《數(shù)據(jù)庫原理A》課程大綱

《數(shù)據(jù)庫原理》實(shí)驗(yàn)課教學(xué)大綱-PAGE10-《數(shù)據(jù)庫原理A》理論課教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱數(shù)據(jù)庫原理A英文名稱DatabasePrinciple課程代碼XX10106先修課程課程性質(zhì)學(xué)科專業(yè)類基礎(chǔ)課程高級語言程序設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)離散數(shù)學(xué)修讀性質(zhì)必修學(xué)時/學(xué)分64(48+16)/3.5(3+0.5)考核方式考試開課學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院適應(yīng)專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)編制時間2015.11.20課程教材與學(xué)習(xí)資源參考教材《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》，王珊、薩師煊編，高等教育出版社，2006教學(xué)參考資料[1].Abraham，Silberschatz等著,楊冬青，唐世渭等譯.《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念》[M].第五版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.10[2].李建中,王珊.《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》[M].第二版.北京：電子工業(yè)出版社，2008二、課程目標(biāo)與任務(wù)通過課堂講授、課堂討論、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)下列教學(xué)目標(biāo)：（1）使學(xué)生獲得數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)、關(guān)系數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫查詢語言SQL、函數(shù)依賴及關(guān)系規(guī)范化理論，事務(wù)、并發(fā)控制、恢復(fù)、完整性和安全性以及有關(guān)實(shí)現(xiàn)機(jī)制及其他類型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等方面的知識、理論和方法；（2）使學(xué)生獲得數(shù)據(jù)模型建立、使用SQL語言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)操縱、事務(wù)管理、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)恢復(fù)等方面的技能，具備以簡單自然的框架和方式有效地管理和儲存復(fù)雜的信息，并能進(jìn)行方便的檢索；具備理解和開發(fā)一定復(fù)雜度的信息管理應(yīng)用軟件的基本能力；（3）培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用理論知識并通過實(shí)踐解決實(shí)際問題的工程素質(zhì)。三、課程主要內(nèi)容、要求及學(xué)時分配序號主要內(nèi)容基本要求學(xué)時分配1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識點(diǎn)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的產(chǎn)生數(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)抽象數(shù)據(jù)庫模式數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫用戶數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫新方向教學(xué)重點(diǎn)數(shù)據(jù)庫技術(shù)和文件技術(shù)的比較數(shù)據(jù)庫技術(shù)解決的問題數(shù)據(jù)抽象的過程數(shù)據(jù)庫的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型的分類數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及功能DBA的作用和職責(zé)教學(xué)難點(diǎn)數(shù)據(jù)庫技術(shù)和文件技術(shù)的比較數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)①解數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展歷程及解決數(shù)據(jù)管理的思路，掌握數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)模型等基本概念。②掌握數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、模式結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的構(gòu)成及工作過程，理解數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)方法，數(shù)據(jù)庫工程的應(yīng)用。③掌握典型的三種類型的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)掌握關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，了解這些類型數(shù)據(jù)庫的優(yōu)缺點(diǎn)。6學(xué)時2實(shí)體-聯(lián)系模型（1）知識點(diǎn)概念模型基本概念屬性的分類超碼、候選碼、主碼的概念及識別映射約束實(shí)體聯(lián)系圖弱實(shí)體集擴(kuò)展E-R特性E-R模型設(shè)計(jì)中的問題（2）教學(xué)重點(diǎn)屬性的分類碼的概念映射約束實(shí)體聯(lián)系模型弱實(shí)體集（3）教學(xué)難點(diǎn)超碼、候選碼、主碼的識別映射約束的判別弱實(shí)體集的判別概念模型的設(shè)計(jì)理解E-R模型的作用，理解實(shí)體、實(shí)體屬性、聯(lián)系的概念。掌握屬性的分類及不同類型屬性的處理方法；重點(diǎn)掌握碼的概念及識別方法、映射約束和弱實(shí)體的識別；掌握E-R模型的設(shè)計(jì)方法；了解概念模型的其它擴(kuò)展特性；理解概念模型設(shè)計(jì)中的問題。4學(xué)時3關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識點(diǎn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)E-R模型轉(zhuǎn)換關(guān)系模型的表關(guān)系數(shù)據(jù)庫的操作關(guān)系數(shù)據(jù)庫的完整性關(guān)系代數(shù)擴(kuò)展關(guān)系代數(shù)運(yùn)算數(shù)據(jù)庫的修改視圖關(guān)系演算(2)教學(xué)重點(diǎn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)的完整性規(guī)則關(guān)系代數(shù)(3)教學(xué)難點(diǎn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的實(shí)體完整性、參照完整性規(guī)則關(guān)系代數(shù)的連接運(yùn)算、除運(yùn)算掌握關(guān)系數(shù)據(jù)的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和關(guān)系模式、關(guān)系的概念；理解關(guān)系數(shù)據(jù)庫的完整性概念，重點(diǎn)掌握關(guān)系數(shù)據(jù)庫的完整性規(guī)則。②掌握關(guān)系代數(shù)的基本運(yùn)算，能根據(jù)要求運(yùn)用關(guān)系代數(shù)表達(dá)數(shù)據(jù)查詢；理解關(guān)系代數(shù)的擴(kuò)展運(yùn)算；了解用關(guān)系代數(shù)表達(dá)數(shù)據(jù)的更新操作方法。③了解關(guān)系演算及關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。10學(xué)時4關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言（SQL）(1)知識點(diǎn)SQL語言的特點(diǎn)SQL數(shù)據(jù)定義SELECT基本結(jié)構(gòu)集合操作聚集函數(shù)空值關(guān)系的連接嵌套查詢派生關(guān)系視圖數(shù)據(jù)庫的修改SQL數(shù)據(jù)控制嵌入式SQLSQL其它特性(2)教學(xué)重點(diǎn)表、索引的定義SELECT實(shí)現(xiàn)基本查詢連接查詢聚集函數(shù)嵌套查詢嵌入式SQL(3)教學(xué)難點(diǎn)索引原理多表的連接查詢分組統(tǒng)計(jì)EXISITS子查詢嵌入式SQL需要解決的幾個問題①了解SQL語言的特點(diǎn)及發(fā)展歷程；掌握SQL語言的數(shù)據(jù)類型。②掌握SQL語言中數(shù)據(jù)庫、表、索引、域等的定義方法；理解索引的原理③熟練掌握SQL語言的查詢語法格式，能根據(jù)具體的要求完成數(shù)據(jù)的查詢。④熟練掌握SQL語言的數(shù)據(jù)更新的語法格式，包含插入、刪除、修改等。⑤掌握SQL語言中完成數(shù)據(jù)訪問權(quán)限設(shè)置的方法。⑥掌握視圖的概念及相關(guān)的操作方法。⑦了解嵌入式SQL語句的用法及嵌入式SQL使用需要解決的幾個問題，理解SQL查詢優(yōu)化的方法。⑧理解存儲過程和觸發(fā)器工作原理。8學(xué)時5關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)理論知識點(diǎn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中存在的問題函數(shù)依賴碼與范式Amstrong公理系統(tǒng)正則覆蓋保持函數(shù)依賴無損連接模式分解算法教學(xué)重點(diǎn)函數(shù)依賴各類范式的含義及分解Amstrong公理系統(tǒng)推理規(guī)則求正則覆蓋的算法無損連接性測試算法達(dá)到3NF保持函數(shù)依賴和無損連接的分解算法教學(xué)難點(diǎn)按照范式的概念由低級范式到高級范式的分解求正則覆蓋的算法達(dá)到3NF保持函數(shù)依賴和無損連接的分解算法①理解關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中存在的問題。②掌握數(shù)據(jù)依賴的概念。③理解1NF、2NF、3NF、BCNF和4NF的概念及解決的問題，能根據(jù)范式的概念完成模式的分解；了解5NF的概念。④理解Amstrong公理系統(tǒng)，掌握最小覆蓋、保持函數(shù)依賴、無損連接等的概念。⑤掌握求最小覆蓋的算法，無損連接的判斷算法；掌握保持函數(shù)依賴無損連接達(dá)到3NF的分解算法。10學(xué)時6數(shù)據(jù)庫保護(hù)(1)知識點(diǎn)數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)保護(hù)的基本模型事務(wù)事務(wù)調(diào)度并發(fā)控制數(shù)據(jù)恢復(fù)(2)教學(xué)重點(diǎn)事務(wù)的特點(diǎn)事務(wù)串行和并行調(diào)度并發(fā)控制機(jī)制及相關(guān)協(xié)議數(shù)據(jù)恢復(fù)原理教學(xué)難點(diǎn)事務(wù)調(diào)度并發(fā)控制原理和協(xié)議①掌握數(shù)據(jù)安全的概念，理解數(shù)據(jù)保護(hù)的基本模型。②掌握事務(wù)的概念和特點(diǎn)；掌握事務(wù)的操作的基本方法。③掌握事務(wù)串行和并行控制的方法。④理解數(shù)據(jù)不一致性產(chǎn)生的原因；掌握封鎖的概念、封鎖的分類、三級封鎖協(xié)議的內(nèi)容、兩段鎖協(xié)議的內(nèi)容；掌握死鎖的概念和發(fā)生死鎖的條件；了解預(yù)防死鎖發(fā)生的基本方法。⑤掌握數(shù)據(jù)恢復(fù)的概念，了解數(shù)據(jù)恢復(fù)的方法、數(shù)據(jù)庫復(fù)制與數(shù)據(jù)鏡像的概念和方法。6學(xué)時7數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)(1)知識點(diǎn)軟件開發(fā)的生命周期需求分析方法和內(nèi)容數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)步驟概念模型設(shè)計(jì)邏輯模型設(shè)計(jì)(2)教學(xué)重點(diǎn)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)步驟概念模型設(shè)計(jì)方法和步驟邏輯模型設(shè)計(jì)教學(xué)難點(diǎn)邏輯模型設(shè)計(jì)①理解軟件開發(fā)的生命周期。②理解需求分析包含的具體內(nèi)容及表達(dá)需求的方法。③掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的步驟，包含概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫實(shí)施、數(shù)據(jù)庫運(yùn)行與維護(hù)。④能根據(jù)給定的具體問題，完成概念模型的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)概念模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換。2學(xué)時8數(shù)據(jù)庫新技術(shù)(1)知識點(diǎn)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的新發(fā)展分布式數(shù)據(jù)存儲分布式查詢處理分布式事務(wù)模型并發(fā)控制同構(gòu)和異構(gòu)解決方案對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫、XML數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫和聯(lián)機(jī)分析處理(2)教學(xué)重點(diǎn)分布式數(shù)據(jù)存儲分布式查詢處理機(jī)制分布式事務(wù)模型分布式并發(fā)控制(3)教學(xué)難點(diǎn)分布式數(shù)據(jù)存儲機(jī)制分布式查詢處理機(jī)制和事務(wù)模型了解數(shù)據(jù)庫技術(shù)的新發(fā)展。②理解分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)、體系結(jié)構(gòu)（包含模式結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)分片的方法、分布透明性等），理解分布式數(shù)據(jù)查詢處理機(jī)制。③了解對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫、XML數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫和聯(lián)機(jī)分析處理的概念。2學(xué)時四、主要教學(xué)組織形式與方法手段1.組織形式根據(jù)本課程的特點(diǎn)及學(xué)生的實(shí)際情況，本課程主要采用班級授課，輔助于上機(jī)實(shí)驗(yàn)。2.教學(xué)方法采用課堂講授、課堂討論和讀書指導(dǎo)法以及上機(jī)輔導(dǎo)法進(jìn)行本課程的教學(xué)。3.教學(xué)手段主要采用結(jié)合課堂講解的多媒體展示手段，板書及總結(jié)以及課堂操作演示及其講解。學(xué)生實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的交流等手段。五、課程考核和成績評定平時考核（40%）考核方式考勤（含課堂表現(xiàn)）平時作業(yè)實(shí)驗(yàn)報告所占比例（%）10%10%20%結(jié)業(yè)考核（60%）考核方式卷面考試（閉卷）所占比例（%）60%

《數(shù)據(jù)庫原理》實(shí)驗(yàn)課教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱數(shù)據(jù)庫原理英文名稱DatabasePrinciple課程代碼XX10106課程性質(zhì)學(xué)科專業(yè)類基礎(chǔ)課程修讀性質(zhì)必修學(xué)時學(xué)分16學(xué)時/0.5學(xué)分開課學(xué)院信息科學(xué)與工程開課實(shí)驗(yàn)室軟件與通信實(shí)驗(yàn)室適應(yīng)專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)編制時間2015.11.20課程教材與學(xué)習(xí)資料參考教材《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》，王珊、薩師煊編，高等教育出版社，2006教學(xué)參考資料《數(shù)據(jù)庫原理實(shí)驗(yàn)》講義王家偉二、課程目標(biāo)與任務(wù)數(shù)據(jù)庫原理實(shí)驗(yàn)是數(shù)據(jù)庫原理課程的重要組成部分，其實(shí)踐要求較強(qiáng)。數(shù)據(jù)庫原理理論部分主要討論數(shù)據(jù)庫的基本框架、理論和方法，而實(shí)踐要求學(xué)生能夠熟練應(yīng)用。學(xué)生通過做實(shí)驗(yàn)，用數(shù)據(jù)庫操作基本方法完成數(shù)據(jù)庫模式的定義、數(shù)據(jù)的操作、權(quán)限的控制等，能根據(jù)設(shè)計(jì)理論完成數(shù)據(jù)庫的模式設(shè)計(jì)，同時能夠應(yīng)用高級語言完成數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)操作。通過實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到鞏固理論知識，達(dá)到采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)完成數(shù)據(jù)管理之目的。數(shù)據(jù)庫原理實(shí)驗(yàn)是數(shù)據(jù)庫原理課程教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)，對于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神具有極其重要的作用。通過實(shí)驗(yàn)不僅豐富了學(xué)生的書本知識，而且增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力；更重要的是，提高了學(xué)生運(yùn)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)手段、方法去分析、研究和解決實(shí)際工程問題的能力，同時還可以培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)據(jù)處理新技術(shù)的研究能力。三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織和安排（1）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置、要求數(shù)據(jù)庫原理實(shí)驗(yàn)課與理論課同步進(jìn)行，根據(jù)理論課程的進(jìn)度安排實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)課以學(xué)生自己動手為主，教師輔助指導(dǎo)。數(shù)據(jù)庫原理實(shí)驗(yàn)課的類型有：驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)行、綜合性實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)課的訓(xùn)練，學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列要求：1.了解給定數(shù)據(jù)庫平臺的工作原理，初步掌握數(shù)據(jù)庫環(huán)境的配置及相關(guān)工具的操作方法，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。2.通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)掌握關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL的DDL、DML、DCL的操作方法，掌握關(guān)系數(shù)據(jù)庫的模式定義、數(shù)據(jù)操作和權(quán)限控制的基本方法和技巧。3.通過設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)掌握數(shù)據(jù)庫信息模型的設(shè)計(jì)方法，并能夠運(yùn)用關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)理論完成信息模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換，提高學(xué)生的模型設(shè)計(jì)能力。4.通過綜合性實(shí)驗(yàn)應(yīng)初步掌握將SQL語言嵌入到高級語言中的方法，同時能夠根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯的需要，完成對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的操作，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的功能。將高級語言設(shè)計(jì)能力和數(shù)據(jù)庫技術(shù)有機(jī)結(jié)合，提高學(xué)生的綜合分析、設(shè)計(jì)能力。（2）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及教學(xué)組織實(shí)施情況①學(xué)生分組：驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)學(xué)生獨(dú)立完成，綜合性實(shí)驗(yàn)可以獨(dú)立完成，也可以2-3人1組分組完成；②指導(dǎo)教師配備：盡量由理論課教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；③儀器設(shè)備配置：每個學(xué)生一臺計(jì)算機(jī)；；④開課周次：按照12周行課教學(xué)計(jì)劃，實(shí)驗(yàn)從第5周開始，共計(jì)8周。四、教學(xué)方法和手段1.教學(xué)方法采用單個任務(wù)，自行學(xué)習(xí)、互助討論和教師輔導(dǎo)的教學(xué)方法，最后由學(xué)生自行完成每一個實(shí)驗(yàn)。2.教學(xué)手段上網(wǎng)查找資料，上機(jī)實(shí)驗(yàn)和作品答辯。五、實(shí)驗(yàn)考核和成績評定實(shí)驗(yàn)課成績評定方式考核方式考勤實(shí)驗(yàn)報告作品所占比例（100%）20%40%40%附表實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及教學(xué)組織實(shí)施情況表序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時實(shí)驗(yàn)類型必做/選做學(xué)生分組（人/組）教師配備開課周次主要儀器設(shè)備（含軟件）規(guī)格型號及臺套數(shù)主要耗材及數(shù)量備注1信息模型建立實(shí)驗(yàn)根據(jù)給定的題目，完成數(shù)據(jù)庫的模型建立，掌握信息建模的方法4設(shè)計(jì)