四川大学制造科学与工程学院本科课程 《数据库技术与应用》教学大纲 课程编号：302127020 课程类型： 选修课 Course Code:302127020 Course Type: Elective 课程名称：数据库技术与应用 授课对象： 本科三年级学 Course Name:Database Technology and Application 生 Audience: unio 学时/学分：32/2 授课语言： 中文 Credit 32/2 Language of Chinese Hours/Credits Instruction Mandarin 先修课程： 计算机技术基础 开课院系： 机械工程系 Prerequisite: Basis of Computer Technology Course offered by:Department of Mechanical Eng 适用专业 工程类相关专业 Intended for:Engineering related major 大纲执笔人：段阳 大纲审核人： 马咏梅 Edited by: DUAN Yang nspected by: Ma Yongmei 一、课程简介 随着物联网技术的发展，与现代企业生产经营活动相关的各种类型数据大幅度增加。如 何运用数据库技术，合理管理并充分挖掘这些数据内在的价值，是实现智能制造的重要基础。 作为信息系统的核心技术之一，数据库技术对工科类相关专业的学生具有重要的现实意义。 本课程主要讲授数据库技术的发展趋势、基本原理及其应用。通过本课程的学习，学生 掌握数据库建模的基本方法，能够运用$QL语言对数据进行统计和分析。同时，了解大数 据技术产生的背景及其在现代企业的应用前景。 With the development of intemet of things,the amount of data related with the activities of production and business of modem enterprises is greatly increasing How to manage these data and mine the value by using database technology is the vital fundament to implement intelligent manufacturing
四川大学制造科学与工程学院本科课程 《数据库技术与应用》教学大纲 课程编号： Course Code: 302127020 302127020 课程类型： Course Type: 选修课 Elective 课程名称： Course Name: 数据库技术与应用 Database Technology and Application 授课对象： Audience: 本科三年级学 生 Junior 学时/学分： Credit Hours/Credits 32/2 32/2 授课语言： Language of Instruction 中文 Chinese Mandarin 先修课程： Prerequisite: 计算机技术基础 Basis of Computer Technology 开课院系： Course offered by: 机械工程系 Department of Mechanical Eng. 适用专业： 工程类相关专业 Intended for: Engineering related major 大纲执笔人： Edited by: 段阳 DUAN Yang 大纲审核人： Inspected by: 马咏梅 Ma Yongmei 一、课程简介 随着物联网技术的发展，与现代企业生产经营活动相关的各种类型数据大幅度增加。如 何运用数据库技术，合理管理并充分挖掘这些数据内在的价值，是实现智能制造的重要基础。 作为信息系统的核心技术之一，数据库技术对工科类相关专业的学生具有重要的现实意义。 本课程主要讲授数据库技术的发展趋势、基本原理及其应用。通过本课程的学习，学生 掌握数据库建模的基本方法，能够运用 SQL 语言对数据进行统计和分析。同时，了解大数 据技术产生的背景及其在现代企业的应用前景。 With the development of internet of things, the amount of data related with the activities of production and business of modern enterprises is greatly increasing. How to manage these data and mine the internal value by using database technology is the vital fundament to implement intelligent manufacturing
This course mainly teaches the trend of development of database technology,the basic principles and its applications.Through studying this course.students can master the basic method of building data model and are able to do statistics and analysis of data by utilizing soL.In the meantime,big data technology and its application prospect in modem industry are aso introduced 二、学习目标 通过本课程的理论教学和实验训练，使学生具备下列能力： 1、能够熟练掌握SQL语言，运用$QL语言对数据进行查询、更新、分类和统计： 2、能运用数据库设计的基本方法，对产品全生命周期过程产生的数据及数据之间的联 系建立数据模型，以合理的方式将数据保存于数据库中，从而实现制造数据的规范化管理： 3、通过数据库设计实验报告锻炼和培养设计文档的撰写能力。 三、学习目标与单业要求的对应关系 毕业要求 毕业要求指标点 学习目标 (2)能够应用数学、自然科学和机械工程 科学的基本原理，通过信息检索、文献研 究，对机械工程领域设计、制造、运行等 2.2能够通过多种方式，对复杂工 程问题及其相关因素进行表达： 学习目标1 方面的复杂工程问题进行识别、表达、分 析、评价，并获得有效结论。 (5)能够选择、使用与开发恰当的技术、 资源、现代工程工具和信息技术手段和工 5.2能够开发与使用适当的技术、 资源、现代工程工具和信息技术 具，针对机械工程领域设计、制造、运行 等方面的复杂工程问题 ,进行预测与模 工具，进行机械工程领域设计 学习目标2 制造 并能够理解相关技术 运行中复杂工程问题的预 工具，针对复杂工程 与模拟： 问题预测与模拟结果的局限性。 (10)针对机械工程领域设计、制造、运 行等复杂T程问题.能够与业果同行及利 会公众进行有效沟通和交流，能够撰写机 城设计制造领域的报告、设计文档，进行 10.2能够撰写机械设计制造领域 的报告、设计文档，进行陈述发 陈述发言，能够回应指令并清晰表达，具 学习目标3 言，能够回应指令并清晰表达： 备一定的国际视野，能够在跨文化背景下 井行沟诵和交流 四、数学基本内容 第一章：数据库概述(4学时) 1、数据管理技术的发展 2、数据库系统的体系结构
This course mainly teaches the trend of development of database technology, the basic principles and its applications. Through studying this course, students can master the basic method of building data model, and are able to do statistics and analysis of data by utilizing SQL. In the meantime, big data technology and its application prospect in modern industry are also introduced. 二、学习目标 通过本课程的理论教学和实验训练，使学生具备下列能力： 1、能够熟练掌握 SQL 语言，运用 SQL 语言对数据进行查询、更新、分类和统计； 2、能运用数据库设计的基本方法，对产品全生命周期过程产生的数据及数据之间的联 系建立数据模型，以合理的方式将数据保存于数据库中，从而实现制造数据的规范化管理； 3、通过数据库设计实验报告锻炼和培养设计文档的撰写能力。 三、学习目标与毕业要求的对应关系 四、 教学基本内容 第一章：数据库概述（4 学时） 1、数据管理技术的发展 2、数据库系统的体系结构 毕业要求 毕业要求指标点 学习目标 （2）能够应用数学、自然科学和机械工程 科学的基本原理，通过信息检索、文献研 究，对机械工程领域设计、制造、运行等 方面的复杂工程问题进行识别、表达、分 析、评价，并获得有效结论。 2.2 能够通过多种方式，对复杂工 程问题及其相关因素进行表达； 学习目标 1 （5）能够选择、使用与开发恰当的技术、 资源、现代工程工具和信息技术手段和工 具，针对机械工程领域设计、制造、运行 等方面的复杂工程问题，进行预测与模拟， 并能够理解相关技术工具、针对复杂工程 问题预测与模拟结果的局限性。 5.2 能够开发与使用适当的技术、 资源、现代工程工具和信息技术 工具，进行机械工程领域设计、 制造、运行中复杂工程问题的预 测与模拟； 学习目标 2 （10）针对机械工程领域设计、制造、运 行等复杂工程问题，能够与业界同行及社 会公众进行有效沟通和交流，能够撰写机 械设计制造领域的报告、设计文档，进行 陈述发言，能够回应指令并清晰表达，具 备一定的国际视野，能够在跨文化背景下 进行沟通和交流。 10.2 能够撰写机械设计制造领域 的报告、设计文档，进行陈述发 言，能够回应指令并清晰表达； 学习目标 3
3、数据库、数据库管理系统与数据库系统 4、数据库技术的发展 婴求学生：明确数据库技术是实现制造业信息化的核心技术之一：理解数据库三级模式 和两级映像结构的内涵和作用：结合实际应用系统，理解数据库系统的体系结构：能够区分 DB、DBMS和DBS等概念。 重点与难点：信息与数据概念的区别：数据库系统三级数据模式和两级映像的体系结构。 第二章：数据模型(6学时) 1、信息的三个世界 了解现实世界、信息世界和数据世界的含义和它们之间的相互关系。 2、概念模型 学习概念模型的内涵，掌握ER图构建概念模型的设计规则 3、逻辑模型 逻辑模型的三要素，数据间逻辑联系的类型：几种逻辑模型的结构和特点：层次模型、 网状模型、关系模型和面向对象的模型：简单介绍大数据技术（以HBASE为例），并同关 系型数据库对比。 要求学生：能够理解将现实世界的事物及其联系抽象为数据世界中具有一定结构的便于 计算机处理的数据形式，需要经过两个层次的数据模型：概念模型和逻辑模型。 重点与难点：ER图构建概念模型的基本方法：关系模型的特点。 本章学习内容对应学习目标2，支撑毕业要求指标点5.2。 第三章：结构化查询语言SQL(8学时) 1、SQL概述及特点 2、数据定义语句DDL 定义、修改与删除基本表语句：create table,,alter table,drop table:建立与刷除索引语 句：create index,,drop index:建立与删除视图语句：create view,drop view。. 3、数据操纵语言(DML) 数据查询语句select,数据更新语句update和视图更新操作， 4、数据控制语言(DCL) 授权语句grant和收权语句revoke. 5、课带实验1：基于ACCESS和M5 SQL Server数据库，上机操作sQL语言 要求学生：能够熟练掌握各种SQL语句，并针对专业数据库软件上机操作。理解SQL
3、数据库、数据库管理系统与数据库系统 4、数据库技术的发展 要求学生：明确数据库技术是实现制造业信息化的核心技术之一；理解数据库三级模式 和两级映像结构的内涵和作用；结合实际应用系统，理解数据库系统的体系结构；能够区分 DB、DBMS 和 DBS 等概念。 重点与难点：信息与数据概念的区别；数据库系统三级数据模式和两级映像的体系结构。 第二章：数据模型（6 学时） 1、信息的三个世界 了解现实世界、信息世界和数据世界的含义和它们之间的相互关系。 2、概念模型 学习概念模型的内涵，掌握 ER 图构建概念模型的设计规则。 3、逻辑模型 逻辑模型的三要素，数据间逻辑联系的类型；几种逻辑模型的结构和特点：层次模型、 网状模型、关系模型和面向对象的模型；简单介绍大数据技术（以 HBASE 为例），并同关 系型数据库对比。 要求学生：能够理解将现实世界的事物及其联系抽象为数据世界中具有一定结构的便于 计算机处理的数据形式，需要经过两个层次的数据模型：概念模型和逻辑模型。 重点与难点：ER 图构建概念模型的基本方法；关系模型的特点。 本章学习内容对应学习目标 2，支撑毕业要求指标点 5.2。 第三章：结构化查询语言 SQL（8 学时） 1、SQL 概述及特点 2、数据定义语句(DDL) 定义、修改与删除基本表语句：create table, alter table, drop table；建立与删除索引语 句：create index, drop index；建立与删除视图语句：create view, drop view。 3、数据操纵语言(DML) 数据查询语句 select，数据更新语句 update 和视图更新操作。 4、数据控制语言(DCL) 授权语句 grant 和收权语句 revoke。 5、课带实验 1：基于 ACCESS 和 MS SQL Server 数据库，上机操作 SQL 语言。 要求学生：能够熟练掌握各种 SQL 语句，并针对专业数据库软件上机操作。理解 SQL
语言是信息检索的核心支持技术。 重点与难点：SQL语言的数据定义、查询、更新、控制功能 本章学习内容对应学习目标1，支撑毕业要求指标点2.2。 第四章：数据库设计(8学时) 1、概述 介绍数据库设计的内容和常用方法。 2、需求分析 需求分析的任务、步骤，需求信息的收集和整理。 3、概念结构设计 概念结构设计的方法和步骤。 4、逻辑结构设计 ER图向关系模型的转换，数据模型的优化。 5、数据库物理设计 内容包括：表设计、约束设计、视图设计、安全性实现、业务规则的实现以及确定系统 配置等。 6、数据库实施和数据库运行与维护 7、课带实验2：上机完成数据库设计实验报告 要求学生：掌捏数据库系统设计的步骤和基本方法：学习数据库概念设计、逻辑设计和 物理设计相关内容，以及它们之间的联系：上机实验设计一个具体的数据库 重点与难点：系统需求分析、概念结构设计以及概念模型向关系模型的转化。 本章学习内容对应学习目标2和学习目标3，支撑毕业要求指标点5.2、10.2。 第五章：数据库的安全和保护(6学时) 1、数据库的安全性 安全性是指尽可能杜绝所有可能的非法访问，实现措施主要包括：用户认证、存取控制、 视图机制、审计和数据加密。 2、数据库的完整性控制 数据完整性的含义是指保证数据库中数据的正确性、有效性和相容性：完整性约束条件 作用的对象是关系、记录和列，类型包括静态约束和动态约束：完整性规则由五元素构成： D,O0,A,C,P。 3、数据库的并发控制技术
语言是信息检索的核心支持技术。 重点与难点：SQL 语言的数据定义、查询、更新、控制功能 本章学习内容对应学习目标 1，支撑毕业要求指标点 2.2。 第四章：数据库设计（8 学时） 1、概述 介绍数据库设计的内容和常用方法。 2、需求分析 需求分析的任务、步骤，需求信息的收集和整理。 3、概念结构设计 概念结构设计的方法和步骤。 4、逻辑结构设计 ER 图向关系模型的转换，数据模型的优化。 5、数据库物理设计 内容包括：表设计、约束设计、视图设计、安全性实现、业务规则的实现以及确定系统 配置等。 6、数据库实施和数据库运行与维护 7、课带实验 2：上机完成数据库设计实验报告 要求学生：掌握数据库系统设计的步骤和基本方法；学习数据库概念设计、逻辑设计和 物理设计相关内容，以及它们之间的联系；上机实验设计一个具体的数据库。 重点与难点：系统需求分析、概念结构设计以及概念模型向关系模型的转化。 本章学习内容对应学习目标 2 和学习目标 3，支撑毕业要求指标点 5.2、10.2。 第五章：数据库的安全和保护（6 学时） 1、数据库的安全性 安全性是指尽可能杜绝所有可能的非法访问，实现措施主要包括：用户认证、存取控制、 视图机制、审计和数据加密。 2、数据库的完整性控制 数据完整性的含义是指保证数据库中数据的正确性、有效性和相容性；完整性约束条件 作用的对象是关系、记录和列，类型包括静态约束和动态约束；完整性规则由五元素构成： D,O,A,C,P。 3、数据库的并发控制技术
数据库中事务的概念及特性，并发控制实现的主要方法，并发控制的可串行性。 4、数据备份与恢复技术 数据库故障的种类，数据备份与恢复的方法。 要求学生：了解数据库安全控制的措施，理解完整性约束条件的控制机制：学习事务的 基本概念和特征，理解并发控制的原则和方法：掌握数据库备份和恢复技术。 重点与难点：数据库并发控制机制实现的基本原理。 五、建议敦学进度 1、数据库概述学时数4 2、数据模型学时数6 3、结构化查询语言sQL 学时数8 4、数据库设计学时数8 5、数据库的安全与保护学时数6 六、教学策略与方法 1、采用多媒体课件、电子备课和传统教学相结合进行教学 2、理论教学与上机实验相结合，强化学生对现代企业生产经营过程产生的各种类型数 据的建模能力。 七、考核方式 开卷笔试，数据库设计实验报告综合评价。 八、成绩评定方法 笔试成绩70%，数据库设计实验报告成绩30% 九、教学参考书与其他相关教学资源（如网上教学资源等） 1、袁丽娜、王刚，《数据库系统原理及应用》，人民邮电出版社，2015年9月第1版 2、闪四清，《数据库系统原理与应用教程》，清华大学出版社，2001年4月第1版： 3、徐保民，《数据库原理及应用教程》，清华大学出版社，2005年10月第1版： 4、Hector Garcia--Molina,《Database System Implementation》,机械工业出版社
数据库中事务的概念及特性，并发控制实现的主要方法，并发控制的可串行性。 4、数据备份与恢复技术 数据库故障的种类，数据备份与恢复的方法。 要求学生：了解数据库安全控制的措施，理解完整性约束条件的控制机制；学习事务的 基本概念和特征，理解并发控制的原则和方法；掌握数据库备份和恢复技术。 重点与难点：数据库并发控制机制实现的基本原理。 五、建议教学进度 1、数据库概述学时数 4 2、数据模型学时数 6 3、结构化查询语言 SQL 学时数 8 4、数据库设计学时数 8 5、数据库的安全与保护学时数 6 六、教学策略与方法 1、采用多媒体课件、电子备课和传统教学相结合进行教学； 2、理论教学与上机实验相结合，强化学生对现代企业生产经营过程产生的各种类型数 据的建模能力。 七、考核方式 开卷笔试，数据库设计实验报告综合评价。 八、成绩评定方法 笔试成绩 70%，数据库设计实验报告成绩 30% 九、教学参考书与其他相关教学资源（如网上教学资源等） 1、袁丽娜、王刚，《数据库系统原理及应用》，人民邮电出版社，2015 年 9 月第 1 版； 2、闪四清，《数据库系统原理与应用教程》，清华大学出版社，2001 年 4 月第 1 版； 3、徐保民，《数据库原理及应用教程》，清华大学出版社，2005 年 10 月第 1 版； 4、Hector Garcia-Molina，《Database System Implementation》，机械工业出版社