您现在的位置: 首页 > 教学大纲 > 正文

《数据库原理与应用》教学大纲

2019-10-25 所属分类:教学大纲 浏览次数:26 作者: [字体:]

《数据库原理与应用》教学大纲

一、基本信息

课程代码

 SME304

课程性质

学科共同课

课程名称

 数据库原理与应用

英文名称:

Principle of Database and Application

学时/学分

48/ 3

开课时间

大二(下)

适用对象

信息管理、电子商务、物流管理三个专业

先修课程

数据结构与程序设计

大纲执笔人

 欧阳毅

大纲审核人


修订时间

 2019-9

当前版本

2019

 

二、课程性质、教学目的和要求

 (一)课程性质和目的

数据库原理课程不仅是计算机类专业,信息管理专业的重要课程,也是许多非计算机专业的必选课程,作为信息系统核心和基础的数据库技术得到越来越广泛的应用。它是电子商务类专业的一门专业必修课,面向高年级学生开设,本课程以一学期48课时讲授。课程的目的是向学生介绍数据库的基本概念和原理,掌握常用数据库系统的使用,使学生能够使用数据库技术进行数据库设计和系统开发。

(二)教学方法与手段

以课堂理论教学为主,上机实践为辅,配合多媒体教学。在教学过程中注重能力的培养,以实际应用为例,提高理论教学的生动性,提高学生的动手能力。

(三)教学安排

学时安排:16周×3学时=48学时,其中课堂教学13周×3学时=39学时,上机实验3周×3学时=9学时。

课堂讲授数据库的基本概念、基本理论和工作原理,上机实验练习理论的实现和使用一个开源关系数据库系统(MYSQL)。

课堂教学:(39学时)

第一章 数据库系统概述(3学时)

    第二章  关系数据库形式化理论基础       6学时)

第三章 关系数据库标准语言SQL       (3学时)

第四章  数据库与数据查询        3学时)

    第五章  概念模型设计         3学时)

    第六章  逻辑结构设计         6学时)

第七章  外模式和物理模式     3学时)

第八章  查询处理与查询优化   6学时)

第九章  事务管理             3学时)

第十章  实例数据库系统数据库新技术      3学时)

上机实验:9课时

实验1(3课时):E-R模式设计和数据库设计与实现。

掌握数据库系统和DBMS的组成,练习MYSQL的配置和使用,E-R模式设计,设计并实现一个具体的数据库。

实验2(3课时):数据库的范式设计和数据库的数据操纵的设计与实现。

利用E-R模式设计,进行关系模式设计和模式规范化过程的练习,设计并实现数据库的查询、添加、修改、删除、更新以及视图的设计与实现。

实验3(3课时):数据库系统的安全性和、完整性和整体设计。

数据库系统的安全性和完整性的设计与实现;数据库系统的整体设计。

实验4(3课时):简单关系数据库系统的设计与实现。(课外完成)

简单数据库系统的设计与实现。设计一个典型的关系数据库系统。

三、教学内容及学时分配

    第一章  数据库系统概述        3学时)

授课内容:讲授数据管理技术的产生和发展,数据模型的组成要素,常用的数据模型,数据库系统的结构,数据库、数据库管理系统、数据库系统、概念模型和E-R模式;数据模型的组成要素;常用的数据模型;关系模型;数据库系统的三级模式和二级映象的模式结构等基本概率。

难点内容:概念模型和E-R模式;数据库系统的三级模式和二级映象的模式结构;数据库的二级映象功能与数据独立性。

 

    第二章  关系数据库形式化理论基础       6学时)

要求掌握关系数据结构及形式化定义(包括关系、关系模式和关系数据库),关系的完整性(包括实体完整性、参照完整性和用户定义完整性),关系代数和关系运算(包括并、交、差、笛卡尔积、选择、投影、连接和除);熟悉关系数据模型的三要素,关系数据库系统;了解关系演算。

要求掌握数据库完整性约束条件(数据库完整性约束的概念和完整性约束原则),数据库的完整性控制;熟悉数据库的完整性控制技术和方法;了解MySQL数据库的完整性。

    重点内容关系、关系模式和关系数据库;关系的实体完整性和参照完整性;并、交、差、笛卡尔积、选择、投影、连接和除。数据库完整性约束条件:数据库完整性约束的概念和完整性约束原则;数据库的完整性控制技术。

难点内容关系的参照完整性;笛卡尔积、连接和除。数据库的完整性控制技术。

 

第三章 关系数据库标准语言SQL       (3学时)

要求掌握数据定义(包括数据库的定义、删除和修改),数据库索引的建立和删除,数据更新(插入数据、修改数据和删除数据),视图(定义视图、 查询视图和更新视图),数据控制(授权和收回授权);熟悉SQL语言(SQL语言的环境设置、语法和使用方法),视图的作用;了解嵌入式SQL

    重点内容数据库的定义、删除和修改;数据库索引的建立和删除;数据的插入、修改和删除;视图的定义、查询和更新;数据控制:权限的授权和收回。

难点内容数据库和数据表的建立;视图的定义、查询和更新。

 

第四章  数据库与数据查询        3学时)

要求掌握数据查询(单表查询、连接查询、嵌套查询、集合查询)和SELECT语句的格式和用法,视图查询视图,视图的作用;了解嵌入式SQL

    重点内容数据库数据的单表查询、连接查询、嵌套查询、集合查询和SELECT语句的格式和用法;视图查询。

难点内容数据的单表查询、连接查询、嵌套查询、集合查询和SELECT语句的格式和用法。

    第五章  概念模型设计        3学时)

要求掌握数据库设计的需求分析(需求分析的任务和方法、数据字典),概念结构设计(概念结构、概念结构设计的方法与步骤、数据抽象与局部视图设计、视图的集成),逻辑结构的设计(E-R图向关系模型的转换、数据模型的优化、设计用户子模式);要求熟悉数据库设计的特点、数据库设计方法;了解数据库和信息系统。

    重点内容数据库设计的需求分析;概念结构设计:概念结构、概念结构设计的方法与步骤、数据抽象与局部视图设计、视图的集成;逻辑结构的设计:E-R图向关系模型的转换、数据模型的优化、设计用户子模式。 

难点内容数据字典;数据抽象与局部视图设计;E-R图向关系模型的转换;数据模型的优化;设计用户子模式。

    第六章  逻辑结构设计        6学时)

要求掌握关系模式的规范化(函数依赖、码、范式)、2NF、3NF、BCNF、多值依赖、4NF、函数依赖的公理系统;熟悉关系模式规范化理论研究的实际背景;了解模式的分解(模式分解的定义、分解的无损连接性和保持函数依赖性)。

    重点内容函数依赖、范式、1NF、2NF、3NF、BCNF。

难点内容函数依赖、3NF、BCNF、4NF。

第七章  外模式和物理模式        3学时)

要求掌握数据库设计的基本步骤的物理设计(数据库的物理设计的内容和方法、关系模式存取方法选择、确定数据库的存储结构、评价物理结构),外模式和视图设计;设计用户子模式)。

    重点内容数据库设计的物理设计的内容和方法、关系模式存取方法选择。外模式和视图设计、设计用户子模式。

难点内容视图;设计用户子模式;关系模式存取方法和存储结构。

第八章  查询处理与查询优化        3学时)

要求掌握关系数据库系统的查询优化,应用实例,查询优化的一般准则,关系代数等价变换规则,关系代数表达式的优化算法,查询优化的一般步骤;熟悉关系系统(关系系统的定义和分类);了解关系系统的十二条基本准则

    重点内容关系数据库系统查询优化的一般准则;关系代数等价变换规则;关系代数表达式的优化算法;查询优化的一般步骤。

难点内容关系代数等价变换规则;关系代数表达式的优化算法。

第九章  事务管理        3学时)

要求掌握数据库安全性;数据库安全性控制(用户标示与鉴别、存取控制、DAC方法、MAC方法、视图机制)、审计、数据加密(统计数据库安全性);要求熟悉计算机安全性及其技术;了解MySQL数据库的安全性。

要求掌握事务的基本概念和特性,数据库恢复技术,故障的种类,恢复的实现技术(数据转储、登记日志文件),恢复策略(事务故障的恢复、系统故障的恢复、介质故障的恢复),具有检查点的恢复技术,数据库镜像;熟悉事务处理技术;了解MySQL的恢复技术。

要求掌握并发控制、封锁、封锁协议、活锁与死锁、并发调度的可串行性、两段锁协议、封锁的粒度;熟悉事务处理技术;了解MySQL的并发控制技术。

    重点内容数据库安全性;数据库安全性的控制技术和方法:用户标示与鉴别、存取控制、DAC方法、MAC方法、视图机制。事务的基本概念和特性;数据库恢复技术;恢复的实现技术:数据转储、登记日志文件;恢复策略:事务故障的恢复、系统故障的恢复、介质故障的恢复。并发控制;封锁;封锁协议;活锁与死锁;并发调度的可串行性;两段锁协议。

难点内容数据库安全性的控制技术和方法:存取控制、DAC方法、MAC方法。恢复策略:事务故障的恢复、系统故障的恢复、介质故障的恢复;具有检查点的恢复技术。并发调度的可串行性;两段锁协议。

第十章  实例数据库系统数据库新技术      3学时)

要求掌握数据库设计的基本步骤,需求分析(需求分析的任务和方法、数据字典),概念结构设计(概念结构、概念结构设计的方法与步骤、数据抽象与局部视图设计、视图的集成),逻辑结构的设计(E-R图向关系模型的转换、数据模型的优化、设计用户子模式),数据库的物理设计(数据库的物理设计的内容和方法、关系模式存取方法选择、确定数据库的存储结构、评价物理结构),数据库的实施和维护(数据的载入和应用程序的调试、数据库试运行、数据库试运行和维护);要求熟悉数据库设计的特点、数据库设计方法;了解数据库和信息系统。

    重点内容数据库设计的基本步骤;需求分析;概念结构设计:概念结构、概念结构设计的方法与步骤、数据抽象与局部视图设计、视图的集成;逻辑结构的设计:E-R图向关系模型的转换、数据模型的优化、设计用户子模式;数据库的物理设计:数据库的物理设计的内容和方法、关系模式存取方法选择。嵌入式SQL的语句与主语言之间的通讯,游标管理;数据库互连,JDBC工作原理。

难点内容数据字典;数据抽象与局部视图设计;E-R图向关系模型的转换;数据模型的优化;设计用户子模式;关系模式存取方法选择。SQL与主语言的通讯,游标管理;数据库互连。

 

四、课内实验内容、要求及学时

(一)实验目的、方式及环境

实验目的:

通过实验一到实验三的练习,使学生能够熟练掌握数据库原理的基本理论,并利用这些理论、方法和技术设计并实现一个满足3NF要求,同时具有安全性高和完整性好的关系数据库管系统。从而使学生能够达到独立开发应用数据库管理系统的能力。

实验方式:

实验一到实验三,由教师提示实验原理、方法、步骤等内容,在教师的指导下,学生独立完成实验。其中实验四的MIS系统由学生自行完成(课外)。

实验环境:MYSQL。

学时安排:每次实验3学时,分别大约在第1214、16安排一次实验,共三次实验。(综合练习作为开放实验形式,学生独立完成)

(二)实验内容与学时分配

实验项目名称

实验

类型

实验内容介绍

应达到的基本

要求

学时

分配

1

ER模式设计和关系数据库设计与实现

设计

练习MYSQL配置和使用,根据一个具体的DBMS,进行E-R模式设计,设计并实现一个具体的数据库。

掌握数据库系统和DBMS的组成和E-R模式设计,熟悉MYSQL的配置和使用

3

2

数据库范式设计、关系数据库的基本操作和视图的设计与实现

验证

一个具体的关系模式设计和模式规范化设计,设计并实现DB的查询、添加、修改、删除、更新以及视图的创建、更新和删除。该实验内容属于第六七九章。

掌握关系模式设计和模式规范化设计方法,能够设计并实现数据库的查询、添加、修改、删除、更新和视图的创建、更新和删除。达到能够独立操纵数据库。

3

3

DBS的安全性、完整性和整体设计

验证

DBS的安全性和完整性的控制练习;数据库系统的整体设计练习。该实验内容属于第四、五、十、十一章。

掌握数据库系统的安全性和完整性的控制理论以及数据库系统的整体设计方法

3

4

简单关系数据库系统的设计与实现(课外完成)

综合

DBS的整体设计。设计并实现一个典型的DB应用系统。该实验内容属于本书全部内容的综合性练习。

掌握DBS的整体设计方法。独立设计并实现一个典型的RDBMS。使学生能够达到独立开发应用DBMS的能力。

3

五、考核方式及成绩评定

    考核方式:闭卷。

     成绩评定标准:百分制。总评成绩100分;其中:平时成绩:20%、课内实验成绩:20%、期末考试成绩:60%。

六、教材及主要参考书

    教材:王珊 / 萨师煊, 数据库系统概论(第5版)高等教育出版社,出版年: 2014-9

ISBN: 9787040406641

参考书目

[1]、丁宝康,数据库实用教程,北京:清华大学出版社,第二版,2003

[2]、高可用MySQL(第2版) (美)贝尔(Charles Bell),(美)肯德尔(Mats Kindahl),(美)塞尔曼(Lars Thalmann) 著;宁青,唐李洋 译

[3]、Patrick O, Elizabeth O, Database Principles, Programming, and Performance, Morgan Kaufmann Publishers, Second Edition, 2003

[4]、Silberschatz A, Henry F, Sudarshan S, Database System Concepts, McGraw-Hill Company, Fourth Edition, 2002

[5]、Abraham Silberschatz / (美)Henry F.Korth / (美)S.Sudarshan ,Database System Concepts,ISBN: 9787111375296

 

                               


下一篇:《电子商务安全》电子商务系课程教学大纲