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《数据库原理及应用》教学大纲

  发布日期:2015-03-11  浏览量:668


 

数据库原理及应用》课程是信息专业高等教育的专业拓展选修课数据库技术是当前计算机领域中应用最广泛、发展最迅速的技术。?/SPAN>数据库系统原理?/SPAN>是一门研究如何利用计算机进行数据管理的学科,研究的主要内容是如何更合理地组织和存储数据、更方便地维护数据、更严密地控制数据和更有效地利用数据。

通过本课程的学习,使学习者在全面了解数据库历史、现状与发展趋势的基础上,系统掌握数据库技术和方法,具备一定的实际技能,从而能够运用一种流行的数据库管理系统设计数据库及其查询操作。

学习本课程的要求是:学习者应理解数据库系统的基本概念,提高理论常识和水平。基本的数据库理论和概念包括数据库的特点、数据库的基本概念、关系代数、数据查询方法、关系数据库理论等。掌握基本的数据库技术和方法,能够运用一种流行的数据库管理系统设计数据库及其查询操作。了解数据库的发展及其趋势

先修课程要求:离散数学   数据结构    操作系统

本课程计划54学时,2学分。

选用教材:

王珊、陈红,《数据库系统原理教程》, 清华大学出版社,1998

教学手段:课堂讲授和实验为主,习题课、课外辅导为辅

考核方法:考试

 

 教学进度安排表

周次

学时数

教学方法

备注

1

3

引言,数据模型,数据库系统结构

讲课

 

2

3

数据库管理系统,数据库工程与应用,SQL Server先容

讲课

 

3

3

关系数据库概述,关系数据结构,关系的完整性

讲课

 

4

3

关系代数,关系演算

讲课

 

5

3

SQL概述,数据定义,单表查询

讲课

 

6

3

连接查询,嵌套查询,集合查询,数据更新

讲课

 

7

3

视图、数据控制,嵌入式SQL

讲课

 

8

3

嵌入式SQL,数据依赖,范式

讲课

 

9

3

范式

讲课

 

10

3

关系模式的规范化、数据库安全性

讲课

 

11

3

数据库完整性

讲课

 

12

3

并发控制

讲课

 

13

3

数据库恢复、复制与数据库镜象

讲课

 

14

3

数据库设计步骤、需求分析

讲课

 

15

3

数据库概念结构设计

讲课

 

16

3

逻辑结构设计;数据库物理设计、实施、运行与维护

讲课

 

17

3

数据库技术新进展

讲课

 

18

3

数据库技术新进展

讲课

 

 

 

第一章  绪论

数据库系统本质上是一个用计算机储存记录的系统。数据库本身被看作为一种电子文件柜,换句话说,它是收集计算机数据文件的仓库或容器,系统用户可以对这些文件实行一系列的操作,如:

1.                向数据库中增加新的空文件;

2.                向现有文件中插入数据;

3.                从现有文件检索数据;

4.                更改现有数据库中的文件。

     随着数据管理规模的一再扩大,数据量的急剧增加,多种语言、多种应用相互覆盖地共享数据的要求越来越高。为了提高效率,开始人们对文件系统加以扩充,在应用文件中建立了许多辅助索引,形成倒排文件系统,但这并不能真正称为数据库系统。

本章先容数据库的有关概念以及为什么要发展数据库技术,数据模型及数据模型的分类,E-R图,从中不难看出数据库技术的重要性所在。

通过本章的学习,应重点掌握:

1.                正确理解数据库系统中的基本概念;

2.                什么是数据模型及数据模型的分类;

3.                什么是概念模型,概念模型的表示方法;

4.                数据库系统的结构及组成;

5.                E----R图。

重点和难点:数据模型,E----R图

课时:9节

思考与练习:6,9,13,15,16,17,18,19,20,21,22

第二章 关系数据库

本章实际上研究的是关系的运算。为什么要学习本章及学习的目的:关系运算是设计关系数据库操作语言的基础,因为其中的每一个询问往往表示成一个关系运算表达式,在大家的课程中,数据及联系都是用关系表示的,所以实现数据间的联系也可以用关系运算来完成。

通过本章学习,应重点掌握:

1.                关系数据库的基本概念;

2.                如何用关系代数表达式来表达实际查询问题;

3.                如何用元组演算表达式来表达实际查询问题;

4.                如何用域演算表达式来表达实际查询问题;

5.                如何将关系代数表达式转换为元组演算表达式或转换为域演算表达式。

        难点:关系操作和关系的完整性。

课时:9节

 思考与练习:2,3,6,7,8。

第三掌   关系数据库标准语言SQL

         关系数据库标准语言SQL有许多版本,是介于关系代数和元组演算之间的一种结构化查询语言,广泛应用在商用系统中。一个SQL数据库是表的汇集,它是一个或多个SQL模式定义。基本表是实际存储在数据库中的表,而视图是由若干个基本表或其他视图导出的表,称为?#34394;表?#12290;作为SQL的用户可以是应用程序,也可以是终端用户。

     通过本章的学习,应重点掌握:

1.                SQL的功能特点体系结构;

2.                如何利用SQL定义、修改、删除表、视图、索引;

3.                如何利用SQL的SELECT完成数据的查询;

4.                如何利用SQL的UPDATE、INSETER完成数据的修改、插入操作;

5.                嵌入式SQL的使用方法;

6.                给定一个关系代数表达式如何用SQL语句描述。

     难点:SQL语句。

课时:12节

思考与练习:2,3,4,7,8,9。

第四章 关系数据库设计理论

     关系数据库的设计中,一个非常重要的被视为理论问题的内容是如何构造合理的关系,使之能准确的反应现实世界,有利于应用和具体的操作。这一问题就是关系规范化要研究的问题。

    通过本章的学习,应重点掌握:

1.                函数依赖及Armstrong公理系统;

2.                为什么要对模式进行分解,如何分解?

3.                如何判断关系模式达到几范式?

4.                如何求属性的闭包及如何求最小函数依赖集?

5.                判断分解后的关系模式是不是无损连接或保持函数依赖?

6.                判断分解后的关系模式既无损连接又保持函数依赖?

        难点:数据依赖和范式。

课时:9节

思考与练习:2,3,5,6。

第五章   数据库保护 

数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄漏、更改或破坏。

通过本节的学习,应重点掌握:

1.                安全性基本概念;

2.                方法与实现。

数据库的完整性是指数据库正确性和相容行,是防止合法用户使用数据库时向数据库加入不符合语义的数据。保证数据中数据是正确的,避免非法的更新,

通过本节的学习,应重点掌握:

1.                完整性约束条件的分类;

2)  完整性控制应具备的功能。

数据库恢复技术和并发控制的是数据库管理系统的重要组成部分。

通过本节的学习,应重点掌握:

1.      并发控制带来的新问题;

2.      封锁及封锁协议

3.      并发调度的可串行性

4.      两段锁协议。

数据库恢复技术是数据库管理系统的重要组成部分。

通过本节学习,应重点掌握:

(1) 事务的基本概念;

    (2) 事务的特性

(3) 故障的类型和恢复方法

(4) 恢复的策略

    难点:并发控制和恢复

课时:9节

思考与练习:2,3,6,7,8,10,13,14,16,18

 第六章 数据库设计

     数据库的设计中,涉及的常识面广,研制的周期长,是一门综合性的技术,需要数据库的基本常识和数据库设计技术,计算机科学基础常识及程序设计技巧,App工程的原理和方法,应用领域的常识等。数据库设计是指对一个给定的应用环境下,构造最优的数据库模式,建立数据库及应用系统,使之能有效地存储数据,满足各用户的需求(信息要求和处理要求)。

     通过本章的学习,应重点掌握:

1.                数据库设计的概念;

2.                需求分析阶段的任务;

3.                概念结构设计阶段的任务与实现方法;

4.                逻辑结构设计阶段的任务与实现方法;

5.                物理结构设计阶段要考虑的任务;

6.                数据库的实现与维护。

     难点:数据库设计

课时:3节

 

 

*第七章   关系数据库管理系统实例

   本章先容关系数据库管理系统产品,可选讲。

   课时:1节

 

第八章 数据库技术新进展 

数据库系统已从第一代的网状、层次数据库系统,第二代的关系数据库系统,发展到第三代以面向对象模型为主要特征的数据库系统。

数据库技术与网络通信技术、人工智能技术、面向对象程序设计技术、并行计算技术等互相渗透,互相结合,成为当前数据库技术发展的主要特征。

第三代数据库技术的特点:支撑面向对象数据模型。面向对象模型的概念是:对象标识,封装,类和类层次,继承。一个面向对象的数据库系统是一个持久的、可共享的对象库的存储和管理者,一个对象库是由一个面向对象数据模型所定义的对象的集合体。

面向对象数据库系统(OODBS)是数据库技术与面向对象程序设计方法相结合的产物。

通过本章的学习,应重点掌握:

1.                面向对象数据库系统的基本概念;

2.                对象联系图;

3.                对象关系数据库(ORDB)。

难点:对象联系图

课时:2节

 

 

阅读书目

[1] 苗雪兰,刘瑞新,宋会群等,《数据库系统原理及应用教程》(第2版),机械工业出版社, 2005.

[2]苗雪兰,刘瑞新,梁永霖,《数据库实验引导和习题解答》,机械工业出版社,2004.

[3]单建魁,赵启升等,《数据库实验引导》,清华大学出版社  2004.

[4]李春葆,曾慧等,《 SQL  Server 2000  学习与上机实验引导》,清华大学出版社  2005.

 

 

 

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