“數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用”課程學(xué)習(xí)指南

數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用”學(xué)習(xí)指南根據(jù)本課程設(shè)置的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生的特點以及學(xué)生需求，我們?yōu)閷W(xué)生搭建了三位一體的數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用的“教學(xué)”與“學(xué)習(xí)”的信息化學(xué)習(xí)環(huán)境，提供了課堂教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)以及實踐教學(xué)三個學(xué)習(xí)空間，向?qū)W生提供知識獲取的多種途徑。如下圖所示：課堂教學(xué)由主講教師講授數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)理論和相關(guān)技術(shù)，在課堂教學(xué)中，主講教師講授數(shù)據(jù)庫相關(guān)知識，并通過與學(xué)生互動，進(jìn)行與課堂教學(xué)相對應(yīng)的課堂討論，在知識講授的過程中，在討論中使學(xué)生對當(dāng)堂知識有一個消化理解的過程。實踐教學(xué)時對課堂教學(xué)所學(xué)知識的實踐檢驗和對基礎(chǔ)理論的消化理解，在實踐教學(xué)中，由實踐教師向?qū)W生提供命題實驗和自主實驗兩種方式進(jìn)行實踐教學(xué)學(xué)習(xí)，命題實踐中，教師給出實踐命題，學(xué)生選取命題之一，并按照要求完成實踐過程，教師查看實踐報告后給出評定，在自主實踐中，學(xué)生提出實踐主題，教師進(jìn)行審核通過后，學(xué)生進(jìn)行實踐，并在實踐后提交實踐報告。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺是課堂教學(xué)和實踐教學(xué)的延展，學(xué)生可利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，預(yù)習(xí)課堂講授的內(nèi)容，以及對課堂講授進(jìn)行鞏固，對相關(guān)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步的拓展學(xué)習(xí)。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，通過數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用學(xué)習(xí)平臺、自動答疑系統(tǒng)、考試系統(tǒng)，學(xué)生可以選擇作業(yè)、自測、答疑和討論四種方式的其中之一或多種組合，自主進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，階段性實驗以及優(yōu)秀案例的學(xué)習(xí)，以此來消化課堂教學(xué)及實踐教學(xué)過程中產(chǎn)生的疑問，進(jìn)行知識學(xué)習(xí)程度的檢驗。課堂數(shù)據(jù)粛技術(shù)及應(yīng)用課堂數(shù)據(jù)粛技術(shù)及應(yīng)用每個教學(xué)單元的單元導(dǎo)學(xué)在下面將給出詳細(xì)介紹。教學(xué)單元1：緒論重點難點：重點：掌握數(shù)據(jù)庫最常用的術(shù)語和基本概念，了解數(shù)據(jù)處理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展。掌握常用數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的概念，了解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及組成，了解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)，掌握數(shù)據(jù)庫的二級映像功能和數(shù)據(jù)獨立性。難點：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相關(guān)概念的認(rèn)知，從廣義而言理解相互間的邏輯關(guān)系，建構(gòu)起一個初步的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)邏輯“架構(gòu)”。學(xué)習(xí)提示對于這一部分中集中講授的數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的相關(guān)概念和數(shù)據(jù)庫特點，在學(xué)習(xí)中會有概念多、理念性強又抽象的困難，學(xué)生可以結(jié)合存在于實際生活中的數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展，通過教師講授的數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)生和發(fā)展以及發(fā)展過程中的應(yīng)用案例，逐步進(jìn)入“數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域”，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生要清楚，對于本部分概念的理解和掌握是伴隨著一學(xué)期的學(xué)習(xí)過程中的，不能一蹴而就，應(yīng)采取逐漸理解，逐步深化的方式。同時，學(xué)生在學(xué)習(xí)該部分內(nèi)容時，要建立有關(guān)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的架構(gòu)，而其中的概念，學(xué)生要清楚，需要在以后的學(xué)習(xí)中不斷充實。具體的教學(xué)內(nèi)容：基本概念信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理人工管理階段文件系統(tǒng)管理階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段高級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成教學(xué)單元2：關(guān)系數(shù)據(jù)庫重點難點：重點：了解什么是數(shù)據(jù)描述，掌握概念模型、關(guān)系模型的基本概念，掌握關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，關(guān)系操作和關(guān)系的完整性，關(guān)系數(shù)據(jù)庫及特點。了解關(guān)系模式的冗余和異常問題，掌握關(guān)系數(shù)據(jù)規(guī)范化理論；掌握函數(shù)依賴的定義；掌握關(guān)系規(guī)范化原則；了解無損分解的定義、性質(zhì)、保持依賴集的分解方法。了解關(guān)系運算和集合運算的定義，掌握關(guān)系代數(shù)運算規(guī)則。難點：有關(guān)概念模型、關(guān)系模型的概念理解。學(xué)習(xí)提示在數(shù)據(jù)模型學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生需要對常用的數(shù)據(jù)模型和定義、特性理解清楚，然后通過比較幾種常用的數(shù)據(jù)模型的特性，了解模型間的“趨同”和“差異”，學(xué)生要在學(xué)習(xí)關(guān)系模型時，可以通過對關(guān)系模型和其他數(shù)據(jù)模型的對比，以此加深對關(guān)系模型的認(rèn)知度。能夠用關(guān)系規(guī)范化理論分析的優(yōu)化關(guān)系模式。在學(xué)習(xí)關(guān)系代數(shù)時，學(xué)生最好結(jié)合具體的實例應(yīng)用，著重去理解每種運算所表達(dá)的語義，要學(xué)會利用算法進(jìn)行對問題的求解，同時對于問題的思考要寬泛、并要有意義，在了解算法的同時，要學(xué)會如何應(yīng)用。學(xué)生要明確，對于關(guān)系運算的學(xué)習(xí)是SQL語句實現(xiàn)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，將為引導(dǎo)后面的學(xué)習(xí)；學(xué)生在這部分再提及關(guān)系模式的概念，要與關(guān)系操作和關(guān)系代數(shù)結(jié)合起來講，在學(xué)習(xí)過程中建立起數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理不是“空洞”的，而是有數(shù)學(xué)理論支撐的理念。具體的教學(xué)內(nèi)容：數(shù)據(jù)描述概念模型概念模型相關(guān)術(shù)語實體-聯(lián)系類型實體-聯(lián)系圖關(guān)系模型數(shù)據(jù)模型組成關(guān)系模型相關(guān)術(shù)語關(guān)系的操作關(guān)系的完整性關(guān)系數(shù)據(jù)庫概述關(guān)系規(guī)范化冗余與異常函數(shù)依賴規(guī)范化原則2.4.4模式分解關(guān)系代數(shù)2.5.1并運算2.5.2差運算2.5.3交運算笛卡爾積運算2.5.5投影2.5.6選擇2.5.7連接2.5.8除教學(xué)單元3：SQL語言重點難點：重點：關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL,SQL功能及語法格式，數(shù)據(jù)定義、刪除和修改SQL語言的應(yīng)用，數(shù)據(jù)操縱、各種查詢操作SQL語言的應(yīng)用。難點：SQL語言查詢的應(yīng)用。學(xué)習(xí)提示學(xué)習(xí)本部分內(nèi)容時，學(xué)生首先要學(xué)習(xí)SQL語言特性，以及SQL語言能夠完成哪些操作；可從簡單到復(fù)雜，從單項子句到嵌套復(fù)合句法；學(xué)生可根據(jù)一個較中型的數(shù)據(jù)庫實例進(jìn)行具體操作命令的學(xué)習(xí)，對例子的學(xué)習(xí)中，應(yīng)該包括對所有命令的學(xué)習(xí)；另外也可結(jié)合SQL語言與關(guān)系代數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，掌握用SQL語言實現(xiàn)各種查詢操作實現(xiàn)方法。具體的教學(xué)內(nèi)容：SQL概述SQL語言的特點SQL語言的功能數(shù)據(jù)定義模式及表的定義修改表結(jié)構(gòu)刪除表數(shù)據(jù)操縱插入數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)刪除數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)查詢SELECT語句簡單查詢連接查詢嵌套查詢教學(xué)單元4：索引重點難點：重點：了解什么是索引，掌握索引分類，掌握創(chuàng)建及維護(hù)索引的方法，以及索引的應(yīng)用。難點：索引的應(yīng)用。學(xué)習(xí)提示學(xué)習(xí)本部分內(nèi)容時，學(xué)生首先要了解什么是索引，掌握索引分類，以及創(chuàng)建及維護(hù)索引的方法；學(xué)生可根據(jù)一個數(shù)據(jù)庫實例進(jìn)行具體操作命令的學(xué)習(xí)，對例子的學(xué)習(xí)中，應(yīng)該包括對所有命令的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)創(chuàng)建索引、查看索引和刪除索引方法，掌握索引應(yīng)用。具體的教學(xué)內(nèi)容：索引概述什么是索引4.1.2索引分類4.2創(chuàng)建及維護(hù)索引4.2.1創(chuàng)建索引4.2.2查看索引4.2.3刪除索引索引應(yīng)用教學(xué)單元5：視圖重點難點：重點：了解什么是視圖，了解視圖的特性及作用，掌握創(chuàng)建及維護(hù)視圖的方法，以及視圖的應(yīng)用。難點：對視圖的定義理解、視圖應(yīng)用。學(xué)習(xí)提示學(xué)習(xí)本部分內(nèi)容時，學(xué)生首先要了解什么是視圖，掌握視圖的特性，以及創(chuàng)建及維護(hù)視圖的方法；在學(xué)習(xí)SQL語言創(chuàng)建視圖的部分時，不僅僅要學(xué)會視圖的創(chuàng)建，更要在同時了解視圖作用及應(yīng)用實例。具體的教學(xué)內(nèi)容：視圖概述什么是視圖視圖的特性5.2定義及維護(hù)視圖5.2.1創(chuàng)建視圖5.2.2更新視圖5.2.3刪除視圖教學(xué)單元6：存儲過程與觸發(fā)器重點難點：重點：了解什么是存儲過程，掌握創(chuàng)建及維護(hù)存儲過程的方法，以及存儲過程的應(yīng)用。了解什么是觸發(fā)器，掌握創(chuàng)建及維護(hù)觸發(fā)器的方法，以及觸發(fā)器的應(yīng)用。難點：存儲過程的應(yīng)用，觸發(fā)器的應(yīng)用。學(xué)習(xí)提示存儲過程是數(shù)據(jù)庫中的一個重要概念，在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生需要了解到存儲過程能夠快速執(zhí)行SQL語句，極大的改進(jìn)了SQL語句的性能，學(xué)習(xí)過程中學(xué)生需要不斷的通過教師舉例及解決現(xiàn)實存在的問題來了解存儲過程的重要性，便捷性，并通過實際操作掌握其SQL語句的編寫語法，在創(chuàng)建存儲過程時，學(xué)生要積極動手寫SQL語句。在學(xué)習(xí)觸發(fā)器時，學(xué)生首先要弄清楚，何為觸發(fā)器，觸發(fā)器是如何實現(xiàn)的對業(yè)務(wù)規(guī)則的驗證，執(zhí)行對數(shù)據(jù)級聯(lián)修改，跟蹤每條記錄的更改，學(xué)生根據(jù)教師提供的課件例子，了解并掌握觸發(fā)器從創(chuàng)建到應(yīng)用的SQL語句和過程。具體的教學(xué)內(nèi)容：存儲過程存儲過程概述創(chuàng)建存儲過程修改存儲過程刪除存儲過程存儲過程應(yīng)用觸發(fā)器觸發(fā)器概述創(chuàng)建觸發(fā)器修改觸發(fā)器刪除觸發(fā)器教學(xué)單元7：數(shù)據(jù)庫設(shè)計重點難點：重點：了解數(shù)據(jù)庫設(shè)計的重要性，了解數(shù)據(jù)庫設(shè)計在信息系統(tǒng)開發(fā)和建設(shè)中的核心地位。掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計的一般方法和步驟，能運用相關(guān)知識、技術(shù)和方法，規(guī)劃設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)，撰寫符合應(yīng)用的需求報告，在掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法和步驟基礎(chǔ)上，掌握數(shù)據(jù)庫建模方法，掌握設(shè)計概念模型、邏輯模型和物理模型的方法。難點：需求報告的撰寫，實際問題的E/R圖，關(guān)系模型優(yōu)化。學(xué)習(xí)提示在該部分的課堂學(xué)習(xí)中，學(xué)生通過教師講解一個或多個實際的案例，了解如何在考慮了案例業(yè)務(wù)背景、應(yīng)用環(huán)境的基礎(chǔ)上，設(shè)計（整理）好用戶詳細(xì)的應(yīng)用需求，并在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實踐教學(xué)，選擇某一應(yīng)用案例，進(jìn)行對該應(yīng)用案案例的業(yè)務(wù)背景的調(diào)查，按照課堂教學(xué)中所學(xué)知識及教師的指導(dǎo)，完成數(shù)據(jù)庫設(shè)計需求分析報告。學(xué)生在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫建模的學(xué)習(xí)，學(xué)生要熟悉概念模型、邏輯模型等數(shù)據(jù)庫建模的相關(guān)預(yù)備知識，后通過教師指導(dǎo)，運用學(xué)到的知識抽象出E-R圖，并設(shè)計出概念模型，根據(jù)概念模型，得到邏輯模型，其后得到物理模型，在這個過程中，學(xué)生要掌握各個模型之間的聯(lián)系以及模型的表示和設(shè)計方法。具體的教學(xué)內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述什么是數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計預(yù)備技術(shù)和知識數(shù)據(jù)庫設(shè)計重要性數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法和策略數(shù)據(jù)庫設(shè)計步驟階段工作和目標(biāo)數(shù)據(jù)庫規(guī)劃需求分析需求分析的任務(wù)需求調(diào)查的內(nèi)容需求調(diào)查方式需求調(diào)查策略需求分析整理需求分析評審7.4.7需求分析過程概括7.5概念模型設(shè)計7.5.1預(yù)備知識7.5.2設(shè)計方法7.5.3設(shè)計策略7.5.4設(shè)計步驟7.5.5概念模型設(shè)計過程概括7.6邏輯模型設(shè)計7.6.1預(yù)備知識7.6.2表示方法7.6.3設(shè)計方法7.6.4設(shè)計步驟E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換7.6.6邏輯結(jié)構(gòu)的優(yōu)化7.6.7邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程概括7.7物理模型設(shè)計7.7.1表的構(gòu)成表結(jié)構(gòu)的定義7.7.3設(shè)計方法7.7.4設(shè)計步驟關(guān)系模型與物理模型的轉(zhuǎn)換7.7.6物理模型設(shè)計注意問題7.7.7物理模型的評價7.7.8物理結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程概括7.8數(shù)據(jù)庫實施7.9數(shù)據(jù)庫使用與維護(hù)教學(xué)單元8：數(shù)據(jù)庫安全管理重點難點：重點：了解數(shù)據(jù)庫安全性的重要性，掌握數(shù)據(jù)庫安全性控制方法，了解數(shù)據(jù)庫的安全性措施。難點：安全性控制方法。學(xué)習(xí)提示通過教師對計算機系統(tǒng)存在的安全性問題的舉例，學(xué)生需要意識到安全性對于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的重要性，并在后續(xù)學(xué)習(xí)中，通過實際操作掌握數(shù)據(jù)庫安全性控制的方法，包括用戶標(biāo)識和鑒別、存取控制等數(shù)據(jù)庫安全的方法，通過多個實例的學(xué)習(xí)，學(xué)生要積極的對權(quán)限、授權(quán)、收權(quán)、角色、主體、客體的概念進(jìn)行深入的理解。具體的教學(xué)內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫的安全機制8.1.1常見安全性問題8.1.2數(shù)據(jù)庫的安全性級別8.2數(shù)據(jù)庫安全控制8.2.1用戶標(biāo)識與鑒別8.2.2視圖機制8.2.3審計8.2.4數(shù)據(jù)加密8.3用戶權(quán)限管理8.3.1用戶權(quán)限服務(wù)器角色數(shù)據(jù)庫角色教學(xué)單元9：數(shù)據(jù)恢復(fù)與共享重點難點：重點：掌握事務(wù)的基本概念、特性，掌握數(shù)據(jù)庫故障種類，了解數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)和具體的恢復(fù)策略，了解為什么要進(jìn)行并發(fā)控制，掌握基本的并發(fā)控制技術(shù)封鎖的含義和解決辦法，了解并發(fā)調(diào)度的可串行性是并發(fā)調(diào)度合理性的衡量準(zhǔn)則。難點：封鎖的含義、日志文件、恢復(fù)技術(shù)。學(xué)習(xí)提示學(xué)生首先要了解到事務(wù)是數(shù)據(jù)庫中非常重要的概念，學(xué)生在了解了事務(wù)的概念后，繼續(xù)了解事務(wù)的ACID屬性，明確在該部分的學(xué)習(xí)中，封鎖的含義、日志文件和恢復(fù)的實現(xiàn)技術(shù)是這一部分的學(xué)習(xí)中的難點，要進(jìn)行反復(fù)的學(xué)習(xí)以鞏固知識，并要詳細(xì)學(xué)習(xí)日志的作用以及不同故障產(chǎn)生的原因和恢復(fù)方法，以備日后所需。這部分的學(xué)習(xí)可從數(shù)據(jù)不一致性問題的產(chǎn)生開始，學(xué)生在思考這一問題的同時，進(jìn)行并發(fā)控制、封鎖和調(diào)度等概念的學(xué)習(xí)，學(xué)生在進(jìn)行了思考后，聽取教師對數(shù)據(jù)不一致性問題的解決方法和步驟，將會更深刻的掌握并發(fā)控制的重要性。具體的教學(xué)內(nèi)容：事務(wù)處理事務(wù)事務(wù)特性事務(wù)的處理過程恢復(fù)技術(shù)故障及恢復(fù)事務(wù)故障系統(tǒng)故障介質(zhì)故障9.3.4故障處理并發(fā)控制9.5封鎖封鎖的定義封鎖的基本類型鎖的相容性鎖的應(yīng)用死鎖和活鎖并發(fā)調(diào)度的可串行性教學(xué)單元10：應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)重點難點：重點：了解數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的一般方法了解系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實施和系統(tǒng)維護(hù)幾個不同的階段應(yīng)完成的任務(wù)。掌握數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)主要功能模塊的主要元素及設(shè)計方法。難點：數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，功能模塊元素間的關(guān)系。學(xué)習(xí)提示在進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫開發(fā)的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生首先要明確系統(tǒng)的總需求目標(biāo)至關(guān)重要，因此不能對忽略該部分的詳細(xì)分析，這一部分中，學(xué)生要對教師給出的案例，如“英才大學(xué)信息管理系統(tǒng)”，進(jìn)行詳細(xì)深入的學(xué)習(xí)，加深對數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)方法的理解和掌握。具體的教學(xué)內(nèi)容：10.1應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的主要階段10.2.1系統(tǒng)分析階段任務(wù)10.2.2系統(tǒng)設(shè)計階段任務(wù)10.2.3系統(tǒng)實施階段任務(wù)10.2.4系統(tǒng)維護(hù)階段任務(wù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫10.5主要功能模塊設(shè)計啟動窗口的設(shè)計登錄窗口的設(shè)計主窗口的設(shè)計10.5.4數(shù)據(jù)輸入窗口的設(shè)計10.5.5數(shù)據(jù)管理窗口的設(shè)計10.5.6數(shù)據(jù)查詢窗口的設(shè)計10.6系統(tǒng)菜單的設(shè)計10.7系統(tǒng)的運行和維護(hù)系統(tǒng)的試運行10.7.2系統(tǒng)的維護(hù)教學(xué)單元11：實驗教學(xué)一Access操作及開發(fā)環(huán)境重點難點：重點：了解ACCESS集成環(huán)境，掌握ACCESS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基本操作，掌握ACCESS數(shù)據(jù)庫對象的使用，掌握ACCESS窗體設(shè)計及基本編程，掌握ACCESS應(yīng)用程序中核心模塊開發(fā)的一般方法。難點：ACCESS應(yīng)用程序中核心模塊開發(fā)。學(xué)習(xí)提示在這部分學(xué)習(xí)時，要首先熟悉ACCESS集成環(huán)境，掌握ACCESS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基本操作，掌握ACCESS數(shù)據(jù)庫對象的特性，掌握ACCESS窗體設(shè)計及基本編程，要有一個明確需要解決的問題和解決方案，然后進(jìn)入到開發(fā)實施工作。具體的教學(xué)內(nèi)容：ACCESS集成環(huán)境ACCESS集成環(huán)境ACCESS集成環(huán)境性能數(shù)據(jù)庫基本操作Access集成環(huán)境設(shè)置創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫11.2.3使用數(shù)據(jù)庫退出Access11.3常用數(shù)據(jù)庫對象應(yīng)用11.3.1表的創(chuàng)建表中數(shù)據(jù)的維護(hù)創(chuàng)建表間關(guān)聯(lián)創(chuàng)建查詢11.4窗體設(shè)計及基本編程窗體