《数据库原理1》课程教学大纲

《数据库原理1》教学大纲一、课程基本信息课程名称数据库原理DatabasePrinciples课程编码CST211111025开课院部计算机科学与技术学院课程团队数据库学分2.5课内学时40讲授40实验0上机0实践0课外学时40适用专业计算机科学与技术授课语言中文先修课程程序设计（C/C++）、离散数学（2-1）、离散数学（2-2）课程简介（必修）《数据库原理》是一门理论与实践紧密结合、实用性强的，面向计算机科学与技术专业的专业基础课。数据库的理论和技术是计算机科学与技术的一个重要分支，在数据处理已成为计算机的主要用途的今天，其本身就具有重要的使用价值，同时也是信息处理系统、决策支持系统的基础。本课程以数据库应用系统的设计和开发为主线，选择关系模型、SQL、数据库安全性、数据库完整性、关系数据理论和数据库设计作为主要内容，讨论了数据库应用系统中数据库的设计原理和设计开发方法、关系查询处理及优化、数据库恢复、并发控制。本课程旨在继《程序设计(C/C++)》、《离散数学》等课程后，引导学生在应用级上再认识程序和算法，培养其数据思维、设计与开发系统的专业基本能力；引导学生从实际工程问题的数据需求出发，理解和掌握数据库的基本概念、基本原理及应用技术，包括数据库管理系统的构成、数据库系统的结构和关系代数、数据描述及结构化查询语言的结构、数据库安全性及完整性的保护方法和数据库设计所依据的理论基础，掌握数据库的设计、表达和应用系统的开发方法，具备利用数据库理论和技术解决实际业务中数据管理问题的基本知识、能力和素质；了解当前流行的数据库管理系统产品和数据库行业技术背景，使学生建立“技术强国”思想。"PrinciplesofDatabase"isaprofessionalbasiccourseforcomputerscienceandtechnologyspecialty,whichiscloselycombinedwiththeoryandpracticeandhasstrongpracticability.Thetheoryandtechnologyofdatabaseisanimportantbranchofcomputerscienceandtechnology.Today,whendataprocessinghasbecomethemainuseofcomputers,ititselfhasimportantusevalue,atthesametime,itisalsothefoundationofinformationprocessingsystemanddecisionsupportsystem.Thiscoursetakesthedesignanddevelopmentofdatabaseapplicationsystemasthemainline,andselectsrelationalmodel,SQL,databasesecurity,databaseintegrity,relationaldatatheoryanddatabasedesignasthemaincontents,thispaperdiscussesthedesignprincipleanddevelopmentmethodofdatabaseindatabaseapplicationsystem,relationalqueryprocessingandoptimization,databaserecoveryandconcurrencycontrol.Thiscourseaimstoguidestudentstore-understandprogramsandalgorithmsattheapplicationlevelandcultivatetheirdatathinkingaftercoursessuchas"programdesign(C/C)"and"discretemathematics,theprofessionalbasicabilityofdesigninganddevelopingsystems;Guidestudentstounderstandandmasterthebasicconcepts,principlesandapplicationtechnologiesofdatabasesfromthedatarequirementsofpracticalengineeringproblems,includingthecompositionofthedatabasemanagementsystem,thestructureandrelationalalgebraofthedatabasesystem,thestructureofthedatadescriptionandstructuredquerylanguage,theprotectionmethodofthedatabasesecurityandintegrity,andthetheoreticalbasisonwhichthedatabasedesignisbased,masterthedesignandexpressionofdatabaseandthedevelopmentmethodofapplicationsystem,andhavethebasicknowledge,abilityandqualitytosolvedatamanagementproblemsinactualbusinessbyusingdatabasetheoryandtechnology,understandthecurrentpopulardatabasemanagementsystemproductsanddatabaseindustrytechnologybackground,sothatstudentscanestablishtheideaof"technologicalpower".负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：理解数据库系统的基本概念、关系数据库的基本理论，对具体应用需求抽象并运用数据建模工具设计概念模型，为毕业要求指标点2.2的达成提供支持。是2M2目标2：掌握规范化理论，理解Armstrong公理和最小函数依赖集的概念，理解查询处理及优化思想，设计并优化关系数据模型，构建并评价物理模型，提高数据库应用系统的性能，为毕业要求指标点2.4的达成提供支持。是3M3目标3：理解结构化分析方法和概念模型的设计方法，能够针对具体问题进行基于关系数据库的应用系统总体设计，为毕业要求指标点3.1的达成提供支持。是4M4目标4：掌握数据的安全性保护和完整性检查，熟练使用一种数据库管理系统工具，通过运用关系数据库标准语言SQL与数据库进行交互操作，为毕业要求指标点5.1的达成提供支持。是5M5目标5：调动学生学习积极性，保障课程良好秩序（政治层面、课堂保障层面，非学生能力层面）否三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第一章第一章绪论本章重点难点：实体间联系、数据模型、数据库系统的结构、数据库系统的三级模式结构。////21.11.1数据库系统概述数据库，数据库管理系统，数据管理技术的发展及现状。M12讲授2自学31.21.2数据模型数据模型的三要素，层次模型，网状模型，关系模型，数据模型发展的现状简介。M12讲授2自学41.31.3数据库系统结构型和值的定义，三级模式结构，二级映像与数据独立性。M12讲授2作业5第二章第二章关系数据库本章重点难点：关系模型的数据完整性约束、关系代数运算。////62.12.1关系模型概述关系，关系的性质，关系模型的三要素。M10.5讲授0.5自学72.22.2关系数据结构及形式化定义关系模型的概念，形式化表示。M10.5讲授0.5自学82.32.3关系的完整性实体完整性，参照完整性，用户定义完整性。M11讲授1自学92.42.4关系代数选择，投影，连接，除运算，集合运算。M12讲授2作业10第三章第三章关系数据库标准语言SQL本章重点难点：SQL定义、查询、更新，视图定义。////113.13.1SQL概述SQL发展历史，SQL特点，SQL基本概念；通过SQL规范，强调一丝不苟的工匠精神和求真务实的科学精神的重要性。M40.5讲授0.5自学123.23.2数据定义创建表，创建模式，创建索引，删除表，修改表，删除索引，删除模式。M41.5讲授1.5作业133.33.3数据查询单表查询，连接查询，嵌套查询。M42讲授2作业143.43.4数据更新插入数据，删除数据，修改数据。M41讲授1作业153.53.5视图视图的作用，创建视图，更新视图，删除视图，视图查询。M42讲授2作业163.63.6T-SQLT-SQL概述，变量定义和使用，数据类型，T-SQL块，流程控制。M41讲授1作业17第四章第四章数据库完整性本章重点难点：完整性的实现和违约处理机制，触发器。////184.14.1完整性概述完整性概念，完整性实现机制，实体完整性、参照完整性及用户自定义的完整性实现和违约处理机制。M41讲授1作业194.24.2触发器触发器定义，触发器的隐性触发，触发器删除。M41讲授1作业20第五章第五章数据库安全性本章重点难点：数据库安全性控制机制。////215.15.1数据库安全性概述安全性定义，安全性保护机制概述，用户身份鉴别，审计，视图，数据加密。M41讲授1自学225.25.2存取控制自主存取控制，强制存取控制，权限，角色，授权，回收授权。M41讲授1作业23第六章第六章关系数据理论本章重点难点：函数依赖，无损连接，保持依赖，范式。////246.16.1问题的提出规范化的思想，规范化的过程，规范化的理论，函数依赖，码的定义。M21讲授1自学256.26.2规范化分析关系模式中存在的问题，1NF，2NF，3NF，BCNF，4NF。M21讲授1作业266.36.3数据依赖的公理系统Armstrong公理，导出规则，引理。M22讲授2作业276.46.4模式分解求闭包、候选码、最小函数依赖集并判定范式等级。M22讲授2作业28第七章第七章数据库设计本章重点难点：概念设计中ER模型设计方法，逻辑设计中ER模型向关系模型的转换方法。////297.17.1数据库设计概述数据库设计的步骤、内容、方法、任务和结果。M11讲授1自学307.27.2概念结构设计E-R模型，抽象方法，设计方法，集成，冲突。M1,M31.5讲授1.5自学317.37.3逻辑结构设计E-R模型向关系模型转换，模型优化，用户模式创建。M21.5讲授1.5作业327.47.4物理结构设计存储结构以及存取方法的选择，建立索引原则。M21讲授1自学337.57.5数据库的实施、运行与维护联调，数据入库，试运行，维护任务。M41讲授1作业34第八章第八章关系查询处理和优化本章重点难点：查询优化。////358.18.1查询处理查询处理四个步骤的任务。M20.5讲授0.5自学368.28.2查询优化连接操作符的实现方法，优化思想，优化示例，代数优化，物理优化。M21.5讲授1.5作业37第九章第九章数据库恢复本章重点难点：事务，故障的种类，数据库的恢复。////389.19.1数据库恢复概述事务定义，事务的四个基本特性,数据库恢复定义，故障种类。M10.5讲授0.5自学399.29.2恢复的实现技术恢复原理，转储，转储类型，日志格式，登记日志技术。M10.5讲授0.5自学409.39.3恢复策略事务故障恢复策略，系统故障恢复策略，介质故障恢复策略。M10.5讲授0.5自学419.49.4具有检查点的恢复技术检查点的引入，具有检查点的日志登记。M10.5讲授0.5作业42第十章第十章并发控制本章重点难点：并发控制，封锁协议。////4310.110.1并发控制概述数据不一致的类型和原因，丢失修改，读“脏”数据，不可重复读。M10.5讲授0.5自学4410.210.2封锁机制封锁定义，基本封锁类型，死锁与活锁，死锁与活锁的解决方法M10.5讲授0.5自学4510.310.3并发调度的可串行性可串行化调度，冲突操作，冲突性可串行化。M10.5讲授0.5自学4610.410.4两段锁协议封锁协议定义，两段锁协议内容。M10.5讲授0.5作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1课堂表现随机课堂提问，根据回答问题情况、课堂讨论以及课程平台讨论问题回答情况进行评分，成绩采用三级制。随堂提问人员未到，直接到C级。10%2平时测试1.实施3-4次随堂开卷测试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分，时间20分钟左右。2.平时测试是监测学生过程学习情况。通过学生自行完成课后作业是否掌握相关知识和能力的全面检验，引导学生及时复习讲授的内容(基本概念、基本方法、基本理论、基本技术)，深入理解相关的内容，锻炼运用所学知识表述、分析和解决工程问题的能力，通过对测试效果的评价，为毕业要求2、3、5达成度的评价提供支持。30%3平时作业参与评分的作业主要布置总结性、综合性的题目，根据作业完成质量、是否按时提交、是否独立完成，是否具有创新性进行评分，成绩采用五级制。10%4期末考试1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2.期末考试是对学生学习情况的全面检验。强调考核学生对数据库原理的基本概念、基本方法、基本理论和基本实践技能的掌握程度，考核学生运用理论和方法解决实际问题的能力，淡化记忆性的考查。考核内容主要以数据库基本概念理解、SQL操作、关系数据理论运用、数据库设计方法应用等为主。通过对规定的考试内容掌握的情况，特别是对实际问题分析、解决能力的考核，为毕业要求2、3、5达成度的评价提供支持。50%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1平时测试30%（见平时测试评分标准）2M1平时作业10%A-具有良好的自我学习、分析和解决问题的能力，诚实守信，能够按时提交作业，作业内容完整，正确性很高，是独立完成，具有创新性。 B-具有自我学习、分析和解决问题的能力，诚实守信，能够按时提交作业，作业内容完整，正确性高，是独立完成，具有一定的创新性。 C-具有一定的自我学习、分析和解决问题的能力，诚实守信，能够按时提交作业，作业内容完整，基本正确，独立完成。 D-能够按时提交作业，作业内容基本完整，基本正确，没有体现自身分析问题和解决问题的能力。E-不按时提交作业。3M1期末考试60%（见试卷评分标准）4M2平时测试30%（见平时测试评分标准）5M2平时作业10%A-具有良好的自我学习、分析和解决问题的能力，诚实守信，能够按时提交作业，作业内容完整，正确性很高，是独立完成，具有创新性。 B-具有自我学习、分析和解决问题的能力，诚实守信，能够按时提交作业，作业内容完整，正确性高，是独立完成，具有一定的创新性。 C-具有一定的自我学习、分析和解决问题的能力，诚实守信，能够按时提交作业，作业内容完整，基本正确，独立完成。 D-能够按时提交作业，作业内容基本完整，基本正确，没有体现自身分析问题和解决问题的能力。E-不按时提交作业。6M2期末考试60%（见试卷评分标准）7M3平时测试60%（见平时测试评分标准）8M3平时作业10%A-具有良好的自我学习、分析和解决问题的能力，诚实守信，能够按时提交作业，作业内容完整，正确性很高，是独立完成，具有创新性。 B-具有自我学习、分析和解决问题的能力，诚实守信，能够按时提交作业，作业内容完整，正确性高，是独立完成，具有一定的创新性。 C-具有一定的自我学习、分析和解决问题的能力，诚实守信，能够按时提交作业，作业内容完整，基本正确，独立完成。 D-能够按时提交作业，作业内容基本完整，基本正确，没有体现自身分析问题和解决问题的能力。E-不按时提交作业。9M3期末考试60%（见试卷评分标准）10M4平时测试30%（见平时测试评分标准）11M4平时作业10%A-具有良好的自我学习、分析和解决问题的能力，诚实守信，能够按时提交作业，作业内容完整，正确性很高，是独立完成，具有创新性。 B-具有自我学习、分析和解决问题的能力，诚实守信，能够按时提交作业，作业内容完整，正确性高，