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《数据库基础》课程教学大纲
课程英文名称：Introduction to Database
课程编号：HZ 162490
课程类别：学科（大类）教育平台
课程性质：必修
学 分：2.5
学 时：40 （其中：讲课学时：32实验学时：8上机学时:8）
适用专业：地理信息科学
开课部门：环境与资源学院测绘与地理信息工程系
先修课程：高等数学B1、大学计算机（理工A）
后续课程：空间数据库、GIS软件工程、WebGIS技术、GIS二次开发等
一、课程目标通过本课程的学习，应使学生具备以下能力：
1 .掌握数据库技术的基础理论，掌握关系数据库和非关系数据库的基本理 论，能够掌握查询和索引，建立初步的计算思维。
2 .理解数据库设计的核心任务和工程化设计思想，能够根据数据库设计的 基本步骤和规范化要求进行数据库设计。
3 .掌握主流数据库管理软件，以开源数据库软件PostgreSQL为例，掌握其 基本操作方法，能够运用PostgreSQL进行数据库的建库、查询、数据操纵、窗 体使用和数据访问，在此基础上了解数据库恢复技术、并发控制和分布式部署等。
4 . 了解数据库开发工具程序设计的基本原理和方法，引导学生利用数据库 开发工具（如C#）和PostgreSQL数据库管理系统软件完成一个简单的数据库系 统开发。
二、课程目标与毕业要求的对应关系三、教学内容与教学方法和课程目标的对应关系
课程目标
指标点
毕业要求
课程目标1
1.2建立计算思维基本概念和思维 方法，具备较好的计算思维能力。
1工程知识：掌握数学、自然科学、地理信息基础和专 业知识，具备地球空间数据采集、获取与应用能力、地 球空间信息数据处理与建库能力。
课程目标
2、3、4
5.2能够运用现代工程工具和信息 技术工具进行地理信息工程设计与 技术开发。
5能够针对复杂地理信息工程问题，开发、选择与使用 恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具。

单元
数据库基础理论教学环节
数据库基础实验教学环节
教学内容
教学方法
课程目标
实验工程
课程目标
犯

教学环节
训练环 节

1
绪论
授课4学时
作业
1

2
关系数据库
授课4学时
作业
1

3
关系数据库语言
SQL
授课4学时
作业
2、3
基于PostgreSQL的数
据库定义与操作语言
（1学时）

4
数据库平安性和完 整性
授课4学时
作业
2、3
基于PostgreSQL的安 全性语言、完整性语 言和触发器（1学时）

5
关系规范化理论
授课2学时
作业
2

6
数据库设计
授课2学时
作业
3

7
PostgreSQL 数据库 创立
授课2学时
作业
3

3
8
数据库管理系统中 查询处理和事务管 理的基本概念和基 础知识
授课2学时
作业
4
基于PostgreSQL查询 处理、查询优化、数 据库恢复、并发控制 等操作（2学时）

9
数据库系统开发实 例讲解
授课8学时
作业
4
数据库系统开发（4 学时）

、课程的主要内容及基本要求
（一）理论学时局部第1单元绪论（4学时，支撑课程目标1）
［知识点］
数据库系统的基本概念；数据模型;数据库系统的结构；数据库系统的组成； 数据库技术面临的挑战。
［重 点］
数据库系统的基本概念；数据模型的常见类型；数据库系统的三级模式和二 级映像。
［难 点］
数据模型的常见类型及其优缺点；数据库系统三级模式和二级映像。
［基本要求］.识 记：数据；数据处理；数据库；数据库系统；数据管理；数据库 管理系统；数据仓库；现实世界；概念世界；数据世界；联系；层次模 型；网状模型；关系模型；外模式；内模式；三级模式；二级映像。
1 .领 会：数据库系统的结构；数据库系统组成；数据库技术的开展趋 势。
2 .简单应用：区别数据模型的常见类型；体会数据库系统三个模式的关系。
3 .综合应用：根据数据库的体系结构来分析访问数据的过程。
第2单元关系数据库（4学时，支撑课程目标1）［知识点］
关系模型的组成；关系数据结构；关系操纵集合；关系完整性约束；关系的 完整性；关系代数；关系演算［重 点］
关系数据结构；关系操作；关系代数；关系的完整性。
［难 点］
关系代数［基本要求］
1 .识 记：关系模型的组成；域；关系；候选码；主码；主属性；非码 属性；全码；关系模式；选择；投影；连接；除；并；差；交；笛卡尔 积；实体完整性规那么；参照完整性；用户定义完整性。
2 .领 会：关系操纵；关系代数的运算规那么；基本关系的性质；关系的 三类完整性约束。
3 .简单应用：能够使用关系代数进行关系间运算。
4 .综合应用：能够设计E-R模型并根据规那么转化为表，并作关系间运算。
第3单元关系数据库语言SQL（5学时，支撑课程目标3）［知识点］
查询与表；常见的查询；SQL语言的特点；创立选择查询；表达式中的元 素；在查询中执行计算；利用向导建立查询；创立参数查询；交叉表查询；操作 查询；SQL查询；SQL-SELECT命令的语法格式；查询的翻开与修改。
［重 点］
创立选择查询；创立参数查询；交叉表查询；操作查询；SQL查询； SQL-SELECT命令的语法格式。
［难 点］
在查询中执行计算；SQL查询；SQL-SELECT命令的语法格式。
［基本要求］.识 记：选择查询；参数查询；交叉表查询；操作查询；SQL查询; 表达式；查询准那么；操作符；文字；标示符；函数；行标题；列标题。
1 .领 会：查询与表的关系；利用查询可以完成的功能；SQL语言的特 点；选择查询中为哪个字段添加“准那么”和添加什么样的“准那么”；创 建参数查询的步骤；SQL的体系结构；创立SQL查询的步骤。
2 .简单应用：能够操作查询进行删除；更新；生成表；追加等工作。
3 .综合应用：能够创立SQL查询并进行数据定义；SELECT语句数据查询； 数据更新操作。
第4单元数据库平安性和完整性（5学时，支撑课程目标2）［知识点］
数据库的不平安因素；平安标准；数据平安性控制；用户身份鉴别；存取控 制；自主存取控制；
授权；强制存取控制；视图机制；审计；数据加密；推理控制；隐蔽信道； 数据隐私；实体完整性；参照完整性；用户定义完整性；完整性约束语句；断言； 触发器。
［重 点］
数据平安性控制；数据完整性约束。
［难 点］
数据平安性控制；数据完整性约束。
［基本要求］.识 记：存取控制；自主存取控制；授权；强制存取控制；视图机制； 审计；数据加密；推理控制；隐蔽信道；数据隐私；实体完整性；参照 完整性；用户定义完整性；完整性约束语句。
1 .领 会：数据库的不平安因素；平安标准；数据平安性控制；用户身 份鉴别；视图机制；审计；数据加密；断言；触发器。
2 .综合应用：使用SQL中的DCL语句实现数据库平安性；掌握完整性设 计及完整性语言的使用方法，并设计SQL语句验证完整性约束是否起 作用。
第5单元关系规范化理论（2学时，支撑课程目标2）［知识点］
范式；第一范式；第二范式；数据依赖；函数依赖；多值依赖；码；规范化； Armstrong公理系统。
［重 点］
规范化；数据依赖的公理系统。
［难 点］
第一范式；第二范式；数据依赖。
［基本要求］.识 记：范式；第一范式；第二范式；数据依赖；函数依赖；多值依 赖；码。
1 .领会：规范化；Armstrong公理系统。
2 .综合应用：按照关系模式的规范化基本思想融入数据库系统建设各个阶 段中。
第6单元数据库设计（2学时，支撑课程目标2）［知识点］
数据库设计思路；数据库设计的基本步骤；需求分析；概念结构设计；E-R 模型；逻辑结构设计；E-R模型转换为关系模型；物理设计。
［重 点］
数据库设计思路；数据库设计的基本步骤。
［难 点］
数据库设计思路；数据库设计的基本步骤；E-R图的集成。
［基本要求］.识 记：模型转换；需求分析；概念结构设计；E-R模型；逻辑结构 设计；E-R模型转换为关系模型；物理设计。
1 .领 会：数据库设计的思路；数据库设计的基本步躲。
2 .简单应用：能够进行实体类型的转换和联系的转换。
3 .综合应用：根据数据库设计步骤，设计一个简单的数据库系统方案。
第7单元PostgreSQL数据库创立（2学时，支撑课程目标3） ［知识点］
PostgreSQL 简介；PostgreSQL 基本功能；PostgreSQL（V. 9. 2. 24）的工作界 面；数据库创立；创立数据库；创立数据表；字段的数据类型；字段的属性；字 段大小；字段的说明；表的视图；数据表创立步骤；表间关系的创立；表的索引； 修改表结构；表中数据的操作；设置数据表格形式；数据的导入和导出。 ［重 点］
数据表创立步骤；表间关系的创立；修改表结构。
［难 点］
表间关系的创立；修改表结构。
［基本要求］.识 记：数据库；数据库对象；表和关系；查询；窗体；表；数据访 问；模块；功能区；导航窗格；视图；命令选项；字段；索引；格式; 导入；导出。
1 .领 会：数据表和元组的基本操作方法。
2 .简单应用：能够正确确定数据表中数据间的关系；能够对一个数据表进 行修改。
3 .综合应用：能够基于PostgreSQL创立一个数据库并建立合适的数据表， 并创立表间关系。
第8单元数据库管理系统中查询处理和事务管理的基本概念和基础知识（4学时, 支撑课程目标3）［知识点］
查询处理；查询分析；查询检查；查询执行；查询优化；代数优化；物理优 化。
［重 点］查询处理；查询优化。
［难 点］查询处理；查询优化。
［基本要求］.识 记：查询处理；查询分析；查询检查；查询执行；查询优化；代 数优化；物理优化。
1 .领 会：启发式代数优化、基于规那么的存取路径优化和基于代价估算 的优化。
2 .综合应用：使用命令分析查询执行计划、利用索引优化查询性能、优化 SQL语句。
第9单元数据库系统开发实例讲解（12学时，支撑课程目标3）
［知识点］
C#开发环境；窗体；常用控件；对话框的设计，菜单、工具栏和状态条；数 据库前端开发；数据库设计；系统设计；系统实现；系统测试；系统运行。
［重 点］系统设计；系统实现
［难 点］系统设计；系统实现。
［基本要求］.识 记：数据库设计；查询设计；表设计；窗体设计。
1 .领 会：系统设计的流程。
2 .简单应用：能根据需求进行数据库系统设计。
3 .综合应用：能够结合这章和前面内容的学习，完成一个简单数据库系统 的开发，主要包括数据库的建立；数据输入；创立查询；建立窗体；关 系表操作等内容。
【学时分配】
知识单元
理论学时
第1单元绪论
4
第2单元关系数据库
4
第3单元关系数据库语言SQL
4
第4单元数据库平安性和完整性
4
第5单元关系规范化理论
2
第6单元数据库设计
2
第7单元PostgreSQL数据库创立
2
第8单元数据库管理系统中查询处理和事务管理的基本概 念和基础知识
2
第9单元数据库系统开发实例讲解
8
合计
32
（二）实验学时局部
［实验教学环节作用及目的］
数据库基础是一门和计算机联系紧密的课程，实验教学是该课程重要的教学 环节。通过实验教学，既可以验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识，又可以锻 炼学生的动手操作能力，培养学生的计算思维和系统设计开发能力以及计算机编 程基础，为后续的空间数据库、GIS软件工程等课程打下良好的基础。
［实验教学环节培养学生能力标准］
使学生能够学会和掌握PostgreSQL数据库语言，能够运用PostgreSQL进行 数据库操作，包括数据库创立、查询、窗体、表等内容；能够基于C#和PostgreSQL 进行简单的数据库系统开发。
［实验工程、内容、学时分配及实验类型］1、必开实验
序号
实验工程
实验内容
学时
实验类型
（演示；验证；综 合；设计研究）
每组学生 人数
支撑课程 目标
1
数据库定义与操
作语言
基于PostgreSQL进行数据 库的创立、查询、窗体、报 表等操作
1
验证
1
3
2
平安性语言、完整
性语言和触发器
基于PostgreSQL进行数据 平安性、完整性和触发器等 设置
1
验证
1
4
3
查询处理和查询
优化
基于PostgreSQL查询处理、 查询优化、数据库恢复、并 发控制等操作
2
设计研究
1
4
4
数据库系统开发
实;列
基于PostgreSQL进行简单
的数据库系统开发
4
设计研究
4〜5
4

2、主要仪器设备电脑；PostgreSQL软件；C#软件等。
五、教学方法与手段
1 .本课程是一门理论与实践结合较强的课程，故要坚持理论联系实际的教 学方法，不断地吸收总结数据库先进理论知识和最新的实践动态，以重构教学流 程和创新教学方式为路径，以情境创设为手段，以整合教学资源和拓展教学空间 为保障，通过反复探索和实践，不断提高教学的质量和实用性。
2 .坚持传统教学手段与现代教学手段相结合，理论教学应以多媒体为主； 板书配合的方式展开，实验教学应着重培养学生的动手操作能力。教学内容安排 要突出重点和难点，积极应用多媒体教学技术，尽可能把抽象的理论转化为具体 的图像，使复杂的理论变得简单、直观，力求化难为易，努力提高学生的学习兴 趣。
3 .注重应用启发式教学，多开展课堂讨论，引导学生积极思考问题、分析 问题，培养学生独立思考的能力。
4 .注重课后练习，实际操作较强的教学内容安排课后作业，大力培养学生 动脑、动手、独立解决问题的能力。
六、考核要求、方式与成绩评定
考核要求：考核内容需覆盖大纲中各知识单元全部教学内容，主要为教材中 重要的基本原理和方法，亦会少量涉及到补充内容和布置的参考资料内容。
考核形式：考试+考查。
成绩评定：采用百分制，实行结构评分，其中期末考试占50%,平时考查占 50%,期末考试和平时考查均采用百分制，按各自比重计算课程成绩。平时考查 包括课程实验、作业和课堂表现，课程实验占50%,作业占30%,课堂表现占 20%,具体评定如下：
考核工程
评价环节
评估课程目标
对应毕业要求
平时考查（50分）
课程实验（50%）
课程目标3、4
5.2
作业成绩（30%）
课程目标2、3、4
5.2
课堂表现（20%）
课程目标
1、 2、 3、 4
1.2、 5.2
期末考试（50分）
名词解释，填空，简 答题，综合等题型等
课程目标
1、 2、 3、 4
1.2、 5.2
平时考查成绩评定分为课程实验成绩、作业成绩和课堂表现成绩,每项都按 百分制评分，最后按各自比重计算平时考查成绩，评定标准如下：
评定
工程
评估课程目标
内容
分值
总分值
课程 实验
课程目标 3、4
未独立完成实验，实验方法不正 确，不能得到正确结果，未按要 求完成实验报告
0-60
100分
独立完成实验，实验过程存在一 些错误，实验结果基本正确，实 验报告内容基本满足要求
60-75
独立完成实验，实验过程正确， 实验结果合理但不完美，实验报 告内容完整
75-90
独立完成实验，实验过程正确，
90-100

实验结果合理，实验报告内容充 实、总结深刻

作业
课程目标 2、3、4
未独立完成作业，计算过程和结 论不正确
0-60
100分
独立完成作业，方法运用正确， 计算过程有较多错误，计算结果 不正确
60-75
独立完成作业，计算过程有少许 错误，结论基本合理
75-90
独立完成作业训练题目，计算过 程正确，结论合理
90-100
课堂 表现
课程目标
1、 2、 3、 4
不按时出勤，不能认真听讲，做 与上课无关的事，不参加课堂讨 论，不能正确回答课堂提问
0-60
100分
按时出勤，课堂较认真听讲，被 动参与课堂讨论，不主动回答课 堂问题
60-75
按时出勤，课堂认真听讲，主动 参与课堂讨论，能够正确回答课 堂提问
75-90
按时出勤，课堂认真听讲，主持 小组的课堂讨论，能够积极主动 且正确地回答课堂提问
90-100
七、选用教材、讲义和主要参考书
1 .推荐教材：
《数据库系统概论》（第5版），王珊 萨师煌，高等教育出版社，2014年9 月。
2 .推荐参考书：
《PostgreSQL数据库内核分析》，彭智勇 彭煜玮，机械工业出版社，2012 年1月。
八、大纲说明
本大纲根据【西南科技大学＜＜本科人才培养方案＞＞2019版（修订）】中地理 信息科学专业培养方案制订。
《数据库基础》是地理信息科学专业的一门专业核心课程，在教学中应将 重点放在关系数据库原理、数据库设计以及数据库系统开发，帮助学生打牢数据 库理论基础和编程基础，应力求使学生做到举一反三。同时要重视实验环节的教 学，将实验环节作为课程考核一个重要组成局部，努力提高学生的动手能力和专 业素养。