数据库系统[梁敬东]

《数据库系统》教学大纲一、基本信息课程名称数据库系统课程编号1923093英文名称DataBaseSystem课程类型专业核心课总学时54理论学时54实验学时0实践学时0学分3预修课程数据结构适用对象计算机科学与技术、网络工程等专业课程简介全面介绍和阐述数据库系统的基础理论、基本技术和基本方法。学会使用关系数据库标准语言SQL、数据库安全性、数据库完整性，掌握关系数据理论、数据库保护、数据库设计、数据库编程、关系查询处理和查询优化、数据库恢复技术、并发控制和数据库管理系统的知识。介绍数据库系统中使用的新技术和发展方向如分布式、面向对象、并行数据库系统、数据挖掘和数据仓库。二、教学目标及任务数据库是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支。本课程是计算机科学与技术专业的专业核心课程。主要介绍数据库系统基本的原理和方法。讲授数据库系统的组成结构和功能、数据模型和数据模式、关系数据模型的数学理论、规范化理论和关系数据库系统的国际标准化语言SQL、数据库系统的安全性保护和完整性保护、并发控制、系统恢复和系统设计的基本知识。介绍分布式数据库、并行数据库、面向对象数据库和Web数据库等新技术。通过本课程的学习,使学生能够深刻理解数据库的基本概念、原理和方法；掌握关系数据模型，熟练使用SQL表达查询；掌握ER模型的概念方法、关系数据库的规范化理论和设计方法，初步具备数据库应用系统的开发能力；了解数据库系统的新发展和新技术。数据库是信息系统的基础设施。数据库系统是计算机科学的重要领域。《数据库系统原理》是计算机学科本科生的专业必修课程，在国内外同类课程中占有重要地位。三、学时分配教学课时分配表章节章节内容讲课实验实践合计第一章绪论4004第二章关系数据库6006第三章SQL语言与数据库编程100010第四章数据库安全性、完整性8008第五章关系数据理论4004第六章数据库设计6006第七章查询优化4004第八章数据恢复、并发控制8008第九章数据库新技术4004合计5454四、教学内容及教学要求第一章绪论第一节数据库系统概述习题要点：数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念，数据管理技术的发展的几个阶段。第二节数据模型习题要点：数据模型，数据模型组成要素，概念模型及其表示，层次、网状、关系模型。第三节数据库系统结构习题要点：数据库系统的三级模式结构示意图，2级映像和数据独立性。第四节数据库系统的组成习题要点：数据库系统各个组成部分。本章重点、难点：重点掌握基本概念和基本知识，难点是数据库系统的三级模式，数据独立性和数据模型。本章教学要求：了解数据库的基本概念，通过介绍数据管理进展情况的介绍，阐述数据库技术的产生和发展的背景，也说明数据库的优点。理解数据模型及其组成，概念模型及其表示，层次、网状、关系模型。掌握数据库系统的三级模式结构，2级映像和数据独立性。第二章关系数据库第一节关系数据结构习题要点：计算笛卡儿积，确定关系的码，主属性和非主属性第二节关系操作习题要点：进行5种基本关系操作。第三节关系的完整性习题要点：以学生选课为例，确定实体完整性和参照完整性和用户自己定义的完整性。第四节关系代数习题要点：进行传统的集合运算和专门的关系运算第五节关系演算习题要点：用ALPHA语言进行检索、更新等操作。本章重点、难点：重点掌握关系数据库系统，难点是专门的关系运算本章教学要求：了解关系数据库系统与飞关系数据库系统的区别。理解关系模型的数据结构和三类完整性。掌握关系代数和关系演算的方法。第三章SQL语言第一节SQL概述习题要点：SQL的特点和基本概念第二节数据定义习题要点：以学生-课程数据库为例，定义基本表，索引第三节查询习题要点：以学生-课程数据库为例，实现单表查询、连接查询、嵌套查询、集合查询。第四节数据更新习题要点：以学生-课程数据库为例，实现插入数据、修改数据操作第五节视图习题要点：以学生-课程数据库为例，实现定义、删除、更新查询视图的方法。第六节嵌入式SQL与ODBC编程习题要点：游标的建立与使用，ODBC工作原理本章重点、难点：重点是SQL语句的使用，难点是游标，ODBC编程。本章教学要求：进一步了解关系数据库系统的基本概念，了解SQL语言的结构。理解数据定义、查询、更新和控制4个部分的功能。掌握用SQL语言实现数据定义、查询、更新的基本方法和ODBC访问数据库和编程。第四章数据库安全性与完整性第一节计算机安全性习题要点：计算机系统的三类安全性问题，TCSEC/TDI与CC安全级别比较分析。第二节数据库安全性控制习题要点：数据库用户标识方法，存取控制方法，什么是数据库角色。DAC与MAC比较。第三节数据库的安全习题要点：视图、审计与数据加密的方法统计数据库的安全示例。第四节完整性条件与控制习题要点：维护数据库的完整性，DBMS应该具有那些功能。如何实现各类完整性？本章重点、难点：重点和难点是SQL实现权限管理与实体完整性、参照完整性和自定义完整性的语句使用。本章教学要求：了解关系数据库系统安全性、完整性的实现机制。理解数据库用户标识方法，存取控制方法和视图、审计与数据加密的方法。掌握用SQL实现权限管理与实体完整性、参照完整性和自定义完整性的语句使用。第五章关系数据理论第一节规范化习题要点：不好的关系模式存在的问题是什么？什么是函数依赖？范式的分类和划分标准。第二节数据依赖习题要点：Armstrong公理系统第三节模式的分解习题要点：如何保持模式分解的无损连接性和函数依赖。本章重点、难点：重点和难点范式级别的确定。本章教学要求：了解范式的概念。理解Armstrong公理。掌握范式判别方法并进行模式分解。第六章数据库设计第一节数据库设计习题要点：数据库设计的方法有哪些？数据库设计的步骤。第二节需求分析习题要点：需求分析的方法，数据字典。第三节概念结构设计习题要点：数据如何抽象？E-R图。第四节逻辑结构设计习题要点：E-R图向关系模型的转换方法。第五节数据库的物理设计习题要点：索引存取方法的选择第六节数据库的实施本章重点、难点：数据库设计中数据字典、数据流图的确定。本章教学要求：了解数据库设计的方法和步骤。理解数据字典、索引存取的概念。掌握数据库设计的基本理论，数据库设计各个阶段的目标、方法和注意事项。第七章关系系统与查询优化第一节查询处理习题要点：计算不同查询方法的代价。第二节查询优化习题要点：代数优化、物理优化本章重点、难点：查询优化策略。本章教学要求：了解查询优化的必要性。理解代数优化与物理优化的技术与方法的概念。掌握启发式代数优化基于规则的存取路径优化和基于代价的优化方法。第八章数据库恢复技术与并发控制第一节数据库恢复习题要点：事务、数据库恢复的概念第二节恢复的实现技术习题要点：故障的种类？恢复的实现技术？不同故障的数据恢复方法，第三节并发控制习题要点：三类数据不一致问题是什么？如何解决？封锁，可串行化调度本章重点、难点：事物的概念，封锁机制。本章教学要求：了解故障的种类和三类数据不一致问题。理解粒度事务的概念。掌握数据转储和日志文件恢复技术和死锁、活锁的预防方法。第九章数据库新技术本章教学要求：了解数据库技术的最新发展，理解面向对象数据库、分布式数据库、数据仓库和XML数据库的概念，掌握使用SQLServer建立数据仓库的方法。五、考核方式及要求考试方式，为闭卷和阶段测试相结合。增加对实际应用问题的综合分析、实际解决、及动手能力的考核内容。课程成绩可由平时成绩、理论考试成绩以及阶段测试部分组成。其中平时成绩比例在30%左右。阶段测试20%左右。期末考试50%左右。六、推荐教材及教学参考书教材：《数据库系统概论》，王珊萨师煊编著，高等教育出版社，2006年，标准书号：ISBN7-04-019583-6。参考书：《数据库系统概论学习指导与习题解答》，王珊朱青编著，高等教育出版社，2006年，标准书号：ISBN7-04-012924-8。大纲修订人：梁敬东大纲审定人：黄芬修订日期：2008年11月20日