《数据库系统概论》教学大纲

《数据库系统概论》教学大纲
课程编号：
课程性质：专业基础课
课程类别：必修课
先修课程：《离散数学》、《数据结构与算法》、《网络程序设计》
学分：4
总学时数：72
周学时数：4
开课单位：计算机科学系
一、课程简介
本课程为计算机专业必修课，在计算机专业课程体系中处于十分重要的地位，不仅能使学生对数据库技术的基本原理有一个全面的掌握，更能为设计出好的数据库应用系统打下良好的理论基础。

通过对数据模型、数据库系统结构、关系数据库、SQL语言、数据库安全性、数据库完整性、关系数据库设计理论、数据库设计、数据库保护、关系数据库管理系统实例等内容的讲解，使学生掌握数据库技术的基本原理和应用实践,并能结合当今网站建设技术、软件工程知识设计出功能完善的数据库应用系统。

二、培养目标
通过对本门课程的学习，使学生掌握数据库系统的基本原理与当前主流技术，培养学生在相关领域进行数据库理论研究和应用开发的必备能力与素质。

三、课程内容
第一部分数据库系统概述
【学时】：6
【教学内容】：
⑴数据库的基本概念
⑵数据管理技术的进展情况、数据模型、数据库技术产生和发展的背景
⑶数据库系统的组成及数据库的体系结构
⑷数据库技术的主要研究领域
【了解】:数据库管理技术产生和发展过程、数据库系统的优点和好处、层次数据模型及网状数据模型的基本概念、数据库系统的组成、DBA的职责、数据库技术的主要研究领域。

【掌握】:概念模型的基本概念及其主要建模方法——E-R方法；通过E-R 方法描述现实世界的概念模型；关系数据模型的相关概念；数据库系统三级模式和两级映像的体系结构。

【重点】: 数据模型的概念；数据库系统体系结构；E-R方法。

【难点】: E-R画法的应用。

第二部分关系数据库
【学时】：4
【教学内容】：
⑴关系数据库的重要概念及关系模型的基本组成及各部分的含义
⑵关系数据库的查询语言---关系代数、关系演算。

⑶关系代数运算
【了解】:关系数据库理论产生和发展过程；关系数据库产品的发展及沿革；关系演算的概念；域关系演算语言。

【掌握】:关系模型的三个组成部分及各部分所包括的主要内容；关系数据结构及其形式化定义；关系的三类完整性约束的概念；关系代数运算。

【重点】: 关系数据模型，尤其是关系的三类完整性约束；关系代数。

【难点】: 关系代数运算。

第三部分关系数据库标准语言SQL
【学时】：16
【教学内容】：
⑴SQL产生和发展，SQL的特点
⑵数据定义、数据更新、数据查询语句
⑶表、索引、视图等数据库对象的定义、更新、查询语句
【了解】:SQL产生和发展过程；SQL的特点。

【掌握】:SQL语言完成对数据库的查询、插入、删除、更新操作。

【重点】: SQL实现数据定义、数据更新、数据查询语句。

【难点】: 用SQL语言完成复杂查询。

第四部分数据库安全性
【学时】：6
【教学内容】：
⑴数据库安全性问题及各种国际通用标准的主要内容
⑵数据库安全性实现技术
【了解】:什么是计算机系统安全性问题；什么是数据库的安全性问题；统计数据库的安全性问题。

【掌握】:国际通用标准的主要内容；实现数据库安全性控制的常用方法和技术；数据库中自主存取控制方法和强制存取控制方法；使用SQL语言中GRANT语句和REVOKE语句来实现自主存取控制。

【重点】: 数据库安全型控制的常用方法和技术；使用SQL语言实现自主存取控制。

【难点】: MAC机制中确定主体能否存取客体的存取规则。

第五部分数据库完整性
【学时】：6
【教学内容】：
⑴关系模型三类完整性约束的定义机制
⑵关系模型三类完整性约束的检查机制
⑶关系模型三类完整性约束的违约反应
【了解】:什么是数据库的完整性约束条件；完整性约束条件的分类；数据库的完整性与数据库的安全性概念的区别和联系。

【掌握】:完整性约束条件的定义、完整性约束条件的检查和违约反应；用SQL语言定义关系模式的完整性约束条件。

【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应；用SQL语言定义关系模式的完整性约束条件。

【难点】: 参照完整性的定义、检查及违约反应。

第六部分关系规范化理论
【学时】：6
【教学内容】：
⑴数据依赖、函数依赖、多值依赖等规范化基本概念
⑵1NF-4NF范式的概念及规范化方法
⑶模式分解的原则和方法
【了解】:什么是一个“不好“的数据库模式；什么是模式的插入异常和删除异常；规范化理论的重要意义。

【掌握】:关系的形式化定义；数据依赖及其相关术语的基本概念；范式的概念；从1NF到4NF的定义理解与应用。

【重点】: 规范化的基本概念和1NF-4NF的规范化方法。

【难点】: 规范化方法的灵活运用。

第七部分数据库设计
【学时】：6
【教学内容】：
⑴数据库设计的方法和步骤
⑵数据库设计各步骤的具体实现
【了解】:数据库设计的特点；数据库物理设计的内容与评价；数据库的实施和维护。

【掌握】:数据库设计的特点；数据库物理设计的内容与评价；数据库的实施和维护。

【重点】: 数据库设计各阶段的主要任务和输出结果及各步骤的衔接与转化方法。

【难点】: E-R图的设计、E-R图向关系模型的转换和数据模型的优化。

第八部分数据库恢复技术
【学时】：6
【教学内容】：
⑴数据库恢复的概念和常用术语
⑵数据库故障的分类和恢复步骤
【了解】:什么是数据库的一致性状态；数据库运行过程中可能产生的故障类型；数据转储的概念及分类；什么是数据库镜像的功能。

【掌握】:事务的基本概念和事务的ACID性质；数据库恢复的实现技术；日志文件的内容和作用；恢复的基本原理和恢复的策略和方法。

【重点】: 数据库恢复的基本原理和各种故障的恢复策略。

【难点】: 日志文件的使用和介质故障恢复策略。

四、采用的教学手段和方法
采用理论教学、实验教学和课程设计实践环节相结合的方法。

在理论教学中尽量采用多媒体教学手段，针对不同的知识点采取不同的教学方法，例如问题驱动教学法、案例教学方法等，注重课堂教学过程中教与学的互动性。

五、教材及参考资料
教材：《数据库系统概论》（第4版），高等教育出版社，王珊、萨师煊。

参考教材：
1、《数据库系统原理》，电子工业出版社，王能斌。

2、《数据库系统教程》（第2版）（上册），电子工业出版社，王能斌。

3、《数据库系统原理》（第2版），水利电力出版社李建中，王珊。

六、课程内容和建议学时分配
七、考核形式与成绩计算
考试方式：闭卷
成绩计算：考试成绩70%，实验成绩30%
八、教学方法建议
理论联系实际，在实验和实践环节中以学生为主体，鼓励学生动手实践，教师跟踪整个环节，耐心指导，快速纠正学生错误，及时解决学生困难。