“数据库技术及应用”课程学习指南

数据库技术及应用”学习指南根据本课程设置的教学目标，学生的特点以及学生需求，我们为学生搭建了三位一体的数据库技术及应用的“教学”与“学习”的信息化学习环境，提供了课堂教学、网络教学以及实践教学三个学习空间，向学生提供知识获取的多种途径。如下图所示：课堂教学由主讲教师讲授数据库基础理论和相关技术，在课堂教学中，主讲教师讲授数据库相关知识，并通过与学生互动，进行与课堂教学相对应的课堂讨论，在知识讲授的过程中，在讨论中使学生对当堂知识有一个消化理解的过程。实践教学时对课堂教学所学知识的实践检验和对基础理论的消化理解，在实践教学中，由实践教师向学生提供命题实验和自主实验两种方式进行实践教学学习，命题实践中，教师给出实践命题，学生选取命题之一，并按照要求完成实践过程，教师查看实践报告后给出评定，在自主实践中，学生提出实践主题，教师进行审核通过后，学生进行实践，并在实践后提交实践报告。网络教学平台是课堂教学和实践教学的延展，学生可利用网络教学平台，预习课堂讲授的内容，以及对课堂讲授进行巩固，对相关教学内容进行进一步的拓展学习。在网络教学中，通过数据库技术及应用学习平台、自动答疑系统、考试系统，学生可以选择作业、自测、答疑和讨论四种方式的其中之一或多种组合，自主进行课前预习和课后复习，阶段性实验以及优秀案例的学习，以此来消化课堂教学及实践教学过程中产生的疑问，进行知识学习程度的检验。课堂數据粛技术及应用课堂數据粛技术及应用每个教学单元的单元导学在下面将给出详细介绍。教学单元1：绪论重点难点：重点：掌握数据库最常用的术语和基本概念，了解数据处理技术的产生和发展。掌握常用数据模型、数据库和数据库管理系统的概念，了解数据库系统及组成，了解数据库系统的三级模式结构，掌握数据库的二级映像功能和数据独立性。难点：数据库系统相关概念的认知，从广义而言理解相互间的逻辑关系，建构起一个初步的数据库系统逻辑“架构”。学习提示对于这一部分中集中讲授的数据库领域的相关概念和数据库特点，在学习中会有概念多、理念性强又抽象的困难，学生可以结合存在于实际生活中的数据库技术的发展，通过教师讲授的数据库技术的发生和发展以及发展过程中的应用案例，逐步进入“数据库领域”，在学习过程中，学生要清楚，对于本部分概念的理解和掌握是伴随着一学期的学习过程中的，不能一蹴而就，应采取逐渐理解，逐步深化的方式。同时，学生在学习该部分内容时，要建立有关数据库系统的架构，而其中的概念，学生要清楚，需要在以后的学习中不断充实。具体的教学内容：基本概念信息数据数据库数据库管理系统数据库系统数据处理人工管理阶段文件系统管理阶段数据库系统阶段高级数据库系统阶段1.3数据库系统体系结构数据库系统组成教学单元2：关系数据库重点难点：重点：了解什么是数据描述，掌握概念模型、关系模型的基本概念，掌握关系模型的数据结构，关系操作和关系的完整性，关系数据库及特点。了解关系模式的冗余和异常问题，掌握关系数据规范化理论；掌握函数依赖的定义；掌握关系规范化原则；了解无损分解的定义、性质、保持依赖集的分解方法。了解关系运算和集合运算的定义，掌握关系代数运算规则。难点：有关概念模型、关系模型的概念理解。学习提示在数据模型学习过程中，学生需要对常用的数据模型和定义、特性理解清楚，然后通过比较几种常用的数据模型的特性，了解模型间的“趋同”和“差异”，学生要在学习关系模型时，可以通过对关系模型和其他数据模型的对比，以此加深对关系模型的认知度。能够用关系规范化理论分析的优化关系模式。在学习关系代数时，学生最好结合具体的实例应用，着重去理解每种运算所表达的语义，要学会利用算法进行对问题的求解，同时对于问题的思考要宽泛、并要有意义，在了解算法的同时，要学会如何应用。学生要明确，对于关系运算的学习是SQL语句实现的数学基础，将为引导后面的学习；学生在这部分再提及关系模式的概念，要与关系操作和关系代数结合起来讲，在学习过程中建立起数据库系统的数据处理不是“空洞”的，而是有数学理论支撑的理念。具体的教学内容：数据描述概念模型概念模型相关术语实体-联系类型实体-联系图关系模型数据模型组成关系模型相关术语关系的操作关系的完整性关系数据库概述关系规范化冗余与异常函数依赖规范化原则2.4.4模式分解关系代数2.5.1并运算2.5.2差运算2.5.3交运算笛卡尔积运算2.5.5投影2.5.6选择2.5.7连接2.5.8除教学单元3：SQL语言重点难点：重点：关系数据库标准语言SQL,SQL功能及语法格式，数据定义、删除和修改SQL语言的应用，数据操纵、各种查询操作SQL语言的应用。难点：SQL语言查询的应用。学习提示学习本部分内容时，学生首先要学习SQL语言特性，以及SQL语言能够完成哪些操作；可从简单到复杂，从单项子句到嵌套复合句法；学生可根据一个较中型的数据库实例进行具体操作命令的学习，对例子的学习中，应该包括对所有命令的学习；另外也可结合SQL语言与关系代数的对应关系，掌握用SQL语言实现各种查询操作实现方法。具体的教学内容：SQL概述SQL语言的特点SQL语言的功能数据定义模式及表的定义修改表结构删除表数据操纵插入数据更新数据删除数据数据查询SELECT语句简单查询连接查询嵌套查询教学单元4：索引重点难点：重点：了解什么是索引，掌握索引分类，掌握创建及维护索引的方法，以及索引的应用。难点：索引的应用。学习提示学习本部分内容时，学生首先要了解什么是索引，掌握索引分类，以及创建及维护索引的方法；学生可根据一个数据库实例进行具体操作命令的学习，对例子的学习中，应该包括对所有命令的学习，学习创建索引、查看索引和删除索引方法，掌握索引应用。具体的教学内容：索引概述什么是索引4.1.2索引分类4.2创建及维护索引4.2.1创建索引4.2.2查看索引4.2.3删除索引索引应用教学单元5：视图重点难点：重点：了解什么是视图，了解视图的特性及作用，掌握创建及维护视图的方法，以及视图的应用。难点：对视图的定义理解、视图应用。学习提示学习本部分内容时，学生首先要了解什么是视图，掌握视图的特性，以及创建及维护视图的方法；在学习SQL语言创建视图的部分时，不仅仅要学会视图的创建，更要在同时了解视图作用及应用实例。具体的教学内容：视图概述什么是视图视图的特性5.2定义及维护视图5.2.1创建视图5.2.2更新视图5.2.3删除视图教学单元6：存储过程与触发器重点难点：重点：了解什么是存储过程，掌握创建及维护存储过程的方法，以及存储过程的应用。了解什么是触发器，掌握创建及维护触发器的方法，以及触发器的应用。难点：存储过程的应用，触发器的应用。学习提示存储过程是数据库中的一个重要概念，在学习过程中学生需要了解到存储过程能够快速执行SQL语句，极大的改进了SQL语句的性能，学习过程中学生需要不断的通过教师举例及解决现实存在的问题来了解存储过程的重要性，便捷性，并通过实际操作掌握其SQL语句的编写语法，在创建存储过程时，学生要积极动手写SQL语句。在学习触发器时，学生首先要弄清楚，何为触发器，触发器是如何实现的对业务规则的验证，执行对数据级联修改，跟踪每条记录的更改，学生根据教师提供的课件例子，了解并掌握触发器从创建到应用的SQL语句和过程。具体的教学内容：存储过程存储过程概述创建存储过程修改存储过程删除存储过程存储过程应用触发器触发器概述创建触发器修改触发器删除触发器教学单元7：数据库设计重点难点：重点：了解数据库设计的重要性，了解数据库设计在信息系统开发和建设中的核心地位。掌握数据库设计的一般方法和步骤，能运用相关知识、技术和方法，规划设计应用系统，撰写符合应用的需求报告，在掌握数据库设计方法和步骤基础上，掌握数据库建模方法，掌握设计概念模型、逻辑模型和物理模型的方法。难点：需求报告的撰写，实际问题的E/R图，关系模型优化。学习提示在该部分的课堂学习中，学生通过教师讲解一个或多个实际的案例，了解如何在考虑了案例业务背景、应用环境的基础上，设计（整理）好用户详细的应用需求，并在教师的指导下进行实践教学，选择某一应用案例，进行对该应用案案例的业务背景的调查，按照课堂教学中所学知识及教师的指导，完成数据库设计需求分析报告。学生在进行数据库建模的学习，学生要熟悉概念模型、逻辑模型等数据库建模的相关预备知识，后通过教师指导，运用学到的知识抽象出E-R图，并设计出概念模型，根据概念模型，得到逻辑模型，其后得到物理模型，在这个过程中，学生要掌握各个模型之间的联系以及模型的表示和设计方法。具体的教学内容：数据库设计概述什么是数据库设计数据库设计预备技术和知识数据库设计重要性数据库设计方法和策略数据库设计步骤阶段工作和目标数据库规划需求分析需求分析的任务需求调查的内容需求调查方式需求调查策略需求分析整理需求分析评审7.4.7需求分析过程概括7.5概念模型设计7.5.1预备知识7.5.2设计方法7.5.3设计策略7.5.4设计步骤7.5.5概念模型设计过程概括7.6逻辑模型设计7.6.1预备知识7.6.2表示方法7.6.3设计方法7.6.4设计步骤E-R图向关系模型的转换7.6.6逻辑结构的优化7.6.7逻辑结构设计的过程概括7.7物理模型设计7.7.1表的构成表结构的定义7.7.3设计方法7.7.4设计步骤关系模型与物理模型的转换7.7.6物理模型设计注意问题7.7.7物理模型的评价7.7.8物理结构设计的过程概括7.8数据库实施7.9数据库使用与维护教学单元8：数据库安全管理重点难点：重点：了解数据库安全性的重要性，掌握数据库安全性控制方法，了解数据库的安全性措施。难点：安全性控制方法。学习提示通过教师对计算机系统存在的安全性问题的举例，学生需要意识到安全性对于数据库系统的重要性，并在后续学习中，通过实际操作掌握数据库安全性控制的方法，包括用户标识和鉴别、存取控制等数据库安全的方法，通过多个实例的学习，学生要积极的对权限、授权、收权、角色、主体、客体的概念进行深入的理解。具体的教学内容：数据库的安全机制8.1.1常见安全性问题8.1.2数据库的安全性级别8.2数据库安全控制8.2.1用户标识与鉴别8.2.2视图机制8.2.3审计8.2.4数据加密8.3用户权限管理8.3.1用户权限服务器角色数据库角色教学单元9：数据恢复与共享重点难点：重点：掌握事务的基本概念、特性，掌握数据库故障种类，了解数据库恢复的实现技术和具体的恢复策略，了解为什么要进行并发控制，掌握基本的并发控制技术封锁的含义和解决办法，了解并发调度的可串行性是并发调度合理性的衡量准则。难点：封锁的含义、日志文件、恢复技术。学习提示学生首先要了解到事务是数据库中非常重要的概念，学生在了解了事务的概念后，继续了解事务的ACID属性，明确在该部分的学习中，封锁的含义、日志文件和恢复的实现技术是这一部分的学习中的难点，要进行反复的学习以巩固知识，并要详细学习日志的作用以及不同故障产生的原因和恢复方法，以备日后所需。这部分的学习可从数据不一致性问题的产生开始，学生在思考这一问题的同时，进行并发控制、封锁和调度等概念的学习，学生在进行了思考后，听取教师对数据不一致性问题的解决方法和步骤，将会更深刻的掌握并发控制的重要性。具体的教学内容：事务处理事务事务特性事务的处理过程恢复技术故障及恢复事务故障系统故障介质故障9.3.4故障处理并发控制9.5封锁封锁的定义封锁的基本类型锁的相容性锁的应用死锁和活锁并发调度的可串行性教学单元10：应用系统开发重点难点：重点：了解数据库应用系统开发的一般方法了解系统分析、系统设计、系统实施和系统维护几个不同的阶段应完成的任务。掌握数据库应用系统主要功能模块的主要元素及设计方法。难点：数据库的设计，功能模块元素间的关系。学习提示在进行系统数据库开发的学习过程中，学生首先要明确系统的总需求目标至关重要，因此不能对忽略该部分的详细分析，这一部分中，学生要对教师给出的案例，如“英才大学信息管理系统”，进行详细深入的学习，加深对数据库应用系统开发方法的理解和掌握。具体的教学内容：10.1应用系统开发环境应用系统开发的主要阶段10.2.1系统分析阶段任务10.2.2系统设计阶段任务10.2.3系统实施阶段任务10.2.4系统维护阶段任务数据库设计创建数据库10.5主要功能模块设计启动窗口的设计登录窗口的设计主窗口的设计10.5.4数据输入窗口的设计10.5.5数据管理窗口的设计10.5.6数据查询窗口的设计10.6系统菜单的设计10.7系统的运行和维护系统的试运行10.7.2系统的维护教学单元11：实验教学一Access操作及开发环境重点难点：重点：了解ACCESS集成环境，掌握ACCESS数据库管理系统的基本操作，掌握ACCESS数据库对象的使用，掌握ACCESS窗体设计及基本编程，掌握ACCESS应用程序中核心模块开发的一般方法。难点：ACCESS应用程序中核心模块开发。学习提示在这部分学习时，要首先熟悉ACCESS集成环境，掌握ACCESS数据库管理系统的基本操作，掌握ACCESS数据库对象的特性，掌握ACCESS窗体设计及基本编程，要有一个明确需要解决的问题和解决方案，然后进入到开发实施工作。具体的教学内容：ACCESS集成环境ACCESS集成环境ACCESS集成环境性能数据库基本操作Access集成环境设置创建数据库11.2.3使用数据库退出Access11.3常用数据库对象应用11.3.1表的创建表中数据的维护创建表间关联创建查询11.4窗体设计及基本编程窗体