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課程簡介 Course Introduction
數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一,也是應(yīng)用最廣的技術(shù)之一。數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支,數(shù)據(jù)庫技術(shù)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的核心技術(shù)和重要基礎(chǔ)。
《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》是本科計(jì)算機(jī)專業(yè)和信息系統(tǒng)信息管理等相關(guān)專業(yè)的專業(yè)主干課程,是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的第一門課程。通過本課程學(xué)習(xí),使學(xué)生系統(tǒng)地掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本原理和基本技術(shù)。要求在掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本概念的基礎(chǔ)上,能熟練使用SQL語言在某一個(gè)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作;掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法和步驟,具有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫模式以及開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的基本能力。
教學(xué)大綱 Teaching Syllabus

《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

Principles & Application of Database

一、課程基本信息

學(xué) 時(shí):64(理論48,實(shí)驗(yàn)16

學(xué)  分:4.0

考核方式:閉卷考試(期末考試成績占70%,平時(shí)成績占30%)

中文簡介:本課程是計(jì)算機(jī)類相關(guān)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,主要講授數(shù)據(jù)庫的基本理論和應(yīng)用方法。如數(shù)據(jù)庫的基本知識(shí)和一些基本原理,包括數(shù)據(jù)庫中的一些基本概念、數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)和關(guān)系代數(shù)等相關(guān)知識(shí),并在此基礎(chǔ)上,給學(xué)生講述數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)語言SQL、數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性控制、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的恢復(fù)和并發(fā)控制、以及數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)和關(guān)系規(guī)范化理論,對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開發(fā)也做介紹。

二、教學(xué)目的與要求

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一,也是應(yīng)用最廣的技術(shù)之一。數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支,數(shù)據(jù)庫技術(shù)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的核心技術(shù)和重要基礎(chǔ)。

《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》是本科計(jì)算機(jī)專業(yè)和信息系統(tǒng)信息管理等相關(guān)專業(yè)的專業(yè)主干課程,是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的第一門課程。通過本課程學(xué)習(xí),使學(xué)生系統(tǒng)地掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本原理和基本技術(shù)。要求在掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本概念的基礎(chǔ)上,能熟練使用SQL語言在某一個(gè)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作;掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法和步驟,具有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫模式以及開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的基本能力。

本課程教學(xué)的基本要求是:

1.明確本課程的地位、性質(zhì)與任務(wù)及主要研究對(duì)象,了解目前數(shù)據(jù)庫的流行趨勢和先進(jìn)的知識(shí)。

2.重點(diǎn)掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本知識(shí)、基本原理與基本應(yīng)用。

3.掌握數(shù)據(jù)庫模型的概念及設(shè)計(jì)。

4.重點(diǎn)掌握對(duì)關(guān)系的操作,包括關(guān)系代數(shù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL。

5.掌握對(duì)數(shù)據(jù)庫的控制,包括安全性控制、完整性控制、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)和并發(fā)控制。

6.掌握數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化理論。

7.掌握數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)步驟,重點(diǎn)是結(jié)合實(shí)際需求設(shè)計(jì)滿足要求的數(shù)據(jù)庫,并在此基礎(chǔ)上,選擇自己熟悉的開發(fā)語言,可以完成對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。

三、教學(xué)方法與手段

授課主要采用多媒體授課的方式,并引用任務(wù)驅(qū)動(dòng)方法,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行各章節(jié)的學(xué)習(xí),再加上平時(shí)課堂的提問、抽查、作業(yè)等,目的是通過互動(dòng)式個(gè)性化學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。授課過程中,針對(duì)某些重要問題,要求小組進(jìn)行討論,統(tǒng)一提交作業(yè)。同時(shí),開放網(wǎng)上在線學(xué)習(xí),幫助學(xué)生課余時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)。

四、教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)

教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)目標(biāo)

學(xué)時(shí)分配

第一章 緒論



第一節(jié) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述

理解

2

第二節(jié) 數(shù)據(jù)模型

掌握

2

第三節(jié) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

掌握

1

第四節(jié) 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的新發(fā)展

了解

1

重點(diǎn):

1.?dāng)?shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

2.?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)

3.?dāng)?shù)據(jù)模型:數(shù)據(jù)模型的組成要素

4.概念模型的表示方法:實(shí)體-聯(lián)系模型(E-R圖的表示方法)

難點(diǎn):數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn): 能否熟練掌握所要求的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫



第一節(jié) 關(guān)系

掌握

1.5

第二節(jié) 關(guān)系代數(shù)

掌握

3

第三節(jié) 查詢優(yōu)化

掌握

2

第四節(jié) 關(guān)系演算

了解

0.5

重點(diǎn):

1.關(guān)系模型

2.關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及形式化定義:域、笛卡爾積、元組、關(guān)系、侯選碼、主碼、關(guān)系模式、關(guān)系數(shù)據(jù)庫

3.關(guān)系的完整性:實(shí)體完整性、參照完整性、用戶定義的完整性

難點(diǎn):

1.關(guān)系代數(shù):并、差、交、廣義笛卡爾積等傳統(tǒng)的集合運(yùn)算;選擇、投影、連接、除等專門的關(guān)系運(yùn)算

2.關(guān)系演算:元組關(guān)系演算;域關(guān)系演算

3. 查詢優(yōu)化:關(guān)系代數(shù)的優(yōu)化算法

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn): 能否熟練掌握所要求的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

第三章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL



第一節(jié) SQL概述

理解

0.5

第二節(jié) 數(shù)據(jù)定義

掌握

1.5

第三節(jié) 數(shù)據(jù)查詢

掌握

5

第四節(jié) 數(shù)據(jù)更新

掌握

2

第五節(jié) 視圖

掌握

2

第六節(jié) 數(shù)據(jù)控制

了解

0.5

第七節(jié) 不完善的SQL

了解

0.5

重點(diǎn):

1.SQL的特點(diǎn)及SQL語言的基本概念。

2.?dāng)?shù)據(jù)定義:定義表、刪除表、修改表,建立和刪除索引。

3.單表查詢:選擇表中的若干列、選擇表中的若干元組、查詢結(jié)果排序、分組。

4.連接查詢:等值連接、自身連接、外連接、復(fù)合條件連接。

難點(diǎn):

1.嵌套查詢:帶IN謂詞的子查詢;帶比較運(yùn)算符的子查詢,帶謂詞的子查詢。

2.?dāng)?shù)據(jù)更新:插入、刪除、修改。

3.視圖:定義視圖、查詢視圖、更新視圖、刪除視圖。

4.?dāng)?shù)據(jù)控制:授權(quán)與收回。

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn): 能否熟練掌握所要求的重點(diǎn)和難點(diǎn),要求牢固掌握SQL,能夠根據(jù)實(shí)際需要寫出對(duì)應(yīng)的SQL語句是最終目的。

第四章 關(guān)系規(guī)范化理論



第一節(jié) 問題的提出

理解

1

第二節(jié) 規(guī)范化理論

掌握

1.5

第三節(jié) 關(guān)系模式的分解

掌握

1.5

重點(diǎn):

1. 規(guī)范化理論的重要意義。

2. 牢固掌握數(shù)據(jù)依賴的基本概念,范式的概念,從1NF到4NF的定義,規(guī)范化的含義和作用。

3. 需要舉一反三的:四個(gè)范式的理解與應(yīng)用,各個(gè)級(jí)別范式中存在的問題(插入異常、刪除異常、數(shù)據(jù)冗余)和解決方法。

難點(diǎn):

1. 能夠根據(jù)應(yīng)用語義,完整地寫出關(guān)系模式的數(shù)據(jù)依賴集合,并能根據(jù)數(shù)據(jù)依賴分析某一個(gè)關(guān)系模式屬于第幾范式。

2. 各個(gè)級(jí)別范式的關(guān)系及其證明。

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn): 能否熟練掌握所要求的重點(diǎn)和難點(diǎn),要求能夠?qū)?shí)際的應(yīng)用進(jìn)行規(guī)范化設(shè)計(jì)。

第五章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)



第一節(jié) 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述

理解

0.5

第二節(jié) 需求分析

掌握

1

第三節(jié) 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

掌握

1.5

第四節(jié) 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

掌握

1

第五節(jié) 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

理解

0.5

第六節(jié) 數(shù)據(jù)庫實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)

理解

0.5

重點(diǎn):

1. 掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)步驟和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中的各級(jí)模式設(shè)計(jì)方法。特別是數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),這是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中最重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)。

2. 牢固掌握用E-R圖來表示概念模型的方法,掌握E-R圖的設(shè)計(jì),E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換。

難點(diǎn):技術(shù)上的難點(diǎn)是E-R圖的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化,包括對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行抽象的能力,提取實(shí)體、屬性、實(shí)體型之間的聯(lián)系,正確劃分實(shí)體與屬性的能力。真正的難點(diǎn)是理論與實(shí)際的結(jié)合。

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn): 能否熟練掌握所要求的重點(diǎn)和難點(diǎn),關(guān)鍵是能夠?qū)?shí)際的應(yīng)用進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。

第六章 數(shù)據(jù)庫安全和完整性



第一節(jié) 概述

理解

0.5

第二節(jié) 數(shù)據(jù)庫的安全

掌握

1

第三節(jié) 數(shù)據(jù)庫的完整性約束

掌握

2

第四節(jié) SQL的完整性控制

掌握

1.5

重點(diǎn):

1. 使用SQL中的GRANT 語句和 REVOKE 語句來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的自主存取控制功能。

2. 使用SQL中CREATE ROLE語句創(chuàng)建角色,用GRANT 語句給角色授權(quán)。

3. 掌握視圖機(jī)制在數(shù)據(jù)庫安全保護(hù)中的作用。

4. 牢固掌握DBMS完整性控制機(jī)制的三個(gè)方面,即完整性約束條件的定義、完整性約束條件的檢查和違約反應(yīng)。需要舉一反三的:用SQL語言定義關(guān)系模式的完整性約束條件。包括定義每個(gè)模式的主碼;定義參照完整性;定義與應(yīng)用有關(guān)的完整性。

難點(diǎn):

1. 強(qiáng)制存取控制(MAC)機(jī)制中確定主體能否存取客體的存取規(guī)則,同學(xué)們要理解并掌握存取規(guī)則為什么要這樣規(guī)定。

2. RDBMS如何實(shí)現(xiàn)完整性的策略,即當(dāng)操作違反實(shí)體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性約束條件時(shí),RDBMS如何進(jìn)行處理,以確保數(shù)據(jù)的正確與有效。其中比較復(fù)雜的是參照完整性的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn): 能否熟練掌握所要求的重點(diǎn)和難點(diǎn),關(guān)鍵是在實(shí)際應(yīng)用中可以保證數(shù)據(jù)庫的安全和完整。

第七章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的恢復(fù)和并發(fā)控制技術(shù)



第一節(jié) 事務(wù)的基本概念和特性

掌握

0.5

第二節(jié) 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)

掌握

1

第三節(jié) 并發(fā)控制

掌握

1

第四節(jié) 基于封鎖的并發(fā)控制技術(shù)

掌握

2

第五節(jié) 死鎖

理解

0.5

重點(diǎn):

1. 事務(wù)的ACID屬性

2. 并發(fā)操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不一致性

3. 并發(fā)調(diào)度的可串行性概念

4. 封鎖協(xié)議與數(shù)據(jù)一致性的關(guān)系

難點(diǎn):在實(shí)際的DBMS中,封鎖的使用。

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn): 能否熟練掌握所要求的重點(diǎn)和難點(diǎn),關(guān)鍵是把所學(xué)的知識(shí)和第六章所學(xué)習(xí)的知識(shí)聯(lián)系起來,在實(shí)際的應(yīng)用中,提升對(duì)這些技術(shù)的理解和掌握,保證數(shù)據(jù)的完整性、安全性和一致性,保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)24小時(shí)正確運(yùn)行,保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在遇到故障時(shí)能及時(shí)恢復(fù)正常運(yùn)行,提高抗故障抗災(zāi)難的能力。

第八章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)

了解

1

重點(diǎn)和難點(diǎn):本章主要是開闊學(xué)生的視野,了解前沿的知識(shí)。

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):對(duì)數(shù)據(jù)庫發(fā)展的前沿知識(shí)有所了解即可。

第九章 SQL Server 2005概述

理解

1

重點(diǎn)和難點(diǎn):本章不需要重點(diǎn)講述,關(guān)鍵是在前面的學(xué)習(xí)中,熟悉SQL Server 2005的環(huán)境。

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):對(duì)SQL Server 2005可否熟練使用。

第十章 SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)

掌握

1

重點(diǎn)和難點(diǎn):本章不需要重點(diǎn)講述,關(guān)鍵是在前面的學(xué)習(xí)中,熟悉ASP.NET環(huán)境及與SQL Server 2005的系統(tǒng)開發(fā)。

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):可否利用ASP.NET 軟件和SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫進(jìn)行小型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)。

第十一章 基于ASP.NET的圖書管理系統(tǒng)

掌握

1

重點(diǎn)和難點(diǎn): 在實(shí)際應(yīng)用中,掌握具體的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。

衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn): 能否運(yùn)用所學(xué)知識(shí)實(shí)現(xiàn)具體的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。

五、推薦教材和教學(xué)參考資源

相關(guān)教材:

1.石玉強(qiáng)、閆大順.《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》,北京:中國水利水電出版社出版,2009

2.王珊,薩師煊. 《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論(第四版)》. 北京:高等教育出版社,2006

3.苗雪蘭. 《數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006

4.J.D.Ullman, 《J Widom.A First Course in Database Systems》,Pretice Hall, 1997

5.聶瑞華. 《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》.北京:高等教育出版社出版社,2001

6.苗雪蘭. 《數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)與習(xí)題解答》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006

7.王珊,朱青. 《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答》.北京:高等教育出版社,

相關(guān)學(xué)習(xí)網(wǎng)站:

1、仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院數(shù)據(jù)庫原理網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)站:http://jpkc.zhku.edu.cn/dbcourse/index.asp

2. 中國人民大學(xué)數(shù)據(jù)庫精品課程網(wǎng)站:http://www.chinadb.org/

3. 哈佛大學(xué)數(shù)據(jù)庫課程網(wǎng)站:http://sites.fas.harvard.edu/~cs165/

4. ITPUB數(shù)據(jù)庫技術(shù)社區(qū):http://www.itpub.net/forum.php?gid=1

5. CSDN數(shù)據(jù)庫頻道:http://database.csdn.net/

6. 51CTO數(shù)據(jù)庫頻道:http://database.51cto.com/

7. 動(dòng)態(tài)網(wǎng)站制作指南之?dāng)?shù)據(jù)庫:http://www.knowsky.com/sql.asp

大綱修訂人:石玉強(qiáng) 修訂日期:2014年9月

大綱審定人:張世龍,曾憲貴,黃洪波 審定日期:2014年10月



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