大學(xué)《數(shù)據(jù)庫(kù)原理》課程教學(xué)大綱及課程重點(diǎn)、難點(diǎn)

1、大學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程教學(xué)大綱及課程重點(diǎn)、難點(diǎn)一、基本信息課程代碼：學(xué) 分：3總 學(xué) 時(shí)：48（其中實(shí)驗(yàn)9學(xué)時(shí)）適用對(duì)象：本科計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、軟件工程、通訊等相關(guān)專(zhuān)業(yè)先修課程：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)二、課程性質(zhì)、教學(xué)目的和要求（一）課程性質(zhì)和目的數(shù)據(jù)庫(kù)原理是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課，面向高年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)，本大綱以一學(xué)期51課時(shí)講授。本課程的目的是向?qū)W生介紹數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念和原理，掌握常用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的使用，使學(xué)生能夠使用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。（二）教學(xué)方法與手段以課堂理論教學(xué)為主，上機(jī)實(shí)踐為輔，配合多媒體教學(xué)。在教學(xué)過(guò)程中注重能力的培養(yǎng)，以實(shí)際應(yīng)用為例，提高理論教學(xué)的生動(dòng)性，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。（三）

2、教學(xué)安排學(xué)時(shí)安排：16周3學(xué)時(shí)=48學(xué)時(shí)，其中課堂教學(xué)13周3學(xué)時(shí)=39學(xué)時(shí)，上機(jī)實(shí)驗(yàn)3周3學(xué)時(shí)=9學(xué)時(shí)。課堂講授數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念、基本理論和工作原理，上機(jī)實(shí)驗(yàn)練習(xí)理論的實(shí)現(xiàn)和一個(gè)典型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。課堂教學(xué)：第一章 緒論（3學(xué)時(shí)）第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)（6學(xué)時(shí)）第三章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言SQL（6學(xué)時(shí)）第四章（數(shù)據(jù)庫(kù)安全性）和第五章（數(shù)據(jù)庫(kù)完整性）（3學(xué)時(shí)）第六章 關(guān)系數(shù)據(jù)理論（6學(xué)時(shí)）第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)（6學(xué)時(shí)）第八章 數(shù)據(jù)庫(kù)編程和第九章關(guān)系查詢與優(yōu)化（3學(xué)時(shí)）第十章 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù)（3學(xué)時(shí)）第十一章 并發(fā)控制（3學(xué)時(shí)）上機(jī)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)1（3課時(shí)）：E-R模式設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。掌握數(shù)據(jù)庫(kù)

3、系統(tǒng)和DBMS的組成，練習(xí)SQL Server的配置和使用，E-R模式設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)具體的數(shù)據(jù)庫(kù)。實(shí)驗(yàn)2（3課時(shí)）：數(shù)據(jù)庫(kù)的范式設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)操縱的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。利用E-R模式設(shè)計(jì)，進(jìn)行關(guān)系模式設(shè)計(jì)和模式規(guī)范化過(guò)程的練習(xí)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢、添加、修改、刪除、更新以及視圖的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 實(shí)驗(yàn)3（3課時(shí)）：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的安全性和、完整性和整體設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的安全性和完整性的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)4（3課時(shí)）：簡(jiǎn)單關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。（課外完成）簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)一個(gè)典型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。三、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配第一章 緒論 （3學(xué)時(shí)）要求掌握數(shù)據(jù)、

4、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、概念模型和E-R模式，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)模型的組成要素，常用的數(shù)據(jù)模型，關(guān)系模型，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式和二級(jí)映象的模式結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成；熟悉數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性，數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展；了解數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域。重點(diǎn)內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、概念模型和E-R模式；數(shù)據(jù)模型的組成要素；常用的數(shù)據(jù)模型；關(guān)系模型；數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式和二級(jí)映象的模式結(jié)構(gòu)。難點(diǎn)內(nèi)容：概念模型和E-R模式；數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式和二級(jí)映象的模式結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性。第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) （6學(xué)時(shí)）要求掌握關(guān)系

5、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及形式化定義（包括關(guān)系、關(guān)系模式和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)），關(guān)系的完整性（包括實(shí)體完整性、參照完整性和用戶定義完整性），關(guān)系代數(shù)和關(guān)系運(yùn)算（包括并、交、差、笛卡爾積、選擇、投影、連接和除）；熟悉關(guān)系數(shù)據(jù)模型的三要素，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；了解關(guān)系演算。重點(diǎn)內(nèi)容：關(guān)系、關(guān)系模式和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)；關(guān)系的實(shí)體完整性和參照完整性；并、交、差、笛卡爾積、選擇、投影、連接和除。難點(diǎn)內(nèi)容：關(guān)系的參照完整性；笛卡爾積、連接和除。第三章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言SQL （6學(xué)時(shí)）要求掌握數(shù)據(jù)定義（包括數(shù)據(jù)庫(kù)的定義、刪除和修改），數(shù)據(jù)庫(kù)索引的建立和刪除，數(shù)據(jù)查詢（單表查詢、連接查詢、嵌套查詢、集合查詢）和SELECT語(yǔ)句的格式和用法

6、，數(shù)據(jù)更新（插入數(shù)據(jù)、修改數(shù)據(jù)和刪除數(shù)據(jù)），視圖（定義視圖、 查詢視圖和更新視圖），數(shù)據(jù)控制（授權(quán)和收回授權(quán)）；熟悉SQL語(yǔ)言（SQL語(yǔ)言的環(huán)境設(shè)置、語(yǔ)法和使用方法），視圖的作用；了解嵌入式SQL。重點(diǎn)內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫(kù)的定義、刪除和修改；數(shù)據(jù)庫(kù)索引的建立和刪除；數(shù)據(jù)的單表查詢、連接查詢、嵌套查詢、集合查詢和SELECT語(yǔ)句的格式和用法；數(shù)據(jù)的插入、修改和刪除；視圖的定義、查詢和更新；數(shù)據(jù)控制：權(quán)限的授權(quán)和收回。難點(diǎn)內(nèi)容：數(shù)據(jù)的單表查詢、連接查詢、嵌套查詢、集合查詢和SELECT語(yǔ)句的格式和用法；視圖的定義、查詢和更新。第四章 數(shù)據(jù)庫(kù)安全性 （1學(xué)時(shí)）要求掌握數(shù)據(jù)庫(kù)安全性；數(shù)據(jù)庫(kù)安全性控制（用戶標(biāo)示

7、與鑒別、存取控制、DAC方法、MAC方法、視圖機(jī)制）、審計(jì)、數(shù)據(jù)加密（統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)安全性）；要求熟悉計(jì)算機(jī)安全性及其技術(shù)；了解Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性。重點(diǎn)內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫(kù)安全性；數(shù)據(jù)庫(kù)安全性的控制技術(shù)和方法：用戶標(biāo)示與鑒別、存取控制、DAC方法、MAC方法、視圖機(jī)制。難點(diǎn)內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫(kù)安全性的控制技術(shù)和方法：存取控制、DAC方法、MAC方法。第五章 數(shù)據(jù)庫(kù)完整性 （2學(xué)時(shí)）要求掌握數(shù)據(jù)庫(kù)完整性約束條件（數(shù)據(jù)庫(kù)完整性約束的概念和完整性約束原則），數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性控制；熟悉數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性控制技術(shù)和方法；了解Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性。重點(diǎn)內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫(kù)完整性約束條件：數(shù)據(jù)庫(kù)完整性約束的概念和完整性約束原則

8、；數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性控制技術(shù)。難點(diǎn)內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性控制技術(shù)。第六章 關(guān)系數(shù)據(jù)理論 （6學(xué)時(shí)）要求掌握關(guān)系模式的規(guī)范化（函數(shù)依賴、碼、范式）、2NF、3NF、BCNF、多值依賴、4NF、函數(shù)依賴的公理系統(tǒng)；熟悉關(guān)系模式規(guī)范化理論研究的實(shí)際背景；了解模式的分解（模式分解的定義、分解的無(wú)損連接性和保持函數(shù)依賴性）。重點(diǎn)內(nèi)容：函數(shù)依賴、范式、1NF、2NF、3NF、BCNF。難點(diǎn)內(nèi)容：函數(shù)依賴、3NF、BCNF、4NF。第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) （6學(xué)時(shí)）要求掌握數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟，需求分析（需求分析的任務(wù)和方法、數(shù)據(jù)字典），概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（概念結(jié)構(gòu)、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟、數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)、視圖的

9、集成），邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)（E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化、設(shè)計(jì)用戶子模式），數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)（數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法、關(guān)系模式存取方法選擇、確定數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、評(píng)價(jià)物理結(jié)構(gòu)），數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施和維護(hù)（數(shù)據(jù)的載入和應(yīng)用程序的調(diào)試、數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行、數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行和維護(hù)）；要求熟悉數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法；了解數(shù)據(jù)庫(kù)和信息系統(tǒng)。重點(diǎn)內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟；需求分析；概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：概念結(jié)構(gòu)、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟、數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)、視圖的集成；邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化、設(shè)計(jì)用戶子模式；數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)：數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法、關(guān)系模式存

10、取方法選擇。難點(diǎn)內(nèi)容：數(shù)據(jù)字典；數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)；E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化；設(shè)計(jì)用戶子模式；關(guān)系模式存取方法選擇。第八章 數(shù)據(jù)庫(kù)編程 （1學(xué)時(shí)）要求掌握嵌入式SQL的處理過(guò)程，嵌入式SQL的語(yǔ)句與主語(yǔ)言之間的通訊，游標(biāo)管理；存儲(chǔ)過(guò)程管理；ODBC編程：數(shù)據(jù)庫(kù)互連，ODBC工作原理，ODBC API基礎(chǔ)，ODBC API工作流程。重點(diǎn)內(nèi)容：嵌入式SQL的語(yǔ)句與主語(yǔ)言之間的通訊，游標(biāo)管理；數(shù)據(jù)庫(kù)互連，ODBC工作原理。難點(diǎn)內(nèi)容：SQL與主語(yǔ)言的通訊，游標(biāo)管理；數(shù)據(jù)庫(kù)互連，ODBC API。第九章 關(guān)系系統(tǒng)及其查詢優(yōu)化 （2學(xué)時(shí)）要求掌握關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的查詢優(yōu)化，應(yīng)用實(shí)例，查詢

11、優(yōu)化的一般準(zhǔn)則，關(guān)系代數(shù)等價(jià)變換規(guī)則，關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的優(yōu)化算法，查詢優(yōu)化的一般步驟；熟悉關(guān)系系統(tǒng)（關(guān)系系統(tǒng)的定義和分類(lèi)）；了解關(guān)系系統(tǒng)的十二條基本準(zhǔn)則。重點(diǎn)內(nèi)容：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)查詢優(yōu)化的一般準(zhǔn)則；關(guān)系代數(shù)等價(jià)變換規(guī)則；關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的優(yōu)化算法；查詢優(yōu)化的一般步驟。難點(diǎn)內(nèi)容：關(guān)系代數(shù)等價(jià)變換規(guī)則；關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的優(yōu)化算法。第十章 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù) （3學(xué)時(shí)）要求掌握事務(wù)的基本概念和特性，數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù)，故障的種類(lèi)，恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)（數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)、登記日志文件），恢復(fù)策略（事務(wù)故障的恢復(fù)、系統(tǒng)故障的恢復(fù)、介質(zhì)故障的恢復(fù)），具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像；熟悉事務(wù)處理技術(shù)；了解Oracle的恢復(fù)技術(shù)。重點(diǎn)

12、內(nèi)容：事務(wù)的基本概念和特性；數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù)；恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)、登記日志文件；恢復(fù)策略：事務(wù)故障的恢復(fù)、系統(tǒng)故障的恢復(fù)、介質(zhì)故障的恢復(fù)。難點(diǎn)內(nèi)容：恢復(fù)策略：事務(wù)故障的恢復(fù)、系統(tǒng)故障的恢復(fù)、介質(zhì)故障的恢復(fù)；具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù)。第十一章 并發(fā)控制 （3學(xué)時(shí)）要求掌握并發(fā)控制、封鎖、封鎖協(xié)議、活鎖與死鎖、并發(fā)調(diào)度的可串行性、兩段鎖協(xié)議、封鎖的粒度；熟悉事務(wù)處理技術(shù)；了解Oracle的并發(fā)控制技術(shù)。重點(diǎn)內(nèi)容：并發(fā)控制；封鎖；封鎖協(xié)議；活鎖與死鎖；并發(fā)調(diào)度的可串行性；兩段鎖協(xié)議。難點(diǎn)內(nèi)容：并發(fā)調(diào)度的可串行性；兩段鎖協(xié)議。四、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、要求及學(xué)時(shí)（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、方式及環(huán)境實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)一到

13、實(shí)驗(yàn)三的練習(xí)，使學(xué)生能夠熟練掌握數(shù)據(jù)庫(kù)原理的基本理論，并利用這些理論、方法和技術(shù)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)滿足3NF要求，同時(shí)具有安全性高和完整性好的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管系統(tǒng)。從而使學(xué)生能夠達(dá)到獨(dú)立開(kāi)發(fā)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的能力。實(shí)驗(yàn)方式：實(shí)驗(yàn)一到實(shí)驗(yàn)三，由教師提示實(shí)驗(yàn)原理、方法、步驟等內(nèi)容，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。其中實(shí)驗(yàn)四的MIS系統(tǒng)由學(xué)生自行完成（課外）。實(shí)驗(yàn)環(huán)境：MS SQL Server 2000和IDL 6.4。學(xué)時(shí)安排：每次實(shí)驗(yàn)3學(xué)時(shí)，分別在第10、12、14、16周安排一次實(shí)驗(yàn)，共四次實(shí)驗(yàn)。（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容介紹應(yīng)達(dá)到的基本要求學(xué)時(shí)分配1E?R模式設(shè)計(jì)

14、和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)練習(xí)SQL Server的配置和使用，根據(jù)一個(gè)具體的DBMS，進(jìn)行E-R模式設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)具體的數(shù)據(jù)庫(kù)。該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容屬于第一到三章。掌握數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和DBMS的組成和E-R模式設(shè)計(jì)，熟悉SQL Server的配置和使用，達(dá)到熟練設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、編輯和刪除。32數(shù)據(jù)庫(kù)范式設(shè)計(jì)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的基本操作和視圖的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證一個(gè)具體的關(guān)系模式設(shè)計(jì)和模式規(guī)范化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)DB的查詢、添加、修改、刪除、更新以及視圖的創(chuàng)建、更新和刪除。該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容屬于第六七九章。掌握關(guān)系模式設(shè)計(jì)和模式規(guī)范化設(shè)計(jì)方法，能夠設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢、添加、修改、刪除、更新和視圖的創(chuàng)建、更新和刪除。達(dá)到能夠獨(dú)立操縱數(shù)據(jù)庫(kù)。33DBS