數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論課程教學(xué)大綱

1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論課程教學(xué)大綱課程概況課程代碼：030009學(xué) 分： 3學(xué) 時：48（其中：講授學(xué)時40， 實(shí)驗(yàn)學(xué)時8 ）先修課程：C程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)適用專業(yè)：數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)建議教材：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論（第五版），王珊，薩師煊，高等教育出版社課程歸口：計算機(jī)信息工程學(xué)院課程的性質(zhì)與任務(wù)：本課程是數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課程，也可作為電子信息類專業(yè)的選修課。通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)庫分析、設(shè)計、開發(fā)、管理和維護(hù)的基本能力，使他們具備分析問題、解決問題、建立數(shù)據(jù)庫模型的能力，為后續(xù)軟件項(xiàng)目開發(fā)奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。課程目標(biāo)及其與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)之間的對應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論

2、主要講授數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論、基本技術(shù)和基本方法，其主要課程目標(biāo)有：課程目標(biāo)1：掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念，具備數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分析的基本能力。課程目標(biāo)2：具備應(yīng)用關(guān)系數(shù)據(jù)理論、數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法、安全性完整性等理論對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行研究和分析的能力。課程目標(biāo)3：具備應(yīng)用關(guān)系代數(shù)、SQL語言及其它工具平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計、開發(fā)和管理的能力。本課程支撐專業(yè)人才培養(yǎng)方案中畢業(yè)要求1-4（占該指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度的30%）、畢業(yè)要求2-3（占該指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度的20%）、畢業(yè)要求3-3（占該指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度的10%），對應(yīng)關(guān)系如下表所示。畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)考核形式1.工程知識指標(biāo)點(diǎn)1-4：能應(yīng)用計算機(jī)系統(tǒng)的專業(yè)知識

3、，分析、優(yōu)化和解決智能信息系統(tǒng)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)1：掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念，具備數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分析的基本能力。作業(yè)考勤實(shí)驗(yàn)試卷2.問題分析指標(biāo)點(diǎn)2-3：在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)、應(yīng)用時能夠識別問題，選擇適當(dāng)方法描述問題，建立系統(tǒng)模型。課程目標(biāo)2：具備應(yīng)用關(guān)系數(shù)據(jù)理論、數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法、安全性完整性等理論對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行研究和分析的能力。作業(yè)考勤實(shí)驗(yàn)試卷3.設(shè)計/開發(fā)解決方案指標(biāo)點(diǎn)3-3：在設(shè)計開發(fā)智能信息系統(tǒng)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案時，能夠綜合考慮社會、安全、法律以及環(huán)境等因素，有效解決多矛盾沖突，并對方案進(jìn)行優(yōu)化，體現(xiàn)創(chuàng)新性。課程目標(biāo)3：具備應(yīng)用關(guān)系代數(shù)、SQL語言及其它平臺

4、進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計、開發(fā)和管理的能力。作業(yè)考勤實(shí)驗(yàn)試卷課程內(nèi)容及要求第一章 概述教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法本課程的性質(zhì)、研究對象與方法、目的、任務(wù)。（講授）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述。（講授）數(shù)據(jù)模型。（講授）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。（講授+案例）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成。（講授）（二）基本要求1.了解數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的進(jìn)展和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成，理解數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其關(guān)系。2.理解數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫的二級映像功能，能夠描述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成以及結(jié)構(gòu)。第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及形式化定義。(講授+案例)關(guān)系操作。（講授+案例）關(guān)系的完整性。（講授+案例）關(guān)系代數(shù)。（講授+案例

5、）（二）基本要求1. 掌握關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其定義。2. 理解關(guān)系操作和關(guān)系的完整性。3. 能夠運(yùn)用關(guān)系代數(shù)來描述關(guān)系查詢操作。第三章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法SQL概述。（講授） 學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫。（講授） 數(shù)據(jù)定義。(講授+案例+實(shí)驗(yàn)） 數(shù)據(jù)查詢。（講授+案例+實(shí)驗(yàn)） 數(shù)據(jù)更新。（講授+案例+實(shí)驗(yàn)） 視圖。（講授+案例+實(shí)驗(yàn)）（二）基本要求1. 理解SQL的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)定義，數(shù)據(jù)更新，視圖操作。2.能夠熟練使用SQL語言行數(shù)據(jù)庫操作：查詢、更新和刪除。第四章 數(shù)據(jù)庫的安全性（一）教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法1. 計算機(jī)安全性概述。（講授+案例）2. 數(shù)據(jù)庫安全性控制。（講授+案例+實(shí)

6、驗(yàn)）3. 視圖（講授+案例+實(shí)驗(yàn)）。4. 審計。（講授+案例）5. 數(shù)據(jù)加密。（講授+案例）6. 其他安全性保護(hù)。（講授+自學(xué)）（二）基本要求1. 掌握數(shù)據(jù)庫的安全性問題含義；掌握視圖機(jī)制在數(shù)據(jù)庫安全保護(hù)中的作用；了解審計、數(shù)據(jù)加密、統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫安全性在數(shù)據(jù)庫安全保護(hù)中的作用。2. 具有使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的常用方法和技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫安全性控制的能力。第五章 數(shù)據(jù)庫完整性（一）教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法 1. 實(shí)體完整性。（講授+案例+實(shí)驗(yàn)） 2. 參照完整性。（講授+案例+實(shí)驗(yàn)） 3. 用戶定義的完整性。（講授+案例+實(shí)驗(yàn)） 4. 完整性約束命名子句。（講授+案例+實(shí)驗(yàn)） 5. 域中的完整性限制。（講授+

7、案例） 6. 斷言。（講授+案例）7. 觸發(fā)器。（講授+案例+自學(xué)）（二）基本要求 1. 掌握數(shù)據(jù)庫完整性的定義；掌握用SQL語言定義關(guān)系模式的完整性約束條件；了解觸發(fā)器的使用方法。2. 具有針對具體問題，選用合適的技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的完整性控制的能力。第六章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論（一）教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法問題的提出。（講授+案例）規(guī)范化。（講授+案例）（二）基本要求1. 掌握規(guī)范化理論和優(yōu)化數(shù)據(jù)庫模式設(shè)計的方法。2. 理解函數(shù)依賴與碼。3. 了解數(shù)據(jù)庫模式不好的標(biāo)準(zhǔn)。 4. 具有完整地寫出關(guān)系模式的數(shù)據(jù)依賴集合，并能根據(jù)數(shù)據(jù)依賴分析某一個 關(guān)系模式屬于第幾范式的能力。 5.具有使用規(guī)范化理論優(yōu)化數(shù)據(jù)庫模

8、式的能力。第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計（一）教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述。(講授)需求分析。（講授+案例+實(shí)驗(yàn)）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計。（講授+案例+自學(xué)+實(shí)驗(yàn)）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計。（講授+案例+實(shí)驗(yàn)）數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計。（講授+自學(xué)+實(shí)驗(yàn)）數(shù)據(jù)庫的實(shí)施和維護(hù)。（講授+自學(xué)+實(shí)驗(yàn)）（二）基本要求1.了解數(shù)據(jù)庫設(shè)計的意義、特點(diǎn)，方法。2. 掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法和步驟。3.具有設(shè)計數(shù)據(jù)庫模式以及開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的基本能力；4.具有針對具體問題，選用合適的技術(shù)解決數(shù)據(jù)庫的安全性、完整性、故障和并發(fā)控制的能力。第八章 關(guān)系查詢處理和查詢優(yōu)化（一）教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的查詢處理。（講授）關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的查詢優(yōu)化。（

9、講授）代數(shù)優(yōu)化。（講授+案例）物理優(yōu)化。（講授+案例） （二）基本要求1. 了解RDBMS查詢處理的基本步驟，查詢優(yōu)化的概念、基本方法和技術(shù)；2.具有對關(guān)系代數(shù)表達(dá)式和SQL查詢語句優(yōu)化的能力。3.具有設(shè)計數(shù)據(jù)庫模式以及開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的基本能力。第九章 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)（一）教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法1. 事務(wù)的基本概念。（講授+案例）2. 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)概述。（講授+案例）3. 故障的種類。（講授+案例）4. 恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。（講授+案例）5. 恢復(fù)策略。（講授+案例）6. 具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù)。（講授+案例）（二）基本要求1. 掌握事務(wù)的特性；理解故障的種類。 2.掌握數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，具有利用恢復(fù)

10、技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫故障恢復(fù)的能力。第十章 并發(fā)控制（一）教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法 1. 并發(fā)控制概述。（講授+案例） 2. 封鎖。（講授+案例） 3. 活鎖和死鎖。（講授+案例） 4. 并發(fā)調(diào)度的可串行性。（講授+案例） 5. 兩段鎖協(xié)議。（講授+案例） 6. 封鎖的粒度。（講授+案例）（二）基本要求 1. 了解并發(fā)操作帶來的三類數(shù)據(jù)不一致問題；理解封鎖粒度；掌握并發(fā)控制的技術(shù)和三級封鎖協(xié)議。2. 具有針對具體問題，選用合適的技術(shù)解決數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制的能力。第十一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的新發(fā)展（一）教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法1. 數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展概述。（講授）2. 大數(shù)據(jù)管理。（講授+案例）3. 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。（講授）

11、4. 數(shù)據(jù)倉庫與聯(lián)機(jī)分析處理技術(shù)。（講授+案例） （二）基本要求 1. 了解數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展概述。2. 了解大數(shù)據(jù)的概念、典型應(yīng)用和大數(shù)據(jù)系統(tǒng)等前沿技術(shù)和發(fā)展。3. 了解內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的基本概念、特點(diǎn)和關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù)。4. 了解數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)，了解在大數(shù)據(jù)時代新型的數(shù)據(jù)倉庫解決方案。2-25-1教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系及學(xué)時分配如下表所示。序號教學(xué)內(nèi)容支撐的課程目標(biāo)支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)講授學(xué)時實(shí)驗(yàn)學(xué)時緒 論2、52-2、5-12關(guān)系數(shù)據(jù)庫2、52-2、5-14關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL2、52-2、5-1104數(shù)據(jù)庫安全性和完整性2、52-2、5-142關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論2、52-2、5-16數(shù)據(jù)庫設(shè)計2

12、、52-2、5-142關(guān)系查詢處理和查詢優(yōu)化2、52-2、5-12數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)2、52-2、5-12第十章并發(fā)控制2、52-2、5-14第十一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的新發(fā)展55-12合計408課內(nèi)實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求學(xué)時對畢業(yè)要求的支撐類型備注1數(shù)據(jù)庫環(huán)境、數(shù)據(jù)庫管理掌握建立數(shù)據(jù)庫模型的方法22-2驗(yàn)證性必做2SQL語言練習(xí)（1）掌握SQL-92基本語法22-2驗(yàn)證性必做3SQL語言練習(xí)（2）掌握SQL-92基本語法25-1驗(yàn)證性必做4數(shù)據(jù)庫安全性與完整性掌握數(shù)據(jù)庫安全控制及完整性的基本方法25-1設(shè)計性必做課程實(shí)施（一）從數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)模型等基本概念出發(fā)，讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的

13、基本概念。結(jié)合關(guān)系代數(shù)、結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL，讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)操縱的基本方法。通過關(guān)系數(shù)據(jù)理論、數(shù)據(jù)庫設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)模型分析、設(shè)計和實(shí)施的能力。（二）通過畢博網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，采用多媒體教學(xué)手段，配合例題的講解，保證講課進(jìn)度的同時，注意學(xué)生的掌握程度和課堂的氣氛。（三）采用案例式教學(xué)，引進(jìn)數(shù)據(jù)庫分析、設(shè)計的實(shí)際案例，讓學(xué)生真正了解并掌握數(shù)據(jù)庫分析、設(shè)計和實(shí)施的基本方法，從而具備相關(guān)知識和方法的實(shí)際應(yīng)用能力。（四）主要教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量要求如表所示。主要教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量要求1備課（1）掌握本課程教學(xué)大綱內(nèi)容，嚴(yán)格按照教學(xué)大綱要求進(jìn)行課程教學(xué)內(nèi)容的組織。（2）熟悉教材各章節(jié)，借助專業(yè)書籍資料，并依據(jù)教學(xué)大綱

14、編寫授課計劃，編寫每次授課的教案。教案內(nèi)容包括章節(jié)標(biāo)題、教學(xué)目的、教法設(shè)計、課堂類型、時間分配、授課內(nèi)容、課后作業(yè)、教學(xué)效果分析等方面。（3）根據(jù)各部分教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)思授課思路、技巧，選擇合適的教學(xué)方法。2講授（1）要點(diǎn)準(zhǔn)確、推理正確、條理清晰、重點(diǎn)突出，能夠理論聯(lián)系實(shí)際，熟練地解答和講解例題。（2）采用多種教學(xué)方式（如啟發(fā)式教學(xué)、案例分析教學(xué)、討論式教學(xué)、多媒體示范教學(xué)等），注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。（3）能夠采用現(xiàn)代信息技術(shù)輔助教學(xué)。（4）表達(dá)方式應(yīng)能便于學(xué)生理解、接受，力求形象生動，使學(xué)生在掌握知識的過程中，保持較為濃厚的學(xué)習(xí)興趣。3作業(yè)布置與批改學(xué)生必須完成規(guī)定數(shù)量的作業(yè)，

15、作業(yè)必須達(dá)到以下基本要求：（1）按時按量完成作業(yè)，不缺交，不抄襲。（2）書寫規(guī)范、清晰。（3）解題方法和步驟正確。教師批改和講評作業(yè)要求如下：（1）學(xué)生的作業(yè)要按時全部批改，并及時進(jìn)行講評。（2）教師批改和講評作業(yè)要認(rèn)真、細(xì)致，按百分制評定成績并寫明日期。（3）學(xué)生作業(yè)的平均成績應(yīng)作為本課程總評成績中平時成績的重要組成部分。4課外答疑為了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生更好地理解和消化所學(xué)知識、改進(jìn)學(xué)習(xí)方法和思維方式，培養(yǎng)其獨(dú)立思考問題的能力，任課教師需每周安排一定時間進(jìn)行課外答疑與輔導(dǎo)。5成績考核本課程考核的方式為閉卷筆試。有下列情況之一者，總評成績?yōu)椴患案瘢海?）缺交作業(yè)次數(shù)達(dá)1/3以上者。（2

16、）缺課次數(shù)達(dá)本學(xué)期總授課學(xué)時的1/3以上者。（3）課程目標(biāo)小于0.6。課程考核（一）課程考核包括期末考試、平時及作業(yè)考核和實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）考核等，期末考試采用閉卷考試方式。（二）課程總評成績=平時成績20% +實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）成績20%+期末考試成績60%。具體內(nèi)容和比例如表所示。成績組成考核/評價環(huán)節(jié)權(quán)重考核/評價細(xì)則對應(yīng)的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)平時成績平時作業(yè)14%課后完成6次以上作業(yè)，主要考核學(xué)生對每節(jié)課知識點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，計算全部作業(yè)的平均成績再按14%計入總成績。2-25-1考勤6%平時隨機(jī)考勤，次數(shù)不低于6次，最后按6%計入課程總成績。2-25-1實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）成績課程實(shí)驗(yàn)20%完成4個實(shí)

17、驗(yàn)，主要考核學(xué)生應(yīng)用基礎(chǔ)知識進(jìn)行數(shù)據(jù)庫分析、設(shè)計、操縱和管理的能力。每個實(shí)驗(yàn)按百分制分別給出預(yù)習(xí)、操作和實(shí)驗(yàn)報告的成績，平均后得到該實(shí)驗(yàn)的成績。4個實(shí)驗(yàn)成績平均后得到實(shí)驗(yàn)總評成績并按20%計入課程總成績。2-25-1期末考試成績期末考試卷面成績60%試卷題型包括填空題、選擇題、簡答題、分析計算題和綜合應(yīng)用題等，以卷面成績的60%計入課程總成績。2-2（40%）、5-1（60%）（三）所有課程目標(biāo)均需大于等于0.6，否則總評成績不及格，需要補(bǔ)考或重修。每個課程目標(biāo)達(dá)成度計算方法如下：式中：Ai=平時成績占總評成績的權(quán)重課程目標(biāo)i在平時成績中的權(quán)重，Bi=實(shí)驗(yàn)成績占總評成績的權(quán)重課程目標(biāo)i在實(shí)驗(yàn)成績中的權(quán)重，Ci=期末成績占總評成績的權(quán)重課程目標(biāo)i在期末成績中的權(quán)重。（三）所有課程目標(biāo)均需大于等于0.6，否則總評成績不及格，需要補(bǔ)考或重修。每個課程目標(biāo)達(dá)成度計算方法如