09信本數(shù)據(jù)庫(kù)原理教學(xué)大綱

1、數(shù)據(jù)庫(kù)原理（Principles of Database）課程代碼：1H10644學(xué)分：3.5總學(xué)時(shí)數(shù)：64理論時(shí)數(shù)：32 研討時(shí)數(shù)：課外討論 實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)：32先修課程：程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，離散數(shù)學(xué)授課對(duì)象：信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，統(tǒng)計(jì)專業(yè)一、課程的性質(zhì)與目的本課程是計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的一門(mén)重要專業(yè)課， 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是現(xiàn)代軟件技術(shù)的重要支撐，是諸多研究方向如分布數(shù)據(jù)庫(kù)、并行數(shù)據(jù)庫(kù)管理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等的基礎(chǔ)、也是支持人工智能、CAD、辦公自動(dòng)化軟件，計(jì)算機(jī)輔助軟件工程等的有力工具。本課程的主要目的是：向?qū)W生系統(tǒng)地介紹數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本要領(lǐng)基本原理、DBMS基本體系結(jié)構(gòu)和基本實(shí)現(xiàn)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用設(shè)計(jì)以及主流

2、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)例，使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫(kù)基本理論及應(yīng)用設(shè)計(jì)，了解典型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生使用、評(píng)價(jià)和為實(shí)際環(huán)境選擇數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、構(gòu)建軟件平臺(tái)和進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)的能力。二、課程內(nèi)容及基本要求（一）理論知識(shí)部分1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述。了解數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展史，數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)模式和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念，了解數(shù)據(jù)庫(kù)的主要特征及基本結(jié)構(gòu)：三級(jí)模式結(jié)構(gòu)及模式間的映象。2關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論基礎(chǔ)。掌握數(shù)據(jù)模型的基本概念，概念模型三種常用數(shù)據(jù)模型，了解傳統(tǒng)模型特點(diǎn)及新模型的基本概念。掌握關(guān)系模型的基本要領(lǐng)，關(guān)系操作的兩種方法。3函數(shù)依賴與范式定理。掌握關(guān)系規(guī)范化的基本內(nèi)涵（實(shí)現(xiàn)背景、理論模式分解算法）。4數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。對(duì)一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)

3、境、評(píng)價(jià)、選擇DBMS，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫(kù)模式建立應(yīng)用系統(tǒng)，滿足用戶的應(yīng)用需求。5ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)管理。掌握大型數(shù)據(jù)庫(kù)ORACLE管理系統(tǒng)的用法、環(huán)境等6數(shù)據(jù)庫(kù)安全管理。使學(xué)生了解數(shù)據(jù)庫(kù)近安全隱患，掌握合理的安全防范措施以防止不合法的使用所千百萬(wàn)的數(shù)據(jù)泄露、更改和破壞，同時(shí)學(xué)會(huì)一些數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)手段。7數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)控制。數(shù)據(jù)庫(kù)的重要的特點(diǎn)是可以支持多用戶共享，這就涉及到了并發(fā)訪問(wèn)問(wèn)題，本講的內(nèi)容主要是使用學(xué)生掌握一些數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)訪問(wèn)的知識(shí)，如封鎖協(xié)議、死鎖和活鎖等，從而靈活運(yùn)用并發(fā)機(jī)制來(lái)完成一些數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用軟件的處理。8課程綜述。本門(mén)課程做一個(gè)全面系統(tǒng)的課程綜述，以使學(xué)生對(duì)本課程有一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理

4、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。（二）討論部分1討論目的與要求了解數(shù)據(jù)庫(kù)原理廣泛應(yīng)用情況，激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情，明確自己努力探索的方向。了解數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程，能夠通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)提升學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生在需求分析，軟件設(shè)計(jì)、崗位訓(xùn)練、自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新思維等方面能力，為其它課程以及畢業(yè)設(shè)計(jì)、適應(yīng)工作崗位奠定基礎(chǔ)。要求學(xué)生以小組為單位，由組長(zhǎng)負(fù)責(zé)分工協(xié)作，完成合作性學(xué)習(xí)任務(wù)。2討論內(nèi)容討論1 數(shù)據(jù)模型與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)本討論旨在讓學(xué)生理解數(shù)據(jù)模型的概念、分類以及常見(jiàn)的數(shù)據(jù)模型的應(yīng)用，從中了解關(guān)系數(shù)據(jù)模型與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)。具體要求：在廣泛收集資料的基礎(chǔ)上，分組討論（

5、1）概念模型與ER圖的設(shè)計(jì)討論，要求舉出具體的ER圖實(shí)例；（2）分析層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型及面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；（3）討論關(guān)系數(shù)據(jù)模型的主要定義與性質(zhì)，特別是針對(duì)主碼、候選碼、主屬性、外部碼等相關(guān)概念；（4）舉例比較四種傳統(tǒng)的關(guān)系代數(shù)與四種專門(mén)的關(guān)系代數(shù)運(yùn)算符具體用法，并給出相應(yīng)的例子；（5）討論關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)以及具體應(yīng)用實(shí)例。討論2 函數(shù)依賴與范式定理本討論旨在使學(xué)生理解函數(shù)依賴的定義，區(qū)分各種依賴的特點(diǎn)，從而理解范式定理的含義以及級(jí)別的劃分，為建立數(shù)據(jù)庫(kù)提供指導(dǎo)依據(jù)。具體要求：（1）分析函數(shù)依賴、完全函數(shù)依賴、部分函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴的概念與特點(diǎn)，并能舉出實(shí)際例子；（

6、2）描述范式定理的定義與及別的劃分；（3）試用實(shí)例來(lái)區(qū)分1NF，2NF，3NF，BCNF的進(jìn)級(jí)過(guò)程。討論3 ORACLE大型數(shù)據(jù)庫(kù)的管理與應(yīng)用本討論旨使學(xué)生了解大型數(shù)據(jù)庫(kù)ORACLE的特點(diǎn)以主安裝使用方法，學(xué)會(huì)ORACLE數(shù)據(jù)加的后臺(tái)管理以及權(quán)限控制和數(shù)據(jù)訪問(wèn)，從而掌握一種主流數(shù)據(jù)庫(kù)的使用方法。具體要求：（1）通過(guò)PPT來(lái)模擬ORACLE的安裝與配置；（2）通過(guò)SQL控制命令來(lái)分析ORACLE的后臺(tái)管理與權(quán)限分配；（3）通過(guò)SQL語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的前臺(tái)訪問(wèn)。討論4 數(shù)據(jù)庫(kù)的安全與并發(fā)控制本討論旨使學(xué)生了解數(shù)據(jù)庫(kù)的安全隱患以及數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)訪問(wèn)時(shí)帶來(lái)的問(wèn)題，從而學(xué)會(huì)一些數(shù)據(jù)庫(kù)安全維護(hù)的知識(shí)

7、，同時(shí)也掌握并發(fā)數(shù)據(jù)訪問(wèn)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題。具體要求：（1）以PPT演示數(shù)據(jù)庫(kù)存在的安全隱患以及實(shí)現(xiàn)安全管理的幾個(gè)步驟；（2）了解數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)訪問(wèn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)的丟失修改、不可重復(fù)讀、讀臟數(shù)據(jù)等三大問(wèn)題，并掌握三級(jí)封鎖協(xié)議的概念與應(yīng)用；（3）了解“死鎖”和“活鎖”的概念，并討論封鎖的粒度等問(wèn)題。（三）實(shí)驗(yàn)部分1實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求檢驗(yàn)和鞏固圖形學(xué)課程所學(xué)知識(shí)與方法，通過(guò)實(shí)現(xiàn)基本圖形元素的表示和繪制過(guò)程，理解并掌握計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的有原理、方法和技術(shù)，并靈活運(yùn)用它們解決實(shí)際問(wèn)題。要求：掌握?qǐng)D形軟件的使用，掌握其生成二維、三維圖形的方法，理解各實(shí)驗(yàn)的相關(guān)原理和實(shí)現(xiàn)方法，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生熟悉圖形編程環(huán)境，理解課程中基本問(wèn)題

8、的求解方法和性能改進(jìn)方法，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行測(cè)試。 2實(shí)驗(yàn)環(huán)境操作系統(tǒng)：Windows XP；編程語(yǔ)言：C或Visual C+或Java圖形軟件包：OpenGL3，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（略）實(shí)驗(yàn)1熟悉C+BUILDER及SQL語(yǔ)言的數(shù)據(jù)定義（必修）本實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解C+BUILDER的基本使用方法（2） 熟悉ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)的基本操作（3）使學(xué)生能夠掌握C+BUILDER下的查詢分析工具SQL-EXPLORER，用SQL語(yǔ)言對(duì)ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)表的定義、測(cè)試，分析。 實(shí)驗(yàn)2SQL語(yǔ)言的基本使用，數(shù)據(jù)查詢（必修）本實(shí)驗(yàn)旨在理解熟悉SQL語(yǔ)言的基本使用，數(shù)據(jù)查詢、表與表之間的操作，聚全函數(shù)的使用，以及分

9、組多表查詢等。學(xué)會(huì)處理復(fù)雜問(wèn)題的查詢方法。主要內(nèi)容：練習(xí)單表查詢的簡(jiǎn)單命令；練習(xí)多表查詢的相關(guān)命令；練習(xí)聚合和分組查詢的相關(guān)命令；練習(xí)多表查詢相關(guān)命令;練習(xí)子查詢的相關(guān)命令.實(shí)驗(yàn)3 SQL語(yǔ)言的數(shù)據(jù)操縱（必修）本實(shí)驗(yàn)旨在了解熟悉SQL語(yǔ)言的基本使用，學(xué)會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)表進(jìn)行增加、刪除、修改等數(shù)據(jù)操縱。主要內(nèi)容：練習(xí)對(duì)數(shù)據(jù)表增加記錄的操作；練習(xí)對(duì)數(shù)據(jù)表修改記錄的操作；練習(xí)對(duì)數(shù)據(jù)表刪除記錄的操作.實(shí)驗(yàn)4 ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)原基本操作（必修）本實(shí)驗(yàn)旨在了解ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理，練習(xí)ORACLE SERVER端的安裝，配置。主要內(nèi)容： ORACLE SERVER端的安裝、配置；ORACLE CLIEN

10、T端的安裝、配置；ORACLE CLIENT與SERVER端相連的配置；練習(xí)用SQL語(yǔ)句對(duì)ORACLE進(jìn)行數(shù)據(jù)控制,如建立用戶,給用戶授權(quán)等操作.。實(shí)驗(yàn)5 開(kāi)發(fā)一小型管理程序進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的管理操作（必修）本實(shí)驗(yàn)旨在掌握用SQL語(yǔ)言及數(shù)據(jù)庫(kù)原理的知識(shí)開(kāi)發(fā)一小型的管理應(yīng)用系統(tǒng)。主要內(nèi)容： 管理應(yīng)用系統(tǒng)包括對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)，修改，增加，刪除等操作，要有完整的管理界面。三、學(xué)時(shí)分配主題教學(xué)內(nèi)容理論時(shí)數(shù)討論時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)理論教學(xué)1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述42關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論基礎(chǔ)43函數(shù)依賴與范式定理44數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)45ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)管理46數(shù)據(jù)庫(kù)安全管理47數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)控制48課程綜述4討論教學(xué)1數(shù)據(jù)模型與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)22

11、函數(shù)依賴與范式定理23ORACLE大型數(shù)據(jù)庫(kù)的管理與應(yīng)用24數(shù)據(jù)庫(kù)的安全與并發(fā)控制2實(shí)驗(yàn)教學(xué)1熟悉C+BUILDER及SQL語(yǔ)言的數(shù)據(jù)定義42SQL語(yǔ)言的基本使用，數(shù)據(jù)查詢83SQL語(yǔ)言的數(shù)據(jù)操縱44ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)原基本操作25開(kāi)發(fā)一小型管理程序進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的管理操作14合 計(jì)：6432課外時(shí)間32四、大綱說(shuō)明（一）作業(yè)量和對(duì)自學(xué)的要求由于本課程是既是一門(mén)專業(yè)必修課程，也是一門(mén)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合比較緊密的課程，因此作業(yè)要求強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)際相結(jié)合，具體安排理論作業(yè)交五次，主要集中在第1，2，3，4，8主題部分，討論作業(yè)：安排了4次討論，每個(gè)討論需要交一次討論報(bào)告；主要是利用課外時(shí)間安排學(xué)生進(jìn)行小組討

12、論，并記錄討論報(bào)告。另外配合本課程的實(shí)踐課程，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)將會(huì)給學(xué)生留大量的實(shí)際操作題目，同時(shí)也安排了一個(gè)綜合軟件設(shè)計(jì)來(lái)加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。（二）課程考核方式與要求本課程成績(jī)的評(píng)定包括平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末作品成績(jī)?nèi)糠?平時(shí)占20%，上機(jī)實(shí)驗(yàn)占領(lǐng)30%，期末作品占50%，滿分100分,60分及格。期末作品要求學(xué)生利用所學(xué)的數(shù)據(jù)庫(kù)原理知識(shí)結(jié)合程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言C+BUILDER來(lái)設(shè)計(jì)一數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用管理系統(tǒng)，如學(xué)生信息管理系統(tǒng)，主要是考察學(xué)生對(duì)本課程的綜合掌握能力，考核方式采用學(xué)生答辯的方式，教師由學(xué)生演示及答辯的情況給予評(píng)分。學(xué)生自我評(píng)價(jià)要求包括：本人對(duì)該課程所講知識(shí)的理解，查閱資料情況，是否積極參與了小組討論，發(fā)表自己的見(jiàn)解，鍛煉了語(yǔ)言表達(dá)及資料獲取、整理等能力；組長(zhǎng)評(píng)價(jià)要求：在合作學(xué)習(xí)、討論時(shí)的參與熱情，能否積極發(fā)言，能否與他人合作，接收任務(wù)的態(tài)度，完成任務(wù)的質(zhì)量等；教師評(píng)價(jià)要求：完成任務(wù)的質(zhì)量，課程學(xué)習(xí)的態(tài)度，在課題報(bào)告中，是否查閱了相關(guān)資料，內(nèi)容是否緊扣主題，語(yǔ)句通順、流暢，有自己的真正觀點(diǎn)，報(bào)告中格式是否規(guī)范等。（三）推