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第一章认识数据管理技术1.1感受数据管理技术的应用•某市为了激发学生学习信息技术的兴趣，打算举办一次“中小学信息技术大赛”。在组织的过程中，由很多数据资料，比如，参赛选手的信息、参赛学校的信息、作品的信息等，需要处理。你们愿不愿意用在《信息技术基础》课中学习到数据资源管理知识帮助他们管理这些数据资料呢？•在开始解决问题之前，请同学们回答两个问题：（1）有哪几种常见的信息资源管理的方法？（2）使用数据库管理信息的优势？利用Windows操作系统管理文件利用Excel管理数据利用数据库应用系统管理数据55报名评比排名次确定获奖等级公布结果查看选手资料大赛活动流程大赛活动流程数据管理流程数据管理办法报名保存报名资料保存参赛作品整理报名清单评比保存评比成绩排名次成绩排序确定获奖等级记录获奖等级公布结果打印获奖名单查看选手资料取出选手资料请同学们两人一组讨论填写下表:大赛活动流程数据管理流程数据管理办法报名保存报名资料保存参赛作品整理报名清单Windows文件管理Excel软件等评比保存评比成绩Excel软件等排名次成绩排序Excel软件等确定获奖等级记录获奖等级Excel软件等公布结果打印获奖名单Excel软件等查看选手资料取出选手资料文件管理、Excel管理等修改可得下表：阅读教材，用自己的语言回答以下问题：1、什么是数据？2、什么是数据管理？3、什么是数据管理技术？数据：是人类社会的一种重要信息资源，是对现实世界中客观事物的符号化表示。既可以用数字表示，也可以用非数字形式表示。数据管理：是指对数据的收集、分类、组织、编码、存储、查询和维护等活动。数据管理技术：指与数据管理活动有关的技术。数据库技术的应用•在图书馆利用计算机终端查找资料，这些资料是怎样管理的呢？•购买飞机票、火车票时，我们看到许多窗口在同时售票，售票员怎么知道哪些航班、车次还有票可卖的呢？•网上购物或者通过搜索引擎查找资料，这些资料都是怎么管理的呢？应用领域应用领域—主要应用于数据密集型应用的领域，这种数据密集型应用主要有以下特点：•涉及的数据量很大，数据一般需要存放在外存中，内存中只能暂存储很小的一部分。•数据必须长期保留在计算机系统中，不随应用程序运行的结束而消失，如银行系统。•数据要为多个应用程序所共享，或者要求在一个单位或更大范围内共享。•访问（中国植物数据库），思考：•1、如果要管理全校所有的同学的姓名、性别、年龄等信息资料，应该用什么方法管理？•2、如果要让全世界的人都可以查阅这些信息资料又该如何管理？课后作业1.2了解数据管理技术的变迁讨论:以银行取款或借阅图书为例，你认为通常什么地方容易出问题，会出现什么问题？”•数据管理技术的发展与很多因素有关，数据管理技术是怎么发展起来的？经历了哪些阶段？•请同学们根据教材及老师提供的资料进行分组学习，合作探究以上问题，并填写“数据管理技术三个阶段的比较”表。数据管理三个阶段的比较人工管理文件系统数据库管理背景应用背景硬件背景软件背景处理方式数据的管理者（管理工具）数据管理水平存在什么问题？数据管理三个阶段的比较（参考）人工管理文件系统数据库管理背景应用背景科学计算科学计算、管理大规模管理硬件背景无直接存取存储设备磁盘、磁鼓大容量磁盘软件背景没有操作系统有文件系统有数据库管理系统处理方式批处理联机实时处理批处理联机实时处理,分布处理批处理数据的管理者（管理工具）人文件系统数据库管理系统数据管理水平低中高存在什么问题？需要依赖应用程序本身来处理1.数据独立性差2.数据冗余度大3.安全性和完整性不稳定需要掌握的概念：•数据库（Database，简称DB）——是指按照某种模型组织起来的、可以被各种用户或应用程序共享的数据的集合。•数据库管理系统——是对数据库进行管理的通用软件系统，是数据库系统的核心。它具有数据库中的数据资源进行统一管理和控制的功能。与人工管理和文件系统相比，数据库系统主要特点有四个：奖惩情况家庭成员籍贯家庭出身政治面貌年龄系别性别姓名学号奖惩情况家庭成员籍贯家庭出身政治面貌年龄系别性别姓名学号上图是在文件系统中学生数据的组织形式，记录之间没有联系。下图是采用数据库系统组织的学生数据，这种数据组织形式为各部分提供了必要记录，是数据结构化。这要求描述数据时不仅描述数据本身，还要求描述数据之间的联系。年龄系别性别姓名学号年龄系别性别姓名学号学历名地点日期学历名地点日期详细情况与本人关系姓名详细情况与本人关系姓名学分学号课程号学分学号课程号政治面貌贯籍家庭出身政治面貌贯籍家庭出身课程课程号课程课程号惩奖条目日期惩奖条目日期学生基本记录学生人事记录学生学籍记录学生选课记录奖惩情况记录家庭成员记录课程记录数据库系统文件系统（1）数据结构化（2）数据共享数据库系统从整体角度看待和描述数据，数据不再面向某个应用程序而是面向整个系统，因此数据可以被多个用户、多个应用共享使用。数据共享可以减少数据冗余，节约存储空间。数据共享还能够避免数据之间的不相容性与不一致性。人工管理和文件管理由于数据被重复存储，当不同的应用使用和修改不同的拷贝时就很容易造成数据的不一致性。数据库系统弹性大，易于扩充。如图所示——应用程序1应用程序2应用程序3应用程序n……DBMS数据库数据库系统阶段数据与程序关系（3）数据具有较高的独立性•数据独立性是数据库领域中一个常用的术语，包括数据的物理独立性和逻辑独立性。•物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据时相互独立的。也就是说，数据在磁盘上的数据库中怎样存储是由DBMS管理的，用户程序不需要了解，应用程序要处理的只是数据的逻辑结构，这样当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。•逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的，也就是说，数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变。•数据独立性是由DBMS的二级映象功能来保证的。（4）数据的安全性得到保证•数据的安全性和完整性有DBMS统一管理和控制。•数据库的共享是并发的共享，即多个用户可以同时存取数据库中的数据甚至可以同时存取数据库中同一数据。为此，DBMS还必须提供以下几方面的数据控制功能：•⑴数据的安全性保护•数据的安全性是指保护数据以防止不合法的使用造成的数据的泄密和损坏。使每个用户只能按规定，对某些数据以某些方式进行使用和处理。•⑵数据的完整性检查•数据的完整性指数据的正确性、有效性和相容性。•⑶并发控制•当多个用户的并发进程同时存取、修改数据库时，可能会发生相互干扰而得到错误的结果或使得数据库的完整性遭到破坏，因此必须对多用户的并发操作加以控制和协调。•例如，对于一个定票系统，如果只剩下一张票，但同时有两个用户要定票。由于同时操作，那么这两个进程将都看到还剩下一张票，会产生错误。因此，必须对并发操作加以控制和协调。实践•完成教材中“实践”——从网上搜集数据库技术发展过程中的一些重要事件及数据库技术的发展趋势。1.3认识关系数据库假设高中部有一个小小的图书库，让你负责管理图书的登记和借阅，你会怎么管理呢？一方面，将书籍编号图书登记卡编号：0001书名：……出版社：……作者：……备注：另一方面，进行借书登记图书借阅登记卡借书人班级书籍编号借书日期用关系数据存储数据请同学们阅读教材，然后回答以下问题：1、什么是实体、关系、字段、域、记录、关键字、键、关系模式？它们之间有什么联系？2、在关系数据中，以什么形式来存储数据？3、在关系数据库当中是通过最常见的()来表示数据的。4、在关系数据库中的二维表，需要满足什么条件？学号姓名性别专业代号990101章三男102001990102李辉男102001990103黄化女102002字段记录关系学生关系名每个二维表又可称为关系，表名为关系名，表中每一行称为一条记录，每一列称为字段。例如讨论、总结以下内容一、关系数据库如何表示数据，有何特点和优势二、关系数据库如何实现对数据的管理三、目前有哪些比较知名的关系数据库实践•运用本节课所学知识，设计一个日常应用的关系数据库，如通讯管理。要求：写出关系模式并标明关键字。