教案模板-数据库原理

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。5、了解数据库发展的新技术。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。理论授课计划周别授课顺序授课章节及内容摘要需要时间作业数量作业估计时间12345678910111213141234567891011121314151617181920212223242526

2728绪论数据库系统概述数据模型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关系数据库关系模型概述关系数据结构及形式化定义关系的完整性关系代数关系演算习题关系数据库标准语言SQLSQL概述数据定义语句数据查询语句数据更新语句视图语句数据控制语句习题课第四章数据库安全性计算机安全性概论数据库安全性DAC/MAC控制审计及数据加密第五章数据库完整性数据库完整性约束条件完整性控制关系数据理论关系数据库的模式设计理论函数依赖及范式2NF、3NF、BCNF多值依赖与4NF习题课数据库设计数据库设计概述需求分析概念结构设计逻辑结构设计物理结构设计数据库的实施与维护数据库编程嵌入式SQL存储过程ODBC编程通过嵌入式SQL访问数据库关系查询处理和查询优化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数据库恢复技术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具有检查点的恢复技术数据镜像并发控制并发控制概述封锁封锁协议活锁与死锁并发调度的可串性两段锁协议封锁的粒度第十一章数据库新技术数据库技术新发展数据库管理系统分布式数据库系统46642666464245333353242211221112章节第一章绪论（1）基本内容课程介绍，包括课程的主要内容、考核方式等内容数据库系统概述数据库基本概念教学目标让学生熟悉课程的总体结构，了解课程的考核要求掌握数据库系统的基本概念了解数据管理技术的产生和发展重点难点重点：数据库系统的基本概念难点：数据库系统的基本概念作业教学组织教学记录1课程介绍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编号001

编号002章节第一章绪论（2）基本内容数据模型数据库系统结构数据库系统的组成数据库技术得研究领域教学目标掌握数据库系统得内部结构。理解三级模式两级映象和数据独立性之间得联系。了解数据库系统得组成要素，特别是DBA的重要性。了解数据库技术的研究领域及最新动态。重点难点重点：概念模型，三级模式难点：概念模型，逻辑独立性，物理独立性作业建立一个常见管理系统的E-R模型教学组织教学记录1课堂提问主要对前一讲已学知识的抽查，回顾。2数据模型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）结构数据模型层次模型，网状模型，关系模型以及三种数据库的优缺点。3.详细介绍三级模式的概念以及两级映象是如何保证数据的独立性的。4.数据库系统的各个组成部分。5.介绍数据库技术的研究领域和最新动态。6.对本节以及本章内容进行小结。

编号003章节第二章关系数据库（1）基本内容关系模型概述关系数据结构及形式化定义关系的完整性教学目标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重点难点重点：关系数据模型的完整性约束。难点：参照完整性作业P744教学组织教学记录教学内容1.关系模型的相关概念，特性。2.关系模型的三个组成要素。3关系数据结构及形式化定义4.关系操作提问：对数据可以进行哪些操作？5.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.小结本讲。

编号004章节第二章关系数据库（2）基本内容关系数据模型中的关系操作。传统的集合运算和专门的关系运算。3、关系操作的实现算法。教学目标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。了解实现关系操作的基本算法。重点难点重难点：几种常用关系代数的运算规则。作业P975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课堂教学关系代数相关概念，特性。实几种常用的关系代数的运算规则。举例使用关系代数表达数据查询。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小结本讲编号005章节第二章关系数据库（3）基本内容元组关系演算域关系演算教学目标1、了解关系演算的基本概念，常用关系演算语言。2、掌握元组关系演算的规则3、掌握域关系演算的规则4、能用关系演算描述具体的查询操作。重点难点重难点：关系演算描述具体的查询操作。作业无教学组织教学记录关系演算的基本概念，常用关系演算语言。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。编号006章节第三章关系数据库标准语言SQL（1）基本内容1、SQL语言概述2、SQL数据定义语句。教学目标1、了解SQL的标准化过程，SQL的特性及强大功能。2、掌握SQL数据定义的语法及语句。3、能灵活应用SQL数据定义语句创建、撤销数据库对象。重点难点重点：create语句的使用。难点：各种约束的定义。作业P1273教学组织教学记录1SQL基础知识SQL基础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：PRIAMRYKEY外码：FOREIGNKEY约束：CHECK重点举例（性别，电子邮件，电话号码）在SQLserver2000的查询分析器中检验并运行SQL语句。简单介绍查询分析器的使用

编号007章节第三章关系数据库标准语言SQL（2）基本内容SQL查询语句视图教学目标1、掌握SQL查询语句语法2、了解视图的相关概念。重点难点重点：SQL各种查询语句的使用难点：相关子查询作业P1275并补充作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1SQL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。SELECT子句、*，AS，+，-，*（乘）/FROM子句WHERE子句BetweenandLike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。

编号008章节第三章关系数据库标准语言SQL(3)基本内容1、SQL数据控制语句。2、习题课教学目标掌握SQL数据控制语句通过讲解习题巩固所学，并纠正错误。重点难点重难点SQL数据控制语句作业无教学组织教学记录1数据安全的意义2SQL控制语句语法，使用大量实例说明SQL控制语句的使用。3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。

编号009章节第四章数据库安全性（1）基本内容1介绍计算机以及信息安全技术标准的进展。2数据库安全性问题和实现技术。3RDBMS实现数据库系统安全性的技术和方法教学目标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常用方法和技术。重点难点重点：存取控制难点：存取控制作业教学组织教学记录1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管理安全类政策法律类2安全标准简介TCSEC标准CC标准3数据库安全性控制概述用户标识与鉴别存取控制使用SQL中的GRANT语句和REVOKE语句来实现数据库的实现自主存取控制功能。使用SQL中CREATEROLE语句创建角色，用GRANT语句给角色授权。

编号010章节第四章数据库安全性（2）基本内容数据库安全控制自主存取控制授权角色分配强制存取控制教学目标

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常用方法和技术。重点难点重点：自主存取控制，强制存取控制难点：强制存取控制（MAC）机制中确定主体能否存取客体的存取规则，要理解并掌握存取规则为什么要这样规定。作业P1488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2视图机制在数据库安全保护中的作用。3具体事例说明。操作SQLSERVER2000演示数据库的安全性编号011章节第五章数据库完整性基本内容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RDBMS采取的预防措施。3触发器的概念和在数据库完整性检查中的应用。教学目标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。重点难点重点：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。难点：RDBMS如何实现完整性的策略，即当操作违反完整性约束条件时，RDBMS如何进行处理，以确保数据的正确与有效。作业P1644、6教学组织教学记录一课堂教学内容实体完整性、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。违背完整性约束条件时RDBMS采取的预防措施。重点讲解参照完整性检查和违约处理：拒绝级联设置为空值以及如何在SQLSERVER中设置这三种违约处理。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SQLSERVER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编号012章节第六章关系数据理论（1）基本内容1、关系数据库逻辑设计可能出现的问题，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；多值依赖的概念）教学目标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工具。要掌握规范化理论和优化数据库模式设计的方法。重点难点重点：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。难点：各种函数依赖的判定。码的判定。作业补充作业教学组织教学记录1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定义平凡的函数依赖部分函数依赖提问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依赖3码侯选码主码主属性提问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。5课堂作业编号013章节第六章关系数据理论（2）基本内容范式的概念、1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF的概念和判定方法教学目标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工具。要掌握规范化理论和优化数据库模式设计的方法。重点难点重点：各种范式的概念。难点：范式的判定。作业补充作业教学组织教学记录1什么是范式2范式1NF2NF3NFBCNF3多值依赖提出问题1：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BCNF仍然存在问题。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编号014章节第六章关系数据理论（3）基本内容总结和习题课教学目标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工具。要掌握规范化理论和优化数据库模式设计的方法。重点难点重点：模式分解算法。难点：范式的判定。作业P19610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：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。编号015016017章节第七章数据库设计（1）（2）（3）基本内容1数据库设计的特点，2数据库设计的基本步骤3数据库设计各个阶段的设计目标、具体内容和方法。教学目标

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据库及其应用系统。重点难点重点：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。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业课程大作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？1数据库设计的特点2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。4课程大作业（锻炼学生分析能力、实际应用能力）在某个RDBMS产品上，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5~6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）。编号018章节第八章数据库设计编程（1）基本内容嵌入式SQL、游标的概念；教学目标了解SQL编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RDBMS间的互操作性。掌握嵌入SQL中游标的概念和使用方法重点难点重点：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。难点：掌握嵌入SQL中游标的概念和使用方法。作业无教学组织教学记录1嵌入式SQL嵌入式SQL的处理过程SQL通信区主变量2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语句编号019章节第八章数据库设计编程（2）基本内容SQL的过程化扩展PL/SQL和存储过程；教学目标了解SQL编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RDBMS间的互操作性。掌握嵌入SQL中游标的概念和使用方法重点难点重点：存储过程的建立难点：存储过程的建立作业无教学组织教学记录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（SQLSERVER格式）变量定义常用全局变量存储过程格式有参数无参数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编号020章节第八章数据库设计编程（3）基本内容使用ODBC设计开发数据库应用程序的方法。教学目标了解SQL编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RDBMS间的互操作性。掌握嵌入SQL中游标的概念和使用方法重点难点重点：ODBC访问数据库的过程难点：ODBC访问数据库的过程作业补充作业教学组织教学记录1ODBCAPI基础2句柄及其属性ODBC3.0中句柄分类：环境句柄连接句柄语句句柄描述符句柄3ODBC的工作流程举例说明：讲解程序源码代码4补充简介JDBC编程、OLEDB编程编号021022章节第九章关系查询处理和查询优化基本内容1RDBMS的查询处理步骤2查询优化的基本概念3代数优化；物理优化教学目标

本章的目的是希望学生了解RDBMS查询处理的基本步骤，查询优化的概念、基本方法和技术，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。重点难点重点：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。难点：能写出适合RDBMS自动优化的SQL语句作业无教学组织教学记录1提出问题：为什么要查询优化？通过实例讲解关系数据库查询优化的重要性和可能性。DBMS的查询处理步骤，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）。编号023章节第十章数据库恢复技术（1）基本内容1事务的基本概念和事务的ACID性质。2数据库恢复概述教学目标

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。重点难点重点：事务的基本概念和事务的ACID性难点：利用SQL建立事务作业无教学组织教学记录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，

编号024025章节第十章数据库恢复技术（2）（3）基本内容1数据库运行中可能发生的故障类型2数据转储和登录日志文件。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。4具有检查点的恢复技术。数据库镜像功能。教学目标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工具。要掌握规范化理论和优化数据库模式设计的方法。重点难点重点：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。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。作业P2909、10教学组织教学记录1数据库运行中的故障类型事务故障、系统故障、介质故障、计算机病毒。2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3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。编号026027章节第十一章并发控制（1）（2）基本内容1数据库并发控制的基本概念和实现技术。2并发调度的可串行性、冲突可串行化调度、3封锁技术、封锁协议、两段锁协议、封锁的粒度、意向锁4活锁和死锁的概念、教学目标了解的数据