数据库原理大纲(2008)72学时

数据库原理及应用数据库原理及应用 课程教学大纲课程教学大纲 课程编号 课程名称 英文名称 课程性质 专业基础课 总 学 时 72 学 分 4 适用对象 计算机科学技术 先修课程 离散数学 数据结构 一 一 编写说明编写说明 一 本课程的性质 地位和作用 本课程是计算机科学与技术等相关专业必修的一门专业基础课 本课程的教育目标及任务 是使学生理解和掌握数据库系统的基本原理 方法和应用技术 能够有效使用现有的数据库管 理系统及其开发工具设计数据库和开发数据库应用系统 使学生了解数据库系统的研究与发展 提高学生的理论知识和水平 培养学生的实际动手能力以及科研素质 二 教学基本要求 1 了解和掌握数据库管理技术发展的过程 数据库系统的基本概念 体系结构和全局结构 2 掌握关系模型的关系运算理论 关系数据库 SQL 语言的全貌和使用技术 3 了解和掌握关系数据库的规范化理论以及数据库设计的全过程 能进行数据库结构的设 计和简单应用程序的设计 4 了解数据库系统的保护措施 三 课程教学方法与手段 本课程课堂采用多媒体形式授课 主要讲授基本概念 基本原理和数据库的设计基本方法 为了让学生加深对理论知识的理解和培养学生的实际动手能力安排一定学时的上机实践 四 教学时数分配表 教学内容各教学环节学时分配 章节主要内容 讲 授 实 验 讨 论 习 题 课 外 其 它 小 计 采用何种多媒 体教学手段 第一章绪论33 第二章关系数据库33 第三章 关系数据库标准语 言 SQL 88218 2 第四章数据库安全性224 第五章数据库完整性224 第六章关系数据理论628 第七章数据库设计62210 第八章数据库编程426 第九章 关系查询处理与优 化 426 第十章数据库恢复44 第十一 章 并发控制426 合计4618872 五 本课程与其它课程的联系 1 本课程的先修课程为 高级语言程序设计 离散数学 和 数据结构 2 本课程的后续课程是 软件工程 六 教材与主要参考书 教 材 王珊 萨师煊等编著 数据库系统概论 高等教育出版社 第四版 2006 参 考 书 1 Abraham Silberschatz 等著 杨冬青等译 数据库系统概念 第五版 机械工业出版社 2006 2 郭盈发等编著 数据库原理 西安电子科技大学出版社 2002 3 唐学忠编著 SQL Server 2000 数据库教程 电子工业出版社 2005 4 黄志球等编著 数据库应用技术基础 机械工业出版社 2003 二 教学内容纲要二 教学内容纲要 第一章 数据库系统概述 一 教学基本要求 1 了解数据管理技术的发展阶段 数据描述的术语 数据模型的概念 数据库的体系 结构 2 了解数据库管理系统的功能及组成 数据库系统的组成及全局结构 数据库技术与其 他相关技术的结合 二 教学内容 3 第一节 数据库系统概述 要点 1 信息 数据 数据库管理系统 数据库系统的概念 2 数据库技术产生与发展的三个阶段的特点 3 数据库系统阶段和文件系统阶段的区别 第二节 数据模型 要点 1 数据模型的三个组成部分 2 三个世界的划分 3 信息世界中的基本概念 4 重点掌握实体 属性定义和实体型之间的联系类型及特点 5 数据模型的分类和各类模型的特点 第三节 数据库系统结构 要点 1 数据库系统的三级模式结构和二级映象的概念及它们和数据独立性的关 系 第四节 数据库管理组成 要点 1 数据库系统组成 第二章 关系数据库 一 教学基本要求 1 了解关系模型的基本概念和关系数据库模式 2 深刻理解关系模型的运算理论 二 教学内容 第一节 关系数据结构及形式化定义 要点 1 关系形式化的定义 域 笛卡尔积和关系的概念 2 关系模型中候选码 主码 主属性的定义 第二节 关系操作 要点 1 基本的关系操作 2 关系数据语言的分类 第三节 关系的完整性 要点 1 关系模型中完整性约束的概念 4 2 关系模型中三类完整性约束 第四节 关系代数 要点 1 关系代数中传统集合运算 并 交 差 广义笛卡尔积的概念 2 专门的关系运算 选取 投影 连接 3 等值连接和自然连接的区别 第三章 关系数据库标准语言 SQL 教学基本要求 SQL 语言是关系数据库的标准语言 是本课程的一个重点 本章总的要求是 1 了解 SQL 语言的特点 2 掌握 SQL 语言的四大功能及使用方法 3 重点掌握其数据查询功能及其使用 二 教学内容 第一节 SQL 概述 要点 1 SQL 语言的基本概念和特点 2 基本表和视图的概念及二者之间的关系 第三节 SQL 的数据定义 要点 1 创建 修改和删除数据表的方法 2 创建 修改和维护索引 3 创建表时的完整性约束的定义 第四节 SQL 的数据查询 要点 1 单表的各种数据查询 条件查询 多重条件查询 统计查询 分组查询 2 数据表的连接及连接查询 等值连接与非等值连接 自身连接 子查询 合并查询 第五节 数据更新 要点 1 插入记录数据 2 修改记录数据 3 删除记录数据 第六节 视图 要点 1 定义和删除视图 2 查询和更新视图 第四章 数据库安全性 5 一 教学基本要求 1 了解计算机安全性基本概念 2 掌握数据库安全性控制的基本方法 二 教学内容 第一节 计算机安全性概述 要点 1 计算机系统的三类安全性问题 2 基本表和视图的概念及二者之间的关系 第二节 数据库安全性控制 要点 1 系统权限与角色的授予和收回 第三节 视图机制 第四节 审计 第五节 数据加密 第六节 统计数据库安全性 第五章 数据库完整性 一 教学基本要求 1 了解和掌握数据库完整性基本概念 2 掌握数据库完整性定义的基本方法 二 教学内容 第一节 实体完整性 要点 1 实体完整性的基本概念 2 实体完整性的定义方法 第二节 参照完整性 要点 1 参照完整性的基本概念 2 参照完整性的定义方法 第三节 用户自定义完整性 要点 1 自定义完整性的基本概念 2 自定义完整性的定义方法 第六节 触发器 要点 1 触发器基本概念 2 触发器的定义和删除方法 第六章 关系数据理论 6 一 教学基本要求 1 要求了解规范化理论的研究动机及其在数据库设计中的作用 2 掌握函数依赖的有关概念 3 第一范式 第二范式 第三范式的定义 4 重点掌握并能够灵活运用关系模式规范化的方法和关系模式分解的方法 这也是本 章的难点 二 教学内容 第一节 规范化问题的提出 要点 1 规范化理论的主要内容 2 不合理的关系模式存在的问题 第二节 规范化 要点 1 函数依赖定义及性质 2 完全函数依赖和部分函数依赖及传递函数依赖 3 第一范式 第二范式 第三范式的定义 第三节 数据依赖的公理系统 要点 1 掌握数据依赖的公理系统基本定理 第四节 模式分解 要点 1 关系模式的规范化的步骤 2 能够灵活运用关系模式规范化的方法和关系模式分解的方法 3NF 第七章 数据库设计 一 教学基本要求 1 详细了解数据库应用系统设计的全过程 重点是概念设计中 E R 模型设计方法 逻 辑设计中 E R 模型向关系模型的转换方法 2 本章实用性较强 学完本章 学习者应具有设计简单的数据库应用系统的能力 二 教学内容 第一节 数据库设计概述 要点 1 数据库设计的任务 内容 特点和方法 2 数据库设计的步骤 第二节 需求分析 要点 1 需求分析的任务 7 2 需求分析的方法 第三节 概念结构设计 要点 1 概念模型的特点 2 概念结构设计的方法与步骤 第四节 逻辑结构设计 要点 1 逻辑结构设计的任务和步骤 2 E R 图转换为关系模型的一般方法 3 关系模式的规范化与模式分解 第五节 数据库的物理设计 要点 1 确定数据库的物理结构及物理结构的评价 第六节 数据库的实现与维护 要点 1 数据库的装入 测试和运行 2 数据库的安全性和完整性维护及系统改善 第八章 数据库编程 一 教学基本要求 1 要求了解嵌入式 SQL 使用方法 2 掌握存储过程的基本概念和定义方法 3 了解和掌握 ODBC 编程方法 二 教学内容 第一节 嵌入式 SQL 要点 1 嵌入式 SQL 的处理过程 2 嵌入式 SQL 使用方法 第二节 存储过程 要点 1 存储过程的基本概念 2 存储过程的定义方法 第三节 ODBC 编程 要点 1 ODBC 工作原理 2 ODBC API 基础与工作流程 第九章 关系查询处理和查询优化 8 一 教学基本要求 1 要求了解关系数据库系统的查询处理过程 2 了解数据库系统的查询优化 代数和物理优化的基本思想 二 教学内容 第一节 关系数据库系统的查询处理 要点 1 关系数据库查询处理步骤与查询优化 第二节 代数优化 要点 1 关系代数表达式等价变换规则 2 查询树的启发式优化 第三节 物理优化 要点 1 存取路径选择优化 2 基于代价的优化 第十章 数据库恢复技术 一 教学基本要求 1 要求掌握数据库恢复的基本概念 事务 故障的种类与数据恢复的实现技术 2 掌握针对不同的故障数据恢复方法 二 教学内容 第一节 事务的基本概念 要点 1 事务的概念和特性 ACID 第二节 数据恢复概述 第三节 故障的种类 要点 1 数据库系统中故障的种类 第四节 恢复的实现技术 要点 1 数据转储 2 登记日志文件 第五节 恢复策略 要点 1 事务故障的恢复方法 2 系统故障的恢复方法 3 介质故障的恢复方法 9 第六节 具有检查点的恢复技术 要点 1 检查点技术的实现思想 第七节 数据库镜像 第十一章 并发控制 一 教学基本要求 1 三种数据的不一致性 丢失修改 不可重复读和读脏数据 2 两种封锁类型和三级封锁协议及它们分别对应解决的三种数据不一致性 3 死锁和活锁的概念及死锁的检测 二 教学内容 第一节 并发控制概述 要点 1 并发控制的概念 第二节 封锁 要点 1 两种封锁类型和三级封锁协议及它们分别对应解决的