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数据库课程设计(完整版)三篇

教案一：数据库设计基础与ER模型实践

课题名称

数据库设计入门：ER模型与关系模式转换

一、教学目标

知识与技能目标

掌握数据库设计的三层模式结构（概念模式、逻辑模式、物理模式）

能使用ER图进行概念模型设计（实体、属性、联系的建模）

熟练将ER模型转换为关系模式（处理1:1、1:n、m:n联系）

过程与方法目标

通过需求分析→概念建模→逻辑设计的完整流程，培养数据库设计思维

运用Visio/EA工具进行可视化建模训练

职业素养目标

培养严谨的需求分析习惯与规范化设计意识

理解数据库设计在信息系统中的核心支撑作用

二、教学重点与难点

重点：ER模型的实体联系建模与关系模式转换规则

难点：多对多联系的处理与关系模式规范化（1NF-3NF）

关键点：通过具体案例突破联系类型转换瓶颈

三、教学方法

案例分析法、任务驱动法、可视化教学法

四、教学过程

（一）项目案例导入（10分钟）

需求描述

展示图书管理系统需求：读者借阅、图书分类、管理员管理

提问：如何将现实中的读者、图书、借阅关系转化为数据库表？

工具展示

演示Visio绘制ER图的基本操作（矩形/菱形/椭圆工具使用）

（二）课本讲解：ER模型核心理论（20分钟）

原文内容（选自《数据库系统概论》）

概念模型是对现实世界的抽象，ER图通过实体型（矩形）、属性（椭圆）、联系型（菱形）描述数据及其联系。例如，学生与课程的选课联系是m:n，需转换为独立的关系模式选课（学号，课程号，成绩）。

知识点解析：

实体属性：主属性（标识实体）与非主属性（描述特征）

联系类型：通过实例讲解三种联系的判定（如班级与学生是1:n，学生与课程是m:n）

转换规则：m:n联系必须转换为独立关系表，1:n联系可合并到n端实体表

规范化理论

对比分析1NF-3NF：

1NF：消除重复组（如将课程列表拆分为选课表）

2NF：消除部分依赖（主码为组合键时非主属性完全依赖）

3NF：消除传递依赖（如部门表独立于员工表）

（三）分组建模实践（60分钟）

任务分解

分组完成学生管理系统ER模型设计，包含：

实体：学生、课程、教师、班级

联系：学生选课（m:n）、教师授课（1:n）、学生属于班级（n:1）

建模步骤

需求分析：确定实体属性（学生：学号、姓名、班级号）

ER图绘制：标注联系类型与属性（选课联系包含成绩属性）

模式转换：生成关系模式并标注主码、外码

规范化检查

检查是否符合3NF：学生表包含班级号（外码），班级表独立存储班级名称

（四）互动交流：建模问题会诊（15分钟）

问题1：如何判断两个实体之间的联系类型？（预留5分钟讨论）

参考答案：①分析业务规则：如一个学生可选多门课程，一门课程可被多个学生选→m:n②统计实例数量：通过具体数据验证（如学生A选3门课，课程X有5个学生选）

问题2：关系模式转换时，联系的属性该如何处理？（预留5分钟讨论）

参考答案：①1:1联系：属性可合并到任意一端实体表②1:n联系：联系属性合并到n端实体表③m:n联系：联系属性必须放在独立的关系表中（如选课表包含成绩）

五、教材分析

本课参考《数据库系统概论》ER模型章节，教材理论体系完整但缺乏可视化建模工具指导。教学时需补充Visio操作教程，通过图书管理学生管理等具体案例，帮助学生掌握从需求到模型的转换方法，重点解决多对多联系的规范化处理问题。

六、作业设计

基础作业：

绘制医院门诊系统ER图（实体：患者、医生、科室，联系：患者挂号、医生坐诊）

将上述ER图转换为关系模式，标注主码与外码

拓展作业：分析现有学生选课表是否符合3NF，若存在传递依赖请给出优化方案

七、结语

数据库设计是信息系统的骨架，ER模型是构建骨架的蓝图。今天我们通过案例掌握了从现实世界到数据世界的转换方法，后续课程将学习SQL语言实现这些设计，希望大家保持严谨的建模思维，为系统开发打下坚实基础。

教案二：数据库性能优化与事务管理

课题名称

数据库高效运行：索引优化与事务控制实践

一、教学目标

知识与技能目标

理解索引原理（B树索引、哈希索引）与适用场景

掌握SQL性能分析工具（EXPLAIN执行计划）的使用

能编写事务控制代码（BEGINTRANSACTION/COMMIT/ROLLBACK）

过程与方法目标

通过慢查询分析→索引优化→事务测试的流程，提升数据库调优能力

运用MySQLWorkbench进行索引效果对比实验

职业素养目标

培养数据安全意识与性能优先的开发习惯

理解事务一致性在分布式系统中的重要性

二、教学重点与难点