数据库原理及应用教学大纲(V201003).doc

数据库原理及应用教学大纲1 课程性质、地位和作用数据库原理及应用是文管类专业的一个公共基础必修课，其目的是让学生了解数据库的基本理论，掌握SQL Server 2000的使用方法和应用，培养学生分析问题、解决问题的能力，并为后续课程以及在今后的工作中解决管理信息系统(MIS)的问题奠定基础。2 课程教学对象、目的和要求作为成都信息工程学院的信息应用基础素质课，要求学生掌握数据库的基本理论，熟练掌握SQL Server 2000的应用操作和T-SQL简单编程，掌握通过ASP操作数据库的一般方法，掌握程序设计的基本思想并会简单的程序设计，为学生以后深入使用和开发数据库打下坚实的基础。3 相关课程及关系本课程的先修课程为大学计算机基础。4 课程内容及学时分配总学时：48学时(理论18学时，实验30学时)。计算机公共基础实验室在课外向本课程选课学生免费开放，学生可根据自己的实际情况选择足够的课外时间，进行课外理论自学与上机实践。4.1 课堂教学 18学时4.1.1数据库系统概述 1学时4.1.1.1信息、数据和数据处理(1)信息的定义及特征，数据的本质，信息与数据的联系(2)数据处理的定义4.1.1.2 数据管理技术发展的三个阶段4.1.1.3 数据库系统的组成与结构(1)数据库系统的主要组成：数据库、硬件、软件、数据库管理员(2)数据库系统的三级模式体系结构：内模式、模式、外模式(3)数据库系统的特点：数据集中控制、数据共享、减少数据冗余、较高的数据与程序独立性、较强的数据安全性与完整性保护4.1.1.4 数据库管理系统DBMS(1)DBMS的主要功能：数据定义功能，数据操纵功能，数据库运行的安全性控制、完整性控制、并发控制管理功能、数据库的建立与维护功能(2)DBMS的主要组成部分4.1.2 数据模型 1学时4.1.2.1 什么是数据模型4.1.2.2 概念模型(1)现实世界对象到机器世界的抽象过程(2)信息世界中的实体、属性、码、域、实体型、实体集等基本概念及其与机器世界相对应的概念 (3)实体间的联系方式(4)实体-联系表示法：E-R方法4.1.2.3 三种数据模型及相应的数据库(1)层次模型(2)网状模型(3)关系模型4.1.3 关系数据库 1学时4.1.3.1 关系模型的基本概念关系、元组、属性、域、关系模式、候选码(候选关键字)、主码(主关键字)、主属性、外码(外关键字)、全码等基本概念4.1.3.2 关系的数学定义(1)域(2)笛卡尔积(3)关系(4)关系的性质(5)关系的完整性：实体完整性、域完整性、参照完整性、用户定义的完整性4.1.3.3 关系代数(1)传统的并、差、交、笛卡尔积等集合运算(2)选择、投影、连接、除等专门的关系运算4.1.3.4 关系数据库规范化理论(1)问题的提出：存在数据冗余、更新异常、插入异常、删除异常的关系模式(2)函数依赖：函数依赖的定义、函数依赖与属性的关系(3)范式和规范化：范式的定义、范式的判定条件与规范化4.1.3.5 关系数据库的优势坚实的理论基础，数据结构简单、易于理解，对用户提供了较全面的操作支持，得到了众多开发商的支持4.1.4 数据库设计 1学时4.1.4.1 数据库设计过程概述(1)需求分析(2)概念结构设计(3)逻辑结构设计(4)物理结构设计(5)数据库的实施和维护简要介绍数据库设计过程，让学生了解设计过程中的主要步骤和问题。4.1.4.2 E-R模型及其到关系模型的转化(1)独立实体到关系模型的转化(2)1:1联系到关系模型的转化(3)1:n联系到关系模型的转化(4)m:n联系到关系模型的转化(5)多元联系到关系模型的转化(6)自联系到关系模型的转化4.1.4.3 简单的数据库设计实例学生应能进行简单的数据库设计。4.1.5 SQL Server数据库基础 0学时（机房）4.1.5.1 SQL Server简介(1)发展简史，四个版本的差异，主要功能(2)与FoxBase、Visual Foxpro、Access、MySQL、Oracle等其他典型数据库软件的简要对比：客户机/服务器体系结构、功能、性能、适用场合、市场占有率4.1.5.2 SQL Server 2000的安装与配置4.1.5.3 SQL Server 2000的常用管理管理工具(1)企业管理器及服务器的管理(2)查询分析器(3)联机丛书(4)服务管理器(5)服务器网络实用工具和客户网络实用工具(6)导入和导出数据(7)事件探查器4.1.5.4 SQL和Transact-SQL简介 (1)SQL语言的发展与特点、分类(2)Transact-SQL概述4.1.6 SQL Server数据库的管理 0学时（机房）4.1.6.1 SQL Server数据库概述(1)数据库的用户视图：表、视图、索引、存储过程等数据库对象(2)数据库的物理视图：主数据文件、次数据文件、事务日志文件(3)SQL Server的系统数据库(4)数据库对象的命名规则4.1.6.2 通过企业管理器创建数据库4.1.6.3 数据库的维护(1)使用T-SQL语句修改数据库的名称(2)通过企业管理器修改、收缩、备份、恢复、删除数据库4.1.7 创建和使用表 0学时（机房2学时）4.1.7.1 SQL Server表概述(1)数据类型(2)空值(3)简单约束4.1.7.2 通过企业管理器建立、修改和删除表4.1.7.3 在表中添加、修改和删除记录(1)通过企业管理器完成(2)通过SQL语句INSERT、UPDATE、DELETE完成4.1.8 数据查询 4学时4.1.8.1 查询分析器简介(1)查询分析器的启动途径和工作界面(2)查询分析器的常用操作：执行SQL语句、查看和修改表中的数据、控制查询结果的显示方式、新建查询窗口、保存在查询窗口中输入的SQL语句、对象搜索4.1.8.2 SELECT语句简介4.1.8.3 SELECT基本查询(1)无条件的简单查询：通过ALL、DISTINCT、TOP限定输出记录条数，设置要输出的列及其别名，指定要查询的表及其别名，使用AVG、SUM、COUNT、MAX、MIN等常用集合函数进行统计(2)带条件查询：常用的比较操作符和逻辑运算符(3)查询结果处理通过ORDER BY排序输出通过INTO重定向输出到新表，使用INSERT INTO.SELECT.重定向输出到已有表通过UNION合并输出通过GROUP BY、HAVING进行分组与筛选使用COMPUTE和COMPUTE BY汇总4.1.8.4 SELECT嵌套查询(1)单值嵌套查询(2)多值嵌套查询(3)将子查询作为来源表或输出列4.1.8.5 连接查询(1)连接概述：建立连接的子句位置、表别名的使用、连接类型、连接条件(2)内连接 (3)外连接：左外连接、右外连接、全外连接(4)交叉连接4.1.8.6在INSERT、UPDATE和DELETE语句中使用子查询4.1.9 索引 0学时（机房）4.1.9.1 索引概述(1)建立索引的目的：加速数据检索，加速连接、ORDER BY和GROUP BY等操作，查询优化器依赖于索引起作用，强制实行唯一性(2)索引的分类：唯一性索引、组合索引、主键索引、聚集索引与非聚集索引(3)建立索引的系统开销和应该考虑的问题4.1.9.2 通过企业管理器创建、修改和删除索引4.1.10 视图 0学时（机房）4.1.10.1 视图概述(1)视图的概念(2)视图的作用：简化操作、定制数据、安全管理、实现数据与程序独立、导出数据(3)使用视图的限制4.1.10.2 使用企业管理器创建、修改和删除视图4.1.11 T-SQL程序设计 4学时4.1.11.1 数据与表达式(1)常量与变量：常量、局部变量、全局变量(2)运算符与表达式：算术运算符与表达式、位运算符与表达式、比较运算符与表达式、逻辑运算符与表达式、连接运算符与表达式，运算符的优先级别及强制改变4.1.11.2 常用系统函数4.1.11.3 程序控制流语句(1)语句块BEGIN.END(2)选择控制：IF.ELSE、CASE函数、GOTO、RETURN、WAITFOR(3)循环控制WHILE(4)批处理(5)程序的缩进书写风络(6)注释、PRINT语句和RAISERROR语句4.1.12 数据库完整性控制 2学时4.1.12.1 约束(1)PRIMARY KEY约束(2)FOREIGN KEY约束与数据库关系图(3)UNIQUE约束(4)CHECK约束(5)列约束和表约束4.1.12.2 默认值(1)在创建表时指定默认值(2)使用默认对象4.1.12.3 规则4.1.12.4 事务处理(1)事务的作用(2)事务的ACID属性(3)事务分类(4)显式事务的启动、提交和回滚4.1.12.5 数据的锁定(1)并发问题(2)SQL Server中的锁模式(3)通过企业管理器查看和终止锁(4)死锁及其防止4.1.13 存储过程、用户自定义函数与触发器 2学时4.1.13.1 存储过程概述(1)存储过程的类型(2)存储过程的功能特点4.1.13.2 通过企业管理器创建、修改和删除存储过程4.1.13.3 存储过程的执行与参数传递(1)输入参数和输出参数(2)返回存储过程的状态4.1.13.4 用户自定义函数(1)用户自定义函数概述(2)通过企业管理器创建、修改和删除用户自定义函数(3)用户自定义函数的使用4.1.13.5 触发器及其作用、效果演示4.1.14 SQL Server的安全管理 1学时4.1.14.1 SQL Server安全体系结构(1)操作系统的安全性(2)SQL Server的安全性(3)数据库的安全性(4)SQL Server数据库对象的安全性4.1.14.2 SQL Server的身份验证模式4.1.14.3 账号和角色(1)SQL Server的登录账号(2)数据库的用户及权限管理(3)数据库角色及权限管理(4)用户和角色的权限问题4.1.14.4 管理SQL Server的用户连接4.1.15 与其它系统共享数据 1学时4.1.15.1 数据转换服务DTS(1)DTS简介(2)数据的导入与导出4.1.15.2 分布式查询(1)建立链接服务器(2)操作链接服务器的数据(3)分布式数据查询4.1.16 通过ASP访问SQL数据库 0学时4.1.16.1 IIS服务器的安装4.1.16.2 ASP、HTML简介(1)Web访问的基本过程(2)静态网页文件的基本结构(3)ASP文件的格式(4)使用简单表单获取并响应用户请求4.1.16.3 VBSCRIPT入门4.1.16.4 通过ASP+ADO访问SQL数据库(1)ADO简介(2)简单的ASP查询网页(3)简单的数据添加网页(4)简单的数据修改、删除网页(5)执行SQL存储过程要求学生掌握ASP文件中数据库连接主要参数的作用和访问过程，考试时能在提供的ASP模板文件中根据给出的数据库连接帐号和数据库、表信息，完成数据的简单查询、添加、修改和删除等操作，执行SQL存储过程。4.1.16.5 典型安全问题简介简单介绍并演示“SQL注入”攻击、“上传ASP文件”攻击、“数据库下载”攻击、“第三方系统默认密码”攻击、“SQL Server sa空密码”攻击，让学生树立Web系统的安全意识，重视网络系统的安全问题。4.1.17 综合设计42 实践教学环节 30学时本课程的课内上机学时为30学时，时间是非常紧张的，学生应利用好计算机公共基础实验室在课外向本课程选课学生免费开放的机会，有目的、有计划地精心准备好自己的上机练习内容和实验项目，根据自身实际情况提前进行足够的上机实践练习，积极思考发现的问题，在课外和课内上机实践时及时向老师、同学请教，课后再根据自身实际情况进行足够的上机实验，巩固理论所学。学生做完每次作业后，上传到系统中，由系统自动评分，并计入平时成绩。若实验中需要编写SELECT语句和T-SQL程序，则应在上机前编写好相应的代码，上机时输入并执行，查看执行结果与设计预期是否一致。若不一致，则分析并改进代码。上机实验环境为Windows XP操作系统和SQL Server 2000中文个人版。4.2.1 SQL Server的安装 1学时(1)进行SQL Server的安装实验，安装类型为“仅客户端工具”。安装完成后，在“企业管理器”中使用指定的帐号连接课程实验用的公共服务器。(2)卸载(1)的安装，再进行SQL Server的安装实验，安装选项为“服务器和客户端工具”。安装完成后：查看操作系统中新增的与SQL Server相关的服务熟悉“服务管理器”的使用通过“企业管理器”，查看SQL Server安装后系统自动建立的数据库及其对象，熟悉“企业管理器”的使用熟悉“查询分析器”的使用学会使用“联机丛书”4.2.2 SQL Server数据库的管理 1学时根据要求，通过企业管理器完成以下操作：(1)创建一个数据库，数据库文件在D:盘的指定文件夹下(2)在新建的数据库中，创新指定的表，并输入指定的数据(3)完全备份新建的数据库到D:盘指定的文件夹下，并将备份文件上传到自己的网络存储空间中(4)删除新建的数据库(5)从备份文件中恢复新建的数据库(6)从指定的文件中恢复指定的数据库，删除其中指定的表，更改另一指定表的表名。备份该数据库到D:盘指定的文件夹下4.2.3 SQL Server表管理2学时4.2.4 使用SELECT语句进行数据查询 4学时使用SELECT语句进行简单和复杂的数据查询。4.2.5 索引2学时(1)通过实验，分析对比有无合适索引的查询时间，观察索引的磁盘空间开销(2)测试唯一性索引的功能4.2.6视图 2学时创建简单和复杂的视图，并使用SELECT对视图进行查询操作4.2.7 T-SQL编程 4学时(1)编写T-SQL程序(2)练习在“查询分析器”中保存、打开T-SQL程序4.2.8 数据完整性控制 2学时(1)测试PRIMARY KEY约束(2)测试FOREIGN KEY约束，生成数据库关系图(3)测试UNIQUE约束(4)测试CHECK约束(5)测试列约束和表约束(6)使用默认值约束(7)创建、绑定并测试规则(8)使用简单的典型事务，体验事务提交和回滚的效果(9)使用两个事务，制造死锁，再进行本应快速完成的查询，体验死锁现象。查询系统中的进程和锁定，解除死锁4.2.9 用户自定义函数和存储过程的使用 2学时(1)编写和使用自定义函数(2)编写和使用存储过程4.2.10 安全管理、DTS、分布式查询 2学时(1)进行SQL帐号的创建和帐号相关设置(2对帐号实施权限管理(3)使用角色实施权限管理(4)查看和断开用户与SQL Server的连接(5)将SQL Server表、查询结果导出到Excel表(6)将Excel表导入到SQL Server表(7)建立与Excel表的链接服务器，在查询分析器中操作Excel表，并和SQL Server中的表进行分析式连接查询(8)在查询分析器中操作Excel表，并和SQL Server中的表进行分布式连接查