《SQL Server数据库应用案例教程》
教案
课时分配表
章序课程内容课时备注
1 数据库基础  4
2 SQL Server基础知识  2
3 Transact-SQL语言  4
4 数据库与数据表及其基本操作  6
5 数据更新与查询  4
6 视图与索引  4
7 存储过程、触发器与游标  4
8 事务与锁  2
9 数据库安全性管理  6
10 新闻发布系统数据库设计  2
机动  2
合计40
2
课题数据库基础——初识数据库、关系数据库
课时2课时（90 min）
教学目标
知识目标：
（1）掌握数据库的基础知识
（2）掌握数据模型的基础知识
能力目标：
能够将关系模式规范化为不同程度的范式
素质目标：
能够意识到数据库的重要性，对信息资源的开发利用离不开数据库技术的支持，使学生热爱科学技术，培养学生把握科技前沿，紧跟时代步伐
教学重难点教学重点：数据库、数据库管理系统与数据库系统教学难点：关系数据库
教学方法问答法、讨论法、讲授法
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
请大家上网查相关资料，了解数据库的应用领域。
【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
新课预热
【教师】自我介绍，与学生简单互动，介绍课程内容、考核标准等
【学生】聆听、互动
【教师】讲解数据库的重要性，增强学生学习兴趣
随着信息技术的飞速发展，信息已成为当今社会各种活动的核心资源。通过对信息资源的开发利用，可以创造更大的信息价值。而对信息资源的开发利用离不开数据库技术的支持，我们使用的大多数APP，浏览的大部分网站，学校医院等办公软件，都需要数据库的支持。
【学生】聆听、记录、理解
问题导入【教师】提出以下问题：
你知道什么是数据？我们每天上网，会生成哪些数据？【学生】思考、举手回答
【教师】通过学生的回答引入要讲的知识
传授新知【教师】讲解数据库与关系数据库的相关知识
一、数据与数据处理
✈【教师】讲解数据与信息相关概念，数据处理与数据管理的过程
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1．数据与信息
数据是对客观事物、事件的记录与描述，也是对客观事物的逻辑归纳。这种记录或描述可以是音频、图像，也可以是符号、文字等。数据与它的语义是密不可分的，语义指的是数据的含义。简单来讲，信息是对数据的解释，即“信息=数据+语义”。
2．数据处理与数据管理
数据处理是将数据转换成信息的过程，包括数据采集、管理、加工、变换和传输等一系列活动。 【课堂
问答】
✈【教师】随机邀请学生回答以下问题 请同学们思考，进行数据处理的目的是什么？ ✈【学生】聆听、思考、回答 ✈【教师】总结学生的回答
数据处理的目的有两个，其一是从大量的原始数据中抽取和推导出有价值的信息，作为决策的依据；其二是借助计算机科学地保存和管理大量复杂的数据，便于人们充分地利用这些信息资源。
数据管理是数据处理的核心，其过程较为复杂，主要包括数据的分类、组织、编码、存储、维护、检索等操作。因此，数据管理需要一个通用、高效且使用方便的工具。数据库技术正是瞄准这一点，研究、发展并完善起来的。
二、数据库、数据库管理系统与数据库系统
✈【教师】讲解数据库、数据库管理系统与数据库系统相关概念 1．数据库
数据库（database, DB ）是存储在计算机内，有组织的、可共享的相关数据的集合，这种集合按一定的数据模型组织、描述并长期存储，同时能够以安全可靠的方法对数据进行检索。数据库数据具有冗余度小、独立性高、延展性强、共享性好，以及结构化和永久性等特点。
2．数据库管理系统
数据库管理系统（database management system, DBMS ）是指能够创建、运用、管理和维护数据库，并且能够对数据库进行统一控制的系统软件。目前，常见的数据库管理系统有SQL Server 、Oracle 、MySQL 与Access 等。
✈【教师】提出任务
上网查询，常见的数据库管理系统SQL Server 、Oracle 、MySQL 与Access 属于什么公司？使用当中有什么区别？
✈【学生】聆听要求、进行查询、回答 3．数据库系统
数据库系统（database system, DBS ）是指在计算机系统中引入数据库后的系统。它主要由数据库、数据库用户、计算机硬件系统和计算机软件系统等几部分组成，如图1-1所示（详见教材）。有时人们也将数据库系统简称为数据库。
数据库用户指开发、管理和使用数据库的人员，包括系统分析员、数据库设计员、应用程序员、数据库管理员和最终用户等。
系统分析员负责确定应用系统的需求和规范说明，他们和最终用户及数据库管理员一起确定系统的硬件配置，参与数据库的概要设计；数据库设计员负责确定数据库中的数据和设计数据库的各级模式；应用
程序员负责编写使用数据库的应用程序；数据库管理员负责数据库的总体信息控制；最终用户利用系统的接口或查询语言访问数据库。
三、数据管理技术的发展
✈【教师】讲解数据管理经历的3个发展阶段
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1．人工管理阶段
在20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。当时的计算机硬件和软件都不完善，硬件存储设备只有卡片、纸带和磁带；软件方面还没有操作系统与管理数据的软件，因此只能采用人工方式对数据进行管理。
人工管理阶段的数据无法保存，在计算机计算完成后即从内存中释放，同时因为没有专门的数据管理软件，每个应用程序都需要规定特定的数据逻辑结构和物理结构。
此外，该阶段的数据无法共享，数据是面向应用程序的，一组数据只对应一个应用程序，如图1-2所示（详见教材）。即使多个应用程序使用着相同的数据，也必须各自定义，无法互相利用、参照，这导致
应用程序之间有大量的冗余数据。数据逻辑结构或物理结构发生更改后，应用程序也要修改，数据与应用程序不具独立性，在使用过程中增加了程序员的负担。
2．文件系统阶段
在20世纪50年代后期至60年代中期，计算机硬件和软件技术都得到了极大发展，计算机开始用于数据管理。这一时期，硬件方面出现了磁盘、磁鼓等直接存储设备；软件方面出现了高级语言和操作系统，操作系统中的文件系统就是专门用来管理数据的软件。
因此，文件系统阶段相较于人工管理阶段有了一定进步：数据能够以文件的形式长期存储；文件系统提供的文件管理功能及存取方法，使得应用程序与数据具有了一定的独立性；文件形式多样化，数据间具有一定的共享性等。
虽然文件系统阶段已经有了很大进步，但其本质上仍然遗留了一些问题，主要表现在如下几个方面。
（1）数据共享性差，冗余度较大。
（2）数据不一致性。
（3）数据独立性差。
（4）数据间联系弱。
……（详见教材）
3．数据库系统阶段
到了20世纪60年代后期，硬件方面出现了容量大、存取快的磁盘；同时，硬件价格下降且软件价格上升，使开发和维护系统软件的成本相对增加。文件系统的数据管理方法无法适应各种应用程序的需要，于是数据库技术应运而生，人们转向使用数据库对数据进行统一管理，这标志着数据库系统阶段的开始。与文件系统相比，数据库系统在数据处理方面有了明显的功能提升，其具有如下特点。
（1）数据结构化。
（2）数据共享性高、冗余度小。
（3）数据独立性高。
（4）有统一的数据管理和控制功能。
……（详见教材）
✈【教师】提出任务
通过数据管理经历的人工管理、文件系统和数据库系统3个发展阶段，结合数据库的现状，总结数据库未来发展趋势。
✈【学生】聆听要求、进行总结、回答
四、数据模型
✈【教师】多媒体播放微课“数据模型”（详见教材），让学生初步了解相关知识，然后讲解数据模型的分类
数据模型是对现实世界数据特征的抽象描述。现实世界中的数据要转换为抽象的数据库数据，需要经过现实世界、信息世界、计算机世界3个阶段，因此可以说数据模型是现实世界两级抽象的结果。
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数据模型按应用层次可分为概念模型、逻辑模型和物理模型。
（1）概念模型也称为信息模型，是属于信息世界中的模型。它按照用户的目标对数据信息建模，是对
现实世界的事物及其联系的第一级抽象。它不依赖于具体的计算机系统，不涉及信息在计算机中的表示和处理方法，只用来描述信息结构。
（2）逻辑模型属于计算机世界中的模型，它从计算机的角度对数据进行建模，是对现实世界的第二级抽象。逻辑模型主要用于数据库管理系统的实现，在构建好概念模型之后，将由数据库设计人员完成概念模型到逻辑模型的转换。
（3）物理模型是对数据最底层的抽象，是面向计算机系统的模型，它描述数据在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法。它的具体实现是数据库管理系统的任务，用户一般不需要考虑物理级细节。
1．概念模型
（1）实体（entity ）。客观存在并且可以相互区别的事物称为实体。实体可以是具体的人、事或物，如一名学生、一本书或一所学校等；也可以是抽象的事件，如学生选课等。
（2）属性（attribute ）。实体所具有的某一特性称为属性。一个实体可以由多个属性刻画。 （3）实体型（entity type ）。一般用实体名及其属性名集合来抽象描述同类实体，这种描述称为实体型。
（4）实体集（entity set ）。同一类型实体的集合称为实体集。
（5）码（key ）或称键、关键字、关键码等。在实体型中，能够唯一标识一个实体的属性或属性集称为实体的码。
（6）域（domain ）。某一属性的取值范围称为该属性的域。
（7）联系（relationship ）。在现实世界中，事物内部及事物之间是有联系的，这些联系同样也要反映到信息世界中来。
实体型之间的联系按照联系中实体的个数可分为3种情况，分别为两个实体型之间的联系、两个以上实体型之间的联系和单个实体型内部的联系。这些联系可分为如下3种类型。
数据库应用案例① 一对一联系（1∶1）。实体集A 中的一个实体至多与实体集B 中的一个实体（也可没有）相联系，反之情况相同，则称实体集A 与实体集B 有一对一联系，如图1-5所示（详见教材）。
② 一对多联系（1∶n ）。实体集A 中的一个实体与实体集B 中的n （n ≥0）个实体相联系，且实体集B 中的一个实体至多与实体集A 中的一个实体相联系，则称实体集A 与实体集B 有一对多联系，如图1-6所示（详见教材）。
③ 多对多联系（m ∶n ）。实体集A 中的一个实体与实体集B 中的n （n ≥0）个实体相联系，且实体集B 中的一个实体与实体集A 中的m （m ≥0）个实体相联系，则称实体集A 与实体集B 之间有多对多联系，
如图1-7所示（详见教材）。
能够看出，一对一联系就是一对多联系的特例，而一对多联系是多对多联系的特例。
（8）E-R 图。E-R 图是陈品山于1976年提出的概念模型表示方法，也称实体-联系方法（entity-relationship approach ），是目前最著名的概念模型表示方法。
E-R 图能够清晰地表现出实体、属性和联系之间的关系。在E-R 图中，用矩形表示实体，矩形内部写上实体名；用椭圆形表示属性，内部写上属性名，并用无向边将其与相应的实体相连（见图1-8，详见教材）；菱形表示联系，内部写上联系名，并将其用无向边分别与有关实体相连，同时在无向边旁标上联系的类型（1∶1，1∶n ，m ∶n ），如图1-9所示（详见教材）。
E-R 图也可以表示两个以上实体集之间或单个实体集内部的联系。 2．逻辑模型
数据库领域常见的逻辑模型有层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。 （1）层次模型。用树形结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为层次模型。它将实体之间的联系抽象成一种自上而下的层次关系，用树形结构表示出来，如图1-11所示（详见教材）。这类模

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