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数据库系统教学大纲
课程定位
数据库技术是计算机科学技术中开展最快的领域之一，也是应用最广的技术 之一。数据库技术是计算机科学的重要分支，数据库技术和数据库系统已经成为 计算机信息系统的核心技术和重要基础，有关数据库系统的知识已经成为计算机 科学教育中的一个必不可少的组成局部。系统地学习数据库原理，掌握数据库技 术及其应用，从而能够适应从事复杂信息系统研究、设计、开发与应用工作的需 求，是对计算机科学与技术专业、软件工程专业学生的基本要求。本课程以培养 研究型人才和应用型软件人才为基本定位，通过本课程的学习和实践，学生可以 初步掌握数据库的基本概念，了解大型数据库管理系统的安装、配置和使用为 将来学生们进行软件工程开发和进一步的科学研究打下良好的基础。
♦ :♦■课程目标
通过本课程学习，使学生了解并结合关系型数据库系统深入理解数据库系统 的基本概念、原理和方法；掌握关系数据模型及关系数据语言，能熟练应用SQ L语言表达各种数据操作；掌握E-R模型的概念和方法，关系数据库规范化理论 和数据库设计方法，通过上机实习的训练，初步具备进行数据库应用系统开发的 能力；对数据库领域研究的深入课题有大致了解，激发在此领域中继续学习和研 究的愿望，为学习数据库系统高级课程做准备。
♦ :♦■课程实践
本课程具有实践性强的特点。在学习过程中始终把实验放在重要地位，采用 ''理论教学+上机实验+课程设计+DB2认证教学+数据库系统开发实训1〃的教学方 式深化学生对书本知识的理解和认识，培养学生自主学习能力、动手能力和团队 合作精神。
上机实验实行开放式实验，18学时，5个实验题目，每个实验题目针对一个 单元内容，目的是培养学生在遇到问题时，通过自主学习自我解决问题的能力。 课程设计安排36学时的机时，使学生在理解并掌握了数据库技术的基本原理、 基本方法和应用实践的基础上，自行设计并实现一个麻雀虽小、五脏俱全的管理 信息系统，更加透彻地理解和掌握数据库技术，为将来的工作或继续深造打下坚 实的基础。实际工程开发训练通过DB2认证和数据库系统开发实训实现。DB2 认证课程实现了数据库系统基础理论与业界具体DBMS产品即DB2 UDB之间的 对接，扩充数据库理论具体实现的相关技术；实训题目为数据库在不同的专业方 向的应用，实训过程采用企业参与的工业化教学内容及方式，培养高水平的、具 有实际企业软件开发能力的学生。
♦ :♦■课程内容
本课程主要讲述数据库管理的基本概念，其中主要包括：数据库系统的性质 和目标；关系模型以及与之相关的两种抽象数据库语言-关系代数和关系演算; 标准关系数据库语言SQL；用于数据库设计的实体-关系模型和数据库设计理论;事务的基本概念和意义；数据库的数据恢复理论和并发控制技术；数据库存储与 查询优化。
1 .引言（包括数据库的基本概念、开展起源等）4学时
数据管理的开展：了解文件系统的缺点、数据管理开展的历史、数据模型的 种类。
数据库系统：了解数据库系统的结构和数据库系统的七个功能
数据、数据模型和数据模式：理解什么是数据，理解什么是数据模型
数据模式：理解数据模式，DBMS中的数据模式分为几级，掌握数据模型 与数据模式的区别。掌握数据、数据模型、数据模式的概念；掌握数据模型和数 据模式的区别。
数据库应用：理解数据库的生存周期包括的几个阶段。
2 .关系数据库基本概念和操作（包括关系概念、关系代数、关系演算、SQL） 24学时
关系数据模型：掌握关系数据模型的基本概念，了解层次、网状和关系模型 之间的差异。

关系运算：掌握关系代数操作、关系演算操作。
SQL语言概况：解SQL的4大功能。
SQL数据定义语言：掌握基表和视图的概念。掌握基表模式的定义。掌握 基表模式的修改。掌握索引的建立和撤消方法。
SQL查询语言：重点掌握基本SQL查询语言。掌握比拟复杂的查询语句。
SQL数据操纵语言：掌握SQL提供的增、册I）、改数据库中数据的语句。
SQL中的视图：了解视图的概念以及视图与基表的区别；掌握视图的定义和 操作。
嵌入式SQL： 了解嵌入式SQL的基本概念、使用方法，理解嵌入式SQL的 处理过程，掌握用嵌入式SQL进行应用开发的方法。
3 .数据库设计（包括ER模型和规范化理论）16学时
E-R数据模型：掌握实体、属性和联系的概念。
E-R图：掌握E-R图的概念和表示方法。
扩展E-R图：掌握扩充E-R图的概念和表示方法。
关系数据模式设计中的数据语义：理解关系数据库模式中的语义问题。
函数依赖：理解函数依赖的概念、重点掌握Armstrong公理的推理规那么及属 性集闭包的计算。
关系模式的规范化：掌握关系规范化为第一范式、第二范式以及第三范式的 方法；了解BC范式的概念。
关系模式的分解及其问题：掌握关系模式的分解方法。
多值依赖：了解多值依赖的概念。
连接依赖：了解连接依赖的概念。
数据库设计引论：了解数据库设计的基本过程。
数据库的概念设计：数据库概念设计的基本方法，如何利用ER图进行概念 设计，掌握局部视图的设计方法以及视图集成过程中常见的几种冲突以及解决方 法。
数据库的逻辑设计：掌握E-R图到关系模式的转换方法，了解对关系模式进 一步改善和调整应考虑的问题，理解外模式的作用以及如何实现外模式。
数据库的物理设计：理解簇集的概念以及簇集设计的原那么，掌握索引选择的 原那么、分区设计的原那么等。
4 .事务（包括事务概念、并发控制和恢复）4学时
事务概念：理解事务的基本特性
数据库系统中的并发：了解并发的概念。了解并发的目的。了解事务并发引 起的3个问题。
并发控制的正确性准那么：了解并发控制的正确性准那么。可串行化
加锁协议：了解X锁的概念和作用，两段封锁协议，以及（S, X） （S, U, X）锁协议。
死锁的检测、处理和防止：了解死锁的概念、死锁的检测和处理。
5 .数据库存储与查询优化10学时
物理存储：了解物理存储介质，掌握磁盘和闪存的特点，了解记录到文件的 映射方法
索引：了解索引的概念、用途，掌握顺序索引、B+树索引、散列文件组织 和散列索引，掌握SQL中的索引定义
查询处理和优化：掌握查询代价的度量方法，了解关系代数运算的执行过程, 理解查询优化过程。教学日历:
.±EL-|-P 早下
内容
授课课时
习题课课时
作业
1
引言
4

1.7, 1.9
2
关系模型介绍
2

2.12, 2.13, 2, 14
3
SQL
8
2
3.11, 3.12, 3.14, 3.15, 3.21
4
中级SQL
2

5
高级SQL
4

6
形式化关系查询语言
4
2
6.10, 6.11, 6.14, 6.15
7
数据库设计和ER模型
6
2
7.21, 7.22, 7.23
8
关系数据库设计
6
2
8.19, 8.20, 8.29
10
数据存储和数据访问
4

10.6, 10.16
11
查询处理和查询优化
6

11.10, 11.12, 11.13
12
事务管理
4

13
复习答疑
2