1、精選優質文檔-傾情為你奉上授課題目：第一章 數據庫系統概論數據庫技術的產生與發展；數據庫的基本概念教學時數：2學時授課類型： 理論課 實踐課教學目的、要求：1、 了解數據、數據庫、數據庫管理系統、數據庫系統的基本概念及數據庫在計算機系統中的地位2、 了解數據庫產生與發展的三個階段：人工管理階段、文件系統階段和數據庫系統階段3、 了解數據庫系統的特點教學重點：數據、數據庫、數據庫管理系統、數據庫系統的基本概念；數據庫產生與發展的三個階段；數據庫系統的特點教學難點：數據庫系統的特點教學方法和手段：1、教學方法：采用案例式教學模式，采取“以例激趣以例說理以例導行”的方式，讓眾多的學生參與，用案例激發

2、學生思考，引導他們如何解決問題。2、教學手段采用多媒體課件與板書相結合板書內容如下： 1.1 四個基本概念數據：是數據庫中存儲的基本對象如：學生檔案中的學生記錄(李明,男,1972,江蘇,計算機系,1990)數據庫(Database，DB)：是長期儲存在計算機內、有組織的、可共享的大量數據集合數據庫管理系統(DBMS)：是位于用戶與操作系統之間的一層數據管理軟件DBMS的主要功能：數據定義功能、數據操縱功能、數據庫的事物管理和運行管理、數據庫的建立和維護功能數據庫系統（DBS）：是指在計算機系統中引入數據庫后的系統包括：DB+DBMS+應用系統+數據庫管理員（DBA ）1.2 數據庫技術產生與

3、發展的三個階段1、人工管理階段：應用程序管理數據，數據不保存，無共享，不獨立，無結構。2、文件系統階段：文件系統管理數據，數據長期保存，共享性差，數據易不一致。3、數據庫系統階段： 數據結構化數據的共享性高，冗余度低，易擴充 數據獨立性高數據由DBMS統一管理和控制教學內容與過程旁批一、教學過程1.舉例說明數據庫在生活中的應用。2.具體介紹數據庫的基本概念。3.介紹數據庫的發展史及特點。二、教學內容1數據庫的地位數據庫技術產生于六十年代末，是數據管理的最新技術，是計算機科學的重要分支。數據庫技術是信息系統的核心和基礎，它的出現極大地促進了計算機應用向各行各業的滲透。數據庫的建設規模、數據庫信息

4、量的大小和使用頻度已成為衡量一個國家信息化程度的重要標志。2.四個基本概念u 數據(Data)： 是數據庫中存儲的基本對象，是描述事物的符號記錄，如:數字、文字、圖形、圖像、聲音等，數據與其語義是不可分的。 如學生檔案中的學生記錄(李明,男,1972,江蘇,計算機系,1990)u 數據庫(Database，DB) ： 是長期儲存在計算機內、有組織的、可共享的大量數據集合。其特征是：ª 數據按一定的數據模型組織、描述和儲存。ª 可為各種用戶共享。ª 冗余度較小。ª 數據獨立性較高、易擴展。u 數據庫管理系統(Database Management Syst

5、em，DBMS)：是位于用戶與操作系統之間的一層數據管理軟件。DBMS的主要功能有：ª 數據管理功能:數據定義功能，數據組織、存儲和管理，數據操縱功能，數據庫的事物管理和運行管理，數據庫的建立和維護功能，其他功能ª 提供數據庫的用戶接口u 數據庫系統(Database System，DBS)：是指在計算機系統中引入數據庫后的系統 “DB+DBMS+應用系統+數據庫管理員（DataBase Administration, DBA ）” 3 數據庫技術的產生與發展 人工管理階段(40年代中-50年代中)：ª 應用需求：科學計算ª 硬 件：無直接存取存儲設備&

6、#170; 軟 件：無通用的操作系統ª 處理方式：批處理ª 數據管理者：應用程序，數據不保存。ª 數據面向的對象：某一應用程序。ª 數據共享程度：無共享、冗余度極大。ª 數據獨立性：不獨立，完全依賴于程序。ª 數據結構化：無結構。ª 數據控制能力：應用程序自己控制。人工管理階段應用程序與數據的對應關系文件系統階段(50年代末-60年代中)ª 應用需求：科學計算、數據處理ª 硬 件：出現磁盤、磁鼓等ª 軟 件：操作系統、高級語言ª 處理方式：批處理、共享的實時處理方式ª 數據管

7、理者：文件系統，數據長期保存。ª 數據面向的對象：某一應用程序。ª 數據共享程度：共享性差、冗余度大。ª 數據結構化：記錄內有結構,整體無結構。ª 數據獨立性：邏輯結構改變須修改應用程序。ª 數據控制能力：應用程序自己控制。文件管理階段應用程序與數據的對應關系數據庫系統階段(60年代末以來)ª 應用需求：大規模管理ª 硬 件：出現大容量磁盤、磁盤陣列ª 軟 件：數據庫管理系統ª 處理方式：聯機實時處理、分布處理和批處理ª 數據管理者：DBMSª 數據面向的對象：整個系統ª 數

8、據高度結構化：數據庫與文件系統的根本區別ª 數據的共享性高，冗余度低，易擴充ª 數據的獨立性高：物理獨立性和邏輯獨立性ª 數據控制能力：由DBMS統一管理和控制數據庫管理階段應用程序與數據的對應關系數據庫系統的特點 ：1、 數據結構化數據庫系統：實現整體數據的結構化，這是數據庫系統與文件系統的本質區別。文件系統：文件由記錄組成，文件內部有結構，文件之間無結構。 數據庫系統：數據之間整體有結構，是一個有機的整體。 2、 數據的共享性高，冗余度低，易擴充數據庫系統從整體角度來組織存儲數據，數據不只是面向某一個應用，而是面向整個系統，因此具有很高的共享性。共享數據帶來了

9、低冗余性，也能避免數據之間的不相容性和不一致性。數據共享使得應用可以應需要而增加，容易擴充3、 數據獨立性高u 物理獨立性：是指用戶的應用程序與存儲在磁盤上的數據庫中的數據時相互獨立的。數據的物理存儲由DBMS負責，應用程序不必了解，只需要處理數據的邏輯結構。這樣當數據庫的物理結構改變時，應用程序不用改變。 u 邏輯獨立性：直指用戶的應用程序與數據庫的邏輯結構是相互獨立的，數據庫的邏輯結構改變了，用戶程序可以不予改變。u 數據與程序的獨立，把數據的定義和存儲從程序中分離出去，而存取數據的方法由DBMS提供，從而大大簡化了應用程序的編制，減少了應用程序的維護和修改。4、數據由DBMS統一管理和控

10、制數據庫中的數據是共享的，多個應用，多個用戶可以同時存取數據庫的數據，甚至同時存取統一數據，那么，DBMS必須具有以下的基本功能：u 數據的安全性保護：保護數據不被不合法應用，不合法用戶破壞。 u 數據的完整性檢查：包括檢查數據的正確性，有效性和相容性。u 并發控制：多個進程并發存取或修改數據庫時的控制。u 數據庫恢復：計算機系統的硬件故障，軟件故障，操作員的操作錯誤或者故意破壞導致數據庫丟失或破壞時，由DBMS提供的功能讓數據庫恢復到正確狀態。授課題目：第一章 數據庫系統概論數據模型；數據庫系統的體系結構教學時數：2學時授課類型： 理論課 實踐課教學目的、要求：1、掌握數據模型的概念；幾種主

11、要數據模型的數據結構特性，包括：實體-聯系模型、層次模型、網狀模型、關系模型；2、掌握模式的概念；數據庫系統的三級模式結構；數據庫的兩級映像功能與數據獨立性；教學重點：數據模型的概念；實體-聯系模型、層次模型、網狀模型、關系模型；模式概念；三級結構與兩級映像；教學難點：模式概念；實體-聯系模型；三級結構與兩級映像；教學方法和手段：1、教學方法：采用案例式教學模式，采取“以例激趣以例說理以例導行”的方式，讓眾多的學生參與，用案例激發學生思考，引導他們如何解決問題。2、教學手段采用多媒體課件與板書相結合 板書內容如下： 1 數據模型模型是對現實世界的抽象。數據模型是以實際事物的數據特征的抽象來刻畫

12、事物，描述的是事物的表征與特征。按數據建模的目的分:概念模型和基本數據模型。 概念模型：實體聯系模型基本數據模型：網狀模型、層次模型、關系模型。數據模型的組成要素（即三要素）：數據結構、數據操作、數據的完整性約束條件2 最常用的數據模型1） 實體-聯系模型（E-R模型）實體(Entity)：客觀存在并可相互區別的事物。屬性(Attribute)：實體所具有的某一特性。聯系（relationship）：客觀世界中各種對象或抽象概念之間的聯系。 2） 層次模型用樹形結構表示各類實體以及實體之間的聯系 有且僅有一個結點無雙親根結點 其它結點有且僅有一個雙親3） 網狀模型可以有一個以上的結點無雙親至少

13、有一個結點有多于一個的雙親4） 關系模型邏輯結構是一張二維表，它由行和列組成。3 數據庫系統的體系結構通常DBMS將數據庫的體系結構分為三級模式：外模式、模式和內模式。概念： 型(Type)：對某一類數據的結構和屬性的說明。 值(Value)：是型的一個具體賦值。例如：學生記錄記錄型：(學號,姓名,性別,系別,年齡,籍貫)該記錄型的一個記錄值：(,李明,男,計算機,22,江蘇) 模式(Schema)：數據中全體數據邏輯結構和特征的描述。模式只涉及型，不涉及具體的值三級模式是對數據庫中數據的三個抽象級別，兩級映象是在DBMS內部實現這三個抽象層次的聯系和轉換。兩級映像：外模式/模式 模式/內模式

14、教學內容及過程旁批一、教學過程1、復習數據、數據庫、數據庫管理系統、數據庫系統的基本概念和數據庫系統的特點。2、結合例子講解數據模型的概念；幾種主要數據模型的數據結構特性。3、結合例子講解模式的概念和三級模式兩級映像。二、教學內容1.2 數據模型 計算機不能直接處理現實世界中的具體事物，所以人們必須事先將具體事物轉換成計算機能夠處理的數據，這就是數據庫的數據模型。兩類數據模型：概念模型、基本數據模型概念模型：按照用戶的觀點建模，用于設計數據庫邏輯模型和物理模型(基本數據模型)：用于數據庫的邏輯實現和物理實現數據模型的組成要素： 1數據結構系統的靜態特性數據結構不僅要描述數據庫組成對象，還要描述

15、對象之間的聯系。通常所說的層狀、網狀和關系模型，就是按照此處的數據結構來進行劃分的。2數據操作系統的動態特性是指對數據庫中的各種對象運行執行的操作的集合，包括操作及有關的操作規則。數據庫的操作包括查詢和更新。3數據的完整性約束條件一組完整性規則的集合完整性規則是數據模型中數據及其聯系所具有的約束規則，用來限定數據庫狀態以及狀態的變化，以保證數據的正確。1.2.1最常用的數據模型實體聯系方法(E-R方法)，也稱E-R模型。實體(Entity)：客觀存在并可相互區別的事物。 屬性(Attribute)：實體所具有的某一特性。 聯系（relationship）：客觀世界中各種對象或抽象概念之間的聯系

16、。實體型：用矩形表示，矩形框內寫明實體名；實體的屬性用橢圓形表示，以無向邊將其與相應的實體連接起來。聯系：聯系本身用菱形表示，菱形框內寫明聯系名，并用無向邊分別與有關實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯系的類型(1:1、1:n、m:n)，聯系的屬性也要用無向邊與該聯系連接 。(1)一個員工可以是多個部門的經理，而一個部門最多只能有一個經理，則該管理聯系為1:N聯系。(2)一個員工可以在多個部門工作，而一個部門有多個員工，則該工作聯系為M:N聯系。結構數據模型：1、層次模型用樹形結構表示各類實體以及實體之間的聯系按樹的定義層次模型有以下兩個限制：ª 有且僅有一個結點無雙親根結點ª

17、; 其它結點有且僅有一個雙親優點：ª 簡單，只需很少命令就可以操作數據庫ª 性能優于關系模型，不低于網狀模型。ª 提供了良好的完整性支持 缺點：ª 難以描述現實世界中的復雜聯系。ª 對插入和刪除操作的限制多。2、網狀模型去掉了層次模型的兩個限制：ª 可以有一個以上的結點無雙親ª 至少有一個結點有多于一個的雙親優點：ª 能更為直接地描述現實世界 ª 具有良好的性能，存取效率較高。缺點：ª 結構比較復雜ª 數據獨立性差。3、關系模型層狀模型和網狀模型在實際當中幾乎不再使用，而幾乎所有的DB

18、MS都支持關系模型，即使不支持的，也加上了關系模型的接口。邏輯結構是一張二維表，它由行和列組成。1.3 數據庫系統的體系結構數據庫的三級模式結構 為了保障數據與程序之間的獨立性，使用戶能以簡單的邏輯結構操作數據而無需考慮數據的物理結構，簡化了應用程序的編制和程序員的負擔，增強系統的可靠性。 通常DBMS將數據庫的體系結構分為三級模式：外模式、模式和內模式。 u 型(Type)：對某一類數據的結構和屬性的說明。u 值(Value)：是型的一個具體賦值。例如：學生記錄記錄型：(學號,姓名,性別,系別,年齡,籍貫)該記錄型的一個記錄值：(,李明,男,計算機,22,江蘇) u 模式(Schema)：數據中全體數據邏輯結構和特征的描述。 模式只涉及型，不涉及具體的值。例如：學生選課數據庫，型包括學生記錄、課程記錄和學生選課記錄幾個關系的模式，是相對穩定的，而里面的數據是動態的，2010年某一刻的數據和2009年某一刻的數據是不同的兩個值。 u 模式（邏輯模式）ª 是數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述，是所有用戶的公共數據視圖，綜合了所有用戶的需求。ª 一個數據庫只有一個模式。ª 模式是數據庫系統模式結構的中間層，與數據的物理存儲細