數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及應用課程大綱

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及應用課程大綱課程名稱：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及應用/PrinciplesofDatabaseSystems課程編號：ab08224203課程屬性：專業(yè)基礎課授課對象：信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)總學時/學分：48（32理論＋16試驗）/3學分開課學期：第五學期課程負責人：先修課程：計算機基礎一、課程概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及應用課是信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的專業(yè)基礎課程之一，它系統(tǒng)、完整地講述了當前數(shù)據(jù)庫技術(shù)從基本原理到應用實踐的主要內(nèi)容。包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu)體系、關(guān)系模型原理、關(guān)系數(shù)據(jù)庫標準語言、關(guān)系數(shù)據(jù)理論、數(shù)據(jù)庫設計、維護與安全等內(nèi)容。涵蓋了現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)理論的基本知識，是進行數(shù)據(jù)分析應用與設計的基礎。通過這門課程的學習，使學生掌握數(shù)據(jù)庫的基本理論和設計數(shù)據(jù)庫的基本方法。二、課程目標1.掌握數(shù)據(jù)庫原理的基本理論知識、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的基本結(jié)構(gòu)原理、關(guān)系代數(shù)理論、數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制原理與數(shù)據(jù)庫完整性約束原理等內(nèi)容。2.熟悉關(guān)系模型的規(guī)范化原理與過程與數(shù)據(jù)庫設計過程，能實現(xiàn)簡單數(shù)據(jù)庫設計。3.學會應用SQL語言進行數(shù)據(jù)庫定義、查詢與修改等操作。學會數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法與優(yōu)化原理。4.了解數(shù)據(jù)庫恢復技術(shù)原理，了解數(shù)據(jù)庫安全保障機制與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的未來發(fā)展方向三、主要內(nèi)容及其基本要求本課程須完成的基本教學內(nèi)容和要求如下：(1)數(shù)據(jù)庫原理的基本理論知識，理解數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概念，掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。掌握概念模型、數(shù)據(jù)模型的相關(guān)概念，了解常用的數(shù)據(jù)模型。(2)關(guān)系數(shù)據(jù)模型的基本結(jié)構(gòu)原理，要求掌握關(guān)系、關(guān)系模式、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、關(guān)系代數(shù)。理解關(guān)系的完整性，了解關(guān)系演算(3)關(guān)系數(shù)據(jù)庫標準SQL語言的原理與應用。要求理解SQL語言的概念、特點、功能和使用方法。掌握SQL基本語句的使用。重點掌握查詢語句的使用，包括連接查詢和嵌套查詢。了解嵌入式SQL和動態(tài)SQL技術(shù)。(4)關(guān)系系統(tǒng)查詢優(yōu)化的基本原理，要求掌握關(guān)系系統(tǒng)的定義、分類，關(guān)系系統(tǒng)查詢優(yōu)化的一般準則。了解關(guān)系代數(shù)等價變換規(guī)則。(5)關(guān)系模型的規(guī)范化原理與過程，掌握函數(shù)依賴、碼、范式、2NF、3NF、BCNF概念與判別。了解多值依賴、4NF。了解保持函數(shù)依賴并具有無損連接性的3NF模式分解算法。(6)熟練掌握數(shù)據(jù)庫設計過程，理解數(shù)據(jù)庫設計的特點、方法、步驟。掌握需求分析、概念結(jié)構(gòu)設計、邏輯結(jié)構(gòu)設計的基本原理與設計方法。(7)數(shù)據(jù)庫恢復技術(shù)原理與并發(fā)控制原理。掌握事務的基本概念，理解故障的種類及相應的恢復策略。理解三級封鎖協(xié)議，理解封鎖、封鎖協(xié)議、活鎖死鎖概念與原理，掌握并發(fā)調(diào)度的可串行性。(8)了解數(shù)據(jù)庫安全保障機制，掌握數(shù)據(jù)庫完整性約束原理。四、教學方式和考試方式本課程以講授為主，輔之以課堂討論、多媒體教學；理論講解結(jié)合實例演示并配合試驗教學；不定期的課后作業(yè)與課堂提問。本門課程為考試科目，建議本課程考試理論課成績占70％，試驗成績占30％。五、參考教材教材名稱：《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》(第三版)，薩師煊，王珊著，高等教育出版社參考書目：《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念》（AbrahamSilberschatz著），機械工業(yè)出版社《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及其應用》（莊成三等著），電子工業(yè)出版社《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論：學習指導與習題解析》王珊主編六、教學內(nèi)容及課時分配理論課程內(nèi)容與安排（32學時）：章節(jié)內(nèi)容學習要點備注第一章緒論（4學時）1．1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述（有關(guān)概念及數(shù)據(jù)管理的進展）1．2數(shù)據(jù)模型（ER、層次、網(wǎng)狀、關(guān)系、對象模型）1．3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1．4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1．5數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)存取的過程1．6數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究領(lǐng)域重點講解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。概念模型、數(shù)據(jù)模型的相關(guān)概念與原理第二章關(guān)系數(shù)據(jù)庫（4學時）2．1關(guān)系模型概述2．2關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及形式化定義2．3關(guān)系的完整性2．4關(guān)系代數(shù)2．5關(guān)系演算重點講述關(guān)系代數(shù)原理與實現(xiàn)過程第三章關(guān)系數(shù)據(jù)庫標準語言SQL（10學時）3．1SQL概述3．2數(shù)據(jù)定義3．3查詢3．4數(shù)據(jù)更新3．5視圖3．6數(shù)據(jù)控制3．7嵌入SQL3．8動態(tài)SQL重點深入講授查詢語言，掌握復雜SQL語言的應用。第四章關(guān)系系統(tǒng)及其查詢優(yōu)化（2學時）4．1關(guān)系系統(tǒng)4．2關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的查詢優(yōu)化講授查詢優(yōu)化過程，理解掌握第五章關(guān)系數(shù)據(jù)理論（4學時）5．1規(guī)范化（1～4NF）5．2數(shù)據(jù)依賴的公理系統(tǒng)5．3模式分解重點講授函數(shù)依賴原理與規(guī)范化過程第六章數(shù)據(jù)庫設計（4學時）6．1數(shù)據(jù)庫設計概述6．2需求分析6．3概念結(jié)構(gòu)設計6．4邏輯結(jié)構(gòu)設計6．5數(shù)據(jù)庫的物理設計6．6數(shù)據(jù)庫的實施和維護重點講述需求模式、概念模式、邏輯模式的設計過程。第七章數(shù)據(jù)庫恢復技術(shù)（1學時）7．1事務的基本概念7．2數(shù)據(jù)庫恢復概述7．3故障的種類7．4恢復的實現(xiàn)技術(shù)7．5恢復策略7．6具有檢查點的恢復技術(shù)7．7數(shù)據(jù)庫鏡像重點講述事務的基本原理與數(shù)據(jù)恢復實現(xiàn)機制。第八章并發(fā)控制（1學時）8．1并發(fā)控制概述8．2封鎖8．3封鎖協(xié)議8．4活鎖和死鎖8．5并發(fā)調(diào)度的可串行性8．6兩段鎖協(xié)議8．7封鎖的粒度重點講述鎖的實現(xiàn)原理與應用第九章數(shù)據(jù)庫安全性（1學時）9．1計算機安全性概論9．2數(shù)據(jù)庫安全性控制9．3統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫安全性重點講述關(guān)系數(shù)據(jù)庫安全控制方法第十章數(shù)據(jù)庫完整性（1學時）10．1完整性約束條件10．2完整性控制實驗課程內(nèi)容與安排（16學時）：章節(jié)內(nèi)容學習要點備注實驗一數(shù)據(jù)庫、表、索引和數(shù)據(jù)完整性（2學時）1．利用命令行方式在數(shù)據(jù)庫中建立表2．利用命令行方式查看表的各種信息。3．為某基本表創(chuàng)建索引，查看其信息后刪除4．利用表數(shù)據(jù)維護方法向表中添加數(shù)據(jù)5．修改表結(jié)構(gòu)，增加新屬性6．為表建立索引，并練習刪除索引掌握數(shù)據(jù)庫的建立方法、步驟。掌握查看數(shù)據(jù)庫相關(guān)信息的方法。掌握數(shù)據(jù)庫啟動與關(guān)閉的方法。掌握表的建立、修改、查看、刪除操作。掌握索引的建立、修改、查看、刪除操作。實驗二SQL數(shù)據(jù)基本操作命令（2學時）1、用多種方式練習向表中錄入數(shù)據(jù)。2、練習表中數(shù)據(jù)的刪除。3、練習數(shù)據(jù)多條件查詢。4、練習數(shù)據(jù)修改方法熟練掌握SQL數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)操縱基本命令的使用方法。實驗三數(shù)據(jù)高級操作命令（4學時）1、按某屬性排序查詢表的屬性信息2、查詢有條件約束的表信息，3、用聚集函數(shù)查詢統(tǒng)計表信息4、使用嵌套子查詢的方式，查詢表信息5、分組匯總查詢表信息6、對數(shù)據(jù)查詢語句進行優(yōu)化7、刪除符合某條件表信息熟練掌握SQL數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)操縱高級命令及連接的使用方法。實驗四視圖、存儲過程應用（4學時）1、創(chuàng)建視圖，顯示制定選擇與投影內(nèi)容，修改該視圖。2、建一存儲過程，通過傳