《数据库系统原理》课程课程教学大纲

《数据库系统原理》教学大纲课程英文名PrincipleofDatabaseSystem课程代码C0806Z09学分3总学时48理论学时36实验/实践学时12课程类别专业课课程性质必修先修课程高级语言程序设计、数据结构与算法、离散数学适用专业计算机科学与技术开课学院信息工程学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位数据库技术是计算机科学领域中的一项重要的技术，它已成为计算机信息系统与应用系统的核心技术和重要基础。数据库系统原理是计算机科学与技术专业的必修课，课程系统、完整地讲述了当前数据库的基本知识、基本原理和基本技术。通过这门课程的学习，使学生掌握数据库的基本原理，掌握数据库设计、编程的能力，了解数据库技术的发展动向。为能够适应从事复杂数据库系统研究、设计、开发与应用工作的需求打下扎实的基础。课程主要任务在于培养学生运用数据库技术解决实际问题的能力。（二）课程目标课程目标1：了解信息、数据、数据处理的概念及其之间的关系；了解数据库的四个发展阶段、各阶段的主要特点、数据库技术面临的挑战及发展趋势；了解数据库系统以及数据库管理系统的基本概念；掌握数据库系统的组织与结构；掌握数据库管理系统的主要功能、组成及数据存取过程。了解几种数据模型的特点。理解关系的相关概念；掌握关系模型的数据结构与完整性；掌握关系的码；熟练掌握关系的性质。了解SQL语言的特点；熟练掌握SQL的数据定义功能；熟练掌握SQL的数据查询功能；掌握SQL的数据操纵功能；掌握SQL的数据控制功能；熟练掌握视图的定义、查询与更新。课程目标2：了解数据库设计存在的问题：冗余、插入异常、删除异常与不一致性；理解函数依赖；掌握第一范式、第二范式、第三范式、BCNF范式的转化以及识别，掌握规范化和模式分解。掌握安全性控制的一般方法；理解数据库的完整性控制一般概念；理解数据库事务及事务的ACID特性；掌握数据库故障和恢复策略。课程目标3：掌握系统需求分析的任务及方法。掌握概念模型的特点；掌握概念结构设计的特点、方法、步骤，并熟练掌握E-R模型的设计方法。掌握逻辑结构设计的任务、步骤；掌握E—R图向数据模型转换。了解数据库物理设计，评价物理结构的标准。了解并掌握数据库实施的过程。掌握数据库的运行及安全性与完整性的维护。了解常用新型数据库的特点和概念。思政目标：通过数据库系统原理的学习，培养学生团结合作、热爱国家的情怀，提高国家自主创新能力和反专利垄断的社会责任感，对国家集中分配等相关制度方面的文化自信，崇尚国家和企业在创新研究方面的科学精神，以及始终如一攻克数据库技术难关的工匠精神。课程目标达成的途径与方法课程目标教学环节对应内容课程目标1讲授第1、2、3章及作业实验一到实验四数据库系统概论关系数据库关系数据库标准语言ＳＱＬ课程目标2讲授第4、5、6章及作业实验五到实验六关系数据库设计理论数据库事务管理数据库安全与保护课程目标3讲授第7、8章及作业实验七、实验八数据库设计数据库新技术思政目标贯穿于知识点的讲述过程中数据库系统概论关系数据库标准语言ＳＱＬ数据库事务管理数据库安全与保护数据库设计数据库新技术课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求1毕业要求2毕业要求5课程目标1M(0.1)L(0.05)L(0.05)课程目标2M(0.1)H(0.15)M(0.1)课程目标3L(0.05)M(0.1)H(0.15)思政目标L(0.05)L(0.05)L(0.05)四、课程主要内容与基本要求1、数据库系统概论知识点：信息、数据与数据处理，数据库系统，数据模型了解信息、数据、数据处理的概念及其之间的关系；了解数据库的四个发展阶段、各阶段的主要特点、数据库技术面临的挑战及发展趋势；了解数据库系统以及数据库管理系统的基本概念；掌握数据库系统的组织与结构；掌握数据库管理系统的主要功能、组成及数据存取过程。了解几种数据模型的特点。2、关系数据库知识点：关系，关系模型，键，关系数据库，域，笛卡尔积，关系演算了解几种数据模型的特点；掌握数据建模、关系模型、概念模型和面向对象模型。理解关系的相关概念；掌握关系模型的数据结构与完整性；掌握关系的码；熟练掌握关系的性质；熟练掌握用关系代数表达查询；掌握关系的域和笛卡尔积；掌握元组关系演算和域关系演算。3、关系数据库标准语言ＳＱＬ知识点：SQL语言简介，SQL的数据定义、查询、操纵和控制，视图，查询优化，嵌入式SQL了解SQL语言的特点；熟练掌握SQL的数据定义功能；熟练掌握SQL的数据查询功能；掌握SQL的数据操纵功能；掌握SQL的数据控制功能；熟练掌握视图的定义、查询与更新；掌握查询优化的方法；掌握嵌入过程语言中的非过程查询；了解对象查询语言。4、关系数据库设计理论知识点：函数依赖，范式，规范化，模式分解理解数据库设计存在的问题，冗余、插入异常、删除异常与不一致性；理解函数依赖；掌握第一范式、第二范式、第三范式、BCNF范式的转化以及识别；掌握规范化和模式分解。了解多值依赖与第四范式、连接依赖与第五范式。5、数据库事务管理知识点：事务，数据库故障和恢复策略理解数据库事务及事务的ACID特性；掌握数据库故障和恢复策略，理解数据库的并发机制。6、数据库安全与保护知识点：安全性，完整性掌握数据库安全性理论和SOL中的安全机制；掌握数据库的完整性实现方法。7、数据库设计知识点：数据库设计的常用方法和一般过程掌握系统需求分析的任务及方法。掌握概念模型的特点；掌握概念结构设计的特点、方法、步骤，并熟练掌握E-R模型的设计方法。掌握逻辑结构设计的任务、步骤；掌握E—R图向数据模型转换。了解数据库物理设计，评价物理结构的标准。了解并掌握数据库实施的过程。掌握数据库的运行及安全性与完整性的维护8、数据库新技术知识点：常用新型数据库的特点和概念了解分布式数据库、ＷＷＷ数据库、对象关系数据库、多媒体数据库、移动数据库等特点。了解数据挖掘、数据仓库、大数据、区块链等概念。课程学时安排章节号教学内容学时数（实验课时）学生任务对应课程目标思政映射内容1数据库系统概论4作业P25四1，3，4，5，6，9课程目标1从数据库的发展历史现状分析，引出阿里云数据库等国内先进技术，通过这个比较可见中国科技的强大，增强对国家的自信。2关系数据库4作业P44-45四1，3，5，6课程目标2讲述关系表达方式尚为国外制定，以此激发同学们的爱国情怀进而发奋学习，培养学生的社会责任感和使命感。3关系数据库标准语言ＳＱＬ10（6）作业P102-103四1,2，4,5课程目标2讲述使用的SQL语言为国外开发，我国需要研发更加先进的标准语言。4关系数据库设计理论4作业P138-140一、五课程目标2讲述关系数据库的设计需要扎实的理论基础，分析国内外数据库的优势和劣势，强调重视理论基础，扎实学习，成为建设祖国的坚固螺钉。5数据库事务管理4（2）作业四P2431,2,3课程目标1课程目标3讲述数据管理事务出错产生的几次重大问题和国外对核心技术的垄断现实，增强学生的危机意识和政治意识。6数据库安全与保护4（2）作业P228四1,3,4P243四1,2,4课程目标1课程目标3讲述数据库安全与保护与国家安全的紧密联系，强调科技安全的重要性，培养学生的国家安全意识。7数据库设计6（2）P208四1，4课程目标3讲述数据库设计不合理会带来的隐患和国内外的几起实例，强调数据库设计的重要性，并折射出始终如一攻克技术难关，精益求精的思政思想。8数据库新技术2实验八或实验九课程目标1课程目标3讲述以阿里云、腾讯云等为代表的国内新型数据库的兴起，将技术发展和国家强盛民族复兴相联系，增强学生的政治意识和国家荣誉感。实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验性质实验类别1数据库的定义2熟悉某数据库系统操作环境和基本使用，掌握定义的方法利用系统的集成环境菜单操作或正确输入命令并得到结果验证性必做2数据库的更新2掌握更新的方法正确输入命令并得到结果验证性必做3数据库的简单查询2熟练掌握ＳＱＬ语言正确输入命令并得到结果验证性必做4数据库的复杂查询2熟练掌握ＳＱＬ语言正确输入命令并得到结果验证性选做(二选一）5关系图、索引和视图的定义及维护2熟练掌握ＳＱＬ语言利用系统的集成环境菜单操作或正确输入命令并得到结果验证性6数据库的安全性和完整性2掌握各权限的管理方法；熟悉数据库的保护措施－完整性利用系统的集成环境菜单操作或正确输入命令并得到结果验证性选做（二选一）7数据库的备份和恢复2掌握备份与恢复的方法利用系统的集成环境菜单操作或正确输入命令并得到结果验证性8综合实验2掌握数据库设计工具软件、数据库设计的方法和主要步骤。编程综合性必做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。考核方式、成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时作业等点名记录讨论发言记录作业批改成绩20%实验考核上机及实验报告上机操作成绩报告批改成绩30%期末考核闭卷或开卷卷面成绩50%考核类别考查成绩登记方式百分制八、课程目标达成度评价方法课程目标教学环节成绩评定课程目标1讲授过程考核A10期末考核B10实验一实验考核C10目标达成度1=(0.2×A1+0.5×B1+0.3×C1)/(0.2×A10+0.5×B10+0.3×C10)课程目标2讲授过程考核A20期末考核B20实验二、实验三实验考核C20目标达成度2=(0.2×A2+0.5×B2+0.3×C2)/(0.2×A20+0.5×B20+0.3×C20)课程目标3讲授过程考核A30期末考核B30实验四实验考核C30目标达成度3=(0.2×A3+0.5×B3+0.3×C3)/(0.2×C30+0.5×B30+0.3×C30)九、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：1.《数据库系统原理》（第二版），\n_blank陆慧娟、高波涌、何灵敏编，中国电力出版社，2011年5月。2.《数据库系统原理－习题集与上机指导》（第二版），陆慧娟、关伟、高波涌编，中国电力出版社，2011年5月。3.《数据库系统概论》（第五版），王珊、萨师煊编，高等教育出版社，2014年9月（二）主要参考书：1.《SQLServer2014数据库应用实践教程》，苏琳，机械工业出版社，2017年9月。2.《数据库系统概念》（原书第6版.本科教学版），AbrahamSilberschatz等，机械工业出版社，2017年6月。3.《Oracle实用教程(第4版)》，丁有和、周怡君、郑进、郑阿奇，电子工