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1、数据库原理及应用Database Theory and Application课程代码：学 时 教：总学时32 （讲课24、实睑8）学分数：2课程类别：专业核心课建议学期：5主编单位：编写日期：年7月一、薛程桃质和目标1 .课程性质：数据库原理及应用是计算机类专业的专业核心课，也可以作为其他工 科门类，如地理信息系统、管理信息系统专业必修课。同时，课程也可以作为非计算机 类专业，如电子信息、车辆工程、自动化等专业选修课。2 .课程目标：通过本课程的理论教学和实践训练，使学生具备以下能力：（1）理解关系数据数据库产生背景、数据库的内部和外部体系结构组成要素，关 系的形式化定义，关系行列及属性原子
2、化性质，关系的完整性，掌握SQL语言创立库 表和查询语句编写语法，索引和视图适用的优化场景，并发操作对数据不一致的影响和 解决方法，深刻理解关系数据库规范化的相关概念并可对关系模式进行规范化分析，掌 握MySQL存储过程和常用函数的使用语法。（2）针对数据库和表创立，数据查询和数据修改等需要，能够区分相关需要所需 的SQL关键语法。针对数据库系统优化需要，能够选择适合的基本表构建相关视图且 能够针对使用效率优化，选择合适的索引类型。针对数据库业务描述，能够使用合适的 需求分析方法论，获取业务相关的数据字典。针对数据库复杂编程需要，能够概述使用 Python语言连接数据的步骤以及分析并解决连接过
3、程中涉及的程序、网络和平安等问题。 针对数据库系统的数据管理需要，能够进行数据库的平安管理以及数据库备份和恢复等 操作。（3）根据实际数据库系统设计与实现中各类业务的数据定义、数据查询和数据操 纵要求，能够综合运用单关系查询、多关系查询、分组查询、子查询和连接等查询设计、 实现和调试具有多层嵌套、复杂连接关系、相互协同的SQL语句。根据数据库系统数 据库结构设计要求，具有分析数据库需求、抽象客观业务流程相关的实体和实体关系、 通过E-R图设计数据库、转换E-R图为关系模式、使用范式理论分析和评价关系模式、优化库表结构和存储结构的能力。能够结合复杂业务需要，使用触发器和实现实现相关 功能。（4）
4、针对实际数据库系统分析、设计、编程和管理需要，能够选择合适的数据库 系统建模、开发和管理工具，搭建和配置相应环境，开展数据库的分析、设计、搭建、 处理和维护等工作。3.课程目标与毕业要求的对应关系毕业要求 （1级指标）指标点（2级指标）课程目标1 .工程知识L4能够将数学、自然科学、工程基础和计算机专业 知识用于对计算机应用领域复杂工程问题解决方案 的分析和改进。课程目标（1）2 .问题分析2.4能够运用应用数学、自然科学和计算机专业的知 识和方法，针对可行方案进行推理和验证，获得合 理有效的解决方案。课程目标（2）3 .设计/开发解决方案3.2能够针对特定需求完成系统设计、模块的软件设 计和
5、硬件设计。课程目标（3）5.使用现代工具5.2能够开发、选择与使用恰当的计算机系统的应用 环境与开发工具，对复杂工程问题进行分析与设计。课程目标（4）二、粽在敬当面客、当时今配和锦程敖老泉存要点1.数据库系统概念篇（理论4学时，支撑目标（1）、（2）教学内容：（1）数据库基本概念和开展：数据和信息，数据库管理系统，数据库系统，数据 管理技术的产生和开展。（2）数据库系统结构：数据库系统的内部体系结构，数据库系统模式的概念，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，数据库系统的外部体 系结构。（3）三个世界及其有关概念：现实世界概念，信息时间概念，计算机世界概念。（4）关系的
6、形式化及性质：关系的形式化定义，关系的性质。（5）关系的码和关系的完整性：候选码和主码，外码，关系的完整性。【课程思政教学案例】以中国数据库技术开展为主题，介绍数据库技术成为中国卡脖子技术的原因以及近 年来具有中国自主知识产权数据库开展现状，重点简介中国数据库技术在国际数据库技术竞赛中的优势地位，使学生理解开展数据库研究和构建数据库系统软件对国家开展的 重要意义，厚植学生爱国情怀以及技术自信，鼓励学生毕业后能够积极投入自主知识产 权数据库技术的研发工作中。2 .数据库操作篇(理论学时：8个学时，实验学时2学时，支撑目标(1)、(2)、 (3)、 (4)教学内容：(1) SQL基本概念及MySQ
7、L： SQL的开展及标准化，SQL的特点，MySQL版本及主要 管理工具。(2)数据库创立和管理：MySQL数据库存储引擎，MySQL常用字符集，MySQL数据 库管理操作。(3)数据表的管理和表中数据操纵：数据类型，数据表的管理，数据操纵。(4)数据表中数据的数据查询：单关系数据查询，多关系数据查询，子查询，集 合运算查询。【实验内容】实验主题：数据库安装和创立、数据表创立及数据内容的操纵、数据查询实验要求:能够掌握在windows上安装和搭建关系型数据库开发环境MySQL的方法。 能够按照给定的数据库、表结构，熟练使用SQL Server Management Studio和SQL语 句创
8、立相应的数据库和数据表，并能够进行数据的插入、修改和删除等操作。能够按照 单关系和多关系查询任务要求，使用SQL语言实现数据的条件查询、分组查询、查询排 序、连接查询、子查询。【课程思政教学案例】以诚信数据比对为主题，培养学生借助已经学习的SQL查询语句构建方法，分析、 设计、优化和实现满足诚信数据比对的SQL语句。通过案例学习和实践，使学生深刻体 会信息造假带来的危害和影响，培养学生诚信、守纪的意识。3 .数据库优化和管理篇(理论学时：4个学时，实验学时2学时，支撑目标(1)、 (2)、(3)、(4)教学内容：(1)视图和索引：视图的作用及工作机制，视图管理，索引的作用，索引的类型 及设置原
9、那么，索引管理。(2)数据库平安性管理：MySQL权限系统及相关表，MySQL用户管理，MySQL权限 授予和回收，MySQL角色管理。(3)数据备份和还原：MySQL数据库备份、MySQL数据库还原、MySQL数据库迁移。【实验内容】实验主题：数据库的平安性管理实验要求：能够按照一般性数据库访问平安场景需要，掌握使用SQL Server Management Studio进行数据库登录账号建立、关键角色授权和删除方法，同时，掌握 在数据库账号创立后，使用SQL Server Management Studio进行数据库账号的关联、 授权和删除的方法。【课程思政教学案例】以数据库信息泄密事件为
10、案例，组织学生分析数据库平安保护和隐私保护的重要意 义，结合常见邮箱、论坛等环境下的泄密案件，锻炼学生结合所学数据库平安保护知识 和方法，开展数据库平安方案设计和优化工作，确保数据库在全应用场景下能够尽最大 可能保障其平安性。通过该案例的学习，培养学生数据库平安维护和遵守数据库平安职 业道德。4 .数据库设计篇（理论学时：6个学时，实验学时2学时，支撑目标（1）、（2）、 、（4）教学内容：（1）数据库设计的概述：数据库设计主要工作和内容，数据库设计方法论，数据 库设计步骤，华人科学家在数据库设计领域中的贡献。（2）系统需求分析：数据库需求分析的任务，数据库需求分析的方法。（3）规范化问题的提
11、出：不规范关系存在的问题。函数依赖的定义，函数依赖类 型。（4）关系模式的范式：第一范式，第二范式，第三范式，BC范式。（5）概念结构设计：概念结构设计的任务，概念结构设计模型E-R图的要素和表 示方法，概念结构设计的方法和步骤。（6）逻辑结构设计：逻辑结构设计的任务和步骤，关系模式的规范化评价，关系 模式的优化和改进。（7）物理结构设计：物理结构设计的任务和步骤，物理结构的评价和优化。（8）数据库实施、运行和维护：实施、运行和维护的主要任务。【实验内容】实验主题：数据库建模工具的使用实验要求：能够根据实际数据库设计需要，掌握数据库建模工具进行数据库概念结 构设计、逻辑结构设计和物理结构设计的
12、方法。【课程思政教学案例】以疫情时期防控数据的发布为案例，组织学生开展疫情防控数据结构分析以及数据 发布业务分析，设计满足设计需要的数据库关系模式，结合发布查询时快速响应需要, 模拟导入万条数据，讨论使用反模式等手段提高数据的查找效率。通过该案例，让学生 深刻体会疫情防控时期，信息技术开展对公众服务的重要意义。5 .数据库编程篇（理论学时：2个学时，实验学时2学时，支撑目标（1）、（2）、 （3）、 （4）教学内容：(1) MySQL存储过程：MySQL编程基础，MySQL存储过程。(2)触发器和事件：MySQL触发器，MySQL事件。【实验内容】实验主题：使用程序设计语言连接数据库实验要求：
13、能够根据实际数据库编程需要，掌握使用程序设计语言连接数据库的步 骤及常见问题的解决方案。【课程思政教学案例】以数据库管理平安为主题，通过触发器，设计数据留痕系统，确保数据操作痕迹的 可追溯和审计性。借助该案例，帮助学生深刻体会数据库操作溯源在数据管理类系统, 特别是敏感数据系统的重要意义，增强学生的数据库平安设计和平安使用素养。三、牟锦程号其它薛程的联系和台工先修课程：离散数学(笛卡尔积和关系的相关概念)；数据结构(树状数据结构); 操作系统(操作系统的作用、系统软件的定义)。后续课程：软件工程；数据库系统(课程设计)。四、4薛程的考核方式1 .考核方式总评成绩由“平时成绩+期末考试成绩”组成
14、，其中，平时成绩占40%,期末考试 成绩占60%。平时成绩由课堂和互动表现、混合式教学在线学习情况、实验综合成绩组成。其中， 课堂和互动表现占10%,混合式教学在线学习情况占10%,实验综合成绩占20%。期末考试采用笔试形式，考试题型为：选择、填空、简答、判断、查询设计题、数据库分析题和数据库设计题等。2.评分标准(1)课堂和互动表现评分标准评分标准10分7分5分3分课堂和互动表 现回答下列问题正确和课 堂互动积极回答下列问题70% 正确和课堂互 动良好回答下列问题50%正确 和课堂互动一般回答下列问题30%正 确和课堂互动较 少(2)混合式教学在线学习情况评分标准10分7分5分3分混合式教学
15、在 线学习情况按要求观看全部教 学视频，完成了要 求的全部在线任务按要求观看 70%教学视频 或完成了要求按要求观看50%教 学视频或完成了要 求的50%在线任务按要求观看30% 教学视频或完成 了要求的30%在的70%在线任 务线任务（3）实验综合成绩评分标准评分标准20分15分12分6分实验步骤 相关说明熟练运用所学知 识，给出符合实 验要求的完整实 验步骤，提供完 整的操作截图， 解释实验中关键 程序代码和查询 代码。较为熟练运用所 学知识，给出符 合实验要求的较 完整的实验步 骤，提供较完整 的操作截图，解 释实验中关键程 序代码和查询代 码。能够基本运用所 学知识，给出符 合实验要求
16、的必 要的实验步骤， 提供局部的操作 截图，缺少对实 验中关键程序代 码和查询代码的 解释。仅给出符合局部 实验要求的实验 步骤，提供局部的 操作截图，缺少对 实验中关键程序 代码和查询代码 的解释。结果测试 分析验证能够建立完整的 测试数据对代码 进行测试，并且 提供测试结果的 截图和说明。能够建立较完整 的测试数据对代 码进行测试，并 且提供局部测试 结果的截图和说 明。仅开展了必要测 试工作，提供了 较少的结果测试 截图，缺少测试 结果的描述。仅开展了局部测 试工作，未提供测 试截图和测试结 果的描述。实验结论 实验感受能够根据实验情 况和结果提供完 整的实验结论和 感受。能够根据实验情 况和结果提供较 为完整的实验结 论和感受。仅提供了局部实 验结论和感受。仅提供了实验结 论，未提供实验感 受（4）期末考试评分标准按期末考试的标准答案、评分标准百分制评分，总评后折算。五、建衩敖材马数昨参考书建议教材：1陈志泊，崔晓晖，韩慧，苏晓慧，付红萍，罗传文等著.数据库原理及应用教 程（MySQL版）.北京：人民邮电出版社.建议教学参考书：1王珊，萨师熠.数据库系统概论（第五版）.北京：高等教育出版社.2 Abraham Silberschatz, Henry F.Korth, S.Sudarshan杨冬青，唐世渭等译.数据库系统概念.北京：机械工业出版社.