課程簡介
Course Introduction
《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》是計算機(jī)類相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，主要系統(tǒng)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,。內(nèi)容包括:數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模型和關(guān)系運(yùn)算等基本概念,，并結(jié)合當(dāng)前流行的大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQL SERVER平臺,，通過實(shí)例講解和演示數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)語言SQL,、數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性控制,、事務(wù)管理與恢復(fù)技術(shù),以及關(guān)系規(guī)范化理論和數(shù)據(jù)庫的設(shè)計,，為進(jìn)一步從事數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用開發(fā)和研究奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。
教學(xué)大綱
Teaching Syllabus
一,、課程基本信息
學(xué) 時:56（理論38,，實(shí)驗(yàn)18）
學(xué) 分:3.5
考核方式:考試（期末考試成績占70%，平時成績占30%）
中文簡介:本課程是計算機(jī)類相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,，主要系統(tǒng)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。內(nèi)容包括:數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu),、數(shù)據(jù)模型和關(guān)系運(yùn)算等基本概念,，并結(jié)合當(dāng)前流行的大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQL SERVER平臺，通過實(shí)例講解和演示數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)語言SQL,、數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性控制,、事務(wù)管理與恢復(fù)技術(shù),以及關(guān)系規(guī)范化理論和數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，為進(jìn)一步從事數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用開發(fā)和研究奠定堅實(shí)的基礎(chǔ),。
二,、教學(xué)目的與要求
1．教學(xué)目的
數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計算機(jī)科學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快,、應(yīng)用最廣的領(lǐng)域之一,，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已經(jīng)成為計算機(jī)信息系統(tǒng)的核心技術(shù)和重要基礎(chǔ)，幾乎所有的軟件系統(tǒng)都需要數(shù)據(jù)庫支持,。
《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》是本科計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,，它是以數(shù)據(jù)庫設(shè)計理論為基礎(chǔ)，綜合利用程序設(shè)計,、數(shù)據(jù)操縱語言,、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)保護(hù)等技術(shù)解決數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)問題的一門技術(shù)科學(xué)。通過本課程學(xué)習(xí),，應(yīng)能使學(xué)生深刻理解和系統(tǒng)掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本原理和基本技術(shù),。在此基礎(chǔ)上,，能夠熟練使用SQL語言在某一種大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作；掌握數(shù)據(jù)庫的設(shè)計方法和步驟,，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,，養(yǎng)成團(tuán)隊協(xié)作的意識。其最終目的是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)解決實(shí)際問題的能力,，激發(fā)學(xué)生在該領(lǐng)域中繼續(xù)學(xué)習(xí)和研究的愿望,。
2．教學(xué)要求
為了達(dá)到上述目的，《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》課程的教學(xué)中應(yīng)采用理論和實(shí)踐相結(jié)合的方法,，不僅要注重對學(xué)生理論知識的傳授,，同時也要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識解決實(shí)際問題能力。本課程教學(xué)除了要求對關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念,、原理和方法進(jìn)行介紹之外,，同時要加強(qiáng)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的教學(xué)，基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)Microsoft SQL Server和前端開發(fā)工具結(jié)合典型示例講解數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程,。
（1）明確本課程的地位,、性質(zhì)與任務(wù)及主要研究對象，了解目前數(shù)據(jù)庫的流行趨勢和先進(jìn)知識,；
（2）重點(diǎn)掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本知識,、基本原理與基本應(yīng)用；
（3）掌握數(shù)據(jù)庫模型的概念及設(shè)計,；
（4）重點(diǎn)掌握對關(guān)系的操作,，包括關(guān)系運(yùn)算和關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL；
（5）掌握對數(shù)據(jù)庫的保護(hù)機(jī)制,，包括安全性控制,、完整性控制、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)和并發(fā)控制,；
（6）掌握數(shù)據(jù)庫的關(guān)系規(guī)范化理論,；
（7）掌握數(shù)據(jù)庫的設(shè)計步驟，重點(diǎn)是結(jié)合實(shí)際需求設(shè)計滿足要求的數(shù)據(jù)庫,，并在此基礎(chǔ)上,，選擇自己熟悉的開發(fā)語言，能夠完成對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā),。
三,、教學(xué)方法與手段
1．教學(xué)方法
《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課程應(yīng)遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，整體設(shè)計采用“項目導(dǎo)向,，任務(wù)驅(qū)動,，做是中心，創(chuàng)為目標(biāo)”的教學(xué)方式組織開展教學(xué)。結(jié)合“數(shù)據(jù)存儲技術(shù)”課程群,，以一個完整的項目“教學(xué)管理信息系統(tǒng)”對知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行序化和整理,，并有效結(jié)合討論式教學(xué)、引導(dǎo)文教學(xué)等多種教學(xué)方法,，從“教”學(xué)生,，逐步過渡到學(xué)生“學(xué)”，充分體現(xiàn)“以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念,，將“教,、學(xué)、做”融為一體,，極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,，提升了學(xué)生的自學(xué)能力，以進(jìn)一步增強(qiáng)教學(xué)效果,。
2．教學(xué)手段
課程組教師根據(jù)計算機(jī)等相關(guān)專業(yè)實(shí)際培養(yǎng)需求,，編寫《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》教材，目前已出版第二版,，并據(jù)此編制課件,。通過多媒體演示，使教學(xué)圖,、文,、聲并茂，并通過動畫為學(xué)生演示數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建,、查詢,、操作過程，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性,、生動性,，使學(xué)生有融入項目的實(shí)際感受，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性,，提高了教學(xué)質(zhì)量,。
除此之外，一是建設(shè)了省級精品資源共享課“數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用”,，網(wǎng)站內(nèi)容包括教學(xué)大綱,、教案、多媒體課件,、習(xí)題及解答等,。通過上述網(wǎng)站,，方便學(xué)生隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí),，并能與教師進(jìn)行實(shí)時互動交流；二是充分利用專業(yè)優(yōu)勢，拓展信息獲取途徑,，于“學(xué)者網(wǎng)”上建立《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課程群,，學(xué)生通過加入課程學(xué)習(xí)，可以在線提交作業(yè)和實(shí)驗(yàn)等,，并與本專業(yè)其他學(xué)者進(jìn)行團(tuán)隊協(xié)作學(xué)習(xí),，及時掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展動態(tài)，顯著開拓學(xué)生的視野,。
四,、教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)
教學(xué)內(nèi)容 | 教學(xué)目標(biāo) | 學(xué)時分配 | |||||||
第一章 數(shù)據(jù)庫概論 | |||||||||
第一節(jié) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 | 理解 | 1 | |||||||
第二節(jié) 數(shù)據(jù)模型 | 掌握 | 1.5 | |||||||
第三節(jié) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) | 掌握 | 0.5 | |||||||
重點(diǎn): 1. 數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫,、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)； 2. 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,； 3. 數(shù)據(jù)模型:數(shù)據(jù)模型三要素,； 4. 概念模型的表示方法:實(shí)體-聯(lián)系模型（E-R圖的表示方法）。 難點(diǎn): 5. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu),； 6. 數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性,。 | |||||||||
衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):能否熟練掌握所要求的重點(diǎn)和難點(diǎn)。 | |||||||||
第二章 關(guān)系模型與關(guān)系運(yùn)算 | |||||||||
第一節(jié) 關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及形式化定義 | 掌握 | 0.5 | |||||||
第二節(jié) 關(guān)系的完整性約束 | 掌握 | 0.5 | |||||||
第三節(jié) 關(guān)系操作 | 掌握 | 0.5 | |||||||
第四節(jié) 關(guān)系代數(shù) | 掌握 | 2.5 | |||||||
第五節(jié) 查詢優(yōu)化 | 理解 | 0.5 | |||||||
第六節(jié) 關(guān)系演算 | 了解 | 0.5 | |||||||
重點(diǎn): 1．關(guān)系模型,； 2．關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及形式化定義:域,、笛卡爾積、元組,、關(guān)系,、侯選碼、主碼,、外碼,、關(guān)系模式、關(guān)系數(shù)據(jù)庫,； 3．關(guān)系的完整性約束:實(shí)體完整性,、參照完整性、用戶自定義的完整性,。 難點(diǎn): 1．關(guān)系代數(shù):并,、交、差,、廣義笛卡爾積4種傳統(tǒng)的集合運(yùn)算,；選擇、投影,、連接,、除3種專門的關(guān)系運(yùn)算； 2．關(guān)系演算:元組關(guān)系演算；域關(guān)系演算,； 3. 查詢優(yōu)化:關(guān)系代數(shù)的優(yōu)化算法,。 | |||||||||
衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):能否熟練掌握所要求的重點(diǎn)和難點(diǎn)。 | |||||||||
第三章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL | |||||||||
第一節(jié) SQL概述 | 理解 | 0.5 | |||||||
第二節(jié) 數(shù)據(jù)定義 | 掌握 | 2 | |||||||
第三節(jié) 數(shù)據(jù)查詢 | 掌握 | 6.5 | |||||||
第四節(jié) 數(shù)據(jù)更新 | 掌握 | 1 | |||||||
第五節(jié) 視圖 | 掌握 | 1 | |||||||
重點(diǎn): 1．SQL的特點(diǎn)及SQL的體系結(jié)構(gòu),； 2．?dāng)?shù)據(jù)定義:創(chuàng)建,、修改和刪除基本表，創(chuàng)建和刪除索引,； 3．單表查詢:選擇表中的若干列,、選擇表中的若干元組、查詢結(jié)果排序,、分組,； 4．連接查詢:等值連接、自身連接,、外連接,、復(fù)合條件連接。 難點(diǎn): 1．嵌套查詢:帶IN謂詞的子查詢,；帶比較運(yùn)算符的子查詢,，帶謂詞的子查詢； 2．?dāng)?shù)據(jù)更新:插入,、刪除,、修改； 3．視圖:定義視圖,、查詢視圖,、更新視圖、刪除視圖,。 | |||||||||
第四章 數(shù)據(jù)庫安全和完整性 | |||||||||
第一節(jié) 數(shù)據(jù)庫的安全性控制 掌握 2 | |||||||||
第三節(jié) 數(shù)據(jù)庫的完整性約束 | 掌握 | 2 | |||||||
重點(diǎn): 1. 利用SQL及T-SQL實(shí)現(xiàn)授權(quán),、創(chuàng)建角色、建立視圖,； 2. DBMS完整性控制機(jī)制的三個方面,，即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),。需要舉一反三:用SQL語言定義關(guān)系模式的完整性約束條件,； 3. 創(chuàng)建規(guī)則。 難點(diǎn): 1. 強(qiáng)制存取控制（MAC）機(jī)制中確定主體能否存取客體的存取規(guī)則,，理解并掌握存取規(guī)則,； 2. RDBMS實(shí)現(xiàn)完整性的策略，即當(dāng)操作違反實(shí)體完整性,、參照完整性和用戶定義的完整性約束條件時,，RDBMS如何進(jìn)行處理,，以確保數(shù)據(jù)的正確與有效。其中比較復(fù)雜的是參照完整性的實(shí)現(xiàn)機(jī)制,； 3. 理解觸發(fā)器的作用，掌握創(chuàng)建DML觸發(fā)器的方法,。 | |||||||||
衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):能否熟練掌握所要求的重點(diǎn)和難點(diǎn),，關(guān)鍵是在實(shí)際應(yīng)用中可以保證數(shù)據(jù)庫的安全和完整性。 | |||||||||
第五章 事務(wù)并發(fā)控制與恢復(fù)技術(shù) | |||||||||
第一節(jié) 事務(wù)的概念 掌握 0.5 | |||||||||
第二節(jié) 并發(fā)控制技術(shù) | 掌握 | 2 | |||||||
第三節(jié) 數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)技術(shù) | 掌握 | 1.5 | |||||||
重點(diǎn): 1. 事務(wù)的ACID屬性 2. 并發(fā)操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不一致性 3. 并發(fā)調(diào)度的可串行性概念 4. 封鎖協(xié)議與數(shù)據(jù)一致性的關(guān)系 難點(diǎn):在實(shí)際的DBMS中,，封鎖的使用,。 | |||||||||
衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn): 能否熟練掌握所要求的重點(diǎn)和難點(diǎn)，關(guān)鍵是把所學(xué)的知識和上章的知識聯(lián)系起來,，在實(shí)際應(yīng)用中,，提升對這些技術(shù)的理解和掌握，保證數(shù)據(jù)的完整性,、安全性和一致性,，提高抗故障、抗災(zāi)難的能力,。 | |||||||||
第六章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化理論 | |||||||||
第一節(jié) 問題的提出 | 理解 | 1 | |||||||
第二節(jié) 關(guān)系規(guī)范化 | 掌握 | 3.5 | |||||||
第三節(jié) 關(guān)系模式的分解準(zhǔn)則 | 掌握 | 0.5 | |||||||
重點(diǎn): 1. 規(guī)范化理論的重要意義,。 2. 深刻理解數(shù)據(jù)依賴、范式等的基本概念,，牢固掌握從1NF,、2NF、 3NF和BCNF的定義,，從而明確規(guī)范化的含義和作用,。 3. 需要舉一反三:四個范式的理解與應(yīng)用，各個級別范式中存在的問題（插入異常,、刪除異常,、數(shù)據(jù)冗余）和解決方法； 4. 關(guān)系模式分解的“等價”性準(zhǔn)則,。 難點(diǎn): 1. 能夠根據(jù)應(yīng)用語義,，完整地寫出關(guān)系模式的數(shù)據(jù)依賴集合，分析出關(guān)系模式的候選碼,、主屬性,、非主屬性等，據(jù)此分析出某個關(guān)系模式屬于第幾范式,； 2. 掌握低級范式規(guī)范化為高級范式的方法,。 | |||||||||
衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn): 能否熟練掌握所要求的重點(diǎn)和難點(diǎn)，要求能夠針對實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行規(guī)范化設(shè)計,。 | |||||||||
第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 | |||||||||
第一節(jié) 需求分析 | 掌握 | 0.5 | |||||||
第二節(jié) 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 | 掌握 | 1.5 | |||||||
第三節(jié) 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 | 掌握 | 1 | |||||||
第四節(jié) 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計 | 掌握 | 0.5 | |||||||
第五節(jié) 數(shù)據(jù)庫的實(shí)施,、運(yùn)行和維護(hù) | 掌握 | 0.5 | |||||||
重點(diǎn): 1. 掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計步驟和數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中的各級模式設(shè)計方法,。特別是數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計和邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計，這是數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中最重要的兩個環(huán)節(jié),； 2. 牢固掌握用E-R圖來表示概念模型的方法,，掌握E-R圖的設(shè)計，E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換原則,。 難點(diǎn):技術(shù)上的難點(diǎn)是E-R圖的設(shè)計和數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化,，包括對現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行抽象的能力，提取實(shí)體,、屬性,、實(shí)體型之間的聯(lián)系，正確劃分實(shí)體與屬性的能力,。真正的難點(diǎn)是理論與實(shí)際的結(jié)合,。 | |||||||||
第八章 數(shù)據(jù)庫編程 | |||||||||
第一節(jié) T-SQL基礎(chǔ) | 掌握 | 0.5 | |||||||
第二節(jié) ODBC和ADO編程 | 掌握 | 0.5 | |||||||
第三節(jié) JDBC編程 | 掌握 | 1 | |||||||
重點(diǎn)和難點(diǎn): 本章不需要重點(diǎn)講述，關(guān)鍵是在前面章節(jié)學(xué)習(xí)中,，逐步熟悉VS.NET,、Eclipse與SQL Server相結(jié)合的系統(tǒng)開發(fā)。 | |||||||||
衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn):可否利用VS.NET,、Eclipse與SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行小型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā),。 | |||||||||
五、推薦教材和教學(xué)參考資源
選用教材:
1. 閆大順,、石玉強(qiáng).《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》.北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2017
相關(guān)教材:
1. 王珊,，薩師煊.《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論（第5版）》.北京:高等教育出版社，2014
2. 何玉潔.《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用教程（第4版）》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,，2016
3. [美]戴維·M·克倫克,，戴維·J·奧爾.《數(shù)據(jù)庫原理（英文版第6版）》. 北京: 中國人民大學(xué)出版社，2017
4. 石玉強(qiáng).《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》.北京:中國水利水電出版社,，2010
5. 王珊,，張俊.《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論（第5版）習(xí)題解析與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》.北京:高等教育出版社，2015
相關(guān)學(xué)習(xí)網(wǎng)站:
1. 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)站:http://jpkc.zhku.edu.cn/dbcourse/index.asp
2. 學(xué)者網(wǎng)課程頻道《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站:
http://htcdzsw999.com/course/zkdbms
3. 中國人民大學(xué)數(shù)據(jù)庫精品課程網(wǎng)站:http://www.chinadb.org/
4. 哈佛大學(xué)數(shù)據(jù)庫課程網(wǎng)站:http://sites.fas.harvard.edu/~cs165/
5. 微軟SQL Server 2014教程: http://www.microsoft.com
6. ITPUB數(shù)據(jù)庫技術(shù)社區(qū):http://www.itpub.net/forum.php?gid=1
7. CSDN數(shù)據(jù)庫頻道:http://database.csdn.net/
8. 51CTO數(shù)據(jù)庫頻道:http://database.51cto.com/
9. 動態(tài)網(wǎng)站制作指南之?dāng)?shù)據(jù)庫:http://www.knowsky.com/sql.asp
大綱修訂人:史婷婷 修訂日期:2018.1.11
大綱審定人: 審定日期:
教學(xué)隊伍Teaching Members
相關(guān)課程Correlative
Courses
