2. HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU
I. MỤC TIÊU
Kiến thức
- Biết khái niệm hệ quản trị cơ sở dữ liệu.
- Biết chức năng hệ quản trị cơ sở dữ liệu: tạo lập cơ sở dữ liệu, cập
nhật dữ liệu, tìm kiếm kết xuất thông tin, kiểm soát, điều khiển việc truy cập
vào cơ sở dữ liệu.
- Biết được hoạt động tương tác của các thành phần trong một hệ
quản trị cơ sở dữ liệu.
- Biết vai trò của con người khi làm việc với hệ cơ sở dữ liệu.
II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
- Máy vi tính và máy chiếu để giới thiệu các hình .
- Danh sách liệt kê các thao tác xây dựng cơ sở dữ liệu.
- Tranh minh họa dùng để kiểm tra kiến thức cũ của học sinh.
Số thẻ
TV-02
TV-04
TV-01
ms sách
TO-012
TN-103
TN-101
ngày mượn
02/02/90
03/03/90
04/03/90
ngày trả
05/02/90
09/03/90
06/03/90
...
...
...
...
- Tranh vẽ hoặc về sự tương tác của hệ quản trị cơ sở dữ liệu.
Trình ứng dụng
Hệ QTCSDL
Truy vấn
Bộ xử lí
truy vấn
Bộ quản lí
dữ liệu
Bộ quản lí
tệp (Hệ điều hành)
CSDL
III. HOẠT ĐỘNG DẠY-HỌC
1. Kiểm tra kiến thức cũ của học sinh.
a. Mục tiêu:
- Đánh giá kiến thức của học sinh về cơ sở dữ liệu.
- Học sinh biết các kiến thức trọng tâm.
b. Phương pháp:
- Sử dụng phương pháp vấn đáp, đàm thoại.
c. Nội dung và các bước tiến hành:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
- Chiếu lên bảng hình vẽ:
số thẻ
TV-02
TV-04
TV-01
ms sách
TO-012
TN-103
TN-101
ngày mượn
02/02/90
03/03/90
04/03/90
ngày trả
05/02/90
09/03/90
06/03/90
...
...
...
...
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
- Theo dõi câu hỏi và quan sát
hình.
- Hỏi: Khi nào bảng dữ liệu trong hình
- Lên bảng trả lời:
vẽ là một cơ sở dữ liệu?
+ Bảng này được lưu trữ trong
bộ nhớ máy tính.
+ Được nhiều người sử dụng với
nhiều mục đích khác nhau.
- Yêu cầu học sinh nhắc lại khái niệm
- Hệ quản trị cơ sở dữ liệu là
hệ quản trị cơ sở dữ liệu.
phần mềm cung cấp môi trường
thuận lợi và hiệu quả để tạo lập,
lưu trữ và khai thác thông tin của
cơ sở dữ liệu.
2. Tìm hiểu các chức năng của hệ quản trị cơ sở dữ liệu.
a. Mục tiêu:
- Học sinh biết có ba nhóm chức năng của hệ quản trị cơ sở dữ liệu:
cung cấp môi trường tạo lập cơ sở dữ liệu, cung cấp môi trường cập nhật và
khai thác dữ liệu, cung cấp công cụ kiểm soát và điều khiển truy cập vào cơ
sở dữ liệu.
b. Nội dung:
- Cung cấp môi trường tạo lập cơ sở dữ liệu: dễ dàng khai báo kiểu
dữ liệu, các cấu trúc dữ liệu thể hiện thông tin và ràng buộc trên dữ liệu.
2
- Cung cấp môi trường cập nhật và khai thác dữ liệu: Có ngôn ngữ
thuận tiện cho người dùng diễn tả các thao tác cập nhật hoặc khai thác dữ
liệu.
- Cung cấp công cụ kiểm soát, điều khiển truy cập vào cơ sở dữ liệu:
+ Phát hiện và ngăn chặn sự truy cập không được phép.
+ Tổ chức và điều khiển các truy cập đồng thời.
+ Duy trì tính nhất quán dữ liệu và tính toàn vẹn của ràng buộc.
+ Khôi phục cơ sở dữ liệu khi có sự cố.
+ Quản lý các mô tả dữ liệu.
c. Phương pháp:
- Sử dụng phương pháp đàm thoại, kĩ thuật “kích não”.
d. Các bước tiến hành:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
- Hỏi: Theo em những từ nào ta cần
chú ý trong khái niệm hệ quả trị cơ sở
dữ liệu.
- Ghi bảng chức năng thứ nhất: Cung
cấp môi trường tạo lập cơ sở dữ liệu.
+ Hỏi: Trong ngôn ngữ lập trình
Pascal, ta đã học một lệnh tạo cấu
trúc dữ liệu, đó là lệnh gì? ta khai
báo được những gì cho cấu trúc dữ
liệu đó?
- Tạo lập, lưu trữ và khai thác
thông tin.
- Ghi bài.
+ Lệnh Type để tạo cấu trúc dữ
liệu, ta khai báo được tên của từng
thành phần và kiểu dữ liệu của
từng thành phần trong cấu trúc.
Ví dụ: định nghĩa kiểu bản ghi, ta
khai báo được tên của các trường
và kiểu dữ liệu của các trường.
+ Tạo cấu trúc các bảng để lưu trữ
+ Hỏi: Theo em thao tác tạo lập cơ dữ liệu, trong đó khai báo tên các
sở dữ liệu gồm những thao tác nào?
cột, kiểu dữ liệu của cột, độ rộng
+ Giáo viên bổ sung: ngoài ra còn có của cột…
thao tác chỉnh sửa cấu trúc bảng và
xem cấu trúc bản ghi của một bảng.
+ Diễn giải: những công cụ hỗ trợ
việc tạo lập cơ sở dữ liệu được gọi là
ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu.
+ Giải thích thêm từ Cung cấp môi
3
trường thuận lợi và hiệu quả. Với các
hệ quản trị cơ sở dữ liệu hiện nay,
người dùng có thể tạo lập cơ sở dữ
liệu thông qua các giao diện đồ họa.
- Ghi bảng chức năng thứ hai: Cung
cấp môi trường cập nhật và khai thác
dữ liệu.
+ Hỏi: Theo em biết cập nhật dữ liệu
là làm những công việc gì? Hãy kể
tên các thao tác khai thác dữ liệu mà
em biết?
+ Hỏi: Trong ngôn ngữ lập trình
Pascal, ta có các lệnh nào dùng để
cập nhật dữ liệu? Lệnh nào để khai
thác dữ liệu?
+ Giáo viên diễn giải: Hệ quản trị cơ
sở dữ liệu cung cấp một số công cụ
(modul) để tác động lên dữ liệu: xem
nội dung dữ liệu, cập nhật dữ liệu,
sắp xếp, lọc, tìm kiếm thông tin và
kết xuất báo cáo. Các modul này tạo
thành ngôn ngữ thao tác dữ liệu.
- Ghi bảng chức năng thứ ba: Cung
cấp công cụ kiểm soát, điều khiển
truy cập vào cơ sở dữ liệu.
+ Hỏi: Kiểm soát truy cập vào cơ sở
dữ liệu gồm những công việc nào?
+ Giáo viên chuẩn hóa lại trả lời của
học sinh bằng nội dung đã được trình
bày ở phần b) của hoạt động này.
+ Mở rộng: Mọi hệ quản trị cơ sở dữ
liệu đều có thể cung cấp các chương
trình thực hiện các công việc trên.
- Chốt 1 ý: Chức năng của hệ quản trị
cơ sở dữ liệu: cung cấp môi trường
- Ghi bài.
+ Cập nhật: Nhập, xóa và sửa dữ
liệu.
+ Khai thác: Sắp xếp, lọc, tìm
kiếm, kết xuất báo cáo…
+ Là lệnh Readln(), lệnh gán.
+ Lệnh Write, các thuật toán sắp
xếp, tìm kiếm.
+ Ghi nhớ.
- Ghi bài.
+ Phát hiện, ngăn chặn những truy
cập trái phép.
+ Điều khiển các truy cập đồng
thời.
+ Khôi phục cơ sở dữ liệu khi có
sự cố.
- Học sinh biết có ba nhóm chức
năng:.
+ Nhóm cung cấp các công cụ tác
4
tạo lập, cập nhật và khai thác dữ liệu; động lên cấu trúc dữ liệu: khai
cung cấp công cụ kiểm soát, điều báo cấu trúc, chỉnh sửa cấu trúc và
khiển truy cập vào cơ sở dữ liệu.
xem cấu trúc.
+ Nhóm cung cấp khả năng cập
nhật dữ liệu và khai thác dữ liệu:
nhập dữ liệu, sửa, xóa dữ liệu,
xem nội dung dữ liệu, sắp xếp,
lọc, tìm kiếm và kết xuất thông
tin.
+ Nhóm cung cấp công cụ kiểm
soát, điều khiển truy cập vào cơ
sở dữ liệu.
3. Tìm hiểu về hoạt động của một hệ quản trị cơ sở dữ liệu.
a. Mục tiêu:
- Học sinh biết được sự tương tác của hệ quản trị cơ sở dữ liệu với
người dùng và với cơ sở dữ liệu.
b. Nội dung:
- Mỗi hệ quản trị cơ sở dữ liệu có hai thành phần chính là bộ xử lý
yêu cầu và bộ quản lý dữ liệu.
- Khi có yêu cầu của người dùng, hệ quản trị cơ sở dữ liệu gửi yêu
cầu đó đến thành phần có nhiệm vụ thực hiện và yêu cầu hệ điều hành tìm
một số tệp chứa dữ liệu cần thiết. Các tệp tìm thấy được chuyển về cho hệ
quản trị cơ sở dữ liệu xử lý và kết quả được trả ra cho người dùng.
c. Phương pháp:
- Sử dụng phương pháp dạy học với Lí thuyết kiến tạo để thực hiện
hoạt động này.
d. Các bước tiến hành:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
- Chiếu hình vẽ về sự tương tác của hệ - Quan sát hình vẽ và nguyên lý
quản trị cơ sở dữ liệu với người dùng hoạt động của một hệ quản trị cơ
và với cơ sở dữ liệu (hình 12, sách sở dữ liệu.
giáo khoa, trang 18).
+ Chiếu nội dung nguyên lí hoạt động:
Khi có yêu cầu của người dùng, hệ
5
quản trị cơ sở dữ liệu sẽ gửi yêu cầu
đó đến thành phần có nhiệm vụ thực
hiện và yêu cầu hệ điều hành tìm một
số tệp chứa dữ liệu cần thiết. Các tệp
tìm thấy được chuyển về cho hệ quản
trị cơ sở dữ liệu xử lý và kết quả được
trả lại cho người dùng.
- Nêu câu hỏi để học sinh tìm hiểu:
+ Thành phần nào trên hình vẽ thể
hiện người dùng?
+ Những thành phần nào có nhiệm vụ
thực hiện yêu cầu?
+ Thành phần nào thể hiện hệ điều
hành?
+ Các tệp dữ liệu được tìm thấy ở
đâu?
- Khẳng định lại kiến thức cho học
sinh.
- Yêu cầu học sinh nhìn vào hình vẽ,
nói nguyên lí hoạt động của hệ quản
trị cơ sở dữ liệu.
- Giáo viên có thể thực hiện một
modul tìm kiếm thông tin của một hệ
cơ sở dữ liệu để minh họa cho yêu cầu
của người sử dụng và trả lời yêu cầu
của bộ xử lý truy vấn (qua giao diện
của trình ứng dụng) và cũng là để chốt
lại kiến thức cho hoạt động này.
- Quan sát, suy nghĩ và trả lời.
+ Trình ứng dụng.
+ Bộ xử lý truy vấn, bộ quản lí
dữ liệu.
+ Bộ quản lý tệp.
+ Ở cơ sở dữ liệu.
- Ghi nhớ kiến thức.
- Trả lời: Yêu cầu từ trình ứng
dụng được Bộ xử lí truy vấn thực
hiện, trong quá trình đó nếu cần
dữ liệu thì bộ quản lý dữ liệu sẽ
yêu cầu bộ quản lý tệp tìm file dữ
liệu từ cơ sở dữ liệu. Kết quả sau
khi xử lý được bộ xử lí truy vấn
chuyển về cho trình ứng dụng.
- Quan sát và theo dõi để biết
được:
+ Hệ quản trị cơ sở dữ liệu đóng
vai trò cầu nối giữa các truy vấn
của người dùng, các chương trình
ứng dụng của hệ quản trị cơ sở
dữ liệu với hệ thống quản lý tệp
và các bộ quản lí khác của hệ
điều hành.
+ Hệ quản trị cơ sở dữ liệu đóng
6
vai trò chuẩn bị, việc thực hiện
các chương trình là nhiệm vụ của
hệ điều hành.
4. Tìm hiểu vai trò của con người khi làm việc với hệ cơ sở dữ liệu.
a. Mục tiêu:
- Học sinh biết có ba vai trò khác nhau của con người liên quan đến
hoạt động của cơ sở dữ liệu.
b. Nội dung:
- Người quản trị cơ sở dữ liệu là một hay một nhóm người được trao
quyền điều hành cơ sở dữ liệu, chịu trách nhiệm quản lý các tài nguyên như
cơ sở dữ liệu, hệ quản trị cơ sở dữ liệu và các phần mềm liên quan. Là người
có vai trò cài đặt cơ sở dữ liệu vật lí, cấp phát quyền truy cập cơ sở dữ liệu,
cấp phần mềm và phần cứng theo yêu cầu, duy trì các hoạt động hệ thống
đảm bảo các yêu cầu của các trình ứng dụng và người dùng. Người quản trị
phải hiểu biết sâu sắc và kĩ năng tốt trong lĩnh vực cơ sở dữ liệu, hệ quản trị
cơ sở dữ liệu và môi trường hệ thống.
- Người lập trình ứng dụng là người viết ra các chương trình ứng
dụng đáp ứng nhu cầu khai thác cơ sở dữ liệu của người dùng.
- Người dùng chính là người có nhu cầu khai thác thông tin từ cơ sở
dữ liệu. Họ tương tác với hệ thống thông qua việc sử dụng các chương trình
ứng dụng đã được viết trước. Người dùng thường được phân thành từng
nhóm, mỗi nhóm có một số quyền hạn nhất định để truy cập và khai thác cơ
sở dữ liệu.
c. Phương pháp:
- Phối hợp sử dụng kĩ thuật "tia chớp" và phương pháp đàm thoại để
thực hiện hoạt động này.
- Dùng phương pháp mô phỏng, liên tưởng để giúp học sinh biết các
vai trò của con người khi làm việc với hệ cơ sở dữ liệu.
d. Một số nội dung và các bước tiến hành:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
- Giả sử có một ngôi nhà, hãy cho - Trả lời nhanh:
biết có những vai trò nào của con + Người sử dụng ngôi nhà
người đối với ngôi nhà đó.
+ Người xây dựng ngôi nhà
+ Người thiết kế ngôi nhà.
7
- Nêu câu hỏi: Những loại người nào
liên quan đến hệ cơ sở dữ liệu mà em
biết?
- Ghi bảng: Người dùng.
- Hỏi: Trong các thao tác thường gặp
khi xử lí thông tin của một tổ chức thì
người dùng thường phải thực hiện
những thao tác nào?
- Giáo viên chính xác hóa trả lời của
học sinh thông qua nội dung tại mục
c) của hoạt động này. Nhấn mạnh:
người dùng tương tác với hệ thống
thông qua việc sử dụng những
chương trình ứng dụng đã được viết
trước.
- Quay nhanh lại hình vẽ 12 (sách
giáo khoa) để khẳng định lại kiến
thức đã được học ở hoạt động trước.
- Nêu vấn đề: Vì người dùng phải sử
dụng chương trình ứng dụng để tương
tác với hệ thống -> liên quan đến hệ
thống còn có những ai?
+ Ghi bảng: Người lập trình ứng
dụng.
+ Yêu cầu học sinh tham khảo sách
giáo khoa để biết công việc của người
lập trình ứng dụng.
- Liên tưởng để trả lời
+ Người dùng.
+ Người xây dựng hệ cơ sở dữ
liệu.
- Ghi bài.
- Cập nhật dữ liệu và khai thác dữ
liệu.
- Theo dõi dẫn dắt và suy nghĩ trả
lời: Người lập trình ứng dụng.
+ Người viết ra chương trình ứng
dụng.
+ Tạo ra các giao diện dùng để ra
yêu cầu và nhận kết quả.
- Ghi bài.
- Ghi bảng: Người quản trị cơ sở dữ
liệu
+ Yêu cầu học sinh tham khảo sách + Cài đặt cơ sở dữ liệu vật lý, cấp
giáo khoa và cho biết vai trò của phát các quyền truy cập cơ sở dữ
người quản trị cơ sở dữ liệu.
liệu, cấp phần mềm, phần cứng
theo yêu cầu, duy trì các hoạt
8
động của hệ thống.
- Chốt 1 ý: Có ba vai trò khác nhau - Ghi nhớ kiến thức
liên quan đến hoạt động của một hệ
cơ sở dữ liệu: người dùng, người lập
trình ứng dụng, người quản trị cơ sở
dữ liệu.
- Nếu còn thời gian, mở rộng thêm về
những người chịu trách nhiệm thiết
kế cơ sở dữ liệu. Không nên quá mất
nhiều thời gian và làm học sinh thêm
khó hiểu.
5. Tìm hiểu các bước xây dựng cơ sở dữ liệu.
a. Mục tiêu:
Học sinh biết trình tự khi xây dựng cơ sở dữ liệu có thể được chia
làm ba bước chính: khảo sát, thiết kế và kiểm thử.
b. Nội dung:
Bước 1: Khảo sát:
- Tìm hiểu các yêu cầu của công tác quản lí.
- Xác định các dữ liệu cần lưu trữ, phân tích mối liên hệ giữa chúng.
- Xác định khả năng phần cứng, phần mềm có thể khai thác sử dụng.
- Phân tích các chức năng cần có của hệ thống khai thác thông tin,
đáp ứng các yêu cầu đặt ra.
Bước 2: Thiết kế:
- Thiết kế cơ sở dữ liệu.
- Lựa chọn hệ quản trị cơ sở dữ liệu.
- Xây dựng hệ thống chương trình ứng dụng.
Bước 3: Kiểm thử:
- Nhập dữ liệu.
- Chạy thử các chương trình ứng dụng. Nếu còn lỗi thì rà soát lại các
bước đã thực hiện để tìm lỗi và khắc phục.
c. Phương pháp:
- Sử dụng phương pháp dạy học với lí thuyết kiến tạo; kĩ thuật điều
phối.
9
d. Các bước tiến hành:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
- Nêu câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ:
Hãy cho biết các bước để hoàn thành
một chương trình giải một bài toán
bằng ngôn ngữ lập trình Turbo
Pascal.
+ Nếu còn thời gian có thể yêu cầu
học sinh xác định các thao tác con của
ba bước trên.
- Giáo viên giới thiệu: Khi xây dựng
cơ sở dữ liệu, ta cũng tiến hành theo
ba bước: Khảo sát, thiết kế và kiểm
thử.
- Chiếu lên bảng các thao tác trong ba
bước, các thao tác được xáo trộn:
+Thiết kế cơ sở dữ liệu.
+Tìm hiểu các yêu cầu của công tác
quản lí.
+Nhập dữ liệu cho cơ sở dữ liệu.
+Xác định các dữ liệu cần lưu trữ...
+Xây dựng hệ thống chương trình ứng
dụng.
+Lựa chọn hệ quản trị cơ sở dữ liệu.
+Tiến hành chạy thử chương trình
ứng dụng.
+Phân tích các chức năng cần có của
hệ thống khai thác thông tin.
+ Xác định khả năng phần cứng, phần
mềm...
- Yêu cầu học sinh sắp xếp lại theo ba
nhóm ứng với ba bước mà giáo viên
đã đưa ra.
- Chú ý câu hỏi và suy nghĩ trả
lời:
+ Tìm hiểu bài toán.
+ Lập trình.
+ Kiểm thử chương trình.
- Quan sát, suy nghĩ và sắp xếp.
Bước 1: Khảo sát:
+Tìm hiểu các yêu cầu của công
tác quản lí.
+Xác định các dữ liệu cần lưu
trữ...
+ Xác định khả năng phần cứng,
phần mềm...
+Phân tích các chức năng cần có
của hệ thống khai thác thông tin,
đáp ứng các yêu cầu đặt ra.
Bước 2: Thiết kế:
+Thiết kế cơ sở dữ liệu.
+Lựa chọn hệ quản trị cơ sở dữ
liệu.
+Xây dựng hệ thống chương
trình ứng dụng.
Bước 3: Kiểm thử:
+Nhập dữ liệu cho cơ sở dữ liệu.
10
- Tiếp tục yêu cầu học sinh sắp xếp
các thao tác trong các bước sao cho
các thao tác có thứ tự logic.
- Chốt lại kiến thức: Có thể chia việc
xây dựng một cơ sở dữ liệu thành ba
bước: khảo sát, thiết kế và kiểm thử.
(không đòi hỏi học sinh phải có hiểu
biết sâu sắc về các vấn đề trên).
+Chạy thử các chương trình ứng
dụng.
- Ghi nhớ kiến thức. Học sinh
biết được rằng việc xây dựng một
cơ sở dữ liệu là không đơn giản
và không được tùy tiện.
6. Củng cố, khắc sâu kiến thức
a. Mục tiêu:
- Khắc sâu những kiến thức trọng tâm: Các chức năng của hệ quản
trị cơ sở dữ liệu; vai trò của con người khi làm việc với hệ cơ sở dữ liệu.
Điều chỉnh các sai sót của học sinh và hoạt động dạy học trong thời gian
tiếp theo.
- Học sinh nắm được các kiến thức trọng tâm.
b. Phương pháp:
- Phối hợp sử dụng phương pháp đàm thoại; kĩ thuật điều phối để
thực hiện hoạt động này.
c. Các bước tiến hành:
HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH
Nêu các vấn đề và yêu cầu học sinh
nhắc lại:
- Kể tên các chức năng của hệ quản trị
cơ sở dữ liệu.
Theo dõi câu hỏi và nhớ lại kiến
thức cũ để trả lời
- Cung cấp môi trường tạo lập,
cập nhật và khai thác dữ liệu
- Cung cấp công cụ kiểm soát,
điều khiển truy cập vào cơ sở dữ
liệu.
- Con người có những vai trò nào khi - Quản trị, lập trình ứng dụng, sử
làm việc với hệ cơ sở dữ liệu.
dụng.
- Kể tên các bước xây dựng cơ sở dữ - Khảo sát, thiết kế, kiểm thử
liệu.
7. Hướng dẫn học ở nhà
a. Mục tiêu:
11
- Học sinh đọc lại kiến thức cũ và chuẩn bị kiến thức cho tiết học
tiếp theo.
b. Các bước tiến hành:
- Chọn các bài tập và yêu cầu học sinh làm ở nhà: 3, 4, 5, sách giáo
khoa, trang 20.
- Yêu cầu học sinh xem bài đọc thêm 1: Sơ lược lịch sử cơ sở dữ liệu
(trang 22, sách giáo khoa).
- Hướng dẫn bài thực hành 1:
+ Nêu mục đích yêu cầu của bài thực hành.
+ Yêu cầu học sinh tự thực hành bài tập 1 trong những buổi nghỉ
học: Tìm hiểu nội quy thư viện, thẻ thư viện, phiếu mượn-trả sách, sổ quản
lý sách của thư viện trường trung học phổ thông.
+ Giới thiệu các yêu cầu của bài tập 2, bài tập 3 và bài tập 4 và định
hướng cho học sinh.
+ Chia lớp thành các nhóm chuẩn bị nội dung các bài thực hành ở
nhà để tiết sau thảo luận và báo cáo trên lớp.
12