数据库应用技术教程课程教学大纲

《数据库系统》课程教学大纲课程代码092153601L课程类别专业基础课、必选课课程名称（中英文）数据库系统（DatabaseSystem）适用专业计算机科学与技术、信息与计算科学开课单位数理学院开课学期第4学期总学时64(理论:32；实验、实践:32)学分3先修课程高级语言程序设计后续课程数据挖掘、Web编程原理与实践、应用软件开发一、课程教学目标和支撑的毕业要求数据库系统应用广泛，是信息与计算技术人员的必备知识。本课程旨在全面介绍数据库系统的基本概念、原理和技术，包括关系模型、关系数据库、关系代数、函数依赖等等。课程内容还涵盖SQL语言、数据库设计方法、数据库编程方法、恢复技术、并发控制、数据库安全性和完整性控制、数据库开发基础等，旨在培养学生掌握数据库开发和管理技术。此外，课程注重理论与实践相结合，培养学生的职业道德、人文精神和国家数据安全意识，激发学生的科技报国情怀。1.课程教学目标及达成途径与主要判据本课程共有3个教学目标。具体如下：课程教学目标1：能够综合应用关系数据库的相关概念和基本原理理解、分析和识别数据库系统的组成及其主流技术。课程教学目标2：能熟练使用SQL语言在特定的数据库管理系统上进行数据库的数据定义、数据操纵和数据控制等操作；能在数据库服务器上使用图像化操作进行数据库的管理和维护。课程教学目标3：能够将规范的数据库设计方法和数据库编程的基础知识相结合，进行数据库的分析、设计以及在服务器端编程，初步完成基于应用需求的数据库分析、设计和实现的工作。本课程各项教学目标在课程总体目标中的权重及其达成途径与主要判据见表1。表1本课程教学目标及其达成途径与主要判据课程教学目标考核方法达成途径权重期末考试期中考试上机作业课堂表现考勤目标1：能够综合应用关系数据库的相关概念和基本原理理解、分析和识别数据库系统的组成及其主流技术。√√√√√课前自主学习课堂讲授与练习课后总结0.3目标2：能熟练使用SQL语言在特定的数据库管理系统上进行数据库的数据定义、数据操纵和数据控制等操作；能在数据库服务器上使用图像化操作进行数据库的管理和维护。√√√√√课前自主学习课堂讲授与练习课后总结0.5目标3：能够将规范的数据库设计方法和数据库编程的基础知识相结合，进行数据库的分析、设计以及在服务器端编程，初步完成基于应用需求的数据库分析、设计和实现的工作。√√√√课堂讲授与练习课外自主学习与交流0.22.课程支撑的毕业要求指标点本课程教学目标与毕业要求指标点的关系及课程对所支撑毕业要求指标点的贡献度如表2所示：表2课程教学目标与毕业要求指标点的关系支撑的毕业要求涉及的指标点对应的课程教学目标贡献度5.解决方案的能力：具备软件工程师或数据库工程师所需的熟练编程能力和数据处理能力，能完整实施数据分析、数据结构描述、算法设计与分析、软件项目解读以及论文或报告撰写的流程。5-1能够基于面向对象程序设计、软件工程，就实际应用中所涉及的软件设计进行背景分析，并对算法进一步实现和设计文档撰写。目标1,2,3M6.设计/开发能力：能够设计针对计算机系统、软件设计开发及计算机科学研究等相关复杂问题的解决方案，设计满足特定需求的计算机算法、模块、开发流程或软件系统，并能够在设计环节中体现创新意识，综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。6-1能针对特定的计算机复杂工程问题进行调研完成需求分析。目标1,2,3M填写说明：“支撑的毕业要求”和“涉及的指标点”指培养方案中的毕业要求及其指标点，贡献度选用标志（如“H”表示“强支撑”，“M”表示“中支撑”，“L”表示“弱支撑”）二、教学内容本课程共64个学时，包含13章，教学内容与基本要求见表3。表3理论与实验教学内容与基本要求章次内容细化的教学目标与要求思政目标学时数对应的课程教学目标第1章数据库概述和SQLServer2022开发环境[理论教学内容]信息与数据的描述、数据联系的描述；数据模型的概念、关系数据模型简介；数据库及数据库系统、数据库管理系统；SQLServer2022系统简介、安装、SQLServerManagementStudio简介。[实验教学内容]在本地计算机上安装SQLServer2022开发版；练习启动、暂停、关闭SQLServer2022某一服务器的操作；熟悉SQLServerManagementStudio的使用；在查询编辑器窗口中输入指定语句，并逐语句执行，观察查询结果。能够理解信息与数据的关系，掌握数据联系的描述方式；了解数据模型的概念及关系数据模型；清楚数据库、数据库系统和数据库管理系统的概念及关系；了解SQLServer2022的系统特点，掌握其安装方法及SQLServerManagementStudio的基本使用。了解我国数据库技术的发展历史以及自主知识产权的典型数据库系统，增强民族自信。4（2）教学目标1，2第2章数据库的创建与管理[理论教学内容]数据库种类、数据库的存储结构（数据库文件、文件组）；创建学生选课数据库（使用ManagementStudio、CREATEDATABASE语句、模板）；数据库的管理（扩充数据文件和事务日志文件的容量、修改初始大小、更改名称、其他操作）。[实验教学内容]创建学生选课数据库；对数据库的数据文件和事务日志文件进行容量扩充；修改数据库的初始大小和名称；进行数据库的迁移等其他操作。理解数据库的存储结构，掌握数据库文件和文件组的相关知识；熟练掌握使用不同方法创建数据库；学会对数据库进行各项管理操作，包括文件容量调整、名称修改等。培养学生严谨细致的工作作风，让学生认识到数据库创建与管理的规范性对后续工作的重要性，树立认真负责的工作态度。4（2）教学目标2第3章数据表的创建和管理[理论教学内容]数据表概述（表的基本概念、SQLServer2022的数据类型、列的属性）；创建学生选课数据库的数据表（使用ManagementStudio、CREATETABLE语句）；管理学生选课数据库的数据表（查看表结构、修改、删除、重命名）；学生选课数据库数据的完整性（分类、约束概述、主键约束、外键约束、唯一约束、检查约束、默认值约束、约束禁用和启用）；数据表中数据的操作（插入、修改、删除记录）。[实验教学内容]按要求使用图形化和代码方式创建学生选课数据库的数据表；查看表结构，对数据表进行修改、删除、重命名操作；为数据表添加各种约束，进行约束的禁用和启用；使用代码向数据表插入、修改、删除数据。掌握数据表的基本概念、SQLServer2022的数据类型及列的属性；熟练使用不同方法创建数据表；学会管理数据表的各项操作；理解数据完整性的分类，掌握各种约束的应用；熟练进行数据表中数据的增删改操作。帮助学生养成认真负责的工作态度及严谨细致的工作作风，同时培养学生勤于动手、善于动脑，学思结合、知行统一的综合素质，增强学生精益求精的工匠精神。4（2）教学目标2第4章数据查询[理论教学内容]SELECT语句（语法格式、执行方式）；简单查询（SELECT子句、INTO子句、WHERE子句、ORDERBY子句、GROUPBY子句、HAVING子句）；集合查询（并运算、交运算、差运算）；连接查询（概述、交叉连接、内连接、自身连接、外连接）；嵌套查询（单值嵌套、多值嵌套、相关子查询、with子句（CTE））；在数据更新中使用查询语句（INSERT、UPDATE、DELETE语句中使用SELECT子句）；窗口函数（语法与基本用法、在学生选课数据库中的应用）。[实验教学内容]在“销售管理”数据库中实现单表查询，使用各种子句；进行集合查询、连接查询（包括交叉连接、内连接、外连接等）；实现嵌套查询及with子句的应用；在数据更新操作中使用查询语句；运用窗口函数进行数据查询分析。熟练掌握SELECT语句的语法格式和执行方式；能够进行简单查询，灵活运用各种子句；掌握集合查询、连接查询、嵌套查询的方法；学会在数据更新中使用查询语句；了解窗口函数的用法并能应用于实际查询。引导学生在处理数据查询问题时，培养逻辑思维能力和解决复杂问题的能力，认识到准确获取数据对决策的重要性，树立实事求是的态度。16（8）教学目标2第5章视图和索引的应用[理论教学内容]视图（概述、创建、管理、应用）；索引（概述、创建、管理、应用）。[实验教学内容]1．创建、管理视图，并应用视图进行数据查询等操作；2．创建、管理索引，体会索引对查询效率的影响。理解视图和索引的概念及作用；掌握视图和索引的创建、修改、删除等管理操作；能够合理应用视图和索引解决实际问题，提高数据库操作效率。培养学生优化数据库操作的意识，让学生明白合理运用视图和索引能提高工作效率，培养精益求精的工匠精神。4（2）教学目标2第6章数据库编程技术基础[理论教学内容]SQL语言基础（Transact-SQL语言的分类、语法约定、数据库对象命名方法、常量、变量、表达式和运算符）；流程控制语句；函数（聚合函数、数学函数、字符串函数、日期和时间函数、系统函数、元数据函数、配置函数、系统统计函数）；游标（概念、使用、应用）。[实验教学内容]练习使用各种Transact-SQL语句，熟悉其语法和用法；运用流程控制语句编写简单的程序段；使用各类函数进行数据处理和计算；掌握游标的使用方法，进行数据的遍历和操作。掌握Transact-SQL语言的基础知识，包括分类、语法等；熟练运用流程控制语句；了解并能使用各种函数；理解游标的概念，掌握其使用和应用场景。培养学生的编程思维，让学生学会运用编程技术解决数据库操作中的问题，提高处理数据的能力和效率。4（2）教学目标3第7章存储过程的应用[理论教学内容]存储过程概述（概念、特点、分类）；创建和执行用户存储过程（不带参数、带输入参数、带输出参数）；管理存储过程（查看、删除、修改）；系统存储过程和扩展存储过程。[实验教学内容]在“销售管理”数据库中创建不带参数的存储过程并执行；创建带输入和输出参数的存储过程并调用；对存储过程进行查看、删除、修改等管理操作；使用系统存储过程完成相关操作。理解存储过程的概念、特点和分类；掌握不同类型存储过程的创建和执行方法；学会对存储过程进行管理；了解系统存储过程和扩展存储过程的应用。帮助学生积极探索高效解决问题的方法，认识到存储过程在数据库编程中的优势，培养运用先进技术提高工作效率的意识。4（2）教学目标3第8章触发器的应用[理论教学内容]触发器概述（作用、分类、DML触发器与约束比较、INSERTED表和DELETED表）；DML触发器（创建、修改）；DDL触发器；管理触发器（查看、删除、禁用或启用）。[实验教学内容]创建DML触发器和DDL触发器；对触发器进行修改、查看、删除操作；练习启用和禁用指定触发器；运用触发器解决实际的数据完整性和安全性问题。了解触发器的作用和分类，清楚DML触发器与约束的区别；掌握INSERTED表和DELETED表的使用；熟练创建、修改各类触发器，并能进行管理；能够运用触发器解决实际问题。培养学生的规则意识和安全意识，让学生认识到触发器在保障数据完整性和安全性方面的重要作用，养成遵规守纪的习惯。4（2）教学目标3第9章数据库安全性管理[理论教学内容]SQLServer2022的安全机制；服务器安全的管理（身份验证模式、创建登录名）；数据库用户的管理（默认用户、添加数据库用户）；权限的管理（授权的安全对象、权限类别、权限管理）；角色管理（服务器角色、数据库角色）。[实验教学内容]配置服务器的身份验证模式，创建登录名；添加数据库用户，进行用户管理；对数据库对象进行权限分配和管理；进行角色的创建、管理和应用。掌握SQLServer2022的安全机制；理解登录名、数据库用户和角色之间的关系；熟练进行登录名和数据库用户的创建与管理；掌握权限管理和角色管理的方法，保障数据库的安全性。强调数据安全与隐私保护，培养学生的职业道德和法律遵从意识，促进团队协作与数据诚信，增强安全意识。4（2）教学目标2第10章事务管理[理论教学内容]事务的基本概念（定义、ACID属性）；SQLServer2022中的事务控制语句（开始、提交、回滚事务、保存点）；事务管理示例（银行转账事务、多表操作事务）；事务的隔离级别（概念、支持的隔离级别、设置）；事务与并发控制（并发事务可能出现的问题、控制方法、死锁及解决方法）；事务管理实践（粒度控制、错误处理与回滚、性能优化）；事务综合案例。[实验教学内容]编写银行转账和多表操作的事务代码并执行；设置不同的事务隔离级别，观察其对并发操作的影响；模拟并发场景，处理可能出现的问题及死锁；完成事务综合案例的操作。理解事务的概念和ACID属性；掌握事务控制语句的使用；了解事务隔离级别并能进行设置；清楚并发事务可能出现的问题及解决方法；能够进行事务管理实践，处理实际案例。激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。培养学生的规则意识，养成遵规守纪的习惯，做到“尊重标准，向标准看齐”。4（2）教学目标1，2，3第11章SQLServer2022数据库的日常维护[理论教学内容]日常维护概述；数据库的备份和还原；使用Transact-SQL语句进行数据库的备份和恢复；数据导入和导出。[实验教学内容]对数据库进行完整、差异和事务日志备份；将数据库恢复到指定备份状态；使用Transact-SQL语句进行数据库的备份和恢复操作；进行数据的导入和导出操作。了解数据库日常维护的重要性；掌握数据库备份和还原的方法，包括使用图形化工具和Transact-SQL语句；学会数据的导入和导出操作，保障数据的安全和可迁移性。让学生认识到数据库日常维护对数据安全的重要性，培养学生认真负责的工作态度和风险防范意识。4（2）教学目标2第12章数据库应用系统开发基础[理论教学内容]Python数据库连接库（pymssql连接库、pyodbc连接库）；Python数据库连接与操作（连接SQLServer数据库、执行SQL查询语句、插入、更新和删除数据）；开发学生上机签到系统（开发过程概述、系统设计）。[实验教学内容]使用pymssql和pyodbc连接库连接SQLServer数据库；编写Python代码执行SQL查询、插入、更新和删除数据操作；设计并开发简单的学生上机签到系统。了解Python数据库连接库；掌握使用Python连接SQLServer数据库并进行数据操作的方法；了解数据库应用系统的开发过程，能够设计并开发简单的应用系统。通过学习数据库应用系统开发，教育学生要善于利用工具和技术，提高工作效率，为社会创造更多价值。4（2）教学目标3第13章关系规范化与数据库设计[理论教学内容]关系数据库规范化理论简介（函数依赖、关系规范化）；关系数据库的设计（概述、概念设计、逻辑设计、物理设计）。[实验教学内容]分析函数依赖，对关系进行规范化处理；按照数据库设计流程，完成一个简单数据库的设计（包括概念设计、逻辑设计、物理设计）。掌握函数依赖的概念和关系规范化的方法；了解关系数据库设计的流程和各阶段的任务，能够进行简单数据库的设计。引导学生把握好事物联系的客观性、普遍性、多样性和条件性，培养学生树立实事求是、严谨治学的科学态度，培养学生团队协作精神和集体观念。4（2）教学目标3三、教学方法采用“以学生为中心”的教学模式，结合课程的特点，充分灵活运用多种教学手段，具体教学方法如下：1、理论教学(1)充分利用现代教育技术和智能教学平台开展启发式、互动式的教学，课堂讲解时注意联系各知识点，穿插有关数据库领域重要学者和重要成就的介绍，以及数据库技术在现实生活中的应用，引出所学知识点的来龙去脉，激发学生学习兴趣与学习热情；(2)课堂教学中采用案例教学和项目教学，这些案例或项目来自真实的社会需求，同时其中的业务逻辑学生也比较容易理解，通过这些直观的可操作的案例，使学生看到理论知识在社会实践中的应用情况；(3)采用多媒体授课或者机房授课方式，尽力做到讲练结合。对于重点和难点内容，通过先讲解演示然后学生当堂练习，使学生理解并体会其中的过程细节，保证教学质量。(4)在超星平台建设完整的课程资源，录制丰富的教学视频，并引用国家级精品课程哈尔滨工业大学《数据库系统》的部分资源作为学生课外学习资源，便于学生有效地进行课前预习和课后复习，提高学习效率。2、实践教学本课程实验内容素材选择了贴近企业实际的销售管理数据库，从SQLServer开发环境到数据库的创建、数据表的管理，再到数据的增删改查和数据库编程，再然后进行数据库的日常管理和维护以及数据库应用系统的简单开发，最后要求学生完成一个简单的图书管理数据库的设计。实践内容和课堂教学协调同步，实验内容安排由浅入深，实验形式除了传统的实验报告还引入头歌等实践教学平台以实现实验内容的自动批阅和及时反馈，以达到帮助学生实现本课程教学目标的目的。四、教学资源表4本课程的基本教学资源教材郑冬松，数据库应用技术教程（SQLServer2022）-微课视频版，清华大学出版社，2026主要参考书苗雪兰：数据库系统原理及应用教程(第5版)，机械工业出版社，2023主要教学网站1、超星学习通（）2、头歌实训平台（）3、中国大学慕课（MOOC）数据库系统（上）：模型与语言（哈尔滨工业大学）五、课外学习要求课后作业：采用网上习题练习的形式进行课后练习，根据章节难度安排4次左右课后作业。教材、参考书和参考网站的延伸阅读。六、课程考核及成绩评定本课程成绩由考勤、课堂表现、上机作业、期中考试和期末考试成绩组合而成，采用百分制。本课程成绩组成、考核/评价细则及对应的教学目标见表5所示。表5成绩组成、考核/评价环节、分值、细则和对应的教学目标成绩组成考核/评价环节分值考核/评价细则对应的教学目标及目标达成的贡献平时成绩（40%）考勤10通过超星学习通签到形式，检查学生出勤情况，考勤总分值100，考勤成绩=100*出勤率，按10%计入综合成绩。教学目标1：0.1教学目标2：0.1教学目标3：0.1课堂表现10在课堂教学中通过提问回答、课堂练习、问卷、主题讨论、章节小测等多种形式评估学生对课程学习表现的兴趣、对各章知识点的理解和掌握程度；总分值100，按10%计入综合成绩。教学目标1：0.2教学目标2：0.1教学目标3：0.2上机作业20主要考核学生对实践内容的理解和掌握程度。计算全部作业的平均成绩，再按20%计入综合成绩。教学目标2：0.3教学目标3：0.4期中成绩（10%）期中测试10主要考核学生对课程关键知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按10%计入综合成绩。考试的题型为：客观题（单项选择题、多项选择题、判断题等），主观题（实训题、填空题、简答题等）。教学目标1：0.2教学目标2：0.1期末成绩（50%）期末综合测试50主要考核学生对课程全部关键知识点的理解和掌握程度，计算卷面成绩再按50%计入综合成绩。考试的题型为：客观题（单项选择题、多项选择题、判断题等），主观题（实训题、填空题、简答题等）。教学目标1：0.5教学目标2：0.4教学目标3：0.3课堂表现评分标准见表6所示。表6课堂表现评分标准课堂表现章节任务点按照超星后台章节学习情况统计，得分为：个人完成点数/总任务点数*100。章节学习次数按照超星后台章节学习情况统计，得分为：个人学习次数/班级平均学习次数*100。课程积分根据回答老师随机提问的质量，给0-10个积分。参与课堂练习并回答正确1题给5-10个积分。参与问卷一次给5个积分，参与主题讨论一次给10个积分。课程积分成绩=MIN(个人总积分/班级平均积分*100,100)。扣分项选人提问，人不在每次扣10个积分。总分计算总分=章节任务点*20%+章节学习次数*20%+课程积分*60%。作业评分标准见表7所示。表7作业成绩评分标准平时作业情况得分作业及时完成；思路清晰，表达规范，正确率90%以上，没有抄袭情况。100作业及