《数据库原理及应用》教学大纲

《数据库原理及应用》教学大纲课程英文名PrincipleandApplicationsofDatabaseSystem课程代码03M0108学分3.5总学时56理论学时32实验/实践学时24课程类别专业课课程性质限选先修课程《数据结构》、《离散数学》适用专业计算机科学与技术（合作办学）开课学院信息工程学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位数据库技术是计算机科学领域中的一项重要的技术，它已成为计算机信息系统与应用系统的核心技术和重要基础。数据库系统原理是计算机科学与技术专业的必修课，课程系统、完整地讲述了当前数据库的基本知识、基本原理和基本技术。通过这门课程的学习，使学生掌握数据库的基本原理，掌握数据库设计、编程的能力，了解数据库技术的发展动向。为能够适应从事复杂数据库系统研究、设计、开发与应用工作的需求打下扎实的基础。课程主要任务在于培养学生运用数据库技术解决实际问题的能力。课程目标1.掌握数据库的基本概念、关系数据模型、关系代数的基本运算和数据规范化理论；2.掌握关系型数据库标准语言SQL；3.掌握数据库设计的基本方法和步骤；4．熟悉数据库恢复技术、并发控制、数据库安全性和完整一致性的基本技术；5．了解数据库技术的新发展，借助于某一开发工具，独立开发某方面的数据库应用系统;6.通过课程的学习，培养学生团结合作、热爱国家的情怀，提高国家自主创新能力和反专利垄断的社会责任感，崇尚国家和企业在创新研究方面的科学精神，以及始终如一攻克数据库技术难关的工匠精神。二、课程目标达成的途径与方法课程目标教学环节对应内容课程目标1讲授第1、2、5章及作业实验一1.数据库系统概述2.关系数据库5.关系数据库设计理论课程目标2讲授第3章及作业实验二~六3.关系数据库查询语言SQL课程目标3讲授第9章及作业实验十一、实验十二9.数据库设计课程目标4讲授第7、8章及作业实验七~十7．数据库的安全性与完整性8．数据库事务管理课程目标5讲授第10章10.数据库新技术课程目标6知识点的讲述过程中渗透或小组讨论引导数据库系统概论关系数据库标准语言ＳＱＬ数据库事务管理数据库安全与保护数据库设计数据库新技术三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求2毕业要求4毕业要求8课程目标1M课程目标2H课程目标3HM课程目标4HM课程目标5MM课程目标6MMH四、课程主要内容与基本要求1、数据库系统概述 了解信息和数据库系统的历史和发展动力，理解信息存储和检索、信息管理应用软件、信息获取和表示、分析和索引、链接和导航以及信息的隐私性、完整性、安全性和保存等概念。了解数据库系统以及数据库管理系统的基本概念；掌握数据库系统的组织与结构；掌握数据库管理系统的主要功能、组成及数据存取过程。2、关系数据库了解几种数据模型的特点；掌握数据建模、关系模型、概念模型和面向对象模型。理解关系的相关概念；掌握关系模型的数据结构与完整性；掌握关系的码；熟练掌握关系的性质；熟练掌握用关系代数表达查询；掌握关系的域和笛卡尔积；掌握元组关系演算和域关系演算。3、关系数据库查询语言SQL了解SQL语言的特点；熟练掌握SQL的数据定义功能；熟练掌握SQL的数据查询功能；掌握SQL的数据操纵功能；掌握SQL的数据控制功能；熟练掌握视图的定义、查询与更新；掌握查询优化的方法；掌握嵌入过程语言中的非过程查询；了解对象查询语言。4、关系数据库的查询优化处理了解关系数据库查询处理和查询优化的概念，理解常用的查询优化技术，掌握代数优化、关系代数表达式的优化策略和算法。5、关系数据库设计理论理解数据库设计存在的问题，冗余、插入异常、删除异常与不一致性；理解函数依赖；掌握第一范式、第二范式、第三范式、BCNF范式的转化以及识别；了解多值依赖与第四范式、连接依赖与第五范式。6、数据库物理组织与索引（自学）掌握文件组织的两种方法：定长记录和变长记录；了解无序文件、有序文件、聚集文件和HASH文件四种文件结构的特点；了解索引技术：主索引及其3种实现方法（稠密，稀疏，多级索引）、辅助索引、B+树索引文件和B树索引文件。7、数据库的安全性与完整性理解安全性控制的一般方法；理解数据库的完整性控制一般概念。8、数据库事务管理理解数据库事务及事务的ACID特性；理解、掌握数据库故障和恢复策略。9、数据库设计掌握系统需求分析的任务及方法。掌握概念模型的特点；掌握概念结构设计的特点、方法、步骤，并熟练掌握E-R模型的设计方法。掌握逻辑结构设计的任务、步骤；掌握E—R图向数据模型转换。了解数据库物理设计，评价物理结构的标准。了解并掌握数据库实施的过程。掌握数据库的运行及安全性与完整性的维护。10、数据库新技术了解分布式数据库、ＷＷＷ数据库、对象关系数据库、多媒体数据库、嵌入式数据库的特点。了解数据挖掘、数据仓库等概念。五、课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务对应课程目标第1章数据库系统概述6(2)完成MOOC作业课程目标1课程目标6第2章关系数据库4完成P43：一,二作业课程目标1第3章关系数据库标准语言16(10)完成P102四:1,2,3,4作业课程目标2课程目标6第5章关系数据库设计理论4课前自学第4章课程目标1第8章数据库事务管理4(2)完成本章四:1,2,3,4作业课程目标4课程目标6第7章数据库的安全性与完整性10(6)课后自学第6章课程目标4课程目标6第9章数据库设计10(4)完成P208四:1,2作业课程目标3课程目标6第10章数据库新技术2课程目标5课程目标6六、实践环节及基本要求序号实验项目学时基本要求实验性质实验类别1数据库系统基础操作2熟悉某数据库系统操作环境和基本使用验证必做2数据库的定义2掌握定义的方法验证必做3数据库的更新2掌握更新的方法验证必做4数据库的简单、连接查询２熟练掌握ＳＱＬ语言验证必做5数据库的复杂查询２熟练掌握ＳＱＬ语言验证必做6关系图、索引和视图的定义及维护2掌握更新的方法验证必做7数据库的完整性/安全性2掌握有关数据库完整性和安全性定义的描述验证必做8触发器2熟悉触发器的使用验证选做9数据库的备份和还原２了解数据库导入和导出工具，掌握备份与还原的方法验证选做10数据库事务管理2认识典型的并发控制问题的发生现象并掌握其解决方法综合选做11存储过程2能编写简单的应用程序过程，主要练习游标、主语言与SQL语言的结合验证选做12数据库设计4使用流行的基于ER模型的数据库设计工具，完成特定应用的数据库的设计综合必做13数据库应用开发2熟悉数据库设计的基本方法，开发和设计某小型数据库应用系统（如图书管理、教学管理等）综合选做14数据库监视与性能优化2对数据库系统运行性能有影响的参数的查询和进行相关调整综合选做15数据库系统内核2用C/C++实现或仿真实现数据库管理系统内核的主要模块综合选做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时作业等点名记录讨论发言记录作业批改成绩10%实验考核操作及实验报告操作成绩报告批改成绩30%-40%期末考核开卷或闭卷理论成绩50%-60%考核类别考试成绩登记方式百分制八、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：（1）\n_blank陆慧娟、高波涌、何灵敏编著：《数据库系统原理》（第2版）,中国电力出版社,2011年5月（2）\n_blank陆慧娟、关伟、高波涌编著：《数据库系统原理习题与上机指导》（第2版），中国电力出版社,2011年5月（3）AbrahamSilberschatz等：DatabaseSystemConcepts(SixthEdition)（数据库系统概念，英文版.第6版），高等教育出版社（影印版），2014年7月（二）主要参考书：（1）HectorGarcia-Molina等：DatabaseSystemImplementation,SecondEd