數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用課程課程介紹

《數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用》課程介紹1課程特點(diǎn)《數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用》課程是信息管理學(xué)院計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專業(yè)學(xué)生必修的一門課程。數(shù)據(jù)庫(kù)具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、最低冗余度、較高的程序與數(shù)據(jù)獨(dú)立性、易的培養(yǎng)。2教學(xué)目標(biāo)該課程培養(yǎng)學(xué)生會(huì)“設(shè)計(jì)”數(shù)據(jù)庫(kù)為目標(biāo)。3教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容主要有數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基本概念、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)。本課程的覆蓋面涉及到以下方面：（1）掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的三層體系結(jié)構(gòu)和兩層映射（2）掌握關(guān)系模式以及關(guān)系代數(shù)運(yùn)算。語(yǔ)言，重點(diǎn)掌握SELECT語(yǔ)句、約束、表和索引的定義、觸發(fā)器和存儲(chǔ)過(guò)程。（4）查詢優(yōu)化，重點(diǎn)掌握查詢優(yōu)化樹(shù)。（5）掌握關(guān)系理論中的1NF、2NF、3NF、BCNF，對(duì)4NF了解，掌握模式分解、AMSTRONG公理及其相應(yīng)的應(yīng)用。（6）掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性和完整性的重要性，能夠定義用戶并且能夠授予命令級(jí)和對(duì)象級(jí)的授權(quán)（7）掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)與恢復(fù)技術(shù)，重點(diǎn)掌握封鎖機(jī)制和基于日志的具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù)。(8)ER換為SQL-SERVER數(shù)據(jù)庫(kù)模式。（9）對(duì)WEB和XML數(shù)據(jù)庫(kù)有基本的了解。4授課對(duì)象本課程授課對(duì)象為信息管理學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生。要求已經(jīng)修完先修課程操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。5教材本課程采用優(yōu)秀的自編教材，含理論和實(shí)驗(yàn)兩部分。2版).清華大學(xué)出版社.2012年(第2版).清華大學(xué)出版社.2012年6參考資料①②③《DATABASESYSTEMCONCEPTS(FourthEdition)》,AbrahanSilberschatz,HenryF.Korth,S.Sudarshan.高等教育出版社.2003.2④《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概念》楊冬青等譯，機(jī)械工業(yè)出版社.2006.9⑤DatabasemanagementSystem(ThirdEdition),數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)，RaghuRamakrishnan,JohannesGehrke著，周立柱、張志強(qiáng)等譯，清華大學(xué)出版社⑥清華大學(xué)出版社，2006⑦20067教學(xué)方法及組織形式下面闡述本課程主要教學(xué)方法與教學(xué)手段。（一）啟發(fā)式教學(xué)方法(1)以情激情，達(dá)到師生共鳴情，自始至終滿懷激情地去講課，切忌在教學(xué)中表現(xiàn)出冷漠、厭惡、憤怒等消極情緒。(2)開(kāi)發(fā)智能，培養(yǎng)思維能力注重學(xué)生智能的開(kāi)發(fā)和創(chuàng)造思維能力的培養(yǎng)，是現(xiàn)代教學(xué)的重要特征之一。要突出發(fā)散思維、聚合思維和想象思維、直覺(jué)思維能力的培養(yǎng)。(3)勤于思考，積極探索問(wèn)題啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生多觀察、多發(fā)問(wèn)、善解難，特別要幫助學(xué)生學(xué)會(huì)突破習(xí)慣性思維于無(wú)疑處覓有疑，有意訓(xùn)練學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力，使學(xué)生懂得“于無(wú)疑處有疑，方是進(jìn)矣”的道理。(4)鍛煉毅力，教授會(huì)學(xué)方法苦鉆研，不斷戰(zhàn)勝自我，超越自我，自覺(jué)地克服自身存在的每一個(gè)缺點(diǎn)、錯(cuò)誤，彌補(bǔ)每一個(gè)不足。同時(shí)，能使學(xué)生由“學(xué)會(huì)”向“會(huì)學(xué)”轉(zhuǎn)變，好讓學(xué)生掌握自既要備教法，也要備學(xué)法。（二）啟發(fā)式教學(xué)的設(shè)計(jì)開(kāi)啟學(xué)生的內(nèi)動(dòng)力，使思維逐級(jí)深化，思考問(wèn)題由表及里。（1）直觀式啟發(fā)相關(guān)的圖片、動(dòng)畫及實(shí)物等，通過(guò)展示，使學(xué)生感性的了解所學(xué)的內(nèi)容，教師在認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生從感性到理性思想的升華。圖示就是一種直觀教學(xué)，可以把復(fù)雜抽象的理論教學(xué)加以形象化、條理化。圖示主題突出，線條清楚，既有利于學(xué)生把握知識(shí)以及重點(diǎn)知識(shí)之間的聯(lián)系，E-R圖來(lái)表示實(shí)圖能將現(xiàn)實(shí)世界中概念的含義和相互關(guān)聯(lián)映射到數(shù)據(jù)庫(kù)概念模式，主要由分E-R圖和總E-R圖來(lái)表示。分E-R圖如圖2E-R圖如圖3所示。sexcitystreet2E-RInstituteISA3E-R（2）討論式啟發(fā)論啟發(fā)的方法，需要學(xué)生具備一定的心理基礎(chǔ)和智能水平。為此，必須做到：討論題要富有啟發(fā)性；組織要得法，教師有隨時(shí)掌握討論的進(jìn)程，及時(shí)引至正題，放得開(kāi)、收得攏；每一問(wèn)題討論結(jié)束時(shí)進(jìn)行小結(jié)，使學(xué)生明辨正誤。例如，在“數(shù)據(jù)管理技術(shù)”的教學(xué)中就采用“討論式”教學(xué)方法。數(shù)據(jù)管理因?yàn)橛刑岢鰡?wèn)題、解決問(wèn)題、擴(kuò)展問(wèn)題、再解決問(wèn)題、對(duì)解決問(wèn)題的方法評(píng)價(jià)、教學(xué)雙主體，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)、探索性學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生的綜合能力，努力培養(yǎng)和提高學(xué)生的思維能力，從而提高教學(xué)質(zhì)量。（4）類比式啟發(fā)確地把握知識(shí)的真諦。模型只是描述數(shù)據(jù)庫(kù)的概念模式，若要被關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)所接受，必E-R模型轉(zhuǎn)化為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)所支持的邏輯模式——關(guān)系模體及其聯(lián)系類型(1:1，1:n，m:n)準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的關(guān)系模型。類比各種轉(zhuǎn)換方法：強(qiáng)實(shí)體集轉(zhuǎn)化方法、弱實(shí)體集轉(zhuǎn)化方法、聯(lián)系集轉(zhuǎn)化方法、復(fù)合屬性及多值屬性轉(zhuǎn)化方法、類層次轉(zhuǎn)化方法、聚合轉(zhuǎn)化方法，可以得到：由實(shí)體集轉(zhuǎn)化而來(lái)的關(guān)系模式、由聯(lián)系集轉(zhuǎn)化而來(lái)的關(guān)系模式、多值屬性轉(zhuǎn)化而來(lái)的關(guān)系模式、由類層次轉(zhuǎn)化而來(lái)的關(guān)系模式、由聚合轉(zhuǎn)化而來(lái)的關(guān)系模式。（5）發(fā)散式啟發(fā)以某個(gè)問(wèn)題為中心，多角度發(fā)問(wèn)，讓學(xué)生層層思考，重新組織知識(shí)，多方掌也能激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造精神。語(yǔ)言——數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)”的教學(xué)中，緊緊扣其完整性約束的概念及內(nèi)涵，將它們靈活地應(yīng)用在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)之中。約束和外鍵約束體現(xiàn)了完整性約束的概念。通過(guò)重點(diǎn)講解違背完整性約束的情提高學(xué)生對(duì)具備行為模式的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)特性的理解。SQL求，抽象出概念模型、邏輯模型、和物理模型，并用關(guān)系理論驗(yàn)證和修改數(shù)據(jù)模型，完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)。（6）參與式啟發(fā)創(chuàng)新能力是素質(zhì)教育的靈魂。參與式教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑之一，極參與到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、主動(dòng)查閱資料、上機(jī)調(diào)試、解決問(wèn)題的樂(lè)趣中。教師可以以綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、大作業(yè)等形式，給學(xué)生設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，提出實(shí)驗(yàn)或作業(yè)的基本要求、目的、任務(wù)，再由學(xué)生自主選擇設(shè)計(jì)項(xiàng)目，提出設(shè)計(jì)方案和解決思路，經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo)和修改方案，最后由學(xué)生具體完成各自的設(shè)計(jì)任務(wù)。等項(xiàng)目。針對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生以“小組協(xié)作”的形式，由幾數(shù)據(jù)收集、理論分析、建立模型、模型求解、模型應(yīng)用為主線，引導(dǎo)學(xué)生全程研究該項(xiàng)目。學(xué)生在學(xué)習(xí)小組內(nèi)相互協(xié)作、相互幫助、群策群力，共同完成相應(yīng)的材料：每組學(xué)生提交需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)報(bào)告；每個(gè)學(xué)生碼，源程序代碼中必須有詳細(xì)的注釋；每個(gè)學(xué)生提交答辯用PPT文件一個(gè)。他們有了系統(tǒng)的眼光，增強(qiáng)了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高了學(xué)生自主式、探索式、合作式學(xué)習(xí)的能力。（7）辯論式啟發(fā)出問(wèn)題。在這樣的辯論過(guò)程中做到公正、平等地對(duì)待學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)問(wèn)，各抒己見(jiàn)，不貶低不取笑學(xué)生不成熟的問(wèn)題，努力營(yíng)造自由、民主、平等、互動(dòng)為三部分：學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)，包括：學(xué)生個(gè)人的自我評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)小組學(xué)生之間的互評(píng)、教師評(píng)價(jià)等等；方法交流，讓學(xué)生看一看其他同學(xué)是如何完成該任務(wù)的，在肯定成績(jī)，指出不足，對(duì)學(xué)生中的共性錯(cuò)誤，及時(shí)解答或演示操作加以糾正。計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)不夠完整和準(zhǔn)確，這就要求學(xué)生詳細(xì)地闡述數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段：需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施和維知識(shí)與實(shí)際結(jié)合最為緊密，是采用辯論式最為合適的知識(shí)點(diǎn)之一。圖5介質(zhì)故障恢復(fù)演示（2）基于問(wèn)題的教學(xué)模式W(A)=15圖6飛機(jī)訂票系統(tǒng)中的一個(gè)活動(dòng)序列問(wèn)題：明明賣出2張機(jī)票，數(shù)據(jù)庫(kù)中機(jī)票余額只減少1。也就是說(shuō)第4步中乙事務(wù)修改A可能會(huì)存取和存據(jù)的不一致性，這就是并發(fā)控制機(jī)制要解決的問(wèn)題了。封鎖技術(shù)是并發(fā)控制的主要技術(shù)之一，如果在上述并發(fā)序列中引入封鎖機(jī)制，即事務(wù)T在修改數(shù)據(jù)R之前必須先對(duì)其加X(jué)7所示，就可以解決上述問(wèn)題了。獲得XlockAR(A)=15A←A-1W(A)=14CommitUnlockA圖7封鎖后的活動(dòng)序列（3）認(rèn)知學(xué)徒的教學(xué)模式領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)要把學(xué)習(xí)者和實(shí)踐世界聯(lián)系起來(lái)。體系主要包括如下幾個(gè)階段：識(shí)別研究主題->提供研究資源->進(jìn)入研究過(guò)程->匯總整合->研究資料和數(shù)據(jù)->教師對(duì)數(shù)據(jù)作出示范解釋->數(shù)據(jù)重新回到課堂->學(xué)生們對(duì)數(shù)據(jù)作出自己的心問(wèn)題->開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)收集工具->補(bǔ)收集數(shù)據(jù)樣本->與教師和同伴對(duì)話與合作->接受教師的指導(dǎo)。1-2成學(xué)習(xí)，得出關(guān)于共同體的結(jié)論，準(zhǔn)備向共同體成員陳述自己的發(fā)現(xiàn)。教室、校園網(wǎng)、因特網(wǎng)、虛擬空間、動(dòng)畫模擬等信息化環(huán)境，構(gòu)建了一個(gè)與真實(shí)（四）教學(xué)手段教學(xué)資源全部上網(wǎng)，包括課堂教學(xué)、課后練習(xí)、重點(diǎn)難點(diǎn)、模擬試卷、疑問(wèn)解答、作業(yè)批改等模塊，并與該課程的參考書(shū)目、主講教師、教學(xué)大綱、授課計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)手冊(cè)、教材教案、綜合復(fù)習(xí)、教材習(xí)題等教學(xué)資源全部集成到校園網(wǎng)。尤其是在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，還提供了郵件、在線討論、答疑等功能，為建立師生間良好的溝通渠道提供保障。點(diǎn)，如關(guān)系數(shù)據(jù)理論等，可用板書(shū)的形式進(jìn)行詳細(xì)的講解。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐：教學(xué)中采用上機(jī)實(shí)驗(yàn)和社會(huì)實(shí)踐、校企合作等多種形式相結(jié)合，術(shù)及應(yīng)用的理論和方法，解決管理中的實(shí)際問(wèn)題。（1）實(shí)施任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立探索它要求在教學(xué)過(guò)程中以完成一個(gè)個(gè)具體的任務(wù)為線索，把教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在每個(gè)任務(wù)之中，以探索問(wèn)題來(lái)引動(dòng)和維持學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)思考和教師的點(diǎn)撥，讓學(xué)生自己解決問(wèn)題，體現(xiàn)“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教學(xué)思想《數(shù)據(jù)庫(kù)原理》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層次性和實(shí)用性，讓學(xué)生在一個(gè)個(gè)典型的數(shù)據(jù)庫(kù)“任務(wù)”的驅(qū)動(dòng)下展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生由簡(jiǎn)到繁、由易到難、循序漸進(jìn)地完成一系列從而得到清晰的思路、方法和知識(shí)的脈絡(luò)，循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的知識(shí)和技能；在完成“任務(wù)”的過(guò)程中培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的求知欲望，逐步形成一個(gè)感知心智活動(dòng)的良性循環(huán)，進(jìn)而培養(yǎng)出獨(dú)立探索、勇于開(kāi)拓進(jìn)取的創(chuàng)新能力。（2）小組協(xié)作學(xué)習(xí)，突出交流與合作“小組協(xié)作”是以幾名學(xué)生為小組組成學(xué)習(xí)的基本單位，學(xué)生在學(xué)習(xí)小組內(nèi)相互協(xié)作、相互幫助、群策群力，共同完成相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)，通過(guò)小組成員實(shí)驗(yàn)小組，共同設(shè)計(jì)、調(diào)試，進(jìn)行綜合性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。（3）重視講評(píng)我們特別強(qiáng)調(diào)了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)驗(yàn)課程的講評(píng)，在講評(píng)過(guò)程中做到公正、平等地對(duì)待學(xué)生，不貶低不取笑學(xué)生不成熟的問(wèn)題，努力營(yíng)造自由、民主、平等、互動(dòng)的教學(xué)氛圍，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。我們把講評(píng)內(nèi)容分為三部分：學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)，包括：學(xué)生個(gè)人的自我評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)小組學(xué)生之間的互評(píng)、教師評(píng)價(jià)等等；方法交流，讓學(xué)生上得到一些啟發(fā)，以達(dá)到集思廣益、開(kāi)拓思路、鼓勵(lì)創(chuàng)新的目的；總結(jié)歸納，對(duì)引導(dǎo)學(xué)生全程研究該