数据库原理及应用课程教学大纲.doc

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课程代号：
总学时： 60课时 其中理论讲授 40课时，实验 20课时。
适用专业：通信工程专业
先修课程：《程序设计语言》、《数据结构》、《离散数学》、《操作系统》等
一、本课程地位、性质和任务
《数据库原理及应用》课程是通信工程专业专业必修课程之一，它系统、完整地讲述了当前数据库技术从基本原理到应用实践的主要内容。通过这门课程的学习，使学生掌握数据库的基本理论和设计数据库的基本方法，为以后更好地开发和应用数据库打好基础。
二、课程教学的基本要求
要求学生系统地掌握数据库系统的基本原理和基本技术，能熟练使用SQL语言在某一个数据库管理系统上进行数据库操作；同时掌握数据库设计方法和步骤，使学生具有应用和开发数据库应用系统的基本能力。
三、课程学时分配、教学要求及主要内容
(一) 课程学时分配一览表
章节
主要内容
总学时
学时分配
讲授
讨论
习题
实验
其他
一、绪论

数据库的基本概念，数据模型的基本概念及组成要素，概念模型及ER方法，数据库系统的三级模式结构，数据库系统的组成。
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二、关系数据库
关系模型和关系数据库的重要概念及组成，关系代数、元组关系演算和域关系演算。
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三、关系数据库标准语言
关系数据库语言SQL：DDL，DML，DCL
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6

四、数据库的安全性
数据库安全性问题和实现技术，存取控制机制中用户权限的授权与回收，权限检查，数据库角色的概念和定义等。
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五、数据库完整性
数据库的完整性概念，RDBMS的数据库完整性实现机制，触发器的概念和在数据库完整性检查中的应用。
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六、关系数据理论
关系数据库逻辑设计可能出现的问题，数据依赖的基本概念，范式的概念和判定方法，数据依赖的Armstrong公理系统。
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七、数据库的设计
数据库设计的特点，数据库设计的基本步骤，数据字典。
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八、数据库编程
嵌入式SQL，游标的概念，SQL的过程化扩展PL/SQL和存储过程，使用ODBC设计开发数据库应用程序的方法。
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九、关系系统及查询优化
关系数据库查询优化的重要性和可能性，RDBMS的查询处理步骤，查询优化的基本概念，代数优化和物理优化。
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十、数据库恢复技术
故障类型，故障的恢复策略和恢复方法。具有检查点的恢复技术，数据库镜像功能。
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十一、并发控制

数据库并发控制的基本概念和实现技术，包括封锁技术、封锁协议、活锁和死锁的概念、并发调度的可串行性、冲突可串行化调度、两段锁协议、封锁的粒度、意向锁。
4
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说明：习题、讨论等利用课余时间。

(二) 课程教学要求及主要内容
第一章 绪论
教学目的和要求：了解数据库基本知识，掌握基本概念，为以后的学习打好扎实的基础。
教学重点: 数据模型、数据库体系结构、实体－联系图（E－R图）。
难点：数据模型及数据库系统的体系结构。
教学内容：数据库的基本概念，数据管理技术的进展情况、数据库技术产生和发展的背景，数据模型的基本概念、组成要素，概念模型的基本概念及ER方法，数据库系统的三级模式结构以及数据库系统的组成。
第二章 关系数据库
教学目的和要求：了解关系模型的三个组成部分及各部分所包括的主要内容，掌握关系数据结构及其定义，关系的三类完整性约束的概念。
教学重点:关系的三类完整性约束的概念，关系代数中的各种运算。
难点：关系代数，关系演算。
教学内容：关系模型和关系数据库的概念及组成，关系代数，元组关系演算和域关系演算。
第三章 关系数据库标准语言SQL
教学目的和要求：掌握SQL，同时通过实践，体会面向过程的语言和SQL的区别和优点及关系数据库系统特点。
教学重点:表的建立和修改，数据查询、插入、删除、更新操作，视图。
难点： 连接查询和嵌套查询。
教学内容：关系数据库语言SQL：DDL，DML，DCL，视图。
第四章 数据库安全性
教学目的和要求：掌握什么是数据库的安全性问题，数据库管理系统实现数据库安全性控制的常用方法和技术。
教学重点: 使用SQL中的GRANT 语句和 REVOKE 语句来实现数据库的自主存取控制功能，掌握视图机制在数据库安全保护中的作用。
难点：强制存取控制机制中确定主体能否存取客体的存取规则。
教学内容：计算机以及信息安全技术标准的进展，数据库安全性问题和实现技术，存取控制机制中用户权限的授权与回收，合法权限检查，数据库角色的概念和定义等。

第五章 数据库完整性
教学目的和要求：掌握什么是数据库的完整性，掌握用SQL语言定义关系模式的完整性约束条件。
教学重点: DBMS完整性控制机制的三个方面，即完整性约束条件的定义、完整性约束条件的检查和违约反应。
难点：参照完整性的实现机制，触发器。
教学内容：数据库的完整性概念，RDBMS的数据库完整性实现机制，触发器的概念和在数据库完整性检查中的应用。
第六章 数据库理论
教学目的和要求：掌握规范化理论和数据库模式设计优化的方法，为数据库逻辑设计提供理论指南和有力工具。
教学重点:数据依赖，范式的概念及判定，规范化的含义和作用。
难点：根据语义确定数据依赖集合，判定范式等级。
教学内容：关系数据库逻辑设计可能出现的问题，数据依赖，范式的概念和判定方法，数据依赖的Armstrong公理系统。
第七章 数据库设计
教学目的和要求：了解数据库设计的重要性，掌握数据库设计方法和步骤，具有应用和开发数据库应用系统的基本能力。
教学重点:数据库设计步骤和方法，特别是数据库概念结构的设计和逻辑结构的设计，E-R图的设计，E-R图向关系模型的转换。
难点：针对具体业务进行 E-R图的设计和模式优化。
教学内容：数据库设计的特点，数据库设计的基本步骤，数据字典，数据库设计各个阶段的设计目标、具体设计内容、设计描述、设计方法等。
第八章 数据库编程
教学目的和要求：掌握开发数据库应用系统的编程方法。
教学重点:掌握嵌入SQL中游标的概念和使用方法，存储过程基本结构和用法，了解使用ODBC开发应用系统的体系结构，掌握ODBC API和ODBC的应用程序的工作流程。
难点：游标，存储过程，ODBC设计开发数据库应用程序的方法。
教学内容：嵌入式SQL、游标，存储过程，ODBC设计开发数据库应用程序的方法。
第九章 关系查询处理和查询优化
教学目的和要求：了解RDBMS查询处理的基本步骤，查询优化的概念、基本方法和技术，为数据库应用开发中利用查询优化技术提高查询效率和系统性能打下基础。
教学重点: 了解关系数据库查询优化的重要性，掌握查询处理各个步骤的主要功能，了解代数优化和物理优化的基本方法。
难点：查询优化知识应用。
教学内容：关系数据库查询优化的重要性和可能性，RDBMS的查询处理步骤，查询优化的基本概念，代数优化和物理优化。
第十章 数据库恢复技术
教学目的和要求：掌握事务的基本概念和事务的ACID性质，了解数据库恢复技术的重要性，针对不同的故障类型，掌握恢复数据库的策略和方法。
教学重点:事务的基本概念和事务的ACID性质，数据库故障恢复的策略和方法。
难点：使用日志的数据库的恢复技术，检测点技术。
教学内容：故障类型，数据库恢复技术—数据转储和登录日志文件，日志文件的内容及作用，登记日志文件所要遵循的原则，不同故障的恢复策略和恢复方法，具有检查点的恢复技术，数据库镜像功能。
第十一章 并发控制
教学目的和要求：了解的数据库并发控制技术的必要性和重要性，掌握并发控制的基本概念。
教学重点:并发操作产生的数据不一致性含义，封锁协议与数据一致性的关系。
难点：可串行性概念、意向锁。
教学内容：数据库并发控制的基本概念和实现技术，并发调度的可串行性、封锁协议、封锁的粒度、意向锁。
四、使用教材与参考书目
1、使用教材
萨师煊 王珊《数据库系统概论(第3版)》 高等教育出版社
萨师煊 王珊《数据库系统概论(第4版)》 高等教育出版社
萨师煊 王珊《数据库系统概论学习指导与习题解答》高等教育出版社
2、参考教材：
苗雪兰 刘瑞新等 《数据库原理及应用教程(第3版)》 机械工业出版社
胡孔法 《数据库原理及应用》 机械工业出版社
五、实验要求与实验内容/课程实践环节基本要求
详见《数据库系统原理及应用》课程实验大纲
六、教学方法的原则性建议
本课程的教学方法是课堂讲授和上机实验相结合。
七、考核方式及成绩构成
本课程为必修课，考试为闭卷。考试成绩由平时成绩的30%和期末考试成绩的70%组成。平时成绩由作业、实验报告、课堂提问、期中考试和到课率等方面决定。
八、必要的说明
本课程安排的实验内容含课外实验内容。
九、本大纲编写参照系、编写根据、编制人
本大纲编写参照了教育部的多所本科院校计算机专业和通信专业《数据库原理及应用》课程的教学大纲。编制人：刘燕

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