《数据库原理及其应用》教学大纲 课程编码:1512106402 课程名称:数据库原理及其应用 学时/学分:32/2 先修课程:《离散数学》 适用专业:信息与计算科学 开课教研室:信息与计算科学教研室 一、课程性质与任务 1.课程性质:本课程是信息与计算科学专业的一门重要的专业课,是所有计算机科学 与技术专业学生的必修课。 2.课程任务:本课程从系统软件设计角度讲解数据库系统的组成、设计原则及方法 从信息系统建模角度讲解概念模型建模、逻辑模型建模的意义及方法:从数据库应用角度讲 解数据库设计与编程。目标是使学生重点掌握数据库系统的基本原理与概念,掌握通用数据 库系统的应用技术,了解数据库最新技术、动态。本课程应把握以下教学重点:数据模型、 关系代数理论、关系数据库查询语言、关系模式的函数依赖、关系模式的规范化、数据库的 设计理论。同时应该注意课程教学方法与手段,注重采用课堂讲授、上机、讨论相结合的启 发式教学法和案例教学法。 二、课程教学基本要求 本课程的理论课时:32 理论课在多媒体教室,要求安装0 ffice、SQL-Server等关系数据库管理系统。 成绩考核形式:期终成绩(闭卷考试)(70%)+平时成绩(平时测验、作业、课堂提问 课堂讨论等)(30%)。成绩评定采用百分制,60分为及格。 三、课程教学内容 第一章绪论 1.教学基本要求 理解和掌握数据库系统的基本概念,包括数据管理的发展过程、数据库系统的组成等: 明确为什么要使用数据库技术以及数据库技术的重要性。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 通过本章学习,使学生掌握数据库的基本概念,掌握数据模型的组成要素、主要的数据 模型、数据库系统的体系结构、数据库系统的主要组成部分 3.教学重点和难点
《数据库原理及其应用》教学大纲 课程编码:1512106402 课程名称:数据库原理及其应用 学时/学分:32/2 先修课程:《离散数学》 适用专业:信息与计算科学 开课教研室:信息与计算科学教研室 一、课程性质与任务 1.课程性质:本课程是信息与计算科学专业的一门重要的专业课,是所有计算机科学 与技术专业学生的必修课。 2.课程任务:本课程从系统软件设计角度讲解数据库系统的组成、设计原则及方法; 从信息系统建模角度讲解概念模型建模、逻辑模型建模的意义及方法;从数据库应用角度讲 解数据库设计与编程。目标是使学生重点掌握数据库系统的基本原理与概念,掌握通用数据 库系统的应用技术,了解数据库最新技术、动态。本课程应把握以下教学重点:数据模型、 关系代数理论、关系数据库查询语言、关系模式的函数依赖、关系模式的规范化、数据库的 设计理论。同时应该注意课程教学方法与手段,注重采用课堂讲授、上机、讨论相结合的启 发式教学法和案例教学法。 二、课程教学基本要求 本课程的理论课时:32 理论课在多媒体教室,要求安装 Office、SQL-Server 等关系数据库管理系统。 成绩考核形式:期终成绩(闭卷考试)(70%)+平时成绩(平时测验、作业、课堂提问、 课堂讨论等)(30%)。成绩评定采用百分制,60 分为及格。 三、课程教学内容 第一章 绪论 1.教学基本要求 理解和掌握数据库系统的基本概念,包括数据管理的发展过程、数据库系统的组成等; 明确为什么要使用数据库技术以及数据库技术的重要性。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 通过本章学习,使学生掌握数据库的基本概念,掌握数据模型的组成要素、主要的数据 模型、数据库系统的体系结构、数据库系统的主要组成部分。 3.教学重点和难点
教学重点:数据管理的三个阶段及特点、三种主要模型、E-R图、DBS体系结构。教 学难点:E-R图。 4.教学内容 (1)数据库系统概论 主要知识点:数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统、数据管理技术的产生和 发展、数据库系统的特点。 (2)数据模型 主要知识点:数据模型要素、概念模型、层次模型、网状模型、关系模型。 (3)数据库系统结构 主要知识点:模式的概念、数据库系统的三级模式结构、数据库的二级映像功能与数 据独立性。 (4)数据库系统组成及应用研究 主要知识点:数据库系统的组成、数据库的应用研究领域。 第二章S0L-Server基本操作 1.教学基本要求 明确SQL Server的发展、安装和启动:掌握数据库的创建与管理、数据表的创建和操 作、索引管理。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 通过本章学习,使学生掌握SQL Server中数据库的创建与管理、基本表的创建与管理 的相关操作以及素引的创建与作用, 3.教学重点和难点 教学重点:SQL Server中数据库的创建与管理、基本表的创建与管理、索引的创建。 教学难点:数据表的管理。 4.教学内容 (1)SQL-Server的发展、安装和启动 主要知识点:SqL-Server的发展、SgL-Server的安装与配置 (2)数据库的创建与管理 主要知识点:数据库的创建、数据库的管理、数据库的保存。 (3)数据表的创建与管理 主要知识点:基本表的创建、数据类型、基本表的管理。 (4)索引管理 主要知识点:索引的类型、索引的创建与管理、索引的作用
教学重点:数据管理的三个阶段及特点、三种主要模型、E-R 图、DBS 体系结构。教 学难点:E-R 图。 4.教学内容 (1)数据库系统概论 主要知识点:数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统、数据管理技术的产生和 发展、数据库系统的特点。 (2)数据模型 主要知识点:数据模型要素、概念模型、层次模型、网状模型、关系模型。 (3)数据库系统结构 主要知识点:模式的概念、数据库系统的三级模式结构、数据库的二级映像功能与数 据独立性。 (4)数据库系统组成及应用研究 主要知识点:数据库系统的组成、数据库的应用研究领域。 第二章 SQL-Server 基本操作 1.教学基本要求 明确 SQL Server 的发展、安装和启动;掌握数据库的创建与管理、数据表的创建和操 作、索引管理。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 通过本章学习,使学生掌握 SQL Server 中数据库的创建与管理、基本表的创建与管理 的相关操作以及索引的创建与作用。 3.教学重点和难点 教学重点:SQL Server 中数据库的创建与管理、基本表的创建与管理、索引的创建。 教学难点:数据表的管理。 4.教学内容 (1)SQL-Server 的发展、安装和启动 主要知识点:SQL-Server 的发展、SQL-Server 的安装与配置。 (2)数据库的创建与管理 主要知识点:数据库的创建、数据库的管理、数据库的保存。 (3)数据表的创建与管理 主要知识点:基本表的创建、数据类型、基本表的管理。 (4)索引管理 主要知识点:索引的类型、索引的创建与管理、索引的作用
第三章关系数据库 1.教学基本要求 掌握和理解关系模型的数据结构、关系操作和关系完整性:明确关系数据库的查询优化 技术及步骤。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 通过本章学习,使学生掌握关系模型中的侯选键、主键、外键等的基本概念,掌握E-R 图到关系模型的转换,掌握关系代数的操作,掌握查询优化的必要性。 3.教学重点和难点 教学重点:关系模型基本概念、B-R图到关系模型的转换、关系代数的八种常用操 作。教学难点:E-R图到关系模型的转换、除操作、查询优化。 4.教学内容 (1)关系模型的基本概念 主要知识点:关系、关系模式、关系数据库、关系的三类完整性、E-R图到关系模型的 转换。 (2)关系代数 主要知识点:传统的集合运算、专门的关系运算。 (3)关系演算 主要知识点:元组关系演算语言ALPHA、元组关系演算、域关系演算语言QBE。 (4)关系查询处理和查询优化 主要知识点:查询处理步骤、实现查询操作的算法示例、关系代数表达式等价变换规则、 查询树的启发式优化。 第四章关系数据库标准语言SQL 1.教学基本要求 掌握数据库标准语言SQL的相关操作:进一步明确关系数据库的基本概念。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 通过本章学习,使学生掌握数据库标准语言S9L的创建、删除、修政和查询操作。 3.教学重点和难点 教学重点:基本表的创建、索引的建立、数据查询、视图的作用。教学难点:相关子查 询、带有EXISTS谓词的子查询。 4.教学内容 (1)SQL概述 主要知识点:SQL的产生与发展、SQL的特点、SQL的基本概念 (2)数据定义
第三章 关系数据库 1.教学基本要求 掌握和理解关系模型的数据结构、关系操作和关系完整性;明确关系数据库的查询优化 技术及步骤。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 通过本章学习,使学生掌握关系模型中的侯选键、主键、外键等的基本概念,掌握 E-R 图到关系模型的转换,掌握关系代数的操作,掌握查询优化的必要性。 3.教学重点和难点 教学重点:关系模型基本概念、E-R 图到关系模型的转换、关系代数的八种常用操 作。教学难点:E-R 图到关系模型的转换、除操作、查询优化。 4.教学内容 (1)关系模型的基本概念 主要知识点:关系、关系模式、关系数据库、关系的三类完整性、E-R 图到关系模型的 转换。 (2)关系代数 主要知识点:传统的集合运算、专门的关系运算。 (3)关系演算 主要知识点:元组关系演算语言 ALPHA、元组关系演算、域关系演算语言 QBE。 (4)关系查询处理和查询优化 主要知识点:查询处理步骤、实现查询操作的算法示例、关系代数表达式等价变换规则、 查询树的启发式优化。 第四章 关系数据库标准语言 SQL 1.教学基本要求 掌握数据库标准语言 SQL 的相关操作;进一步明确关系数据库的基本概念。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 通过本章学习,使学生掌握数据库标准语言 SQL 的创建、删除、修改和查询操作。 3.教学重点和难点 教学重点:基本表的创建、索引的建立、数据查询、视图的作用。教学难点:相关子查 询、带有 EXISTS 谓词的子查询。 4.教学内容 (1)SQL 概述 主要知识点:SQL 的产生与发展、SQL 的特点、SQL 的基本概念。 (2)数据定义
主要知识点:模式的定义与别除,基本表的定义、删除与修政、索引的建立与删除。 (3)数据查询 主要知识点:单表查询、连接查询、嵌套查询、集合查询、SELECT语句的一般格式。 (4)数据更新 主要知识点:插入数据、修改数据、删除数据。 (5)视图 主要知识点:定义视图、查询视图、更新视图、视图的作用。 第五章Transact-SQL、存储过程和触发器 1.教学基本要求 掌握Transact-SQL的相关操作;掌握存储过程、触发器的操作与作用。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 通过本章学习,使学生掌握Transact--SqL的基本操作,理解存储过程、触发器的操作 以及在程序设计中作用。 3.教学重点和难点 教学重点:标识符、流程控制语句、存储过程创建与执行、触发器的作用与创建。教学 难点:游标、存储过程的创建、触发器的创建。 4.教学内容 (1)Transact--SqL常用语言元素 主要知识点:数据类型标识符、变量、运算符、函数、流程控制语句、游标的使用。 (2)存储过程 主要知识点:存储过程的概念、存储过程创建、执行、查看、修改和删除 (3)触发器 主要知识点:触发器的作用、创建。 第六章关系数据理论 1.教学基本要求 明确数据库的逻辑设计间题:掌握关系数据库的规范化理论。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 通过本章学习,使学生明确关系数据库的规范化理论所要解决的问,掌握关系数据 库的规范化理论。 3.教学重点和难点 教学重点:函数依赖、范式。教学难点:多值依赖、4P。 4.教学内容
主要知识点:模式的定义与删除,基本表的定义、删除与修改、索引的建立与删除。 (3)数据查询 主要知识点:单表查询、连接查询、嵌套查询、集合查询、SELECT 语句的一般格式。 (4)数据更新 主要知识点:插入数据、修改数据、删除数据。 (5)视图 主要知识点:定义视图、查询视图、更新视图、视图的作用。 第五章 Transact-SQL、存储过程和触发器 1.教学基本要求 掌握 Transact-SQL 的相关操作;掌握存储过程、触发器的操作与作用。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 通过本章学习,使学生掌握 Transact-SQL 的基本操作,理解存储过程、触发器的操作 以及在程序设计中作用。 3.教学重点和难点 教学重点:标识符、流程控制语句、存储过程创建与执行、触发器的作用与创建。教学 难点:游标、存储过程的创建、触发器的创建。 4.教学内容 (1)Transact-SQL 常用语言元素 主要知识点:数据类型标识符、变量、运算符、函数、流程控制语句、游标的使用。 (2)存储过程 主要知识点:存储过程的概念、存储过程创建、执行、查看、修改和删除。 (3)触发器 主要知识点:触发器的作用、创建。 第六章 关系数据理论 1.教学基本要求 明确数据库的逻辑设计问题;掌握关系数据库的规范化理论。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 通过本章学习,使学生明确关系数据库的规范化理论所要解决的问题,掌握关系数据 库的规范化理论。 3.教学重点和难点 教学重点:函数依赖、范式。教学难点:多值依赖、4NF。 4.教学内容
(1)关系模式的设计问题 主要知识点:关系模式的设计问题的提出。 (2)规范化 主要知识点:函数依赖、码、范式、2NF、3NF、BCNT、多值依赖、4NF。 (3)数据依赖的推理规则 主要知识点:下逻辑蕴含、F的闭包、属性集的闭包 (4)数据依赖的公理系统(选讲) 主要知识点:Armstrong公理系统的有效性、完备性 (5)模式的分解(选讲) 主要知识点:模式分解的3个定义、分解的无损连接性和保持函数依赖性、模式分解的 算法。 第七章系统实现技术 1.教学基本要求 明确DWS是统一管理和控制数据的安全性、完整性、并发、数据库恢复四个方面:掌 握上述四个方面所用到的关键技术。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 通过本章学习,使学生了解DBWS是如何对数据的安全性、完整性、并发、数据库恢复 进行统一控制,掌握事务、批处理等基本概念,掌握并发控制和数据恢复的常用技术方法。 3.教学重点和难点 教学重点:事务、并发控制、封锁、数据库恢复及恢复策略、授权与回收、完整性定义。 教学难点:并发控制、数据恢复的实现技术。 4.教学内容 (1)事务与批处理 主要知识点:事务的基本概念、批处理。 (2)并发控制 主要知识点:并发控制的概念、封锁、并发调度的可串行性、两段锁协议、封锁粒度。 (3)数据库恢复概述 主要知识点:数据库恢复、故障的种类、恢复的实现技术、恢复策略。 (4)数据库安全性 主要知识点:计算机安全性、用户标识与鉴别、授权与回收、数据库角色、强制存取控 制MAC)方法、视图机制、数据加密。 (5)数据库完整性 主要知识点:实体完整性定义、参照完整性定义、属性上的约束条件的定义、元组上的
(1)关系模式的设计问题 主要知识点:关系模式的设计问题的提出。 (2)规范化 主要知识点:函数依赖、码、范式、2NF、3NF、BCNF、多值依赖、4NF。 (3)数据依赖的推理规则 主要知识点:F 逻辑蕴含、F 的闭包、属性集的闭包 (4)数据依赖的公理系统(选讲) 主要知识点:Armstrong 公理系统的有效性、完备性。 (5)模式的分解(选讲) 主要知识点:模式分解的 3 个定义、分解的无损连接性和保持函数依赖性、模式分解的 算法。 第七章 系统实现技术 1.教学基本要求 明确 DBMS 是统一管理和控制数据的安全性、完整性、并发、数据库恢复四个方面;掌 握上述四个方面所用到的关键技术。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 通过本章学习,使学生了解 DBMS 是如何对数据的安全性、完整性、并发、数据库恢复 进行统一控制,掌握事务、批处理等基本概念,掌握并发控制和数据恢复的常用技术方法。 3.教学重点和难点 教学重点:事务、并发控制、封锁、数据库恢复及恢复策略、授权与回收、完整性定义。 教学难点:并发控制、数据恢复的实现技术。 4.教学内容 (1)事务与批处理 主要知识点:事务的基本概念、批处理。 (2)并发控制 主要知识点:并发控制的概念、封锁、并发调度的可串行性、两段锁协议、封锁粒度。 (3)数据库恢复概述 主要知识点:数据库恢复、故障的种类、恢复的实现技术、恢复策略。 (4)数据库安全性 主要知识点:计算机安全性、用户标识与鉴别、授权与回收、数据库角色、强制存取控 制(MAC)方法、视图机制、数据加密。 (5)数据库完整性 主要知识点:实体完整性定义、参照完整性定义、属性上的约束条件的定义、元组上的
约束条件的定义、完整性约束命名子句、触发器。 第八章数据库设计 1.教学基本要求 明确数据库设计的方法和技术;掌握关系数据库的设计。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 通过本章学习,使学生了解数据库设计的常规方法:掌握关系数据库设计的基本步骤, 3.教学重点和难点 教学重点:数据库设计的特点、方法、基本步骤。教学难点:数据库设计过程中的各级 模式。 4.教学内容 (1)数据库设计概述 主要知识点:数据库设计的特点、方法、基本步骤、数据库设计过程中的各级模式。 (2)需求分析 主要知识点:需求分析的任务、方法、数据字典。 (3)概念结构设计 主要知识点:概念结构、概念结构设计的方法与步骤、数据抽象与局部视图设计、视图 的集成。 (4)逻辑结构设计 主要知识点:关系数据模型的优化、设计用户子模式。 (5)数据库的物理设计 主要知识点:数据库的物理设计的内容和方法、关系模式存取方法选择、确定数据库的 存储结构、评价物理结构。 (6)数据库的实施与维护 主要知识点:数据的载入和应用程序的调试、数据库的试运行、数据库的运行和维护。 四、学时分配 章序 内容 课时 备注 绪论 2 SqL-Server基本操作 0 实践 三 关系数据库 4 习题、讨论 四 关系数据库标准语言SQL 6 习题、讨论 五 Transact--SQL、存储过程和触发器 6 六 关系数据理论 6 习题、讨论
约束条件的定义、完整性约束命名子句、触发器。 第八章 数据库设计 1.教学基本要求 明确数据库设计的方法和技术;掌握关系数据库的设计。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 通过本章学习,使学生了解数据库设计的常规方法;掌握关系数据库设计的基本步骤。 3.教学重点和难点 教学重点:数据库设计的特点、方法、基本步骤。教学难点:数据库设计过程中的各级 模式。 4.教学内容 (1)数据库设计概述 主要知识点:数据库设计的特点、方法、基本步骤、数据库设计过程中的各级模式。 (2)需求分析 主要知识点:需求分析的任务、方法、数据字典。 (3)概念结构设计 主要知识点:概念结构、概念结构设计的方法与步骤、数据抽象与局部视图设计、视图 的集成。 (4)逻辑结构设计 主要知识点:关系数据模型的优化、设计用户子模式。 (5)数据库的物理设计 主要知识点:数据库的物理设计的内容和方法、关系模式存取方法选择、确定数据库的 存储结构、评价物理结构。 (6)数据库的实施与维护 主要知识点:数据的载入和应用程序的调试、数据库的试运行、数据库的运行和维护。 四、学时分配 章序 内容 课时 备注 一 绪论 2 二 SQL-Server 基本操作 0 实践 三 关系数据库 4 习题、讨论 四 关系数据库标准语言 SQL 6 习题、讨论 五 Transact-SQL、存储过程和触发器 6 六 关系数据理论 6 习题、讨论
七 系统实现技术 6 习题、讨论 八 数据库设计 合计 32 五、主用教材及参考书 (一)主用教材: 《数据库系统概论(第四版)》主编:王珊萨师煊出版社:高等教有出版社出版时 间:2007年。 (二)参考书: 1,《数据库系统教程》主编:施伯乐丁宝康出版社:高等教有出版社出版时间: 2008年。 2.《A First Course in Database Systems》主编:Jeffrey..D.Ullman出版社:Prentice Ha11出版时间:2007年。 3.《数据库系统基础教程》主编:厄尔曼(岳丽华等译)出版社:机械工业出版社出 版时间:2009年。 执笔:黄楠赵守娟 审定:皮磊梁桂珍
七 系统实现技术 6 习题、讨论 八 数据库设计 2 合计 32 五、主用教材及参考书 (一)主用教材: 《数据库系统概论(第四版)》主编:王珊 萨师煊 出版社:高等教育出版社 出版时 间: 2007 年。 (二)参考书: 1. 《数据库系统教程》主编:施伯乐 丁宝康 出版社:高等教育出版社 出版时间: 2008 年。 2. 《A First Course in Database Systems》主编:Jeffrey.D.Ullman 出版社:Prentice Hall 出版时间:2007 年。 3.《数据库系统基础教程》主编:厄尔曼(岳丽华等译) 出版社:机械工业出版社 出 版时间:2009 年。 执笔:黄楠 赵守娟 审定:皮磊 梁桂珍