据库系统原理理论教学大纲

《数据库系统原理》理论教学大纲

（2001年制订，2004年修订）

课程编号：

英文名：The Fundamentals of Database System

课程类别：专业主干课

前置课：程序设计基础、数据结构

后置课：数据库开发技术、数据挖掘

学分：4学分

课时：64课时（其中理论48课时，实验16课时）

主讲教师：程国达等

选定教材：施伯乐等.数据库系统教程. 北京：高等教育出版社，2003年

课程概述：

计算机系统原理可作为计算机科学与技术及相关专业的专业或选修课。数据库系统产生于20世纪60年代末，30多年来，数据库技术得到了迅速发展，已形成为较完整的理论体系和一大批实用系统，现成为计算机软件领域的一个重要分支，其应用已经深入到工农业生产、商业、金融、行政管理、科学研究和工程技术等各个方面。特别是进入21世纪，信息技术已成为社会生产力中的重要组成部分，而数据库的建设规模和使用水平已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志。因此，数据库系统原理是计算机科学与技术专业中的一门重要课程。本课程基本概念、原理、方法以及应用等方面介绍了数据库数据库系统。其主要内容包括：数据库的体系结构、数据模型、关系模型和关系运算理论、关系数据库的规范化设计、数据库设计、数据库的存储结构和数据库系统实现技术等。另外，还简单地介绍了结构化查询语言SQL的主要原理及使用。

教学目的：

通过学习，使学生掌握数据库系统的工作原理，为今后参与数据库系统的实际开发打下坚实的理论基础，以便能够在工作中站在更高的层面上分析和解决所遇到的实际问题。

教学方法：

理论与实际相结合的方法。在课堂上，主要是进行理论讲解，然后通过每章的思考题去巩固学生所学的知识，培养学生解决实际问题的能力。为了避免抽象、烦琐的理论给学生的学习带来困难，

尽量结合实际的问题来阐述理论。这样不仅可以提高学生学习的效率，而且还可以提高学生学习的积极性。为了解决有限的授课时间与丰富内容之间的矛盾，教学内容应该进行合理剪裁，突出重点、难点知识的讲解，对于其它内容则可以让同学们在课外经过自学掌握。

各章教学要求及教学要点

第一章数据库概述

课时分配：4课时

教学要求：

通过本章的学习，使学生了解数据库产生和发展的背景，了解层次数据库和网状数据库模型和系统原理，掌握关系型数据库模型。掌握数据库的体系结构。

教学内容：

第一节绪论

一、数据与信息。

二、数据处理与数据管理。

第二节数据库系统的产生与发展

一、人工管理阶段。

二、文件管理阶段。

三、数据库管理阶段

第三节数据描述

一、概念设计中的数据描述。

二、逻辑设计中的数据描述。

三、物理设计中的数据描述。

四、数据联系的描述。

第四节数据模型

一、数据模型的定义。

二、实体联系模型。

三、层次模型。

四、网状模型。

五、关系模型。

六、对象模型。

第五节数据库体系结构

一、数据库三级体系结构。

二、体系结构中的要素。

三、两级数据独立性。

第六节数据库管理系统

一、DBMS的工作原理。

二、DBMS的主要功能。

三、DBMS的组成。

第七节数据库系统

一、DBS的组成。

二、DBS的全局结构。

三、DBS结构的分类。

思考题：

1．文件管理阶段的数据管理有什么缺陷，举例说明？

2．数据库管理数据产生的标志有哪些？

3．数据独立与数据联系这两个概念有什么区别？

第二章关系模型和关系运算理论

课时分配：4课时

教学要求：

通过本章的学习，使学生掌握关系模型的有关概念，掌握关系代数和关系演算的方法。教学内容：

第一节关系模型的基本概念

一、基本术语

二、关系定义及性质。

三、关系模型的完整性。

四、ER模型向关系模型的转换方法。

五、关系模型的三级体系结构。

六、关系查询语言和关系运算。

第二节关系代数

一、关系代数的基本运算。

二、关系代数的组合运算。

三、关系代数的扩充运算。

第三节 关系演算

一、元组关系演算。

二、域关系演算。

三、关系运算的安全约束和等价性。

第四节 关系代数表达式的优化

一、关系代数表达式的优化问题。

二、关系代数表达式的等价变换规则。

三、关系代数表达式的优化算法。

思考题：

1．设有关系R 和S ，如图所示。

R

S ),(,,,,2,3S S R S R S R S R B ⨯⋂-⋃δπ 计算2．设有三个关系：

S(S#,SNAME,AGE,SEX)

SC(S#,C#,CNAME)

C(C#,CNAME,TEACHER)

试用关系代数表示式表示下列查询语句：

（1）检索LIU 老师所授课程的课程号和课程名。

（2）检索年龄大于23岁的男学生的学号和姓名。

（3）检索学号为S3学生所学课程的课程名和授课老师姓名。

（4）检索至少选修LIU老师所授课中一门课的女学生姓名。

（5）检索W ANG同学不学的课程的课程号。

（6）检索至少选修两门课学生的学号。

（7）检索全部学生都选修的课程的课程号与课程名。

（8）检索选修课程中包含LIU老师所授全部课程的学生学号。

3．试用元组表达式表示第2题的各个查询语句。

第三章关系数据库语言SQL

课时分配：8课时

教学要求：

通过本章的学习，使学生掌握SQL语言中表、视图、索引等的建立和撤消语句，掌握数据的查询和更新方法。

教学内容：

第一节SQL的数据定义

一、SQL模式的创建和撤消。

二、SQL中的基本数据类型。

三、基本表的创建、修改和撤消。

四、索引的创建和撤消。

第二节SQL的操作

一、数据查询。

二、SQL中的数据更新。

三、视图的定义和操作。

四、嵌入式SQL。

思考题：

1. 设数据库中有三个表：

S（S#，SNAME，AGE，SEX）

SC（S#，C#，GRADE）

C（C#，CNAME，TEACHER）

试用SQL语句查询：