課程簡介
Course Introduction
《數據庫原理及應用》是計算機類相關專業(yè)的一門專業(yè)核心課程,，主要系統(tǒng)講授數據庫系統(tǒng)的基礎理論,、基本技術和基本方法,。內容包括:數據庫的體系結構,、數據模型和關系運算等基本概念，并結合當前流行的大型關系數據庫管理系統(tǒng)SQL SERVER平臺,，通過實例講解和演示數據庫的標準語言SQL,、數據庫的安全性和完整性控制,、事務管理與恢復技術,以及關系規(guī)范化理論和數據庫的設計,，為進一步從事數據庫的應用開發(fā)和研究奠定堅實的基礎。
教學大綱
Teaching Syllabus
一,、課程基本信息
學 時:56（理論38,，實驗18）
學 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:本課程是計算機類相關專業(yè)的一門專業(yè)基礎課程,，主要系統(tǒng)講授數據庫系統(tǒng)的基礎理論,、基本技術和基本方法。內容包括:數據庫的體系結構,、數據模型和關系運算等基本概念,，并結合當前流行的大型關系數據庫管理系統(tǒng)SQL SERVER平臺，通過實例講解和演示數據庫的標準語言SQL,、數據庫的安全性和完整性控制,、事務管理與恢復技術,以及關系規(guī)范化理論和數據庫的設計，為進一步從事數據庫的應用開發(fā)和研究奠定堅實的基礎,。
二,、教學目的與要求
1．教學目的
數據庫技術是計算機科學技術中發(fā)展最快,、應用最廣的領域之一,，數據庫系統(tǒng)已經成為計算機信息系統(tǒng)的核心技術和重要基礎，幾乎所有的軟件系統(tǒng)都需要數據庫支持,。
《數據庫原理及應用》是本科計算機相關專業(yè)的專業(yè)基礎課程,，它是以數據庫設計理論為基礎，綜合利用程序設計,、數據操縱語言,、數據庫系統(tǒng)保護等技術解決數據庫應用系統(tǒng)設計與實現問題的一門技術科學。通過本課程學習,，應能使學生深刻理解和系統(tǒng)掌握數據庫系統(tǒng)的基本原理和基本技術,。在此基礎上，能夠熟練使用SQL語言在某一種大型數據庫管理系統(tǒng)上進行數據庫操作,；掌握數據庫的設計方法和步驟,，具有設計數據庫模式以及開發(fā)數據庫應用系統(tǒng)的基本能力，養(yǎng)成團隊協(xié)作的意識,。其最終目的是培養(yǎng)學生運用數據庫技術解決實際問題的能力,，激發(fā)學生在該領域中繼續(xù)學習和研究的愿望。
2．教學要求
為了達到上述目的,，《數據庫原理與應用》課程的教學中應采用理論和實踐相結合的方法,，不僅要注重對學生理論知識的傳授,，同時也要重點培養(yǎng)學生應用知識解決實際問題能力,。本課程教學除了要求對關系數據庫系統(tǒng)的基本概念、原理和方法進行介紹之外,，同時要加強基礎性實驗環(huán)節(jié)的教學,，基于關系數據庫管理系統(tǒng)Microsoft SQL Server和前端開發(fā)工具結合典型示例講解數據庫設計的全過程。
（1）明確本課程的地位,、性質與任務及主要研究對象,，了解目前數據庫的流行趨勢和先進知識；
（2）重點掌握數據庫系統(tǒng)的基本知識,、基本原理與基本應用,；
（3）掌握數據庫模型的概念及設計,；
（4）重點掌握對關系的操作,，包括關系運算和關系數據庫標準語言SQL；
（5）掌握對數據庫的保護機制,，包括安全性控制,、完整性控制、數據庫恢復和并發(fā)控制；
（6）掌握數據庫的關系規(guī)范化理論,；
（7）掌握數據庫的設計步驟,，重點是結合實際需求設計滿足要求的數據庫，并在此基礎上,，選擇自己熟悉的開發(fā)語言,，能夠完成對數據庫系統(tǒng)的設計與開發(fā)。
三,、教學方法與手段
1．教學方法
《數據庫原理及應用》課程應遵循學生的認知規(guī)律,，整體設計采用“項目導向，任務驅動,，做是中心,，創(chuàng)為目標”的教學方式組織開展教學。結合“數據存儲技術”課程群,，以一個完整的項目“教學管理信息系統(tǒng)”對知識結構進行序化和整理,，并有效結合討論式教學、引導文教學等多種教學方法,，從“教”學生,，逐步過渡到學生“學”，充分體現“以學生為主體”的教學理念,，將“教,、學、做”融為一體,，極大地調動了學生的學習熱情,，提升了學生的自學能力，以進一步增強教學效果,。
2．教學手段
課程組教師根據計算機等相關專業(yè)實際培養(yǎng)需求,，編寫《數據庫原理及應用》教材,，目前已出版第二版,，并據此編制課件。通過多媒體演示,，使教學圖,、文、聲并茂,，并通過動畫為學生演示數據庫的創(chuàng)建,、查詢、操作過程,，增強教學的直觀性,、生動性，使學生有融入項目的實際感受，激發(fā)學生的學習興趣和主動性,，提高了教學質量,。
除此之外，一是建設了省級精品資源共享課“數據庫原理及應用”,，網站內容包括教學大綱,、教案、多媒體課件,、習題及解答等,。通過上述網站，方便學生隨時隨地進行學習,，并能與教師進行實時互動交流,；二是充分利用專業(yè)優(yōu)勢，拓展信息獲取途徑,，于“學者網”上建立《數據庫原理及應用》課程群,，學生通過加入課程學習，可以在線提交作業(yè)和實驗等,，并與本專業(yè)其他學者進行團隊協(xié)作學習,，及時掌握數據庫系統(tǒng)的發(fā)展動態(tài)，顯著開拓學生的視野,。
四,、教學內容及目標
教學內容 | 教學目標 | 學時分配 | |||||||
第一章 數據庫概論 | |||||||||
第一節(jié) 數據庫系統(tǒng)概述 | 理解 | 1 | |||||||
第二節(jié) 數據模型 | 掌握 | 1.5 | |||||||
第三節(jié) 數據庫系統(tǒng)體系結構 | 掌握 | 0.5 | |||||||
重點: 1. 數據、數據庫,、數據庫管理系統(tǒng),、數據庫應用系統(tǒng)和數據庫系統(tǒng)； 2. 數據管理技術的發(fā)展,； 3. 數據模型:數據模型三要素,； 4. 概念模型的表示方法:實體-聯系模型（E-R圖的表示方法）。 難點: 5. 數據庫系統(tǒng)的三級模式結構,； 6. 數據的邏輯獨立性和物理獨立性,。 | |||||||||
衡量學習是否達到目標的標準:能否熟練掌握所要求的重點和難點。 | |||||||||
第二章 關系模型與關系運算 | |||||||||
第一節(jié) 關系數據結構及形式化定義 | 掌握 | 0.5 | |||||||
第二節(jié) 關系的完整性約束 | 掌握 | 0.5 | |||||||
第三節(jié) 關系操作 | 掌握 | 0.5 | |||||||
第四節(jié) 關系代數 | 掌握 | 2.5 | |||||||
第五節(jié) 查詢優(yōu)化 | 理解 | 0.5 | |||||||
第六節(jié) 關系演算 | 了解 | 0.5 | |||||||
重點: 1．關系模型,； 2．關系數據結構及形式化定義:域,、笛卡爾積、元組,、關系,、侯選碼、主碼,、外碼,、關系模式、關系數據庫； 3．關系的完整性約束:實體完整性,、參照完整性,、用戶自定義的完整性。 難點: 1．關系代數:并,、交,、差、廣義笛卡爾積4種傳統(tǒng)的集合運算,；選擇,、投影、連接,、除3種專門的關系運算,； 2．關系演算:元組關系演算；域關系演算,； 3. 查詢優(yōu)化:關系代數的優(yōu)化算法,。 | |||||||||
衡量學習是否達到目標的標準:能否熟練掌握所要求的重點和難點。 | |||||||||
第三章 關系數據庫標準語言SQL | |||||||||
第一節(jié) SQL概述 | 理解 | 0.5 | |||||||
第二節(jié) 數據定義 | 掌握 | 2 | |||||||
第三節(jié) 數據查詢 | 掌握 | 6.5 | |||||||
第四節(jié) 數據更新 | 掌握 | 1 | |||||||
第五節(jié) 視圖 | 掌握 | 1 | |||||||
重點: 1．SQL的特點及SQL的體系結構,； 2．數據定義: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、查詢結果排序,、分組,； 4．連接查詢:等值連接、自身連接,、外連接,、復合條件連接。 難點: 1．嵌套查詢:帶IN謂詞的子查詢,；帶比較運算符的子查詢,，帶謂詞的子查詢； 2．數據更新: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 數據庫安全和完整性 | |||||||||
第一節(jié) 數據庫的安全性控制 掌握 2 | |||||||||
第三節(jié) 數據庫的完整性約束 | 掌握 | 2 | |||||||
重點: 1. 利用SQL及T-SQL實現授權、創(chuàng)建角色、建立視圖,； 2. DBMS完整性控制機制的三個方面,，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,。需要舉一反三:用SQL語言定義關系模式的完整性約束條件,； 3. 創(chuàng)建規(guī)則。 難點: 1. 強制存取控制（MAC）機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實現完整性的策略，即當操作違反實體完整性,、參照完整性和用戶定義的完整性約束條件時,，RDBMS如何進行處理，以確保數據的正確與有效,。其中比較復雜的是參照完整性的實現機制,； 3. 理解觸發(fā)器的作用，掌握創(chuàng)建DML觸發(fā)器的方法,。 | |||||||||
衡量學習是否達到目標的標準:能否熟練掌握所要求的重點和難點,，關鍵是在實際應用中可以保證數據庫的安全和完整性。 | |||||||||
第五章 事務并發(fā)控制與恢復技術 | |||||||||
第一節(jié) 事務的概念 掌握 0.5 | |||||||||
第二節(jié) 并發(fā)控制技術 | 掌握 | 2 | |||||||
第三節(jié) 數據庫的恢復技術 | 掌握 | 1.5 | |||||||
重點: 1. 事務的ACID屬性 2. 并發(fā)操作產生的數據不一致性 3. 并發(fā)調度的可串行性概念 4. 封鎖協(xié)議與數據一致性的關系 難點:在實際的DBMS中,，封鎖的使用,。 | |||||||||
衡量學習是否達到目標的標準: 能否熟練掌握所要求的重點和難點，關鍵是把所學的知識和上章的知識聯系起來,，在實際應用中,，提升對這些技術的理解和掌握，保證數據的完整性,、安全性和一致性,，提高抗故障、抗災難的能力,。 | |||||||||
第六章 關系數據庫的規(guī)范化理論 | |||||||||
第一節(jié) 問題的提出 | 理解 | 1 | |||||||
第二節(jié) 關系規(guī)范化 | 掌握 | 3.5 | |||||||
第三節(jié) 關系模式的分解準則 | 掌握 | 0.5 | |||||||
重點: 1. 規(guī)范化理論的重要意義,。 2. 深刻理解數據依賴、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用，各個級別范式中存在的問題（插入異常,、刪除異常,、數據冗余）和解決方法,； 4. 關系模式分解的“等價”性準則。 難點: 1. 能夠根據應用語義,，完整地寫出關系模式的數據依賴集合,，分析出關系模式的候選碼、主屬性,、非主屬性等,，據此分析出某個關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,。 | |||||||||
衡量學習是否達到目標的標準: 能否熟練掌握所要求的重點和難點,，要求能夠針對實際應用進行規(guī)范化設計。 | |||||||||
第七章 數據庫設計 | |||||||||
第一節(jié) 需求分析 | 掌握 | 0.5 | |||||||
第二節(jié) 概念結構設計 | 掌握 | 1.5 | |||||||
第三節(jié) 邏輯結構設計 | 掌握 | 1 | |||||||
第四節(jié) 物理結構設計 | 掌握 | 0.5 | |||||||
第五節(jié) 數據庫的實施,、運行和維護 | 掌握 | 0.5 | |||||||
重點: 1. 掌握數據庫設計步驟和數據庫設計過程中的各級模式設計方法,。特別是數據庫概念結構的設計和邏輯結構的設計，這是數據庫設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圖的設計，E-R圖向關系模型的轉換原則,。 難點:技術上的難點是E-R圖的設計和數據模型的優(yōu)化,，包括對現實世界進行抽象的能力，提取實體,、屬性,、實體型之間的聯系，正確劃分實體與屬性的能力,。真正的難點是理論與實際的結合,。 | |||||||||
第八章 數據庫編程 | |||||||||
第一節(jié) T-SQL基礎 | 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 | |||||||
重點和難點: 本章不需要重點講述，關鍵是在前面章節(jié)學習中,，逐步熟悉VS.NET,、Eclipse與SQL Server相結合的系統(tǒng)開發(fā)。 | |||||||||
衡量學習是否達到目標的標準:可否利用VS.NET,、Eclipse與SQL Server數據庫管理系統(tǒng)進行小型的數據庫系統(tǒng)開發(fā),。 | |||||||||
五、推薦教材和教學參考資源
選用教材:
1. 閆大順,、石玉強.《數據庫原理及應用》.北京:中國農業(yè)大學出版社,2017
相關教材:
1. 王珊,，薩師煊.《數據庫系統(tǒng)概論（第5版）》.北京:高等教育出版社，2014
2. 何玉潔.《數據庫原理與應用教程（第4版）》.北京:機械工業(yè)出版社,，2016
3. [美]戴維·M·克倫克,，戴維·J·奧爾.《數據庫原理（英文版第6版）》. 北京: 中國人民大學出版社，2017
4. 石玉強.《數據庫原理及應用實驗指導》.北京:中國水利水電出版社,，2010
5. 王珊,，張俊.《數據庫系統(tǒng)概論（第5版）習題解析與實驗指導》.北京:高等教育出版社,，2015
相關學習網站:
1. 仲愷農業(yè)工程學院《數據庫原理及應用》網絡課程網站:http://jpkc.zhku.edu.cn/dbcourse/index.asp
2. 學者網課程頻道《數據庫原理及應用》課程學習網站:
http://htcdzsw999.com/course/zkdbms
3. 中國人民大學數據庫精品課程網站:http://www.chinadb.org/
4. 哈佛大學數據庫課程網站:http://sites.fas.harvard.edu/~cs165/
5. 微軟SQL Server 2014教程: http://www.microsoft.com
6. ITPUB數據庫技術社區(qū):http://www.itpub.net/forum.php?gid=1
7. CSDN數據庫頻道:http://database.csdn.net/
8. 51CTO數據庫頻道:http://database.51cto.com/
9. 動態(tài)網站制作指南之數據庫: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:
