《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》教學(xué)大綱

適用專業(yè):信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)

課程類別:專業(yè)核心課程 課程編號(hào): 0601008120

課內(nèi)學(xué)時(shí):48(含16個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)) 開課學(xué)期:4

一,、教學(xué)大綱說明

（一）課程性質(zhì)與目的

本課程是信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生都必須學(xué)習(xí)的專業(yè)核心課程。本課程的設(shè)置目的是為了使學(xué)生系統(tǒng)地掌握數(shù)據(jù)庫的基本原理,、方法和應(yīng)用技術(shù),，能應(yīng)用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和軟件開發(fā)工具，掌握數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)方法,。了解數(shù)據(jù)庫技術(shù)的最新發(fā)展和一些相關(guān)的研究領(lǐng)域,、研究方法，為從事數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開發(fā)和數(shù)據(jù)庫理論的研究等提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),。

（二）課程的基本要求

本課程的教學(xué)與學(xué)習(xí)要側(cè)重于準(zhǔn)確理解和掌握數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本概念和基本理論,；能熟練運(yùn)用關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL進(jìn)行數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操縱和數(shù)據(jù)控制,；能綜合運(yùn)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì),，提高學(xué)生的自學(xué)與更新本專業(yè)知識(shí)的能力。

二,、課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配

第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)引論

1．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本概念,、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(diǎn),。

2．?dāng)?shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)模型的組成要素,、概念模型、層次模型簡(jiǎn)介,、網(wǎng)狀模型簡(jiǎn)介,、關(guān)系模型簡(jiǎn)介。

3．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)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(jí)模式結(jié)構(gòu),、數(shù)據(jù)庫的二級(jí)映象功能和數(shù)據(jù)獨(dú)立性。

4．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成

5．?dāng)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) *

6．?dāng)?shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā) *

基本要求:了解數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn),、數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究領(lǐng)域,，理解層次模型、網(wǎng)狀模型,、關(guān)系模型,，掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)和二級(jí)映象功能，熟悉E-R圖的方法并學(xué)會(huì)應(yīng)用,。

重 點(diǎn):準(zhǔn)確理解層次模型,、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型,、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)和二級(jí)映象功能,，掌握E-R圖的方法和運(yùn)用。

難 點(diǎn):需要掌握數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域大量的基本概念,。準(zhǔn)確理解數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),。

第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫

1．關(guān)系模型概述

2．關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及形式化定義

關(guān)系基本概念、關(guān)系模式,、關(guān)系數(shù)據(jù)庫,。

3．關(guān)系的完整性

4．關(guān)系代數(shù)

傳統(tǒng)的集合運(yùn)算、專門的關(guān)系運(yùn)算

基本要求:掌握選擇,、投影,、連接和除關(guān)系運(yùn)算，準(zhǔn)確理解和掌握關(guān)系模式,、關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),、關(guān)系完整性等基本概念和內(nèi)容。

重 點(diǎn):掌握關(guān)系模式,、關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),、關(guān)系完整性；選擇,、投影,、連接和除關(guān)系運(yùn)算。

難 點(diǎn):選擇,、投影,、連接和除關(guān)系運(yùn)算。

第三章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL

1．SQL概述

SQL的特點(diǎn),、SQL語言的基本概念,。

2．?dāng)?shù)據(jù)定義

定義、刪除和修改基本表,；建立和刪除索引,。

3．?dāng)?shù)據(jù)查詢

單表查詢,、連接查詢,、嵌套查詢,、集合查詢。

4．?dāng)?shù)據(jù)更新

插入數(shù)據(jù),、修改數(shù)據(jù)

5．視圖

定義視圖,、查詢視圖、更新視圖

基本要求:熟練掌握和運(yùn)用SQL語言進(jìn)行數(shù)據(jù)定義,、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)控制,。

重 點(diǎn):熟練掌握和運(yùn)用SQL語言，特別是SQL語言的查詢功能,。

難 點(diǎn):SQL語言的連接查詢,、嵌套查詢和集合查詢。

第四章 數(shù)據(jù)庫安全性

1．計(jì)算機(jī)安全性概述

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三類安全性問題,、安全標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介,。

2．?dāng)?shù)據(jù)庫安全性控制

用戶標(biāo)識(shí)與鑒定、存取控制,、自主存取控制方法,、授權(quán)與回收、數(shù)據(jù)庫角色,、強(qiáng)制存取控制

3．視圖機(jī)制

4．審計(jì)

5．?dāng)?shù)據(jù)加密,。

6．統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫安全性

基本要求:掌握數(shù)據(jù)庫安全性控制機(jī)制，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫安全性控制,。

重 點(diǎn):掌握數(shù)據(jù)庫安全性控制機(jī)制,。使用SQL中的GRANT 語句和 REVOKE 語句來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)自主存取控制功能。

難 點(diǎn):強(qiáng)制存取控制,，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫安全性控制,。

第五章 數(shù)據(jù)庫完整性

1．實(shí)體完整性

實(shí)體完整性定義、實(shí)體完整性檢查和違約處理

2．參照完整性

參照完整性定義,、參照完整性檢查和違約處理

3．用戶定義的完整性

屬性上的約束條件的定義,、屬性上的約束條件檢查和違約處理、元組上的約束條件的定義,、元組上的約束條件檢查和違約處理

4．完整性約束命名子句

5．域中的完整性限制 *

6．觸發(fā)器

定義觸發(fā)器,、激活觸發(fā)器、刪除觸發(fā)器

基本要求:掌握什么是數(shù)據(jù)庫的完整性,，掌握用SQL語言定義關(guān)系模式的完整性約束條件,。

重 點(diǎn):掌握DBMS完整性控制機(jī)制:完整性約束條件的定義、完整性約束條件的檢查和違約反應(yīng),。熟練掌握用SQL語言定義關(guān)系模式的完整性約束條件,。

難 點(diǎn):數(shù)據(jù)完整性的實(shí)現(xiàn)策略,。

第六章 關(guān)系數(shù)據(jù)理論

1．問題的提出

2．規(guī)范化

函數(shù)依賴、碼,、范式,、2NF、3NF,、BCNF,、多值依賴、4NF

基本要求:掌握規(guī)范化理論和關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式規(guī)范化設(shè)計(jì)方法,。

重 點(diǎn):規(guī)范化理論和關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式規(guī)范化設(shè)計(jì)方法,。

難 點(diǎn):關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化方法的運(yùn)用。

第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

1．?dāng)?shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn),、方法,、基本步驟和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中的各級(jí)模式。

2．需求分析

需求分析的任務(wù),、需求分析的方法,、數(shù)據(jù)字典。

3．概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

概念結(jié)構(gòu),、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和步驟,、數(shù)據(jù)抽象和局部視圖設(shè)計(jì)、視圖的集成,。

4．邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換,、數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化、設(shè)計(jì)用戶子模式,。

5．?dāng)?shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法,、關(guān)系模式存取方法選擇、確定數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),、評(píng)價(jià)物理結(jié)構(gòu)

6．?dāng)?shù)據(jù)庫的實(shí)施和維護(hù)

數(shù)據(jù)的載入和應(yīng)用程序的調(diào)試,、數(shù)據(jù)庫的試運(yùn)行、數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行和維護(hù),。

基本要求:熟練掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的方法和基本步驟,，并學(xué)會(huì)運(yùn)用。

重 點(diǎn):數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的方法和基本步驟,，特別是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),。

難 點(diǎn):數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用。

第八章 數(shù)據(jù)庫編程

1. 存儲(chǔ)過程

2. ODBC編程

基本要求:了解數(shù)據(jù)庫編程的幾種方式,。

第九章 查詢優(yōu)化

第十章 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)

1．事務(wù)的基本概念

2．?dāng)?shù)據(jù)庫恢復(fù)概述

3．故障的種類

4．恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ),、登記日志文件。

5．恢復(fù)策略

事務(wù)故障的恢復(fù),、系統(tǒng)故障的恢復(fù),、介質(zhì)故障的恢復(fù),。

基本要求:準(zhǔn)確理解事務(wù)的基本概念和性質(zhì)及恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，掌握針對(duì)各種故障的恢復(fù)策略和具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù),。

重 點(diǎn):掌握事務(wù)的基本概念和事務(wù)的ACID特性,；不同故障的恢復(fù)技術(shù)的區(qū)別。

難 點(diǎn):具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù),。

第十一章 并發(fā)控制

1．并發(fā)控制概述

2．封鎖和封鎖協(xié)議

封鎖類型,、三級(jí)封鎖協(xié)議

3．死鎖和活鎖

活鎖,、死鎖

基本要求:準(zhǔn)確理解數(shù)據(jù)不一致性的原因,、活鎖和死鎖的產(chǎn)生原因和預(yù)防，掌握三級(jí)封鎖協(xié)議,、兩段鎖協(xié)議,、并發(fā)事務(wù)正確性準(zhǔn)則、不同封鎖類型的相容準(zhǔn)則,。

重 點(diǎn):死鎖的原因和預(yù)防,；三級(jí)封鎖協(xié)議；兩段鎖協(xié)議,；并發(fā)控制的可串行性,；不同封鎖類型的相容準(zhǔn)則。

難 點(diǎn):并發(fā)控制的可串行性,；不同封鎖類型的相容準(zhǔn)則,。

三、教材及參考書

1．王珊,，薩師煊．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論（第5版）．高等教育出版社,，2012

2．施伯樂，丁寶康．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)教程（第二版）．高等教育出版社,，2003

3．丁寶康,，董健全．?dāng)?shù)據(jù)庫實(shí)用教程(第二版,配有習(xí)題解答)．清華大學(xué)出版社，2004

4．王珊,，陳紅．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理教程．清華大學(xué)出版社,，2000

5．金林樵．Mysql程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程．科學(xué)出版社，2003