《数据库设计与应用》教学大纲辅修课.docx
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《数据库设计与应用》教学大纲辅修课
《数据库设计与应用》教学大纲
安徽大学计算机科学与技术学院
2016年6月
课程性质与设置目的要求
《数据库设计与应用》课程是计算机科学与与技术学院辅修专业重要的核心课程。
数据库技术是现代软件技术的重要支撑,是诸多研究方向如分布数据库、并行数据库、管理信息系统、决策支持系统等的基础。
课程系统地讲授数据库系统的基本概念,基本原理和基本技术。
介绍关系数据库标准语言--SQL、关系数据库设计的过程和方法,使学生掌握现代信息系统中数据库开发技术;在数据库基本理论的基础上,讲授恢复技术、并发控制技术,数据库实现基本技术以及数据库安全性和完整性控制,使学生掌握数据库系统的维护管理;对数据库技术的研究动态,如面向对象数据库、数据仓库和数据挖掘等也作简略介绍,使学生简单了解目前数据库发展的前沿技术。
在理论和实践上为学生的后续发展打下坚实基础。
设置本课程的目的是:
通过课程教学,使学生了解有关数据库系统的基本概念,掌握关系数据库的基本理论、技术和方法,掌握数据库设计方法,熟悉一种关系数据库管理系统,并能进行简单的应用,为进一步的学习打下坚实的理论和实践基础。
学习本课程的要求是:
学习者应理解数据库的基本原理,掌握数据库基本操作,能根据实际应用需要设计和使用数据库,培养学生团队协作精神、责任感、克服困难的精神、理论应用于实践和解决实际问题的能力,为今后的计算机专业课程学习打下良好的基础。
先修课程要求:
《高级语言程序设计》、《数据结构》、《操作系统》
本课程计划34学时,2学分。
选用教材:
王珊萨师煊.数据库系统概论(第五版).北京:
高等教育出版社.2014
考核方法:
期末闭卷
教学进程安排表:
周次
学时
主要教学内容
教学环节
备注
1
2
第1章绪论
讲授
2
2
第1章绪论
讲授
3
2
第2章关系数据库
讲授
4
2
第2章关系数据库
讲授
综合练习
5
2
第3章关系数据库标准语言SQL
讲授
6
2
第3章关系数据库标准语言SQL
讲授
7
2
第3章关系数据库标准语言SQL
讲授
综合练习
8
2
第4章数据库安全性
讲授
9
2
第5章数据库完整性
讲授
10
2
第6章关系数据理论
讲授
11
2
第6章关系数据理论
讲授
12
2
第7章数据库设计
讲授
13
2
第7章数据库设计
讲授
14
2
第7章数据库设计
讲授
综合练习
14
0
第8章数据库编程
讲授
15
2
第9章关系查询处理和查询优化
自学
16
2
第10章数据库恢复技术
讲授
17
2
第11章并发控制
讲授
综合练习
第1章绪论
一、学习目的
通过本章的学习,理解数据库相关概念、数据库的特点以及数据库系统的结构,了解数据管理技术的发展,掌握概念模型的基本概念及其表示方法(E-R图),理解数据模型的三要素,了解层次模型、网状模型、关系模型的数据结构、数据操纵、存储结构以及约束条件等。
计划4学时。
二、课程内容
(1)数据库系统概述
(2)数据模型
(3)数据库系统结构
(4)数据库系统组成
三、重点、难点提示
重点:
数据库相关概念、数据库的特点、数据库系统的三级模式结构、概念模型的基本概念、数据模型的定义及三要素、关系模型概述
难点:
数据独立性、三级模式结构
四、思考与练习
(1)试述以下概念:
数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统。
(2)数据库中的数据有什么特点?
(3)试述数据库系统的三级模式结构和二级映象技术,以及它们的作用。
(4)什么是数据的独立性?
数据库系统中为什么能具有数据独立性?
(5)试述数据模型的作用和数据模型的三个要素。
第2章关系数据库
一、学习目的
本章是关系数据库的最基础的一章,通过本章的学习,理解关系模型的三要素,从而对关系模型有一个深层次的认识,掌握用关系代数表示检索的方法,了解元组关系演算和域关系演算,明了三种关系运算形式的等价性。
计划4学时。
二、课程内容
(1)关系数据结构及形式化定义
(2)关系操作
(3)关系的完整性
(4)关系代数
(5)关系演算(自学)
三、重点、难点提示
(1)重点:
关系数据结构、关系操作、关系完整性、关系代数
(2)难点:
关系代数中的专门的关系运算
四、思考与练习
(1)试述下列概念:
主码、候选码、外码、笛卡儿积、关系、关系模式、关系数据库。
(2)试述关系数据语言的特点和分类。
(3)试述关系模型的完整性规则。
(4)熟练掌握用关系代数表示查询的方法。
第3章关系数据库标准语言SQL
一、学习目的
通过本章的学习,深入理解SQL的体系结构,理解和熟练掌握SQL的数据查询、数据更新和数据定义操作,了解和领会视图的定义和对视图的操作,理解嵌入式SQL。
计划6学时。
二、课程内容
(1)SQL概述
(2)SQL的数据定义
(3)SQL的数据查询
(4)SQL的数据更新
(5)视图
三、重点、难点提示
(1)重点:
SQL的数据定义、查询、更新功能、视图的使用
(2)难点:
嵌套查询
四、思考与练习
(1)试述SQL语言的特点。
(2)熟练应用SQL语言进行数据库的定义、查询、更新等操作。
第4章数据库安全性
一、学习目的
通过本章的学习,了解计算机安全性问题及安全标准,理解和掌握数据库安全性控制的常用方法。
计划2学时。
二、课程内容
(1)数据库安全性概述
(2)数据库安全性控制
(3)视图机制
(4)审计
(5)数据加密
(6)其他安全性保护
三、重点、难点提示
(1)重点:
自主存取控制、数据库角色、视图机制、审计
(2)难点:
强制存取控制
四、思考与练习
(1)什么是数据库的安全性?
(2)试述实现数据库安全性控制的常用方法和技术。
(3)熟练应用SQL的GRANT和REVOKE语句完成授权定义。
第5章数据库完整性
一、学习目的
通过本章的学习,掌握实体完整性、参照完整性和用户定义完整性的实现方法及违约处理策略,掌握触发器的使用方法。
计划2学时。
二、课程内容
(1)实体完整性
(2)参照完整性
(3)用户定义的完整性
(4)完整性约束命名子句
(5)触发器
三、重点、难点提示
(1)重点:
实体完整性、参照完整性和用户定义完整性的实现方法及违约处理策略
(2)难点:
触发器的使用
四、思考与练习
(1)什么是数据库的完整性?
(2)数据库的完整性和安全性概念有什么区别和联系?
(3)RDBMS的完整性控制机制应具有哪些功能?
第6章关系数据理论
一、学习目的
学习与研究如何设计一个好的关系数据库管理系统的应用结构,从理论出发进行规范化的设计。
计划4学时。
二、课程内容
(1)关系模式规范化的必要性
(2)函数依赖及2NF、3NF、BCNF
(3)多值依赖及4NF
(4)数据依赖的公理系统
(5)模式分解
三、重点、难点提示
(1)重点:
关系模式规范化的必要性和方法、函数依赖的定义、1NF、2NF、3NF、BCNF
(2)难点:
函数依赖
四、思考与练习
(1)试述下列概念:
函数依赖、1NF、2NF、3NF、BCNF、多值依赖、4NF。
(2)不好的关系模式一般存在什么问题?
如何解决?
(3)如何进行关系模式的分解?
模式分解的标准是什么?
第7章数据库设计
一、学习目的
通过本章的学习,了解数据库设计的方法和步骤,领会数据库设计各个阶段的目标、方法以及应注意的事项。
计划6学时。
二、课程内容
(1)数据库设计概述
(2)需求分析
(3)概念结构设计
(4)逻辑结构设计
(5)数据库的物理设计
(6)数据库的实施和维护
三、重点、难点提示
(1)重点:
概念结构的设计、逻辑结构的设计、E-R图
(2)难点:
概念结构和逻辑结构的设计方法、E-R图
四、思考与练习
(1)试述数据库的设计过程。
(2)试述数据库设计的特点。
(3)什么是数据库的概念结构?
试述其特点和设计策略。
(4)什么是数据库的逻辑结构设计?
试述其设计步骤。
第8章数据库编程
一、学习目的
通过本章的学习,了解嵌入式SQL,掌握存储过程的编写方法,了解ODBC的工作原理和工作流程。
本章内容由学生课外时间自行学习。
计划0学时。
二、课程内容
(1)嵌入式SQL
(2)存储过程
(3)ODBC编程
三、重点、难点提示
(1)重点:
存储过程
(2)难点:
存储过程的使用
四、思考与练习
(1)什么是嵌入式SQL?
(2)嵌入式SQL与主语言之间如何通信?
(3)编写存储过程。
第9章关系查询处理和查询优化
一、学习目的
通过本章的学习,了解关系数据库系统的查询处理步骤,了解查询优化的基本技术。
计划2学时。
二、课程内容
(1)关系数据库系统的查询处理
(2)关系数据库系统的查询优化
(3)代数优化
(4)物理优化
三、重点、难点提示
(1)重点:
关系数据库系统的查询处理步骤、基本优化技术
(2)难点:
代数优化
四、思考与练习
(1)试述查询优化的重要性和可能性。
(2)试述查询优化的一般准则。
(3)试述查询优化的一般步骤。
第10章数据库恢复技术
一、学习目的
通过本章的学习,理解事务的概念,了解数据库故障的种类,掌握数据库恢复的常用技术和恢复策略。
计划2学时。
二、课程内容
(1)事务的基本概念
(2)数据库恢复概述
(3)故障的种类
(4)数据恢复的实现技术
(5)数据库恢复策略
(6)具有检查点的恢复技术
(7)数据库镜像
三、重点、难点提示
(1)重点:
事务、恢复技术和策略
(2)难点:
事务的特性、恢复策略
四、思考与练习
(1)什么是事务?
事务有哪些特性?
(2)数据库运行中可能产生的故障有哪几类?
(3)数据库恢复的基本技术有哪些?
(4)针对不同故障,试给出恢复策略和方法。
第11章并发控制
一、学习目的
通过本章学习,了解并发控制的目的和方法,掌握封锁的概念,了解封锁带来的问题和解决方法,掌握两段锁协议的内容及作用。
计划2学时。
二、课程内容
(1)并发控制概述
(2)封锁及封锁协议
(3)活锁和死锁
(4)并发调度的可串行性
(5)两段锁协议
(6)封锁的粒度
三、重点、难点提示
(1)重点:
并发控制的作用、封锁类型、并发调度的可串行性、两段锁协议
(2)难点:
封锁类型、并发调度的可串行性、两段锁协议
四、思考与练习
(1)并发操作可能会产生哪几类数据不一致?
(2)如何用封锁机制保证数据的一致性?
(3)什么是封锁?
基本的封锁类型有几种?
(4)试述不同级别的封锁协议的含义及作用。
参考书目
(1)王珊,萨师煊.《数据库系统概论(第4版)》北京:
高等教育出版社,2006
(2)萨师煊,王珊.《数据库系统概论》(第3版)北京:
高等教育出版社.2001
(3)王珊.数据库系统系统学习指导和习题解答北京:
高等教育出版社.2006
(4)苗雪兰等编著,数据库系统原理及应用教程(第4版).北京:
机械工业出版社.2014
(5)苗雪兰刘瑞新等.《数据库系统实验指导和习题解答》.北京:
机械工业出版社.2010
(6)钱雪忠等编著.数据库原理及技术课程设计.北京:
清华大学出版社.2009
(7)DavidM.Kroenke著,冯飞译.数据库原理.北京:
清华大学出版社.2008
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