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1、 数据库原理课程教学大纲 课程代码：090131019 课程英文名称：Principles of Database 课程总学时：48 讲课：40 实验：0 上机：8 适用专业：信息与计算科学专业 大纲编写（修订）时间：2012.10.一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标 数据库原理是全面介绍数据库理论的一门基础课程，由于数据库理论及技术是计算机科学的重要分支，应用广泛，因此是本专业本科学生应该掌握的课程之一。（二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：要求学生能够掌握数据库相关基本知识。例如掌握数据模型、数据库系统构成、SQL 语言语句等。2.基本理论和方法：关系数据库、关系系统
2、及查询优化、关系数据理论、数据库保护和数据库设计等。3.基本技能:学生能够用数据库设计技术、规范化理论、E-R 图、SQL 语言等技术设计和解决数据库应用管理系统方面的问题，具有相关的应用技术和能力。（三）实施说明 1教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；注意培养学生提高利用标准、规范及手册等技术资料的能力。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。2教学手段：在教学中采用电子教案及多媒体教学系统等先进教学手段，以确
3、保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。3.课程各章节内容在重点、深度和广度方面的说明：1)SQL 语言的讲解为全书的重点，学生必须掌握。2)第五部分重点为关系数据库的规范化的几个范式，数据依赖的公理系统，模式的分解为较高要求，可视学生理解情况删减。3)课程内容中带星号的部分为较高要求，可酌情省略。4）本课可安排一次综述，内容可结合最新的发展方向向学生作一介绍。（四）对先修课的要求 要求学生有高级语言的基础知识与编程经验，应该学习过C 语言程序设计等课程。（五）对习题课、实验环节的要求 1.对习题课的要求 学习完每部分内容，都要做相关的练习题，加深对课堂所学知识的理解，检验学生对所学
4、内容的掌握程度，引导学生对所讲例题举一反三，从而达到熟练编程的能力。2.对实验环节的要求 上机实践环节在理论课后一周左右进行。通过上机调试运行自编程序，熟练掌握程序设计、调试程序的方法。3.本课程的课程设计单独设课，单独考核，具体要求参见相应的课程设计教学大纲。（六）课程考核方式 1.考核方式：考试 2.考核目标：笔试、闭卷 3.成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占 15%，实验成绩占15%，期末考试成绩占70%。平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出；实验成绩由实验老师参照相关规定按百分制给出，实验无成绩或实验不及格，取消期末考试资格，总成绩直接
5、以不及格计。（七）主要参考书目 数据库系统概论，王珊、萨师煊编，高等教育出版社 数据库原理，郑若忠编，国防科技大学出版社 数据库系统简明教程王珊，高等教育出版社 2006 年 数据库系统概论学习指导及习题解答,王珊、朱青，高等教育出版社 2003 年 数据库系统原理及应用教程苗雪兰、刘瑞新等编著，机械工业出版社，2003 年 二、中文摘要 本 课程全面系统的介绍数据库系统的基本理论、基本概念、设计方法和主要实现技术，重点是原理和技术的设计和实现。学习本课程后应掌握这些基本原理、方法和工具。三、课程学时总体分配表 序号 教学内容 学时 讲课 实验 上机 1 绪论 2 2 2 数据模型 4 4 2
6、.1 两类数据模型及数据模型组成要素 2 2.2 主要的逻辑数据模型 2 3 关系数据库 4 4 3.1 关系数据结构及形式化定义 1 3.2 关系操作及关系的完整性 1 3.3 关系代数 2 4 关系数据库标准语言SQL 14 6 8 4.1 SQL 概述及数据定义 2 4.2 数据查询 2 4.3 数据更新及视图 2 基本表定义及查询 2 连接查询及嵌套查询 2 数据更新 2 视图的定义及操作 2 5 数据库安全性 2 2 6 数据库完整性 2 2 7 数据库恢复技术 2 2 8 并发控制 2 2 9 数据库设计基础 2 2 10 概念模型与E-R 方法 4 4 10.1 概念模型的主要概
7、念和实体型的联系 2 10.2 实体-联系方法 2 11 关系数据库设计理论 4 4 11.1 数据依赖对关系模式的影响 1 11.2 函数依赖 1 11.3 范式及关系模式的规范化 2 12 数据库设计步骤 4 4 12.1 需求分析 1 12.2 概念结构设计及逻辑结构设计 2 12.3 数据库的物理设计及运行和维护 1 13 综述 2 2 合计 48 40 8 四、教学内容及基本要求 第 1 部分 绪论 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:1)明确本课程的内容、性质和任务 2）掌握数据库的基本概念，数据库技术产生和发展的背景 3）掌握数据库系统的特点 4）掌
8、握数据库系统的三级模式结构 重 点:数据库的基本概念 数据库系统的三级模式结构 难 点:本章的难点是需要掌握数据库领域大量的基本概念。此外，数据模型及数据库系统的体系结构也是本章的难点。第 2 部分 数据模型 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 第 2.1 部分 两类数据模型及数据模型组成要素（讲课2 学时）具体内容:1)掌握两类数据模型的概念 2）掌握数据模型的三个组成要素 重 点:组成数据模型的三要素的含义 第 2.2 部分 主要的逻辑数据模型（讲课2 学时）具体内容:1）了解层次模型的数据结构和完整性约束 2）了解网状模型的数据结构和完整性约束 3）掌握关系模型的数据
9、结构和完整性约束 重 点:掌握关系模型的数据结构和完整性约束 难 点:本章的难点是需要掌握关系模型的基本概念、数据结构和完整性约束。第 3 部分 关系数据库 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 第 3.1 部分 关系数据结构及形式化定义（讲课1 学时）具体内容:1）关系及关系模式的概念 2）关系数据库的概念；第 3.2 部分 关系操作及完整性（讲课1 学时）具体内容:1）基本关系操作；2）关系的三类完整性约束 第 3.3 部分 关系代数（讲课2 学时）具体内容:1）关系代数 2）关系代数中的各种运算 重 点:掌握关系数据结构及其定义；关系代数运算 难 点：关系代数 习 题
10、有关关系代数运算 第 4 部分 关系数据库标准语言SQL 总学时(单位：学时):14 讲课:6 实验:0 上机:8 第 4.1 部分 SQL 概述及数据定义（讲课2 学时）具体内容:1）SQL 的概念及组成特点 2）模式定义 3）基本表定义与修改 第 4.2 部分 数据查询（讲课2 学时）1）单表查询 2）连接查询 3)嵌套查询 第 4.3 部分 数据更新及视图（讲课2 学时）具体内容:1）插入数据与修改数据；2）删除数据；3）视图定义；4）视图查询与更新；重 点:数据定义，数据查询；视图操作 难 点：连接查询和嵌套查询 习 题：有关实现数据定义、查询、视图 实 验:1）基本表定义及查询（2
11、学时）2）连接查询和嵌套查询（2 学时）3）数据更新（2 学时）4）视图的定义及操作（2 学时）第 5 部分 数据库安全性 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:1）计算机系统的安全概述 2）数据库安全性控制 用户标识与鉴别，存取控制方法 3）数据库安全控制方法 数据库角色，视图机制，审计，数据加密 重 点:数据库安全性控制，用户标识与鉴别，存取控制；难 点：存取控制方法 习 题：有关数据库的授权与收回 第 6 部分 数据库完整性 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:1）实体完整性定义 2）实体完整性检查与违约处理；3）参照完整性定义
12、4）参照完整性检查与违约处理 5）用户自定义完整性的语句；6）用户自定义完整性检查与违约处理；7）完整性约束命名子句（讲课0.5 学时）重 点：三类完整性约束条件及规则；难 点：参照完整性；习 题：有关三类完整性定义 第 7 部分 数据库恢复技术 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:1）事务的基本概念及特性 2）故障的种类（讲课0.5 学时）事务故障，系统故障，介质故障 3）恢复的实现技术 数据转储，登记日志文件 4）各类故障恢复策略 重 点:恢复的实现技术（数据转储，登记日志文件）难 点：恢复策略；习 题：有关数据转储，登记日志文件 第 8 部分 并发控制 总学
13、时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:1）并发控制概述 数据的一致性 2）封锁的概念与封锁协议 封锁的含义，封锁的类型，三个级别的封锁协议 3）活锁与死锁 4）并发调度的可串行性 掌握可串行调度，了解两段锁协议 重 点：封锁类型和封锁协议，并发调度的可串行性，两段锁协议 难 点：封锁，并发调度的可串行性；习 题：数据库加锁的原理和技术；并发调度的可串行性分析 第 9 部分 数据库设计基础 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容:1）数据库设计的特点和方法 2）数据库的生命周期 3）数据库的设计步骤和各级模式 重 点：本章重点是对数据库的设计过程
14、有一个总体了解。第 10 部分 概念模型与E-R 方法 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 第 10.1 部分 概念模型的主要概念和实体型的联系（讲课2 学时）具体内容:1）概念模型涉及的主要概念 2）两实体型之间的三类联系 3）两个以上实体型之间的联系 第 10.2 部分 实体-联系方法（讲课2 学时）具体内容:）E-R 图的表示方法）掌握实体与属性的划分方法 重 点：实体型之间的三类联系，E-R 图的设计 习 题：E-R 图的设计 第 11 部分 关系数据库设计理论 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 第 11.1 部分 数据依赖对关系模式的影响（讲
15、课学时）具体内容:）了解数据依赖的概念）了解数据依赖对关系模式的影响 第 11.2 部分 函数依赖（讲课学时）具体内容:）了解函数依赖的概念）了解码的概念 第 11.3 部分 范式及关系模式的规范化（讲课2 学时）具体内容:1)了解范式的概念 2)了解各种范式的含义 3)了解关系规范化的基本思想 4）掌握关系模式规范化的基本步骤 重 点：规范化。难 点：规范化。习 题:判别数据库模式符合那一级范式，如何对其分解使其符合更高级的范式。第 12 部分 数据库设计步骤 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 第 12.1 部分 需求分析（讲课学时）具体内容:1）需求分析的任务和过程
16、2）数据流图；3）数据字典 第 12.2 部分 概念结构设计及逻辑结构设计（讲课2 学时）具体内容:1）概念结构设计的方法与步骤 2）局部视图设计及视图集成 3）E-R 图向关系模型的转换规则 4）数据模型的优化 第 12.3 部分 数据库的物理设计及运行和维护（讲课1 学时）具体内容:1）数据库物理设计的内容 2）关系存取方法的选择 3）确定数据库的存取结构 4）了解数据库运行阶段，对数据库经常性的维护工作内容 重 点：概念结构设计E-R 图的画法，E-R 图向关系模型的转换 难 点：E-R 图设计转换成关系模型；习 题：有关E-R 图设计，E-R 图转换成关系的规则。第 13 部分 综述 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 第 13.1 部分数据库技术的最新发展 编写人：雷鸣 许可 姜月秋 审核人：王宏栋 批准人：侯亚君