數(shù)據(jù)庫原理及其應(yīng)用

1、 2011(1)學(xué)期數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程授課指南課程名稱：數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用使用教材：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論第四版 王珊等，高等教育出版社專業(yè)： 年級： 班級：1，2，3授課教師： 撰寫人： 一、課程教學(xué)目標(biāo)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及應(yīng)用是數(shù)據(jù)治理的最新技術(shù)，是計算機科學(xué)的重要分支，它為計算機專業(yè)、治理專業(yè)等眾多學(xué)科提供利用計算機技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)治理的差不多理論知識，是計算機專業(yè)、治理專業(yè)等學(xué)科的專業(yè)必修課。本課程要緊介紹數(shù)據(jù)庫的差不多理論和應(yīng)用方法。本課程的任務(wù)是通過各個教學(xué)環(huán)節(jié)，運用各種教學(xué)手段和方法，使學(xué)生在掌握數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫治理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫語言及數(shù)據(jù)庫設(shè)計理論等差不多理論知識的基礎(chǔ)上，逐步具有開發(fā)和設(shè)計數(shù)據(jù)

2、庫的能力，為進(jìn)一步開發(fā)和設(shè)計大型信息系統(tǒng)打下堅實基礎(chǔ)。二、要緊講述內(nèi)容及知識體系組成1、理論教學(xué)大綱內(nèi)容：第一章 緒論(一)課程內(nèi)容1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 2 、數(shù)據(jù)模型 3 、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 4 、數(shù)據(jù)庫治理系統(tǒng) 5 、據(jù)庫技術(shù)的研究領(lǐng)域 (二)學(xué)習(xí)目的和要求本章闡述了數(shù)據(jù)庫的差不多概念，介紹了數(shù)據(jù)庫治理技術(shù)的進(jìn)展情況、數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生和進(jìn)展的背景、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)的要緊研究領(lǐng)域。學(xué)習(xí)本章的重點在于將注意力放在差不多概念和差不多知識的把握方面，從而為以后的學(xué)習(xí)打好扎實的基礎(chǔ)。第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫 (一)課程內(nèi)容1 、關(guān)系模型 2 、關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 3 、關(guān)系的完整性 4、 關(guān)系代數(shù) (二

3、)學(xué)習(xí)目的和要求1、需要了解的：產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫理論產(chǎn)生和進(jìn)展的過程，關(guān)系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的進(jìn)展沿革；關(guān)系演算的概念；2、需要牢固掌握的：關(guān)系模型的三個組成部分及各部分所包括的要緊內(nèi)容；牢固關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其形化定義；關(guān)系的三類完整性約束的概念。3、需要舉一反三的：關(guān)系代數(shù)；關(guān)系代數(shù)中的各種運算、元組關(guān)系演算語言PLPHA及域關(guān)系演算語言QBE等，能夠使用這些語言完成各種數(shù)據(jù)操縱。4、難點：本章的難點在于關(guān)系代數(shù)。由于關(guān)系代數(shù)較為抽象，因此在學(xué)習(xí)的過程中一定要結(jié)合具體的實例進(jìn)行學(xué)習(xí)。同時，要注意把握由具體語言到抽象語言的原則，即通過對具體語言如ALPHA和QBE的學(xué)習(xí)過渡到對抽象的關(guān)系演算的把握。第三章

4、關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL (一)課程內(nèi)容1、 SQL概述 2 、數(shù)據(jù)定義 3 、查詢 4 、數(shù)據(jù)更新 5、 視圖 6、數(shù)據(jù)操縱 (二)學(xué)習(xí)目的和要求需要了解的：SQL語言進(jìn)展的過程，從而進(jìn)一步了解關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)和RDBMS產(chǎn)品的進(jìn)展過程。需要牢固掌握的：掌握SQL語言的特點、SQL語言與非關(guān)系模型數(shù)據(jù)語言的不同，從而體會SQL語言之因此能夠為用戶和業(yè)界所同意并成為國際標(biāo)準(zhǔn)的緣故；體會面向過程的語言和SQL語言的區(qū)不和優(yōu)點；體會關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)提供良好的環(huán)境、減輕用戶負(fù)擔(dān)、提高用戶生產(chǎn)率的緣故。需要舉一反三的：熟練而正確的使用SQL語言完成對數(shù)據(jù)庫的查詢、插入、刪除、更新操作

5、，特不是各種各樣的查詢，掌握SQL語言強大的查詢功能。難點：本章的難點在于用SQL語言正確的完成復(fù)雜查詢。因此在教學(xué)過程中一定求學(xué)生多加練習(xí)，要在某一個RDBMS產(chǎn)品上進(jìn)行實際運行，檢查查詢的結(jié)果是否正確。第四章 關(guān)系統(tǒng)及其查詢優(yōu)化 (一)課程內(nèi)容1、關(guān)系系統(tǒng)2、關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)查詢優(yōu)化(二)學(xué)習(xí)目的和要求為了提高關(guān)系數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)執(zhí)行效率，RDBMS必須進(jìn)行查詢優(yōu)化；由于關(guān)系查詢語言具有較高的語義層次，使RDBMS能夠進(jìn)行查詢優(yōu)化。這確實是RDBMS查詢優(yōu)化的的必要性和可能性。需要了解的：關(guān)系系統(tǒng)的定義和分類；全關(guān)系系統(tǒng)的十二條準(zhǔn)則。需要牢固掌握的：最小關(guān)系的系統(tǒng)、關(guān)系上的完備的系統(tǒng)和全關(guān)系型的

6、關(guān)系系統(tǒng)等差不多概念；什么是關(guān)系系統(tǒng)的查詢優(yōu)化。需要舉一反三的：能夠畫一個查詢的語法樹以及優(yōu)化后的語法樹難點：本章的難點在于優(yōu)化算法，包括代數(shù)優(yōu)化算法和物理優(yōu)化算法。第五章 關(guān)系數(shù)據(jù)理論 (一)課程內(nèi)容1、差不多概念 2、范式 3、關(guān)系模式的規(guī)范化 (二)學(xué)習(xí)目的和要求需要了解的：什么是一個“不行”的數(shù)據(jù)庫模式；什么是模式的插入異常和刪除異常；規(guī)范化理論的重要意義。需要牢固掌握的：關(guān)系的形式化定義；數(shù)據(jù)依靠的差不多概念、范式的概念；從1NF到4NF的定義；規(guī)范化的含義和作用。需要舉一反三的：四個范式的理解與應(yīng)用，各個級不范式中存在的問題和解決方法；能夠依照顧用語義，完整地寫出關(guān)系模式的數(shù)據(jù)依靠

7、集合，并能依照數(shù)據(jù)依靠分析某一個關(guān)系模式屬于第幾范式。難點：各個級不范式的關(guān)系及其證明。第六章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 (一)課程內(nèi)容1、數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述 2、需求分析 3、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 4、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計5、數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計6、數(shù)據(jù)庫實施和維護 7、數(shù)據(jù)庫的運行和維護(二)學(xué)習(xí)目的和要求本章講解數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法和技術(shù)，內(nèi)容的實踐性較強。需要了解的：數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點；數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計的內(nèi)容和評價；數(shù)據(jù)庫的實施和維護。需要牢固掌握的：數(shù)據(jù)庫設(shè)計的差不多步驟；數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容；數(shù)據(jù)庫設(shè)計各個時期的具體設(shè)計內(nèi)容提、設(shè)計描述、設(shè)計方法等。需要舉一反三的：E-R圖的設(shè)計；E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換。難點：技術(shù)上

8、的難點是E-R圖的設(shè)計，數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化。真正的難點是理論與實際結(jié)合。第七章 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)(一)課程內(nèi)容1、事務(wù)處理2、恢復(fù)策略3、數(shù)據(jù)庫鏡像(二)學(xué)習(xí)目的和要求需要了解的：什么是數(shù)據(jù)庫一致狀態(tài)。數(shù)據(jù)庫運行中可能產(chǎn)生的故障類型，他們?nèi)绾巫璧K事務(wù)的正常執(zhí)行，如何破壞數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲的概念及分類。什么是數(shù)據(jù)庫鏡像功能。需要牢固掌握的：事務(wù)的差不多概念和事務(wù)的ACID性質(zhì)。數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)。日志文件的內(nèi)容及作用。登記日志文件所要遵循的原則。具有檢查點的恢復(fù)技術(shù)。需要舉一反三的：恢復(fù)的差不多原理，針對不同的故障的恢復(fù)策略和方法。難點：日志文件的使用，系統(tǒng)故障恢復(fù)策略。第八章 并發(fā)操縱技術(shù)(一)

9、課程內(nèi)容1、單用戶和多用戶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（要求達(dá)到“理解”層次）2、并發(fā)操縱的必要性（要求達(dá)到“理解”層次）3、基于鎖的并發(fā)操縱協(xié)議（要求達(dá)到“理解”層次）4、活鎖和死鎖（要求達(dá)到“理解”層次）5、并發(fā)調(diào)度的可串性（要求達(dá)到“理解”層次）6、兩段鎖協(xié)議（要求達(dá)到“認(rèn)識”層次）7、封鎖的粒度（要求達(dá)到“認(rèn)識”層次）(二)學(xué)習(xí)目的和要求并發(fā)操縱機制的正確性和高效性是衡量一個DBMS性能的重要標(biāo)志之一。需要了解的：數(shù)據(jù)庫并發(fā)操縱技術(shù)的必要性，活鎖死鎖的概念。需要牢固掌握的：并發(fā)操作可能產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致性的情況及其確切含義；封鎖的類型；不同封鎖類型的性質(zhì)和定義，相關(guān)的相容操縱矩陣；封鎖協(xié)議的概念；封鎖粒度的

10、概念；多粒度封鎖方法；多粒度封鎖協(xié)議的相容操縱矩陣。第九章 數(shù)據(jù)庫的安全與愛護 (一)課程內(nèi)容1、安全性概述 （要求達(dá)到“理解”層次）2、數(shù)據(jù)庫安全操縱 （要求達(dá)到“理解”層次）3、統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫安全性 （要求達(dá)到“認(rèn)識”層次）4、Oracle數(shù)據(jù)庫安全性 （要求達(dá)到“認(rèn)識”層次）(二)學(xué)習(xí)目的和要求數(shù)據(jù)庫安全性問題和計算機系統(tǒng)的安全性是緊密聯(lián)系的，計算機系統(tǒng)的安全性問題可分技術(shù)安全類、治理安全類和政策法律類三大類安全性問題。我們討論數(shù)據(jù)庫的安全性，討論數(shù)據(jù)庫技術(shù)安全類問題，即從技術(shù)上如何保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全性。1、要了解的：什么是計算機系統(tǒng)安性問題；什么是數(shù)據(jù)庫的安全性問題；統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫的安全性問

11、題。2、需要牢固掌握的：TDI/TCSEC標(biāo)準(zhǔn)的要緊內(nèi)容；C2級DBMS、B1級DBMS的要緊特征；實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫安全性操縱常用方法和技術(shù)有哪些；數(shù)據(jù)庫中的自主存取操縱方法和強制存取操縱方法。3、需要舉一反三的：使用SQL語言中的GRANT語句和REVOKE語句來實現(xiàn)自主存取操縱。4、難點：MAC機制中確定主體能否存取客體的存取規(guī)則，讀者理解并掌握存取規(guī)則什么緣故要如此規(guī)定，特不是規(guī)則（2）。第十章 數(shù)據(jù)庫的完整性(一)課程內(nèi)容整性約束條件整性操縱Oracle的完整性(二)學(xué)習(xí)目的和要求第十一章數(shù)據(jù)庫技術(shù)新進(jìn)展 (一)課程內(nèi)容1、數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)展概述 2、數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的進(jìn)展 3、數(shù)據(jù)庫技術(shù)與

12、其它相關(guān)技術(shù)相結(jié)合面向應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫新技術(shù)(二)學(xué)習(xí)目的和要求了解當(dāng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的進(jìn)展，研究數(shù)據(jù)庫進(jìn)展的動向，分析各種新型數(shù)據(jù)庫的特點，對數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究和應(yīng)用具有重大意義，本章以數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫治理系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)三個方面為主線概述數(shù)據(jù)庫進(jìn)展歷程，展示數(shù)據(jù)庫學(xué)科在理論、應(yīng)用和系統(tǒng)開發(fā)等研究和應(yīng)用領(lǐng)域的要緊內(nèi)容和進(jìn)展方向，目的在于提供一個宏觀的、總體的數(shù)據(jù)庫學(xué)科視圖，使讀者即能了解數(shù)據(jù)庫的新進(jìn)展又能了解數(shù)據(jù)庫技術(shù)的來龍去脈；即能了解新的數(shù)據(jù)庫分支的基礎(chǔ)，又能了解這些分支之間的相互聯(lián)系。三、授課打算周次章節(jié)講授內(nèi)容11緒論22關(guān)系數(shù)據(jù)庫2.1 2.433SQL語言3.1 3.4433.5

13、3.6視圖564數(shù)據(jù)庫安全性4.14.3754數(shù)據(jù)庫安全性4.44.7 5 數(shù)據(jù)庫完整性 5.15.3865 數(shù)據(jù)庫完整性 5.4 6關(guān)系數(shù)據(jù)理論96627 6.3101177.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述，7.2需求分析，7.3概念設(shè)計1277.3.4，7.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計，7.5 , 7.61388.1嵌入式SQL 8.2儲存過程148、98.3 ODBC編程 9.1關(guān)系查詢處理步驟 關(guān)系查詢處理和查詢優(yōu)化151010數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)，111，112161111.311.61766.數(shù)據(jù)庫公理系統(tǒng)18復(fù)習(xí)四、實踐課程擬達(dá)到目標(biāo)、技能，組織形式(1)、掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的差不多原理，掌握數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)技術(shù)(2)、

14、掌握并能使用5個范式設(shè)計數(shù)據(jù)庫(3)、掌握數(shù)據(jù)庫的完整性、安全及并發(fā)操縱等技術(shù)(4)、了解最新的數(shù)據(jù)庫技術(shù)五、考核方式（考核組成、方法、內(nèi)容）課程考核方法 期末考試 筆試 閉卷（1）.本課程考試分為期末和平常兩部分。期末采納閉卷方式，時刻為120分鐘，占總成績的80%左右；平常成績以出勤率和作業(yè)記錄為占20%左右。 （2）.本大綱各章所規(guī)定的差不多要求，知識點及知識點下的知識細(xì)目，都屬于期末考試的內(nèi)容?？荚嚸}覆蓋各章，并適當(dāng)突出重點，加大重點內(nèi)容的覆蓋密度。 (3).本課程在期末考試試卷中對不能力層次的要求的分?jǐn)?shù)比例大致為：“識記”占20%，“領(lǐng)會”占30%,“簡單應(yīng)用”占30%，“綜合應(yīng)用”占20%。 （4）.