spContent=随着信息化水平的不断提高，数据成为一种重要的财富资源，数据库技术成为计算机领域发展最快的技术之一，目前已经形成了坚实的理论基础、成熟的商业产品和广泛的应用领域。本课程将带领你体会数据组织的思想，体验数据操纵的乐趣，学会系统设计的方法。踏上探索之路，领略数据之美，让我们一起出发吧！
随着信息化水平的不断提高，数据成为一种重要的财富资源，数据库技术成为计算机领域发展最快的技术之一，目前已经形成了坚实的理论基础、成熟的商业产品和广泛的应用领域。本课程将带领你体会数据组织的思想，体验数据操纵的乐趣，学会系统设计的方法。踏上探索之路，领略数据之美，让我们一起出发吧！
—— 课程团队
课程概述
数据库理论和技术是计算机科学与技术的一个重要分支，是计算机信息系统与应用系统的核心和重要基础。本课程是计算机相关专业学习者必修的专业基础课程。课程以关系数据库系统为核心，完整地讲述数据库系统的基本概念、基本理论及关键技术。通过本课程教学，使学习者理解数据库系统解决数据管理问题的主要原理和技术，培养学习者对计算机领域复杂工程问题的分析、表达能力以及运用数据库开发工具解决实际问题的能力。本课程教学知识点内容丰富，综合采用情景式教学、案例教学、项目式教学等多种教学方法，理论讲授与实践指导相结合，有利于学习者对知识点的理解与掌握，使学习者能够运用数据库技术与工具解决数据管理问题。
授课目标
课程总目标：使学习者能够综合运用数据库理论、方法与技术，对计算机数据管理领域复杂工程问题进行分析，建模与表达，设计合理的数据管理方案，并能够熟练使用工具进行数据组织与存储、查询与更新等功能模块的设计与实现。
课程目标1：能够针对计算机工程中的数据管理需求，对现实世界业务领域中的实体及实体间联系进行识别，合理构建数据模型，并依此进行数据库设计与实现；同时，培养学习者的科学研究精神，激发学习者利用信息技术手段改造客观世界的热情，引导学习者树立为实现科技强国而努力奋斗的强烈使命感。
课程目标2：培养学习者运用系统观、实践观、辩证思维和科学思维等认识现实领域复杂事物的方法，能够在计算机软件系统设计中运用数据库三级模式结构、数据模型、规范化理论、数据库设计等基本理论与技术，对应用问题进行抽象分析，构建数据库概念模型、逻辑模型，并能够使用关系代数语言、SQL语言对数据查询问题的解决方案进行正确表达。
课程目标3：能够运用数据库系统开发方法，针对特定的应用系统数据管理问题，完成数据存储、数据查询、数据更新等功能模块的设计，并在设计中考虑数据存取效率、安全管理、完整性约束、数据恢复等问题；使学习者牢固树立数据安全意识、规则意识和工程伦理思想，并在数据管理活动中遵守法律与道德规范，在开发实践中发扬团结协作精神。
课程大纲
第一章 数据库概述
课时目标：（1）能够在认识数据、数据库、数据库系统、管理系统基本概念的基础上，理解数据库系统特点，认识一种或多种商用或者开源数据库管理系统。（2）能够理解模式、外模式、内模式，区分逻辑独立性和物理独立性，并利用三级模式结构的知识实现逻辑独立性和物理独立性。
1.1 应用系统的数据管理需求
1.2 数据库基本概念
1.3 数据库系统特点
1.4 数据库系统的三级模式结构
1.5 数据库二级映像
第二章 数据模型
课时目标：（1）理解数据模型定义，能够区分数据模型层次结构并进行数据模型的建模工作。（2）能够利用关系模型定义，抽取实体属性、分析实体之间联系、设定关系候选键及主键。（3）能够综合运用关系代数运算对查询问题进行正确表达，并考虑查询优化问题。
2.1数据模型
2.2概念模型
2.3数据模型的组成要素
2.4 关系数据结构
2.5 传统集合运算
2.6 选择、投影运算
2.7 连接运算
2.8 除运算
第三章 SQL语言
课时目标：（1）基于数据库管理系统的概念，能够完成某种数据库管理系统的基本操作。（2）能够利用SQL语句完成数据库、数据表等对象的创建与管理。（3）使用SQL语句完成查询数据、数据操纵等基本数据库操作。（4）能够根据索引的定义使用SQL语句进行索引的定义、使用及删除操作。
3.1 SQL语言概述
3.2 创建与管理数据库与表
3.3 创建与管理索引
3.4 单表查询
3.5 排序、分组查询
3.6 连接查询
3.7 嵌套查询
3.8 数据操纵
第四章 数据库的完整性
课时目标：（1）能够理解数据库完整性的含义。（2）能够使用SQL语句定义实体完整性、参照完整性和用户定义的各类完整性约束。（3）能够使用图形工具方法定义实体完整性、参照完整性和用户定义的各类完整性约束。（4）能够了解DBMS的违约处理策略。
4.1 实体完整性规则
4.2 参照完整性规则
4.3 用户定义的完整性规则
第五章 数据库的安全性
课时目标：（1）了解常见的安全控制方法，区分不同安全方法的安全控制目的。（2）能够使用身份鉴别、角色设计等功能实现存取控制。（3）掌握DBMS的安全控制管理方法，能够进行DBMS的安全管理操作。（4）理解视图的定义及作用，掌握DBMS中视图的创建方法。
5.1 常用的安全控制方法
5.2 DBMS的安全控制管理
5.3 视图
第六章 关系的规范化理论
课时目标：（1）根据函数依赖的定义，识别关系模式中存在的问题，判断问题产生根源，应用函数最小依赖集定义找出函数依赖的最小依赖集。（2）根据范式概念，判断关系模式属于第几范式，能够利用分解算法将低一级范式的关系模式转化为高一级范式的关系模式。（3）运用模式分解算法，判断分解后的模式是否符合要求，能够利用模式分解算法进一步对关系模式进行规范。
6.1 问题的提出
6.2 函数依赖
6.3 第一范式和第二范式
6.4 第三范式
6.5 BC范式
6.6 模式分解
第七章 数据库设计
课时目标：（1）能够应用数据库设计方法，根据系统需求确定数据库设计的目标，分析需要完成设计的任务和步骤。（2）能够运用ER图工具，合理识别业务领域的实体和实体属性，准确判断实体之间的联系，设计出数据库概念模型。（3）根据模型转换原则，把概念模型转化为逻辑模型，并能够运用范式理论、模型分解算法对逻辑模型进行优化。（4）运用物理独立性理论设计数据库存储结构，根据系统性能要求，测试数据库运行的物理环境。
7.1 数据库的设计步骤
7.2 ER图
7.3 概念结构设计
7.4 逻辑结构设计
7.5 物理结构设计
第八章 数据库恢复
课时目标：（1）能够理解事务的定义，认识事务的特性。（2）能够区分四种不同类型的故障.（3）能够运用数据转储技术，实现数据转储。（4）能够运用日志文件，结合数据转储技术实现数据库恢复。
8.1 事务
8.2 故障的类型
8.3 恢复的实现技术
8.4 故障的恢复策略
第九章 数据库的并发控制
课时目标：（1）能够认识并发操作带来的三种数据不一致问题，理解问题出现的原因；（2）掌握封锁的两种基本类型，能够针对实际问题选择合适类型的锁；（3）掌握三级封锁协议，理解三个封锁协议所解决的主要问题。
9.1 并发操作存在的问题
9.2 封锁
9.3 封锁协议
第十章 数据库新技术
课时目标：（1）了解数据库的各个发展阶段及其特点。（2）了解数据管理技术的发展趋势，并对未来的数据管理研究领域有所认识。（3）认识大数据管理的特点及现实领域的应用情况。
10.1 数据库的发展阶段及特点
10.2 数据管理技术的发展趋势
10.3 大数据管理
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预备知识
学习者需具备计算机基础操作能力，了解离散数学、数据结构等基础知识，并具有一定的编程基础。
参考资料
[1]沈记全.数据库系统原理.徐州:中国矿业大学出版社,2018.1
[2]王珊,萨师煊.数据库系统概论（第5版）.北京:高等教育出版社,2014.9
[3]李国良，冯建华，柴成亮，李辉.数据库管理系统.北京：高等教育出版社,2024.3
[4]常万选，廖国琼，吴京慧，刘喜平. 数据库系统原理与设计(第3版).北京:清华大学出版社,2019.1
[5] 崔巍.数据库系统及应用（第4版）.北京: 高等教育出版社,2017.12
[6] 吴京慧，刘爱红，廖国琼，刘喜平. 数据库系统原理与设计实验教程(第3版). 北京:清华大学出版社,2019.1
