E-R图的绘制方法，包括实体、属性和关系的表示。
• E-R图转换为关系模型的过程。

教学难点

• E-R图的绘制方法及其规范。
• E-R图转换为关系模型的具体步骤。

教学工具

讲解，幻灯片演示讲解，代码演示讲解，现场编程并演示其功效

教学过程

1. 导入：回顾上节课的内容，引出数据库设计的重要性。
2. 理论讲解：讲解数据库设计的基本步骤和方法，包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。
3. E-R图绘制：讲解E-R图的绘制方法，包括实体、属性和关系的表示，指导学生绘制一个简单的E-R图。
4. 转换练习：讲解E-R图转换为关系模型的过程，指导学生将E-R图转换为关系模型。
5. 扩展练习：让学生尝试绘制一个更复杂的E-R图，并将其转换为关系模型。
6. 总结：回顾本节课的重点内容，解答学生的疑问。

作业

1. 绘制一个E-R图，表示学生、课程和选课之间的关系。
2. 将绘制的E-R图转换为关系模型，并创建相应的表结构。
3. 解释E-R图转换为关系模型的具体步骤。

教学反思

学生对E-R图的绘制方法理解较好，但在转换为关系模型时遇到一些困难。建议通过更多实例来加深理解，尤其是E-R图中复杂关系的处理。

第16周 (2024年12月16日)

教学时间

2024年12月16日，周一 1-2节

教学题目

数据库规范化与范式

教学目标

1. 掌握数据库规范化的基本概念和目的。
2. 学会识别第一范式（1NF）、第二范式（2NF）和第三范式（3NF）。
3. 理解规范化对数据库设计的影响。

课堂类型

理论+实践

教学方法

任务驱动法、教师演示法

教学重点

• 数据库规范化的基本概念和目的。
• 第一范式（1NF）、第二范式（2NF）和第三范式（3NF）的定义和识别方法。
• 规范化对数据库设计的影响。

教学难点

• 第二范式（2NF）和第三范式（3NF）的识别方法。
• 规范化与反规范化的关系及其应用场景。

教学工具

讲解，幻灯片演示讲解，代码演示讲解，现场编程并演示其功效

教学过程

1. 导入：回顾上节课的内容，引出数据库规范化的重要性。
2. 理论讲解：讲解数据库规范化的基本概念和目的，包括消除冗余、提高数据一致性和维护性。
3. 范式讲解：讲解第一范式（1NF）、第二范式（2NF）和第三范式（3NF）的定义和识别方法，指导学生识别给定表结构是否符合范式要求。
4. 规范化练习：指导学生对一个不符合范式的表结构进行规范化处理，使其符合第三范式（3NF）。
5. 扩展练习：让学生尝试对一个复杂的表结构进行规范化处理，并解释每一步的规范化过程。
6. 总结：回顾本节课的重点内容，解答学生的疑问。

作业

1. 识别给定的表结构是否符合第一范式（1NF）、第二范式（2NF）和第三范式（3NF）。
2. 对一个不符合范式的表结构进行规范化处理，使其符合第三范式（3NF）。
3. 解释规范化对数据库设计的影响及其应用场景。

教学反思

学生对范式的理解较为抽象，建议通过更多实际案例来加深理解。部分学生在识别第二范式（2NF）和第三范式（3NF）时遇到困难，需进一步解释范式的具体要求。

第17周 (2024年12月23日)

教学时间

2024年12月23日，周一 1-2节

教学题目

数据库安全与权限管理

教学目标

1. 掌握数据库安全的基本概念和重要性。
2. 学会使用GRANT和REVOKE语句管理用户权限。
3. 理解数据库安全策略的制定和实施。

课堂类型

理论+实践

教学方法

任务驱动法、教师演示法

教学重点

• 数据库安全的基本概念和重要性。
• GRANT和REVOKE语句的使用，包括授予权限和回收权限。
• 数据库安全策略的制定和实施。

教学难点

• 权限管理的粒度及其应用场景。
• 数据库安全策略的制定和实施。

教学工具

讲解，幻灯片演示讲解，代码演示讲解，现场编程并演示其功效

教学过程

1. 导入：回顾上节课的内容，引出数据库安全的重要性。
2. 理论讲解：讲解数据库安全的基本概念和重要性，包括数据保密性、完整性和可用性。
3. 权限管理：讲解GRANT和REVOKE语句的使用，指导学生授予权限和回收权限。
4. 安全策略：讲解数据库安全策略的制定和实施，包括用户认证、访问控制和审计。
5. 扩展练习：让学生尝试创建用户，并为其授予权限和回收权限，确保数据库的安全性。
6. 总结：回顾本节课的重点内容，解答学生的疑问。

作业

1. 创建一个新用户，并为其授予权限，允许其查询students表中的数据。
2. 回收该用户的部分权限，禁止其修改students表中的数据。
3. 制定一个简单的数据库安全策略，并解释其实施方法。

教学反思

学生对数据库安全的理解较为抽象，建议通过更多实际案例来加深理解。部分学生在权限管理时遇到问题，需进一步解释权限管理的粒度及其应用场景。

第18周 (2024年12月30日)

教学时间

2024年12月30日，周一 1-2节

教学题目

数据库备份与恢复

教学目标

1. 掌握数据库备份的基本概念和方法。
2. 学会使用MySQL的备份和恢复工具。
3. 理解数据库备份与恢复的重要性及其应用场景。