数据库原理与应用 课程教学大纲

1、数据库原理与应用Theory and Application of Database System课程编号：B01052K2S学 分：3开课学院： 管理学院课内学时： 48课程类别：跨专业大类选修课程课程性质： 选修一、课程的性质和目的课程性质：随着计算机应用的普及和网络技术的发展，数据量急剧地增加，如今人们是借助计算机和数据库技术科学地保存和管理大量的、复杂的数据，以便能方便而充分地利用这些宝贵的信息资源，数据库技术已成为基础能力和核心应用。本课程全面阐述了正确、高效地建立数据库的理论，严格、安全地保护数据的管理措施，以及标准、实用的SQL操纵语句技术。目的：通过对本课程的学习，学生应了解和

2、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；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；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，掌握SQL语句的使用技术；了解数据库系统的保护措施。二、课程教学内容及基本要求（一）课程教学内容及知识模块顺序1.数据库概论（4学时）（1）知识点一：数据模型（2）知识点二：数据库系统结构（3）知识点三：数据库系统组成教学基本要求：牢固掌握概念模型的基本概念及其主要建模方法ER方法，掌握关系数据模型的相关概念、数据库系统三级模式和两层映像的体系结构、数据库系统

3、的逻辑独立性和物理独立性等，对于如何通过ER方法描述现实世界的概念模型要做到能够举一反三的程度。2.关系模型（6学时）（1）知识点一：关系数据结构（2）知识点二：关系操作（3）知识点三：关系完整性（4）知识点四：关系代数教学基本要求：掌握关系数据结构及其定义，关系的三类完整性约束的概念，需要举一反三的是：关系代数（包括并、交、差、选择、投影、连接、除、及广义笛卡尔积等），关系代数中的各种运算，能够使用这些语言完成各种数据操纵。3.SQL语言（14学时）（1）知识点一：数据定义（2）知识点二：数据查询（3）知识点三：数据更新（4）知识点四：视图教学基本要求：关系模型和关系数据库是本课程的重点，第

4、3章又是重点中的重点，要熟练正确的使用SQL完成对数据库的查询、插入、删除、更新操作，在使用具体的SQL时，能有意识地和关系代数、关系演算等语言进行比较，了解他们各自的特点。4.数据库安全性和完整性（4学时）（1）知识点一：数据库安全性控制（2）知识点二：完整性控制教学基本要求：了解计算机以及信息安全技术标准的进展，数据库安全性问题和实现技术，要求掌握最重要的存取控制技术、视图技术和审计技术。牢固掌握DBMS完整性控制机制的三个方面，即完整性约束条件的定义、完整性约束条件的检查和违约反应，需要举一反三的：用SQL语言定义关系模式的完整性约束条件，包括定义每个模式的主码，定义参照完整性，定义与应

5、用有关的完整性。5.关系数据库理论（6学时）（1）知识点一：问题的提出（2）知识点二：规范化教学基本要求：了解什么是一个"不好"的数据库模式，什么是模式的插入异常和删除异常，规范化理论的重要意义，牢固掌握数据依赖的基本概念，范式的概念，从1NF到4NF的定义，规范化的含义和作用，需要举一反三的：四个范式的理解与应用，各级别范式的问题和解决方法。6. 数据库设计（4学时）（1）知识点一：需求分析（2）知识点二：概念结构设计（3）知识点三：逻辑结构设计（4）知识点四：数据库物理结构设计教学基本要求：掌握数据库设计步骤和数据库设计过程中的各级模式设计方法，特别是数据库概念结构的设

6、计和逻辑结构的设计，这是数据库设计过程中最重要的两个环节，牢固掌握用E-R图来表示概念模型的方法，掌握E-R图的设计，E-R图向关系模型的转换。7.关系系统及其查询优化（2学时）（1）知识点一：关系系统（2）知识点二：查询优化教学基本要求：了解关系数据库查询优化的重要性和可能性，了解关系数据库查询优化的重要性，掌握查询处理各个步骤的主要功能，能够把SQL语句转换成查询树，对查询树进行代数优化，转换成优化的查询树，掌握物理优化的基本方法。8.数据库恢复（2学时）（1）知识点一： 事务（2）知识点二：数据库恢复的实现教学基本要求：牢固掌握事务的基本概念和事务的ACID性质，要掌握数据库故障恢复的策

7、略和方法，数据库恢复的基本原理是数据备份，数据库的事务管理策略（不仅有数据库恢复策略，还有并发控制策略）和DBMS缓冲区管理策略、事务一致性级别密切相关。9.并发控制 （6学时）（1）知识点一：封锁协议（2）知识点二：活锁和死锁（3）知识点三：两段锁协议教学基本要求：并发控制机制用于协调并发用户的并发操作以保证并发事务的隔离性和一致性，要求掌握并发控制的基本概念和实现技术，包括封锁技术、封锁协议、活锁和死锁的概念、并发调度的可串行性、冲突可串行化调度。（二）课程的重点、难点及解决办法重点：规范化理论范式，能够判断几个范式的标准，低范式分解成高阶范式的方法。SQL语言。要求熟练正确的使用SQL完

8、成对数据库的查询、插入、删除、更新操作。在使用具体的SQL时，要能够与关系代数、关系演算等语言进行比较，了解它们各自的特点。难点：（1）理论：并发控制。封锁协议与数据一致性的关系；并发调度的可串行性概念。两段锁协议与串行性的关系、与死锁的关系。具有意向锁的多粒度封锁方法的封锁过程。（2）应用：SQL语句的嵌套查询、子查询的应用方法。解决办法：通过对实例的学习和习题的练习来正确理解和掌握基本概念，多讲解习题，并与上机实验相结合。三、实验实践环节及基本要求1实验实践教学环节在本课程中的作用及要求（实验教学大纲单独编写）。作用：帮助学生掌握SQL语言使用方法，并能开发简单的应用系统。要求：独立完成实

9、验，切实掌握数据库软件的操作方法，并撰写实验报告。2实验项目(具体要求见实验教学大纲)实验一：SQL语言使用（4学时）实验二：小型数据库系统设计（4学时）注：实验教学大纲的编写务必保证与本部分内容的一致性。四、本课程与其它课程的联系与分工先修课程：数据结构，必须具备数据管理的基本知识才可进行数据库的学习。高级程序设计语言（C、VC、JAVA、VB等），能够使用高级语言操纵数据库。后续课程：系统分析与设计，统一建模语言（UML）等，通常系统分析与设计必须考虑到数据库的应用环境。五、对学生能力培养的要求通过课程学习，使学生在掌握数据管理基本原理的基础上，具有使用常用数据库软件，例如小型数据库系统A

10、CCESS、大型数据库系统SQL SERVER或My SQL等，进行小型应用系统开发的能力。 六、课程学时分配总学时48，其中讲课40学时，上机8学时。课程主要内容和学时分配见课程学时分配表。课程学时分配表教学环节时数课程内容讲课上机实验习题及讨论小计1.数据库概论442.关系模型663.SQL语言及应用技术64104.数据库安全性和完整性445.关系数据库理论666.数据库设计4487.关系系统及其查询优化228.数据库恢复229.并发控制 66总 计40848七、建议教材和教学参考书目1教材 王珊，数据库系统概论（第五版），高等教育出版社，2014年2主要参考书1 郭胜、王志、丁忠俊. 数据库系统原理及应用（第2版）M. 北京: 清华大学出版社,2016 2 蒋秀英、迟庆云、吕加国. 数据库技术实训教程（第2版）以SQL Ser