數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用教程（第5版）（微課版） 教學(xué)大綱

數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用BDatabaseSystem課程代碼：學(xué)時數(shù)：總學(xué)時40（講課32、實驗8）學(xué)分數(shù)：2.5課程類別：專業(yè)核心課開課學(xué)期：5主講教師：陳志泊編寫日期：2年1月一、課程性質(zhì)和目標(biāo)1.課程性質(zhì)：數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用B是計算機科學(xué)與技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程、網(wǎng)絡(luò)工程等專業(yè)的專業(yè)核心課。2.課程內(nèi)容：課程內(nèi)容包括基本概念篇、SQL語言篇、運維管理篇、數(shù)據(jù)庫設(shè)計篇和高級編程篇，SQL語言篇介紹SQL語言增加、修改、刪除、查看數(shù)據(jù)庫、表的語法要義，運維管理篇介紹視圖、索引、安全、并發(fā)操作等內(nèi)容，數(shù)據(jù)庫設(shè)計篇介紹規(guī)范化理論和基于E-R圖方法的關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計流程，高級編程介紹T-SQL語法、函數(shù)、存儲過程和觸發(fā)器。課程任務(wù)：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念、SQL常規(guī)庫表操作語法、數(shù)據(jù)庫優(yōu)化和安全管理的方法以及數(shù)據(jù)庫層面編程語法和主要應(yīng)用。同時，學(xué)生能夠借助數(shù)據(jù)庫建模工具，開展規(guī)范的數(shù)據(jù)庫設(shè)計工作，并結(jié)合選擇的DBMS，編寫、調(diào)試和調(diào)優(yōu)滿足業(yè)務(wù)需求的SQL語句及開展數(shù)據(jù)庫安全和運維管理工作。4.課程目標(biāo)：通過本課程的理論教學(xué)和實踐訓(xùn)練，使學(xué)生具備以下能力：（1）能夠理解關(guān)系型數(shù)據(jù)庫基本概念和原理，大數(shù)據(jù)的特征，數(shù)據(jù)安全性和完整性的含義，數(shù)據(jù)庫事務(wù)的特性，數(shù)據(jù)庫故障類型辨別方法，掌握SQL語言的語法，索引和視圖的原理及主要應(yīng)用場景，并發(fā)操作對數(shù)據(jù)不一致的影響和解決辦法，數(shù)據(jù)庫高級編程語法，深刻理解關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化的相關(guān)概念并可對關(guān)系模式進行規(guī)范化分析。（2）圍繞數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)查詢需要，能夠使用關(guān)系代數(shù)、關(guān)系演算和SQL語言構(gòu)建所需的查詢語句。圍繞數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理需要，能夠運用SQL語言實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建、修改、刪除操作，能夠使用Transact-SQL設(shè)計和建立存儲過程和自定義函數(shù)，能夠使構(gòu)建滿足需要的數(shù)據(jù)庫觸發(fā)器。圍繞數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理需要，能夠進行數(shù)據(jù)庫的安全管理以及數(shù)據(jù)庫備份和恢復(fù)等操作。（3）根據(jù)實際數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)中各類業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)操縱要求，能夠綜合運用單關(guān)系查詢、多關(guān)系查詢、分組查詢、子查詢和連接等查詢設(shè)計、實現(xiàn)和調(diào)優(yōu)SQL語句。根據(jù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，能夠多種設(shè)計方法，分析數(shù)據(jù)庫需求、抽象實體和實體關(guān)系、構(gòu)建全局實體關(guān)系圖、轉(zhuǎn)換關(guān)系模式、分析和評價關(guān)系模式的范式登記、優(yōu)化數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)和選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)庫備份方案。（4）針對實際數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分析、設(shè)計、開發(fā)、運維需要，能夠選擇合適的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建模、開發(fā)和管理工具，搭建和配置相應(yīng)環(huán)境，開展數(shù)據(jù)庫的分析、設(shè)計、搭建、處理和維護等工作。課程達到的知識目標(biāo)、能力目標(biāo)和素養(yǎng)目標(biāo)如下：知識目標(biāo)：理解數(shù)據(jù)庫的基本概念、數(shù)學(xué)原理，掌握數(shù)據(jù)庫查詢語言的語言結(jié)構(gòu)、T-SQL和存儲過程的語法，深刻理解關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化的相關(guān)概念。能力目標(biāo)：能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需要，綜合運用單關(guān)系查詢、多關(guān)系查詢、分組查詢、子查詢和連接等查詢設(shè)計、實現(xiàn)和調(diào)試具有多層嵌套、復(fù)雜連接關(guān)系、相互協(xié)同的SQL語句。能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需求，通過數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，設(shè)計滿足規(guī)范化需求和業(yè)務(wù)需求的關(guān)系模式。素養(yǎng)方面：權(quán)衡業(yè)務(wù)需求以及規(guī)范化需求，具備評價數(shù)據(jù)庫關(guān)系模式實用價值的素養(yǎng)。具有運用現(xiàn)代工具，輔助開展數(shù)據(jù)庫建模分析、設(shè)計、管理和維護全應(yīng)用場景的工程素養(yǎng)。3.課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求（1級指標(biāo)）指標(biāo)點（2級指標(biāo)）課程目標(biāo)1.工程知識1.4能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和計算機專業(yè)知識用于對計算機應(yīng)用領(lǐng)域復(fù)雜工程問題解決方案的分析和改進。課程目標(biāo)（1）2.問題分析2.4能夠運用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和計算機專業(yè)的知識和方法，針對可行方案進行推理和驗證，獲得合理有效的解決方案。課程目標(biāo)（2）3.設(shè)計/開發(fā)解決方案3.2能夠針對特定需求完成系統(tǒng)設(shè)計、模塊的軟件設(shè)計和硬件設(shè)計。課程目標(biāo)（3）5.使用現(xiàn)代工具5.2能夠開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)挠嬎銠C系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境與開發(fā)工具，對復(fù)雜工程問題進行分析與設(shè)計。課程目標(biāo)（4）二、課程教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時分配和課程教學(xué)基本要求1．關(guān)系型數(shù)據(jù)庫概念和基礎(chǔ)原理篇(理論4學(xué)時，支撐目標(biāo)（1）、（2）)教學(xué)內(nèi)容：（1）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論：數(shù)據(jù)和信息，數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點。（2）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫的二級映像功能與數(shù)據(jù)獨立性，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的外部體系結(jié)構(gòu)。（3）數(shù)據(jù)模型：數(shù)據(jù)模型的組成要素，三個世界及其有關(guān)概念，層次模型，網(wǎng)狀模型，關(guān)系模型，面向?qū)ο竽Ｐ?。?）數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究領(lǐng)域：數(shù)據(jù)挖掘，大數(shù)據(jù)，我國應(yīng)用大數(shù)據(jù)提升政務(wù)治理能力、提升公眾服務(wù)水平方面的案例，我國自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品等?；疽螅海?）能夠理解信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理的正確含義，數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展的3個階段的特點，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)常見的外部體系結(jié)構(gòu)，三個世界的相關(guān)概念的對應(yīng)關(guān)系，層次模型和網(wǎng)狀模型表示數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)特點以及主要問題，關(guān)系和面向?qū)ο蟮哪Ｐ偷暮x和特點，大數(shù)據(jù)技術(shù)的性質(zhì)，我國典型的自主知識產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)庫。（2）能夠掌握數(shù)據(jù)庫模式的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的含義，從客觀世界到計算機世界的數(shù)據(jù)抽象過程，能夠分析數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的三級模式、二級映像（二級映射）的原理以及所帶來的邏輯獨立性和物理獨立性等優(yōu)勢，能夠準(zhǔn)確判斷客觀世界中常見實體之間的關(guān)系類型。課程思政教學(xué)案例：以中國數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展為主題，介紹數(shù)據(jù)庫技術(shù)成為中國卡脖子技術(shù)的原因以及近年來具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)庫發(fā)展現(xiàn)狀，重點簡介中國數(shù)據(jù)庫技術(shù)在國際數(shù)據(jù)庫技術(shù)競賽中的優(yōu)勢地位，使學(xué)生理解開展數(shù)據(jù)庫研究和構(gòu)建數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件對國家發(fā)展的重要意義，厚植學(xué)生愛國情懷以及技術(shù)自信，鼓勵學(xué)生畢業(yè)后能夠積極投入自主知識產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研發(fā)工作中。2．關(guān)系模型(理論6學(xué)時，支撐目標(biāo)（1）、（2）)教學(xué)內(nèi)容：（1）關(guān)系模式及關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式化定義：關(guān)系的形式化定義，關(guān)系的性質(zhì)，關(guān)系模式和關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式。（2）關(guān)系的碼和關(guān)系的完整性：候選碼和主碼，關(guān)系的實體完整性，關(guān)系參照完整性，關(guān)系的用戶自定義完整性。（3）關(guān)系代數(shù)：關(guān)系代數(shù)的分類及運算符，傳統(tǒng)的集合運算，專門的關(guān)系運算。（4）關(guān)系演算：元組關(guān)系演算，域關(guān)系演算?；疽螅海?）能夠理解域、笛卡爾積的概念，能夠掌握關(guān)系的性質(zhì)以及規(guī)范化關(guān)系的要求，能夠理解關(guān)系模式、關(guān)系數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式等概念之間的關(guān)系，能夠理解θ連接、等值連接和自然連接的關(guān)系。（2）能夠根據(jù)候選碼、外碼的定義和內(nèi)涵識別出常見關(guān)系的候選碼，能夠深刻理解實體完整性和參照完整性與主碼和外碼的關(guān)系，并能夠分析和驗證常見關(guān)系是否滿足實體完整性和參照完整性要求，掌握一些常見場景中用戶自定義完整性的表述方法，能夠運用元組關(guān)系演算和域關(guān)系演算實現(xiàn)單關(guān)系和多關(guān)系間的簡單查詢?nèi)蝿?wù)。（3）能夠在多關(guān)系上熟練運用關(guān)系代數(shù)中的傳統(tǒng)集合運算、專門的關(guān)系運算（選擇，投影，連接和除法）實現(xiàn)各類簡單和復(fù)雜的查詢?nèi)蝿?wù)。課程思政案例：從主碼對其他屬性的決定性作用出發(fā)，借助辯證唯物注意中主要矛盾和其他矛盾的關(guān)系，強調(diào)主碼在各類生產(chǎn)和生活環(huán)境下的重要意義，使學(xué)生更好理解主碼在數(shù)據(jù)庫查詢、設(shè)計中核心地位以及對待問題抓取主要矛盾的方式方法。3．關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言-SQL語言(理論學(xué)時：8個學(xué)時，實驗學(xué)時4學(xué)時，支撐目標(biāo)（1）、（2）、（3）、（4）)教學(xué)內(nèi)容：（1）SQL基本概念和特點：SQL的發(fā)展及標(biāo)準(zhǔn)化，SQL基本概念和特點。（2）SQLServer介紹：SQL發(fā)展與版本，SQLServer主要組件。（3）數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建和使用：數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)，SQLServer的系統(tǒng)和默認數(shù)據(jù)庫，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的方法，修改數(shù)據(jù)庫的方法，刪除數(shù)據(jù)庫的方法，查看數(shù)據(jù)庫信息的方法。（4）數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建和使用：數(shù)據(jù)類型，創(chuàng)建數(shù)據(jù)表的方法，數(shù)據(jù)表的約束，修改數(shù)據(jù)表的方法，刪除數(shù)據(jù)表的方法，查看數(shù)據(jù)表的方法。（5）單關(guān)系（表）的數(shù)據(jù)查詢：單關(guān)系查詢的語法結(jié)構(gòu)，無條件查詢，條件查詢，常用庫函數(shù)，分組查詢，查詢排序。（6）多關(guān)系（表）的數(shù)據(jù)查詢：多關(guān)系查詢的語法結(jié)構(gòu)，內(nèi)連接查詢，外連接查詢，交叉查詢和自連接查詢。（7）子查詢和其他類型數(shù)據(jù)查詢，普通子查詢，相關(guān)子查詢，集合運算查詢，存儲查詢結(jié)果到表中。（8）數(shù)據(jù)表中數(shù)據(jù)的操縱：添加數(shù)據(jù)，修改數(shù)據(jù)，刪除數(shù)據(jù)。（9）視圖：視圖的含義，創(chuàng)建視圖，修改視圖，刪除視圖，視圖查詢，視圖的更新特點。（10）索引的創(chuàng)建和使用：索引概述，索引類型，創(chuàng)建索引，修改索引，刪除索引，查看索引。基本要求：（1）能夠了解有關(guān)SQL語言的發(fā)展特點及標(biāo)準(zhǔn)化過程，理解SQL語言的非過程化特點以及SQL語言涉及的主要概念，能夠在各類操作系統(tǒng)中搭建SQLServer的開發(fā)環(huán)境并能夠了解SQLServer安裝后提供的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。（2）能夠使用SQLServer的關(guān)鍵組件SQLServerManagementStudio進行數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)表以及數(shù)據(jù)的增、刪、改、查等操作，能夠通過SQLServerManagementStudio創(chuàng)建、查看和修改索引和約束。（3）能夠理解索引的用途以及索引粒度對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的影響，能夠針對不同應(yīng)用場景，選擇合適的數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)精度對其刻畫和描述，能夠明確視圖的應(yīng)用范圍和存儲特點。能夠理解子查詢和相關(guān)子查詢的運行差異。（4）能夠針對軟件工程中數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計結(jié)果，熟練的運用SQL語句進行數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建和刪除、帶約束條件的數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建、修改和刪除。能夠綜合運用條件查詢、分組查詢、常用庫函數(shù)、子查詢、查詢排序、內(nèi)外連接查詢、合并查詢等實現(xiàn)各類業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理任務(wù)。能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需要，運用SQL語句創(chuàng)建、查詢和刪除單表和多表基礎(chǔ)上的視圖。能夠掌握通過已有數(shù)據(jù)表中數(shù)據(jù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)表的方法。實驗內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫安裝和創(chuàng)建、數(shù)據(jù)表創(chuàng)建及數(shù)據(jù)內(nèi)容的操縱、數(shù)據(jù)查詢實驗要求：能夠掌握在windows上安裝和搭建關(guān)系型數(shù)據(jù)庫開發(fā)環(huán)境SQLServer的方法。能夠按照給定的數(shù)據(jù)庫、表結(jié)構(gòu)，熟練使用SQLServerManagementStudio和SQL語句創(chuàng)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)表，并能夠進行數(shù)據(jù)的插入、修改和刪除等操作。能夠按照單關(guān)系和多關(guān)系查詢?nèi)蝿?wù)要求，使用SQL語言實現(xiàn)數(shù)據(jù)的條件查詢、分組查詢、查詢排序、連接查詢、子查詢。課程思政案例：以誠信數(shù)據(jù)比對為主題，培養(yǎng)學(xué)生借助已經(jīng)學(xué)習(xí)的SQL查詢語句構(gòu)建方法，分析、設(shè)計、優(yōu)化和實現(xiàn)滿足誠信數(shù)據(jù)比對的SQL語句。通過案例學(xué)習(xí)和實踐，使學(xué)生深刻體會信息造假帶來的危害和影響，培養(yǎng)學(xué)生誠信、守紀(jì)的意識。4．關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論(理論8學(xué)時，支撐目標(biāo)（1）、（2）、（3）)教學(xué)內(nèi)容：（1）規(guī)范化問題的提出：不規(guī)范關(guān)系存在的問題。（2）函數(shù)依賴：函數(shù)依賴的定義，邏輯蘊含，函數(shù)依賴的推理規(guī)則，函數(shù)依賴類型，屬性集閉包算法及應(yīng)用，候選碼求解算法，函數(shù)依賴集的等價性及最小函數(shù)依賴求解方法。（3）關(guān)系模式的分解：關(guān)系模式分解問題概述，無損連接分解測試算法，保持函數(shù)依賴的分解。（4）關(guān)系模式的范式：第一范式，第二范式，第三范式，BC范式。（5）關(guān)系模式的規(guī)范化：關(guān)系模式規(guī)范化的步驟，關(guān)系模式規(guī)范化的要求?；疽螅海?）能夠理解不規(guī)范關(guān)系帶來的問題以及規(guī)范化問題的提出原因，能夠理解函數(shù)依賴的含義并可以分析和提取常見關(guān)系模式上的函數(shù)依賴關(guān)系。（2）能夠掌握Armstrong推理規(guī)則和推論的含義并能夠根據(jù)函數(shù)依賴定義證明推理規(guī)則的正確性。能夠掌握運用函數(shù)依賴推理規(guī)則從已知的函數(shù)依賴集中推理所有函數(shù)依賴的方法。（3）能夠深刻理解屬性集閉包的含義和應(yīng)用場景，并可熟練的求解任意關(guān)系上的屬性集閉包。能夠根據(jù)給定的函數(shù)依賴集對屬性進行歸類，然后使用候選碼求解算法，求解給定關(guān)系上的候選碼。理解函數(shù)依賴集邏輯等價的含義并可使用最小函數(shù)依賴集求解步驟求解給定函數(shù)依賴集的最小函數(shù)依賴集。（4）能夠理解關(guān)系模式分析的目標(biāo)和意義，并能夠分析和驗證給定關(guān)系模式的分解結(jié)果是否保持函數(shù)依賴并具有無損連接性。（5）能夠理解第一范式、第二范式、第三范式和BC范式的定義和對關(guān)系規(guī)范化約束的遞進關(guān)系，并能夠分析和驗證給定關(guān)系模式屬于哪一級范式。（6）能夠熟練使用關(guān)系的規(guī)范化步驟，對抽象后的關(guān)系模式進行指定范式級別規(guī)范化操作。掌握如何將給定的關(guān)系模式分解為保持函數(shù)依賴且具有無損連接的第三范式和BC范式的方法。課程思政案例：以森林生態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)組織為案例，組織學(xué)生學(xué)習(xí)森林生態(tài)監(jiān)測效益評價所需的要素指標(biāo)和指標(biāo)數(shù)據(jù)產(chǎn)生方式，讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)的規(guī)范化理論，設(shè)計滿足生態(tài)效益分析、評價和服務(wù)等需求的數(shù)據(jù)庫關(guān)系模式。借助該案例，科普生態(tài)建設(shè)作為我國國策的重要意義。5．?dāng)?shù)據(jù)庫安全保護(理論4學(xué)時，實驗2學(xué)時，支撐目標(biāo)（2）、（3）、（4）)教學(xué)內(nèi)容：（1）數(shù)據(jù)庫安全性控制：數(shù)據(jù)庫安全性含義，安全性控制方法，SQLServer數(shù)據(jù)安全性機制，SQLServer身份驗證模式，SQLServer登錄賬號，SQLServer數(shù)據(jù)庫賬號，數(shù)據(jù)庫權(quán)限的授予和回收機制，數(shù)據(jù)隱私安全在大數(shù)據(jù)時代的意義。（2）數(shù)據(jù)庫完整性控制：數(shù)據(jù)完整性含義，完整性規(guī)則的組成，完整性約束條件的分類，使用規(guī)則和默認實現(xiàn)完整性的方法。（3）數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制：數(shù)據(jù)庫并發(fā)性含義，事務(wù)的含義和性質(zhì)，并發(fā)操作對數(shù)據(jù)帶來的不一致性問題，使用封鎖協(xié)議解決并發(fā)操作對數(shù)據(jù)帶來的不一致性問題。（4）數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)：數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的含義，數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)庫主要故障及恢復(fù)策略?；疽螅海?）能夠理解數(shù)據(jù)庫安全性的內(nèi)涵和外延以及數(shù)據(jù)隱私安全在大數(shù)據(jù)時代的意義，了解有關(guān)安全性控制常見策略，理解SQLServer控制數(shù)據(jù)安全性的3級機制以及登錄賬號和數(shù)據(jù)庫賬號在安全機制中的作用和映射關(guān)系。能夠理解登錄賬號和數(shù)據(jù)庫賬號的常見角色以及數(shù)據(jù)庫權(quán)限授予和回收的方法。能夠熟練使用SQLServerManagementStudio進行登錄賬號、用戶賬號設(shè)置的創(chuàng)建、角色和權(quán)限分配以及刪除的方法。（2）能夠理解數(shù)據(jù)庫完整性的含義，使用形式化方式描述完整性規(guī)則的方法。能夠理解常見完整性約束的分類，并掌握通過規(guī)則和默認的創(chuàng)建及綁定實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫完整性的方法。（3）能夠理解數(shù)據(jù)庫并發(fā)的內(nèi)涵、事務(wù)的定義以及事務(wù)的4個主要特性。能夠分析數(shù)據(jù)并發(fā)操作帶來的數(shù)據(jù)不一致問題的根源,理解寫鎖和讀鎖對數(shù)據(jù)讀寫并發(fā)操作的影響，并能夠熟練掌握使用三級封鎖協(xié)議解決數(shù)據(jù)不一致性的方法。理解數(shù)據(jù)庫死鎖產(chǎn)生的原因、常見分析方法以及解決數(shù)據(jù)庫死鎖的常見辦法。（4）能夠理解數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的含義以及日志和轉(zhuǎn)儲在數(shù)據(jù)庫恢復(fù)中的作用，能夠識別三類常見的數(shù)據(jù)庫故障并掌握使用日志和轉(zhuǎn)儲進行數(shù)據(jù)庫故障恢復(fù)的策略和步驟。實驗內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫的安全性管理實驗要求：能夠按照一般性數(shù)據(jù)庫訪問安全場景需要，掌握使用SQLServerManagementStudio進行數(shù)據(jù)庫登錄賬號建立、關(guān)鍵角色授權(quán)和刪除方法，同時，掌握在數(shù)據(jù)庫賬號創(chuàng)建后，使用SQLServerManagementStudio進行數(shù)據(jù)庫賬號的關(guān)聯(lián)、授權(quán)和刪除的方法。課程思政案例：以數(shù)據(jù)庫信息泄密事件為案例，組織學(xué)生分析數(shù)據(jù)庫安全保護和隱私保護的重要意義，結(jié)合常見郵箱、論壇等環(huán)境下的泄密案件，鍛煉學(xué)生結(jié)合所學(xué)數(shù)據(jù)庫安全保護知識和方法，開展數(shù)據(jù)庫安全方案設(shè)計和優(yōu)化工作，確保數(shù)據(jù)庫在全應(yīng)用場景下能夠盡最大可能保障其安全性。通過該案例的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)庫安全維護和遵守數(shù)據(jù)庫安全職業(yè)道德。6．關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(理論6學(xué)時，實驗2學(xué)時，支撐指標(biāo)（1）、（2）、（3）、（4））教學(xué)內(nèi)容：（1）數(shù)據(jù)庫設(shè)計的概述：數(shù)據(jù)庫設(shè)計主要工作和內(nèi)容，數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法論，數(shù)據(jù)庫設(shè)計步驟，華人科學(xué)家在數(shù)據(jù)庫設(shè)計領(lǐng)域中的貢獻。（2）系統(tǒng)需求分析：數(shù)據(jù)庫需求分析的任務(wù)，數(shù)據(jù)庫需求分析的方法。（3）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計：概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)，概念結(jié)構(gòu)設(shè)計模型E-R圖的要素和表示方法，概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法和步驟。（4）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計：邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)和步驟，關(guān)系模式的規(guī)范化評價，關(guān)系模式的優(yōu)化和改進。（5）物理結(jié)構(gòu)設(shè)計：物理結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)和步驟，物理結(jié)構(gòu)的評價和優(yōu)化。（6）數(shù)據(jù)庫實施、運行和維護：實施、運行和維護的主要任務(wù)?；疽螅海?）能夠理解數(shù)據(jù)庫設(shè)計的主要工作和內(nèi)容，理解自頂向下和自底向上方法論在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中的內(nèi)涵，掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計的主要步驟，了解華人科學(xué)家在數(shù)據(jù)庫設(shè)計領(lǐng)域中的貢獻和作用。（2）能夠理解數(shù)據(jù)驅(qū)動的數(shù)據(jù)庫需求分析方法和E-R圖的組成要素，掌握在需求分析基礎(chǔ)上，通過E-R圖分析和抽象概念模型的方法，掌握在中大型數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中，局部E-R圖集成為全局E-R圖時遇到?jīng)_突的解決方法。（3）能夠熟練將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，并能夠運用數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論分析關(guān)系模式的范式級別。能夠結(jié)合需求分析的對照結(jié)果、范式分析結(jié)果以及性能評價結(jié)果，對關(guān)系模式進行優(yōu)化和改進。（4）能夠理解數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計的主要任務(wù)以及關(guān)鍵步驟，物理結(jié)構(gòu)評價和優(yōu)化的方法。能夠理解數(shù)據(jù)庫實施、運行和維護的主要任務(wù)。實驗內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫建模工具的使用實驗要求：能夠根據(jù)實際數(shù)據(jù)庫設(shè)計需要，掌握數(shù)據(jù)庫建模工具進行數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法。課程思政案例：以疫情時期防控數(shù)據(jù)的發(fā)布為案例，組織學(xué)生開展疫情防控數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析以及數(shù)據(jù)發(fā)布業(yè)務(wù)分析，設(shè)計滿足設(shè)計需要的數(shù)據(jù)庫關(guān)系模式，結(jié)合發(fā)布查詢時快速響應(yīng)需要，模擬導(dǎo)入萬條數(shù)據(jù)，討論使用反模式等手段提高數(shù)據(jù)的查找效率。通過該案例，讓學(xué)生深刻體會疫情防控時期，信息技術(shù)發(fā)展對公眾服務(wù)的重要意義。7．SQLServer高級應(yīng)用(理論4學(xué)時，支撐指標(biāo)（2）、（3）、（4）)教學(xué)內(nèi)容：（1）Transact-SQL程序設(shè)計：變量，批處理，流程控制命令，常用命令和常用函數(shù)。（2）存儲過程和觸發(fā)器：存儲過程的概念，創(chuàng)建存儲過程，查看存儲過程，執(zhí)行存儲過程，修改存儲過程，觸發(fā)器概述，觸發(fā)器工作原理。（3）備份和還原：數(shù)據(jù)庫備份和還原概述，備份數(shù)據(jù)庫的方法，還原數(shù)據(jù)庫的方法?；疽螅海?）能夠掌握Transact-SQL程序設(shè)計中語法結(jié)構(gòu)、常用命令、常用函數(shù)以及用戶自定義函數(shù)的區(qū)別，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)處理需要，通過Transact-SQL編寫簡單的用戶自定義函數(shù)。（2）能夠根據(jù)實際數(shù)據(jù)處理需要，進行簡單存儲過程創(chuàng)建、查看、修改、刪除操作。理解觸發(fā)器與存儲過程的關(guān)系、觸發(fā)器的原理以及觸發(fā)器的常見應(yīng)用場景。（3）能夠理解數(shù)據(jù)庫備份和還原的原理，能夠掌握使用轉(zhuǎn)儲和腳本兩種數(shù)據(jù)庫備份和還原的方法。課程思政案例：以數(shù)據(jù)庫管理安全為主題，通過觸發(fā)器，設(shè)計數(shù)據(jù)留痕系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)操作痕跡的可追溯和審計性。借助該案例，幫助學(xué)生深刻體會數(shù)據(jù)庫操作溯源在數(shù)據(jù)管理類系統(tǒng)，特別是敏感數(shù)據(jù)系統(tǒng)的重要意義，增強學(xué)生的數(shù)據(jù)庫安全設(shè)計和安全使用素養(yǎng)。三、本課程與其它課程的聯(lián)系和分工先修課程：離散數(shù)學(xué)（笛卡爾積和關(guān)系的相關(guān)概念）；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（樹狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）；操作系統(tǒng)（操作系統(tǒng)的作用、系統(tǒng)軟件的定義）。后續(xù)課程：軟件工程；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（課程設(shè)計）。四、本課程的考核方式1.考核方式總評成績由“平時成績+期末考試成績”組成，其中，平時成績占40%，期末考試成績占60%。平時成績由課堂和互動表現(xiàn)、混合式教學(xué)在線學(xué)習(xí)情況、實驗綜合成績組成。其中，課堂和互動表現(xiàn)占10%，混合式教學(xué)在線學(xué)習(xí)情況占10%，實驗綜合成績占20%。期末考試采用筆試形式，考試題型為：選擇、填空、簡答、判斷、查詢設(shè)計題、數(shù)據(jù)庫分析題和數(shù)據(jù)庫設(shè)計題等。2.評分標(biāo)準(zhǔn)（1）課堂和互動表現(xiàn)評分標(biāo)準(zhǔn)評分標(biāo)準(zhǔn)10分7分5分3分課堂和互動表現(xiàn)回答問題正確和課堂互動積極回答問題70%正確和課堂互動良好回答問題50%正確和課堂互動一般回答問題30%正確