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《数据库原理与技术》教学大纲
、课程基本信息
中文名称
数据库原理与技术
英文名称
Database Principles and Technology
适用专业
物联网工程
先修课程
数据结构
课程类别
专业拓展课
修读性质
必修
学分/学时
3. 5学分/51学时（实践17学时）
考核方式
考试
二、教学目标
本课程是为物联网工程专业的本科生开设的学科基础课程之一，是毕业生从事信息技术
工作的基础。
本课程教学目标：
通过本课程学习，使学生系统地掌握数据库系统的基本原理、方法和应用技术。要求在 掌握数据库系统基本概念的基础上，能熟练使用SQL语言在某一个数据库管理系统上进行 数据库操作；掌握数据库设计方法和步骤，具有设计数据库模式以及开发简单数据库应用系 统的基本能力。
三、教学内容及基本要求第一章 绪论（6学时/2学时）
（一）教学目标
1 . 了解数据管理技术的开展；
2 .理解常用的数据模型、数据库系统结构、数据库系统的组成；
3 .掌握数据库系统的基本概念；
4 .掌握实体-联系模型的概念和方法。
（二）重点、难点
重点：E-R方法、关系数据模型、数据库系统三级模式和两层映像的体系结构、数据库 系统的逻辑独立性和物理独立性等。
难点：数据模型、数据库系统结构。
（三）教学方法
讲授法、演示法、实验法
（四）教学内容
1 .数据库系统概述
（1）四个基本概念
（2）数据管理技术的产生和开展
（3）数据库系统的特点
2 .数据模型
（1）两大类数据模型
（2）数据模型的组成要素
（3）概念模型
（4）最常用的数据模型
（5）层次模型
1 .并发控制概述
2 .封锁
3 .活锁和死锁
（1）活锁
（2）死锁
4 .并发调度的可串行性
（1）可串行化调度
（2）冲突可串行化调度
5 .两段锁协议
6 .封锁的粒度
（1）多粒度封锁
（2）意向锁
7 .小结
（五）作业及要求
习题H■•一： I, 2, 3, 9
四、考核形式及成绩评定
说明：
（一）考核形式：期末考试为闭卷考试，考试范围和要求应符合本教学大纲对各章教学 内容的基本要求。
（二）成绩评定：课程考核由平时作业及听课情况和期末考试成绩两局部组成，分别占 课程总成绩的30%和70%.
五、教材与参考书
教 材：王珊,萨师炮.数据库系统概论（第四版）.北京：高等教育出版社，2006
参考书：
[1]张瑜.数据库系统设计、实现与管理（第6版）.北京：清华大学出版社，2005.9
[2]施伯乐，丁宝康，汪卫.数据库系统教程（第2版）.北京：高等教育出版社，2003.7
[3]李春葆.数据库原理习题与解析（第3版）.北京：清华大学出版社，2006.9
[4] Thomas Connolly,Caiolyn Begg.数据库系统-设计实现与管理.北京：电子工业出版 社，2003
[5]张迎新.数据库原理.、方法与应用.北京：高等教育出版社，2004.12
六、其他
需要使用多媒体教学，软件要求：Windows XP + PowerPoint + SQL Server
七、课程学时分配表
序号
教学内容（章、节或篇名）
学时分配
作业、考查
理论
实践
1
第一章绪论
6
2
习题一：
1,2, 7, 12
2
第二章关系数据库
6
2
习题二：
3,4,5
3
第三章关系数据库标准语言SQL
9
3
习题三：
3,4, 5, 11
4
第四章数据库平安性
3
1
习题四:
5,8,9
5
第五章数据库完整性
3
1
习题五：2,3,6
6
第六章关系数据理论
6
2
习题六：1,2,12
7
第七章数据库设计
6
2
习题七：1,3,11,18
8
第八章数据库编程
2
1
习题八：3,4,5
9
第九章关系查询处理和查询优化
2
1
习题九：1,2
10
第十章数据库恢复技术
4
1
习题十：125,8
11
第十一章并发控制
4
1
习题H^一： 1,2,3,9

总课时
51
17

（6）网状模型
（7）关系模型.数据库系统结构
（1）数据库系统模式的概念
（2）数据库系统的三级模式结构
（3）数据库的二级映像功能与数据独立性.数据库系统的组成.小结
（五）作业及要求习题一:1, 2, 7, 12, 20, 22第二章 关系数据库（6学时/2学时）
（一）教学目标. 了解元组关系演算和域关系演算：
1 .理解笛卡尔积、关系、关系模式、关系数据库等重要概念；.掌握关系的实体完整性规那么和参照完整性规那么：
2 .熟练掌握关系代数。
（二）重点、难点重点：关系数据结构、完整性约束、关系代数、关系代数中的各种运算。
难点：除、元组关系演算语言ALPHA及域关系演算语言QBE等。
（三）教学方法讲授法、演示法、实验法
（四）教学内容.关系数据结构及形式化定义
（1）关系
（2）关系模式
（3）关系数据库.关系操作
（1）基本关系操作
（2）关系数据库语言的分类.关系的完整性
（1）关系的三类完整性约束
（2）实体完整性
（3）参照完整性
（4）用户定义的完整性0.关系代数
（1）传统的集合运算
（2）专门的关系运算.小结
（五）作业及要求习题二：3, 4, 5第三章 关系数据库标准语言SQL （9学时/3学时）
（一）教学目标
1 .了解SQL语言的开展及其特点；
2 .理解SQL语言的基本概念；
3 .能熟练应用SQL语言表达各种数据操作（特别是数据查询）。
（二）重点、难点
重点：数据定义、数据查询、数据更新、数据插入。
难点：带有EXISTS的相关子查询
（三）教学方法
讲授法、演示法、实验法
（四）教学内容
（1） SQL概述
（1）SQL的产生与开展
（2） SQL的特点
（3） SQL的基本概念
2 .学生-课程数据库
3 .数据定义
（1）数据库的定义与删除
（2）基本表的定义、删除与修改6
（3）索引的建立与删除
4 .数据查询
（1）单表查询
（2）连接查询
（3）嵌套查询
（4）集合查询
5 .数据更新
（1）插入数据
（2）修改数据
（3）删除数据
6 .视图
（1）定义视图
（2）查询视图
（3）更新视图8
（4）视图的作用
7 .小结
（五）作业及要求
习题三：3, 4, 5, 11第四章 数据库平安性（3学时/I学时）
（一）教学目标
1 .了解计算机系统的平安性及可信计算机系统评测标准平安性;
2 .理解数据库的平安性问题；
3 .掌握数据库平安性控制的常用方法。
（二）重点、难点
重点:GRANT语句和REVOKE语句。
难点：强制存取控制（MAC）机制中确定主体能否存取客体的存取规那么。
（三）教学方法
讲授法、演示法、实验法
（四）教学内容
1 .关系数据结构及形式化定义
（1）关系
（2）关系模式
（3）关系数据库
2 .计算机平安性概述
（1）计算机系统的三类平安性问题
（2）平安标准简介
3 .数据库平安性控制概述
（1）用户标识与鉴别
（2）存取控制
（3）自主存取控制方法
（4）授权与回收
（5）数据库角色
（6）强制存取控制方法
4 .视图机制
5 .审计
6 .数据加密
7 .统计数据库平安性
8 .小结
（五）作业及要求
习题四：5, 8, 9第五章 数据库完整性（3学时/I学时）
（一）教学目标
1 .掌握数据库完整性概念；
2 .理解数据库完整性约束条件、联系关系系统深入理解DBMS的完整性控制；
3 .掌握DBMS完整性控制机制的三个方面；
4 .掌握SQL语言定义关系模式的完整性约束条件。
（二）重点、难点
重点：完整性约束条件的定义、完整性约束条件的检查和违约反响。
难点：RDBYS如何实现完整性的策略，即当操作违反实体完整性、参照完整性和用户定 义的完整性约束条件时，RDBMS如何进行处理，以确保数据的正确与有效。
（三）教学方法
讲授法、演示法、实验法
（四）教学内容
1 .实体完整性
（1）实体完整性定义
（2）实体完整性检杳和违约处理
2 .参照完整性
（1）参照完整性定义
（2）参照完整性检查和违约处理
3 .用户定义的完整性
（1）属性上的约束条件的定义
（2）属性上的约束条件检查和违约处理
（3）元组上的约束条件的定义
（4）元组上的约束条件检查和违约处理
4 .完整性约束命名子句
5 .域中的完整性限制
6 .触发器
（1）定义触发器
（2）激活触发器
（3）删除触发器
7 .小结
（五）作业及要求
习题五：2, 3, 6第六章 关系数据理论（6学时/2学时）
（一）教学目标
1 .理解数据依赖的公理系统；
2 .掌握求关系模式侯选码的方法以及关系模式的范式级别的判定；
3 .掌握保持函数依赖的3NF分解，保持无损连接的BCNE分解，以及同时保持函数依赖 和无损连接的3NF分解算法。
（二）重点、难点
重点：数据依赖的基本概念、范式的概念（1W, 2NF, 3NF, BCNF）、规范化的含义和作 用、各个级别范式中存在的问题（插入异常、删除异常、数据冗余）和解决方法、码的求解、 范式的判定。
难点：多级依赖、4NF、数据依赖的公理系统。
（三）教学方法
讲授法、演示法、实验法
（四）教学内容
1 .关系数据结构及形式化定义
（1）关系
（2）关系模式
（3）关系数据库
2 .问题的提出
3 .规范化
（1）函数依赖
（2）码
（3）范式
（4） 2NF
（5） 3NF
（6） BC 范式（BCNF）
（7）多值依赖
（8） 4NF
（9）规范化小结
3 .数据依赖的公理系统
4 .模式的分解
5 .小结
（五）作业及要求
习题六:1, 2, 12第七章 数据库设计（6学时/2学时）
（一）教学目标
1 . 了解数据库设计的重要性；
2 .熟悉数据库设计中每个阶段的设计内容、设计方法和工具；
3 .重点掌握概念设计和逻辑设计两个阶段；
4 .掌握E-R图的设计，E-R图向关系模型的转换。
（二）重点、难点
重点：概念设计和逻辑设计。
难点：E-R图的设计和数据模型的优化、理论与实际的结合。
（三）教学方法
讲授法、演示法、实验法
（四）教学内容
1 .数据库设计概述
（1）数据库设计的特点
（2）数据库设计方法
（3）数据库设计的基本步骤
（4）数据库设计过程中的各级模式
2 .需求分析
（1）需求分析的任务
（2）需求分析的方法
（3）数据字典
3 .概念结构设计
（1）概念结构
（2）概念结构设计的方法与步骤
（3）数据抽象与局部视图设计
（4）视图的集成
4 .逻辑结构设计
（1）E-R图向关系模型的转换
（2）数据模型的优化
（3）设计用户子模式
5 .数据库的物理设计
（1）数据库物理设计的内容和方法
（2）关系模式存取方法选择
（3）确定数据库的存储结构
（4）评价物理结构
6 .数据库实施和维护
（1）数据的载入和应用程序的调试
（2）数据库的试运行
（3）数据库的运行与维护
7 .小结
（五）作业及要求
习题七：1, 3, 11, 18第八章数据库编程（2学时/I学时）
（一）教学目标
1 .了解嵌入SQL中游标的概念和使用方法；
2 .了解PL/SQL和存储过程的基本概念，基本结构，语句语法和用法;
3 .了解使用ODBC开发应用系统的体系结构。
（二）重点、难点
重点：游标、存储过程、ODBC。
难点：数据库应用程序设计。
（三）教学方法
讲授法、演示法、实验法
（四）教学内容
1 .关系数据结构及形式化定义
（1）关系
（2）关系模式
（3）关系数据库
2 .嵌入式SQL
（1）嵌入式SQL的处理过程
（2）嵌入式SQL语句与主语言之间的通信
（3）不用游标的SQL语句
（4）使用游标的SQL语句
3 .存储过程
（1）PL/SQL的块结构
（2）变量常量的定义
（3）控制结构
（4）存储过程
4 . ODBC编程
（1）数据库互连概述
（2） ODBC工作原理概述
5 .小结
（五）作业及要求
习题八：3, 4, 5第九章关系查询处理和查询优化（2学时/I学时）
（一）教学目标
1 . /解关系数据库查询优化的重要性；
2 . 了解查询处理各个步骤的主要功能；
3 .能够把SQL语句转换成查询树，对查询树进行代数优化，转换成优化的查询树;
4 .了解物理优化的基本方法。
（二）重点、难点
重点：代数优化和物理优化。
难点：代数优化和物理优化。
（三）教学方法
讲授法、演示法、实验法
（四）教学内容
1 .关系数据结构及形式化定义
（1）关系
（2）关系模式
（3）关系数据库
2 .关系数据库系统的查询处理
（1）查询处理步骤
（2）实现查询操作的算法例如
3 .关系数据库系统的查询优化
（1）查询优化概述
2 2） 一个实例
3 .代数优化
（1）关系代数表达式等价变换规那么
（2）查询树的启发式优化（增）
4 .物理优化
（1）基于启发式规那么的存取路径选择优化
（2）基于代价的优化
5 .小结
（五）作业及要求
习题九：1, 2第十章数据库恢复技术（4学时/I学时）
（一）教学目标
1 .了解恢复的实现技术；
2 .掌握事务及其特性；
3 .掌握事务故障、系统故障、介质故障的恢复策略。
（二）重点、难点
重点：事务及其特性、实现数据库恢复的技术及策略
难点：实现数据库恢复的技术及策略
（三）教学方法
讲授法、演示法、实验法
（四）教学内容
1 .关系数据结构及形式化定义
（1）关系
（2）关系模式
（3）关系数据库
2 .事务的基本概念
3 .数据库恢复概述
4 .故障的种类
5 .恢复的实现技术
（1）数据转储
（2）登记日志文件
6 .恢复策略
（1）事务故障的恢复
（2）系统故障的恢复
（3）介质故障的恢复
7 .具有检查点的恢复技术
8 .数据库镜像
9 .小结
（五）作业及要求
习题十：1, 2, 5, 8第十一章并发控制（4学时/I学时）
（一）教学目标
1 .了解封锁的粒度；
2 .理解并发操作引起数据不一致性的三种情形：
3 .熟悉活锁、死锁及死锁的预防方法；
4 .掌握X锁、S锁和三级封锁协议；
5 .掌握并发调度的可串行性、两段锁协议。
（二）重点、难点
重点：数据不一致性（丧失修改、不可重复读、读“脏数据”）、封锁技术、封锁协议、 活锁和死锁、并发调度的可串行性
难点：两段锁协议、并发调度的可串行性、意向锁
（三）教学方法
讲授法、演示法、实验法
（四）教学内容
1.关系数据结构及形式化定义
（1）关系
（2）关系模式
（3）关系数据库