李維明
所謂數(shù)據(jù)管理就是能選擇一種數(shù)據(jù)庫工具對數(shù)據(jù)進行管理,從給定數(shù)據(jù)中提取有用信息并應用于實際問題解決中。重要的是要了解關(guān)系數(shù)據(jù)模型的基本概念,掌握設計簡單關(guān)系數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)的方法;要了解數(shù)據(jù)庫基本的數(shù)據(jù)查詢方法(如選擇、投影、排序、統(tǒng)計等),能使用結(jié)構(gòu)化查詢語言進行簡單的數(shù)據(jù)查詢。
掌握設計簡單關(guān)系數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)的方法
關(guān)系數(shù)據(jù)模型是應用最為廣泛的一種數(shù)據(jù)模型,它用二維表的形式表示實體和實體之間的聯(lián)系,以關(guān)系或表格的形式對數(shù)據(jù)進行建模,以關(guān)系(表)的形式來存儲數(shù)據(jù)。關(guān)系數(shù)據(jù)模型包括關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合和關(guān)系完整性約束三大要素。其中,關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表;關(guān)系操作集合主要描述在相應的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的操作類型和操作方式,它是操作算符的集合,包括若干操作和推理規(guī)則,用以對目標類型的有效實例所組成的數(shù)據(jù)庫進行操作,具體說來就是包括查詢、刪除、更新等操作命令在內(nèi)的操作集合;而關(guān)系完整性約束是指實體完整性約束、參照完整性約束和用戶定義完整性約束。
這些概念如何去理解、如何去掌握?可以采用《標準》要求的方法結(jié)合案例來理解,如貼近學生現(xiàn)實生活的典型案例——校園圖書管理。
對于校園圖書管理,涉及的實體包括學生、圖書、借閱單等。每個實體都有屬性,如“學生”有學籍號、班級、姓名、性別、出生日期等屬性,“圖書”有圖書編號、書名、分類、出版日期、作者、定價、簡介、封面、庫存數(shù)等屬性,而“學籍號”和“圖書編號”是能唯一確定該實體記錄的字段,稱為主關(guān)鍵字,即“主鍵”。
若將“圖書”中的實體名轉(zhuǎn)換成表名,實體的屬性名轉(zhuǎn)換成“字段”名,再用二維表格表示出來,即生成一張“圖書表”,表中的每一行為一條“記錄”,每一個屬性表示一條記錄,反映出了實體屬性間的邏輯關(guān)系。
用這樣的方法,明確了實體的關(guān)系,建立了包括“圖書表”在內(nèi)的關(guān)系模式的邏輯結(jié)構(gòu),為使用數(shù)據(jù)庫等工具建立數(shù)據(jù)庫、查詢數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、解決問題奠定了基礎。
使用結(jié)構(gòu)化查詢語言進行簡單的數(shù)據(jù)查詢
結(jié)構(gòu)化查詢語言是一種數(shù)據(jù)庫查詢和程序設計語言,主要用于存取數(shù)據(jù)以及查詢、更新和管理關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)化查詢是指系統(tǒng)不要求用戶指定數(shù)據(jù)的存放方法,不需要了解具體的數(shù)據(jù)存放方式,允許用戶在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上工作,所以不同的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),可以使用相同的結(jié)構(gòu)化查詢語言查詢及管理。最為常見的結(jié)構(gòu)化查詢語言是SQL。教材列舉的實例中,常用MySQL進行數(shù)據(jù)庫的操作,這里的MySQL就是一個關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),它承襲SQL優(yōu)勢,將數(shù)據(jù)保存在不同的表中,其靈活性強,速度快、成本低,同時還開放源碼,所以得以廣泛應用。
《標準》中列舉了幾種具體的數(shù)據(jù)查詢方法,如選擇、投影、排序、統(tǒng)計等,其中選擇是指根據(jù)條件,選擇相應的記錄并呈現(xiàn);投影是指有選擇地顯示字段數(shù)據(jù);排序是指把相關(guān)記錄升序或降序排列顯示;統(tǒng)計是對記錄值的數(shù)量進行求和、求平均值等統(tǒng)計并呈現(xiàn)。這些基本操作,都需要使用MySQL等關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來實現(xiàn),所以,能使用結(jié)構(gòu)化查詢語言進行簡單的數(shù)據(jù)查詢是數(shù)據(jù)管理操作的基本要求。
教學建議
按照《標準》的建議,數(shù)據(jù)管理的教學也應當在豐富的案例資源基礎上進行,但選用的案例應該包含數(shù)據(jù)庫建設與數(shù)據(jù)生成的主要環(huán)節(jié),可進行主要的查詢操作以彰顯其意義,又不至于過分復雜,以免超出學業(yè)允許的限度。
另外,考慮到學生的既有知識積累,可在電子表格軟件與其他數(shù)據(jù)庫之間共享數(shù)據(jù),以幫助學生有效地遷移所學知識。不少學生在初中接觸、使用過電子表格的操作,對其中的“篩選”“排序”等功能有所了解,可以以此為基礎,切入有關(guān)MySQL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的操作學習,逐步達成能按照特定數(shù)據(jù)管理的需求,使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)建立關(guān)系數(shù)據(jù)庫,并能熟練地應用數(shù)據(jù)庫工具進行數(shù)據(jù)管理操作,提升運用數(shù)據(jù)解決問題的能力,有效地管理與分析數(shù)據(jù),幫助人們獲取有價值的信息,為決策形成提供重要依據(jù)。