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关系数据库的3nf设计教案
一、课题
关系数据库的3NF设计
二、教学目标
1.知识与技能目标
-学生能够理解关系数据库规范化的概念,尤其是3NF(第三范
式)的定义。
-学会判断一个关系模式是否满足3NF。
-能够将不符合3NF的关系模式分解为符合3NF的关系模式。
2.过程与方法目标
-通过实例分析和小组讨论,培养学生分析问题和解决问题的能
力。
-在探究关系模式是否满足3NF的过程中,提高学生逻辑思维能
力。
3.情感态度与价值观目标
-激发学生对数据库知识的学习兴趣,培养学生严谨的科学态
度。
-让学生体会到数据库设计在实际应用中的重要性。
三、教学重点难点
1.教学重点
-3NF的概念和判定条件。
-关系模式分解为3NF的方法。
2.教学难点
-复杂关系模式中函数依赖的分析,以准确判定是否满足3NF。
-合理地对关系模式进行分解,确保分解后的关系模式既满足
3NF又保持数据完整性和一致性。
四、教学方法
小组合作探究法、实例分析法
五、教材分析
1.教材内容概述
-本部分教材首先介绍了关系数据库规范化的背景,即如何避免
数据冗余、更新异常等问题。然后引出3NF的概念,通过函数依
赖的概念来定义3NF。教材中列举了一些简单的关系模式示例,
如学生选课关系(包含学生学号、姓名、课程号、课程名、成绩
等属性),通过分析这些属性之间的函数依赖关系来讲解3NF。
同时,教材还介绍了将不符合3NF的关系模式分解为符合3NF关
系模式的算法,但表述较为抽象,需要通过实例让学生更好地理
解。
2.教材的地位和作用
-关系数据库的3NF设计是数据库原理课程中的重要内容。它是
在学生学习了关系数据库的基本概念(如关系、元组、属性等)
和函数依赖概念之后的进一步深入。掌握3NF设计有助于学生构
建合理、高效的数据库结构,为后续的数据库开发和管理奠定基
础。
六、教学过程
1.导入(5分钟)
-教师活动:展示一个存在数据冗余和更新异常的简单关系表,
例如一个包含员工信息(员工编号、员工姓名、部门编号、部门
名称、部门经理)的表。“同学们,我们来看这个表,如果我们
要修改某个部门的名称,会发现有很多地方都需要修改,而且表
中有很多重复的数据,这就可能导致数据不一致等问题。那如何
解决这个问题呢?这就涉及到我们今天要学习的关系数据库的
3NF设计。”
-学生活动:观察表格,思考教师提出的问题。
2.3NF概念讲解(15分钟)
-教师活动:“我们先来了解一下什么是3NF。在关系模式
R(U,F)中,U是属性集,F是函数依赖集。如果关系模式R满足
2NF,并且每一个非主属性都不传递依赖于码,那么R属于
3NF。”然后给出一个简单的关系模式实例,如R(学号,姓
名,所在系,系主任),函数依赖集F{学号→姓名,学号→
所在系,所在系→系主任}。“同学们,我们来分析这个关系模
式,学号是码,姓名和所在系都直接依赖于学号,但是系主任是
通过所在系传递依赖于学号的,所以这个关系模式不满足3NF。
大家能理解吗?”
-学生活动:认真听讲,思考教师给出的实例,如有疑问则举手
提问。
-教师与学生互动:
-学生:“老师,那怎么判断传递依赖呢?”
3.小组探究一:3NF判定(20分钟)
-教师活动:将学生分成小组,每组4-5人。给每个小组发放
不同的关系模式及对应的函数依赖集,如小组1:R1(订单号,
客户号,客户姓名,产品号,产品名称,数量),F1{订单号
→客户号,客户号→客户姓名,订单号→产品号,产品号→产品
名称,订单号→数量};小组2:R2(运动员编号,运动员姓
名,运动队编号,运动队名称,教练),F2{运动员编号→运
动员姓名,运动员编号→运动队编号,运动队编号→运动队名
称,运动队编号→教练}等。要求各小组判断所给关系模式是否
满足3NF。
-学生活动:小组成员分工合作,分析函数依赖关系,判断关系
模式是否满足3NF。
-教师与学生互动:
-教师巡视各小组情况,在小组遇到困难时给予提示。
-小组1:“老师,我们觉得这个关系模式不满足3NF,因为客
户姓名是通过客户号传递依赖于订单号的。”
-教师:“非常正确,那你们能不能想一下如何修改这个关系模
式呢?”
-小组1:“我们可以把它分解成几个关系模式。”
4.关系模式分解探究(20分钟)
-教师活动:引导各小组尝试对不满足3NF的关系模式进行分
解。以小组1的关系模式
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