教案模板-数据库原理

1、教案模板-数据库原理计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 1 页 课 程 教 案学 期 2010,2011 第 1 学期课程名称数据库原理授课对象计算机06学 时 数 56 学时教学大纲数据库原理教学大纲,2003, 教材名称数据库系统概论高等教育出版社参考教材数据库系统概念, 第四版 , 杨冬青数据库系统教程, 第二版 ,. 施伯乐数据库系统全书.Hector 主讲教师计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 2 页课程教学总体设计通过本课程的学习使学生了解数据库系统的基本概念掌握数据库的相关理 论和设计方法了解数据库系统的安全措施了解数据库技术的最新发展。具体要求:1、了解数据管理技术

2、发展的过程掌握数据库系统的基本概念，数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统等, 、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语言的使用技术。3、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系统的设计。4、了解数据库系统的保护措施数据库的恢复、并发控制、完整性和安全性。8 15 第七章 数据库设计6 3 28 15 第七章 数据库设计6 3 24 关系的完整性5、了解数据库发展的新技术。教学方法:1（启发式教学为培养学生逻辑思维和创新能力在教学过程中教师遵循启发式教学原则 通过各种教学方式和手段激发学生的学习欲望积极投入到学习活动中积

3、极思维 发现问题提出问题并逐步解决问题。2（ 实例教学在教学中多使用实例以增强学生的理解和分析的能力。在教学过程中要避免 简单的语法讲解安排具有实际应用意义的示例进行示范讲解。3（项目分析式教学为培养学生综合应用知识的能力通过对完整的项目的系统 分析掌握综合运用所学知识的能力从而真正提高数据库应用系统建立的能力。计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 3 页理论授课计划授 需作作业周课 要业估计别 顺授 课 章 节 及 内 容 摘 要 时数时间序 间 量 1 1 第一章 绪论 4数据库系统概述数据模型2 数据库系统结构数据库系统的组成数据库技术的研究领域2 3 第二章 关系数据库6 4 2关

4、系模型概述关系数据结构及形式化定义关系代数3 5 关系演算习题第三章 关系数据库标准语言SQL 6 5 26 SQL 概述数据定义语句4 7 数据查询语句数据更新语句视图语句数据控制语句8 习题课5 9 第四章 数据库安全性4 3 1计算机安全性概论数据库安全性10 DAC/MAC空制审计及数据加密6 11 第五章 数据库完整性2 3 1数据库完整性约束条件完整性控制第六章 关系数据理论6 3 212 关系数据库的模式设计理论函数依赖及范式7 13 2NF 、 3NF、 BCNF多值依赖与4NF计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 4 页14 习题课1 课程介绍数据库设计概述需求分析概念结

5、构设计逻辑结构设计9 17 物理结构设计数据库的实施与维护第八章 数据库编程6 5 1嵌入式 SQL 10 19 存储过程ODB诉程通过嵌入式SQL访问数据库第九章 关系查询处理和查询优化4 3 1 11 21 关系数据库系统的查询处理关系数据库的查询优化代数优化第十章 数据库恢复技术6 2 1 12 23 事务的基本概念数据库的恢复概述故障的种类恢复的实现技术恢复的策略13 25 具有检查点的恢复技术数据镜像第十一章并发控制4 4 2并发控制概述封锁封锁协议活锁与死锁14 27 并发调度的可串性两段锁协议封锁的粒度28 第十一章数据库新技术2数据库技术新发展数据库管理系统分布式数据库系统计算

6、机科学与技术学院- 数据库原理教案第 5 页编号 001章第一章绪论 (1) 节基本1、课程介绍包括课程的主要内容、考核方式等内容内2、数据库系统概述容 3、 数据库基本概念教1、让学生熟悉课程的总体结构了解课程的考核要求学2、掌握数据库系统的基本概念目 3、了解数据管理技术的产生和发展标重重点: 数据库系统的基本概念点难点: 数据库系统的基本概念难点作业教 学 组 织 教学记录通过运行一个汽车维修管理系统来说明该课程的教学。介绍本课程的主要内容、考核方式、章节结构等内容。2 数据库基本概念,1, 数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统, ,2, 介绍数据管理技术的产生和发展包括：人工管理阶

7、段、文件系统阶段、数据库系统阶段, ,3, 数据库系统的特点,3 小结本次课程的主要内容难点与重点课后预习内容计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 6 页编号 002章第一章绪论 (2) 节基1、数据模型本2、数据库系统结构内3、数据库系统的组成容4 、数据库技术得研究领域教1、掌握数据库系统得内部结构。学2、理解三级模式两级映象和数据独立性之间得联系。目3、 了解数据库系统得组成要素特别是 DBA勺重要性。 标4、 了解数据库技术的研究领域及最 新动态。重重点：概念模型三级模式点难点：概念模型逻辑独立性物理独立性 难作建立一个常见管理系统的E-R 模型业教 学 组 织 教学记录课堂提问主

8、要对前一讲已学知识的抽查回顾。数据模型,1, 概念模型概念模型的作用，具体介绍E-R模型。举例：教学管理系统E-R模型。,2, 结构数据模型3. 详细介绍三级数据库系统的各个组成层次模型网状模型关系模型以及三种数据库的优缺点模式的概念以及两级映象是如何保证数据的独立性的。4.部分。介绍数据库技术的研究领域和最新动态。对本节以及本章内容进行小结。计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 7 页编号 003 章第二章关系数据库(1)节基1、关系模型概述本2、关系数据结构及形式化定义内3、关系的完整性容章第二章关系数据库( ) 节章第二章关系数据库( ) 节章第二章关系数据库( ) 节基 1、 关系

9、数据模型中的关系操作。教掌握关系模型的三个组成部分及各部分所包括的主要内容, 牢固掌握关系数据结构学及其定义, 关系的三类完整性约束的概念。为学习后面关系数据库系统打好基础 目标重重点: 关系数据模型的完整性约束。点难点: 参照完整性难点作 P74 4业教 学 组 织 教学记录教学内容关系模型的相关概念特性。关系模型的三个组成要素。关系数据结构及形式化定义关系操作提问 : 对数据可以进行哪些操作,关系的完整性重点讲述：实体完整性参照完整性。，举例并使用数据库软件演示，6.小结本计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 8 页编号 004算法。本 2、教 1、学 2、点八、传统的集合运算和专门的

10、关系运算。握常用关系运算的规则能用关系运算描述具体的查询操作。: 几种常用关系代数的运算规则。点八、3、关系操作的实现算法。3、 了解实现关系操作的基本作 P97 5教 学 组 织 教学记录1 课堂提问数据模型的组成要素有哪些,2 课堂教学,1,关系代数相关概念特性。,2,实几种常用的关系代数的运算规则。,3,举例使用关系代数表达数据查询。,4,列举常见的关系运算的实现算法同学生一起探讨给出部分算法学生完善3 小结本讲计算机科学与技术学院- 数据库原理教案编号 005本 1、 元组关系演算内 2、 域关系演算容教1、了解关系演算的基本概念常用关系演算语言。学2、掌握元组关系演算的规则目 3、掌

11、握域关系演算的规则标 4 、能用关系演算描述具体的查询操作。重重难点: 关系演算描述具体的查询操作。点难点作无业教 学 组 织 教学记录1、关系演算的基本概念常用关系演算语言。 TOC o 1-5 h z 提出问题为什么用关系演算,2、元组关系演算的规则,元组关系演算描述具体的查询操作。举例说明3 、 域关系演算的规则,用域关系演算描述具体的查询操作。课堂练习。由于该内容比较抽象通过课堂练习和讲解使学生更好的理解。计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 10 页编号 006章第三章关系数据库标准语言SQL(1) 节基1、SQL语言概述本2、SQL数据定义语句。内容教1、了解SQLB标准化过程

12、SQL的特性及强大功能。学2、掌握SQ做据定义的语法及语句。目3、能灵活应用SQ做据定义语句创建、撤销数据库对象。标重重点:create 语句的使用。点难点: 各种约束的定义。难点作 P127 3业教 学 组 织 教学记录SQL 基础知识SQLX 础SQL的数据定义,1,SQL 模式 , 基本表、视图、索引, 的创建和撤消。要求学生熟练正确的使用SQL完成定义操作。并了解为什么要使用 SQL,2,主码外码各种约束如何用 SQL实现主码:PRIAMRY KEY外码:FOREIGN KEY约束 :CHECK重点举例，性别电子邮彳电话号码，3在SQL server 2000的查询分析器中检验并运行

13、SQL句。简单介绍查询分析器的使用计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 11 页编号 007章第三章关系数据库标准语言SQL(2) 节基 1、 SQL 查询语句本 2、 视图内容教1、掌握SQLS询语句语法学 2、了解视图的相关概念。目标重重点:SQL 各种查询语句的使用点难点: 相关子查询难点作 P127 5 并补充作业业教 学 组 织 教学记录一 课堂提问回顾上节课内容二 课堂内容1 SQL查询语句的语法,大量举例,单表查询: 查询数据来源于一张表多表查询: 查询数据来源于多张表。,1, SELECT 子句、*AS+-*,乘，/,2, FROM 子句,3, WHERE 子句Betwee

14、n andLike,4, 聚合函数, 重点 ,cout() ,sum(), count(*),avg(),max(),min() 2多表查询, 难点 ,常见的多表查询嵌套子查询连接查询相关子查询3视图视图概念语法说明对视图进行查询和更新操作时的限制等。三 课堂练习。通过大量练习使学生熟练掌握查询语句。并补充课猴作业。计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 12 页编号 008章第三章关系数据库标准语言SQL(3) 节基1、SQL数据控制语句。本 2、习题课内容教1、掌握SQL据控制语句学2、通过讲解习题巩固所学并纠正错误。目重重难点SQL数据控制语句点难点作无业教 学 组 织 教学记录数据安

15、全的意义SQL控制语句语法使用大量实例说明SQLE制语句的使用。讲解习题重点指出同学们常犯的错误。对所讲习题进行归纳总结进一步巩固所学增强同学们的实践动手能力。计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 13 页编号 009章第四章数据库安全性(1) 节基 1 介绍计算机以及信息安全技术标准的进展。本 2 数据库安全性问题和实现技术。内3 RDBMSS现数据库系统安全性的技术和方法容教掌握什么是数据库的安全性问题牢固掌握数据库管理系统实现数据库安全性控制的学常用方法和技术。目标重重点: 存取控制点难点: 存取控制难点作业教 学 组 织 教学记录计算机安全性概述。三类计算机系统安全性问题技术安全类

16、管理安全类政策法律类安全标准简介TCSECS准CC标准3 数据库安全性控制概述,1, 用户标识与鉴别,2, 存取控制使用SQL中的GRANTS句和REVOKE语句来实现数据库的实现自主存取控制功 能。使用SQL中CREATE ROLE旬创建角色用GRANTS句给角色授权。计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 14 页编号 010 章第四章数据库安全性(2)节基数据库安全控制本 ,3, 自主存取控制内 ,4, 授权容 ,5, 角色分配,6, 强制存取控制教 掌握什么是数据库的安全性问题牢固掌握数据库管理系统实现数据库安全性控制学的常用方法和技术。目标重重点：自主存取控制强制存取控制点难点：强

17、制存取控制，MAC,机制中确定主体能否存取客体的存取规则要理解 并掌握难存取规则为什么要这样规定。点作 P14 8 8业教 学 组 织 教学记录1 数据库安全控制,3, 自主存取控制,4, 授权,5, 角色分配,6, 强制存取控制视图机制在数据库安全保护中的作用。具体事例说明。操作SQL SERVER 2000演示数据库的安全性计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 15 页编号 011 章第五章数据库完整性节基 1 实体完整性、参照完整性和用户自己定义的完整性约束的定义机制、完整性检查机本制内2违背完整性约束条件时RDBM采取的预防措施。容 3 触发器的概念和在数据库完整性检查中的应用。教

18、掌握什么是数据库的完整性掌握用 SQL 语言定义关系模式的完整性约束条件。 学 目 标 重重点：牢固掌握DBM院整性控制机制的三个方面即完整性约束条件的定义、完整性点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难束条件。点难点:RDBM及口何实现完整性的策略即当操作违反完整性约束条件时RDBMS何进行处理以确保数据的正确与有效。作 P164 4 、 6业教 学 组 织 教学记录一 课堂教学内容1、 实体完整性、参照完整性和用户自己定义的完整性约束的定义机制、完整性检查机制。2、违背完整性约束条件时RDBM采取的预防措施重点讲解参照完整性检查和违约处理:拒绝级联设

19、置为空值以及如何在SQL SERVER设置这三种违约处理。3、 触发器的概念和在数据库完整性检查中的应用。详细举例说明：如何在SQL SERVE利用触发器实现多表之间的完整性检查。二 小结完整性机制违约处理触发器计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 16 页编号 012 TOC o 1-5 h z 章第六章关系数据理论(1) 节基1、关系数据库逻辑设计可能出现的问题本2、数据依赖的基本概念，包括函数依赖、平凡函数依赖、非平凡的函数依赖、部分内函数依赖、完全函数依赖、传递函数依赖的概念, 码、候选码、外码的概念和定义, 容 多值依赖的概念,教关系数据理论既是关系数据库的重要理论基础也是数据库

20、逻辑设计的理论指南和有力学工具。要掌握规范化理论和优化数据库模式设计的方法。目标重重点 : 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。 点难点 : 各种函数依赖的判定。码的判定。难点作补充作业3 多值依赖3 多值依赖5 课堂作业教 学 组 织 教学记录数据库设计的问题通过为职工的工资信息设计关系模式引出数据库设计的问题。提问1:数据库设计存在的问题。,1, 插入问题,2, 删除问题,3, 冗余问题。提问 2: 如何解决问题。2 函数依赖通过举例说明概念,1, 定义,2, 平凡的函数依赖,3, 部分函数依赖提问3: 找出示例中的部分函数依赖提问4: 找出示例中的传递函数

21、依赖3码,1, 侯选码,2, 主码,3, 主属性提问 5: 找出示例中的主码。4 数据依赖的公理系统* 应用公理系统找主码。计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 17 页编号 013章第六章关系数据理论(2) 节基范式的概念、1NR 2NR 3NR BCNF 4NF的概念和判定方法 本内容教关系数据理论既是关系数据库的重要理论基础也是数据库逻辑设计的理论指南和有力学工具。要掌握规范化理论和优化数据库模式设计的方法。目标重重点: 各种范式的概念。点难点: 范式的判定。难点作补充作业业教 学 组 织 教学记录什么是范式范式,1, 1NF,2, 2NF,3, 3NF,4, BCNF提出问题1:

22、消除非主属性对码的部分和传递函数依赖后是否还存在冗余,通过举例：任课,教师课程参考书,说明到达BCNF0然存在问题。产生的原因是不良的多值依赖。4NF:消除4 课堂练习判断各类范式计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 18 页编号 014章第六章关系数据理论(3) 节基总结和习题课本内容教关系数据理论既是关系数据库的重要理论基础也是数据库逻辑设计的理论指南和有学力工具。要掌握规范化理论和优化数据库模式设计的方法。目标重重点: 模式分解算法。点难点: 范式的判定。难点作 P196 10业教 学 组 织 教学记录1 总结函数依赖多值依赖范式*2 模式分解如何提高范式级别, 分解模式分解的原则:

23、 无损连接性、函数依赖保持性模式分解算法.3 习题讲解,1, 判断码,2, 判断各类范式,3, 分解模式由于本章教学内容比较抽象大量的习题练习和讲解是必要的。计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 19 页编号 015 016 017 章第七章数据库设计(1)(2)(3) 节基1数据库设计的特点本 2 数据库设计的基本步骤内 3 数据库设计各个阶段的设计目标、具体内容和方法。容教 了解数据库设计的重要性和数据库设计在信息系统开发和建设中的核心地位。掌握学数据库设计方法和步骤使学生具有设计数据库模式以及开发数据库应 用系统的基本目能力能在实际工作中运用这些知识、技术和方法设计符合应用 需求的数

24、据库及其标应用系统。重重点 : 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。特别是数据库点概念结构的设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。牢固难掌握用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。点 难点：技术上的难点是E-R图的设计和数据模型的优化包括对现实世界进行抽象的能力提取实体、属性、实体型之间的联系正确划分实体与属性的能力作课程大作业 业 教 学 组 织 教学记录 提出问题: 数据库设计的规范如何, 和软件工程有和关系,数据库设计的特点数据库设计的基本步骤 需求分析 概念设计:逻辑设计:物理设计 数据库实施 运行和维护

25、3 数据库设计各个阶段的设计目标、具体内容和方法。 重点介绍概念设计：重点实体、属性、实体型之间的联系正确划分实体与属性的能力。逻辑设计: 重点 :E-R 图向关系模型的转换物理设计: 物理设计包含的内容。 TOC o 1-5 h z 4 课程大作业, 锻炼学生分析能力、实际应用能力,在某个RDBMS品上选择合适的应用系统开发工具为某个部门或单位开发一个数据库应用系统。通过实践掌握本章介绍的数据库设计方法同时培养团队合作精神。要求56位同学组成一个开发小组每位同学承担不同角色 ，例如：项目管 理员、DBA系统分析员、系统设计员、系统开发员、系统测试员，。计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第

26、 20 页编号 018章第八章数据库设计编程(1) 节基嵌入式SQL游标的概念,本 内 容教了解SQW程技术可以有效克服SQL实现复杂应用方面的不足提高应用系统和学RDBMSO的互操作性。掌握嵌入SQL中游标的概念和使用方法目标重重点：了解嵌入式SQL的使用原因、掌握嵌入SQL中游标的概念和使用方法。点难点：掌握嵌入SQL中游标的概念和使用方法。难点作无业教 学 组 织 教学记录嵌入式 SQL嵌入式SQL的处理过程SQL 通信区主变量游标的概念提出问题: 为什么使用游标,使用游标的语句DECLAREOPENFETCHCLOSE在 C 中嵌入游标举例说明。不用游标的SQL语句计算机科学与技术学院

27、- 数据库原理教案第 21 页编号 019章第八章数据库设计编程,2, 节基SQL的过程化扩展PL/SQL和存储过程；本内容教了解SQW程技术可以有效克服SQL实现复杂应用方面的不足提高应用系统和学RDBMS的互操作性。掌握嵌入SQL中游标的概念和使用方法目标重重点: 存储过程的建立点难点: 存储过程的建立难点作无业教 学 组 织 教学记录1 存储过程提出问题: 什么是存储过程,存储过程的作用2存储过程的建立，SQL SERVERS式，,1, 变量定义,2, 常用全局变量,3, 存储过程格式有参数 无参数,4, 调用存储过程以图书管理系统为例举例说明存储过程的使用计算机科学与技术学院- 数据库

28、原理教案第 22 页编号 020章第八章数据库设计编程(3) 节基使用ODB段计开发数据库应用程序的方法。本内教了解SQL程技术可以有效克服SQL实现复杂应用方面的不足提高应用系统和学RDBMS的互操作性。掌握嵌入SQL中游标的概念和使用方法目标重重点:ODBCJ问数据库的过程点难点:ODBCJ问数据库的过程难点作补充作业业教 学 组 织 教学记录ODBC API 基础句柄及其属性ODBC 3.0中句柄分类:环境句柄连接句柄语句句柄描述符句柄ODBC勺工作流程举例说明: 讲解程序源码代码4补充简介JDBC程、OLED编程计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 23 页编号 021 022 章

29、第九章关系查询处理和查询优化节基1 RDBMS勺查询处理步骤本 2 查询优化的基本概念内 3 代数优化, 物理优化容教 本章的目的是希望学生了解 RDBM密询处理的基本步骤查询优化的概 念、基本方法学和技术为数据库应用开发中利用查询优化技术提高查询效率和系 统性能打下基础。目标重重点 : 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。能够点把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。掌握物理难优化的基本方法。点难点：能写出适合RDBMSI动优化的SQL语句作无业教 学 组 织 教学记录 TOC o 1-5 h z 提出问题: 为什么要查询优化,通过实例讲

30、解关系数据库查询优化的重要性和可能性。DBMS勺查询处理步骤即查询分析、查询检查、查询优化和查询执行,查询优化的基本概念查询优化包括代数优化和物理优化,代数优化是指关系代数表达式的优化,物理优化则是指存取路径和底层操作算法的选择所以先讲解实现查询操作的 主要算法主要是选择操作和连接操作的主要算法思想然后讲解关系代数表达式等价变换规则关系代数表达式的优化物理优化方法，基于启发式规则的存取路径选择优化操作算法的执行代价估算方法基于代价的优化方法，。计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 24 页编号 023章第十章数据库恢复技术(1) 节基1事务的基本概念和事务的 ACID性质。本 2 数据库恢

31、复概述内容教 掌握事务的基本概念和事务的 ACID性质。了解数据库恢复技术的重要性。学目标重重点：事务的基本概念和事务的 ACID性点难点：利用SQL建立事务难点作无业教 学 组 织 教学记录1事务的基本概念和事务的 ACID性事务处理技术主要包括数据库恢复技术和并发控制技术。因为事务是数据库恢复和并发控制的基本单位所以首先讲解事务的基本概念和事务的ACID性质。举例 : 用事务实现银行转帐业务。让学生用事务完成其他业务。2 数据库恢复概述故障是不可避免的。举例说明数据库运行中可能发生的故障类型计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 25 页编号 024 025 章第十章数据库恢复技术(2)

32、(3) 节基 1 数据库运行中可能发生的故障类型本 2 数据转储和登录日志文件。内 3 针对事务故障、系统故障和介质故障等不同故障的恢复策略和恢复方法。容 4 具有检查点的恢复技术。数据库镜像功能。教关系数据理论既是关系数据库的重要理论基础也是数据库逻辑设计的理论指南和有力学工具。要掌握规范化理论和优化数据库模式设计的方法。目标重重点 : 掌握数据库故障恢复的策略和方法。数据库恢复的基本原理是数据备份。点难点：掌握日志文件的使用系统故障、介质故障的恢复方法够根据这些机制正确难制定系统的恢复策略以保证数据库系统7*24小时正确运行。点作 P 290 9 、 10业教 学 组 织 教学记录数据库运

33、行中的故障类型事务故障、系统故障、介质故障、计算机病毒。数据库恢复中最经常使用的技术数据转储和登录日志文件。数据转储的概念和具体操作日志文件的内容及作用登记日志文件所要遵循的原则详细讲解对不同故障的恢复方法针对事务故障、系统故障和介质故障等不同故障的恢复策略和恢复方法。4 具有检查点的恢复技术通过提出文提: 回答为什么要用检查点。有检查点后的恢复方法5 数据库镜像功能使用数据库镜像与备份相比的好处如何实现数据库镜像。计算机科学与技术学院- 数据库原理教案第 26 页编号 026 027 章第十一章并发控制(1)(2)节基1数据库并发控制的基本概念和实现技术。本2并发调度的可串行性、冲突可串行化