spContent=数据库系统及相关技术已经成为信息基础设施的核心技术和重要基础。数据库技术作为数据管理的最有效的手段,极大的促进了计算机应用的发展。本课程的目的和任务是:通过本课程学习,使学生系统地掌握数据库系统的基本原理和基本技术。要求在掌握数据库系统基本概念的基础上,能熟练使用SQL语言在某一个数据库管理系统上进行数据库操作;掌握数据库设计方法和步骤,具有设计数据库模式以及开发数据库应用系统的基本能力。
在教学中,主要采用实例分析法,通过问题导入的设计,启发式的以马克思主义理论助力该课程的讲解,以实现专业课程思政化。
数据库系统及相关技术已经成为信息基础设施的核心技术和重要基础。数据库技术作为数据管理的最有效的手段,极大的促进了计算机应用的发展。本课程的目的和任务是:通过本课程学习,使学生系统地掌握数据库系统的基本原理和基本技术。要求在掌握数据库系统基本概念的基础上,能熟练使用SQL语言在某一个数据库管理系统上进行数据库操作;掌握数据库设计方法和步骤,具有设计数据库模式以及开发数据库应用系统的基本能力。
在教学中,主要采用实例分析法,通过问题导入的设计,启发式的以马克思主义理论助力该课程的讲解,以实现专业课程思政化。
—— 课程团队
课程概述
“数据库原理及应用”是计算机科学与技术专业、软件工程专业、信息系统与信息管理等专业重要的专业基础课程。
本课程将系统全面地讲述数据库系统的基础理论、基本技术和基本方法。本课程的知识内容和技术方法,对从事现代大数据管理技术的应用、开发和研究的人员都是重要而必备的基础。
授课目标
数据库系统及相关技术已经成为信息基础设施的核心技术和重要基础。数据库技术作为数据管理最有效的手段,极大地促进了计算机应用的发展。
本课程的目的和任务是:通过本课程学习,使学生系统地掌握数据库系统的基本原理和技术;掌握数据库系统基本概念,熟练使用SQL语句;掌握数据库设计方法和步骤,具备设计数据库模式及开发数据库相关应用系统的基本能力,在实现过程中考虑系统的生命周期,培养诚实守信的科学求真精神。
目标1:掌握数据库系统的基本概念和基本知识,学会利用关系代数语言、关系演算语言及结构化查询语言(SQL)实现数据的定义、操纵和控制等功能,并完成数据库系统的初步建立、设计和开发。
目标2:掌握关系数据理论及数据库系统设计的全生命周期过程,利用E-R图建立满足需求的数据模型,运用关系数据理论判断方案的可行性,并选择合适的研究设计路线及方案。
目标3:针对复杂的数据库系统设计问题,能够基于设计原理(如数据库优化、并发控制和数据库恢复方法等方面的相关理论)分析数据库系统设计的可行性,得出评价报告,并考虑其可持续性。
成绩 要求
课程大纲
绪论
课时目标:课程简介;数据库的基本概念:介绍数据管理技术的进展情况、数据库技术产生和发展的背景,数据模型的基本概念、组成要素和主要的数据模型,概念模型的基本概念,数据库系统的三级模式结构以及数据库系统的组成。
1.1 数据库系统概述
1.2 数据库的产生和发展
1.3 数据模型
1.4 信息世界的基本概念
关系数据库
课时目标:系统地讲解关系数据库的重要概念,并着重对关系模型进行讲解:包括关系代数操作、关系演算操作等。
2.1 关系数据结构
2.2 关系代数
2.3 关系运算
2.4 关系运算-除
关系数据库标准语言SQL
课时目标:讲述关系数据标准查询语言SQL,包括数据定义、查询、数据更新、数据控制、嵌入式SQL。
3.1 数据定义
3.2 单表查询1
3.3 单表查询2
3.4 连接查询
3.5 嵌套查询1
3.6 嵌套查询2
3.7 数据更新
3.8 视图
数据库安全性
课时目标:介绍计算机以及信息安全技术标准的进展:详细讲解数据库安全性问题和实现技术,RDBMS实现数据库系统安全性的技术和方法。
4.1 计算机安全标准简介
4.2 常见的数据库安全控制方法
4.3 数据库角色
4.4 自主存取控制
4.5 强制存取控制
数据库完整性
课时目标:RDBMS的数据库完整性实现机制,包括实体完整性、参照完整性和用户自己定义的完整性约束的定义机制、完整性检查机制和违背完整性约束条件时RDBMS采取的预防措施,以及触发器的概念和在数据库完整性检查中的应用。
5.1 数据库完整性
5.2 完整性约束子句
5.3 触发器
关系数据理论
课时目标:详细讲解关系数据理论,主要是关系数据库规范化理论:包括关系数据库逻辑设计可能出现的问题,数据依赖的基本概念(包括,函数依赖、平凡函数依赖、非平凡的函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递函数依赖的概念;码、候选码、外码的概念和定义;多值依赖的概念),范式的概念、1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF的概念和判定方法,掌握并应用数据依赖的Armstrong公理系统。
6.1 函数依赖
6.2 规范化1
6.3 规范化2
6.4 Armstrong公理系统
6.5 最小依赖值
数据库设计
课时目标:主要介绍数据库设计的特点,数据库设计的基本步骤,数据库设计过程中数据字典的内容,数据库设计各个阶段的设计目标、具体设计内容、设计描述、设计方法等。
7.1 数据库设计概述
7.2 需求分析
7.3 数据字典
7.4 E-R模型
7.5 逻辑结构设计
7.6 数据库的实施和运行
关系系统及其查询优化
课时目标:通过实例讲解关系数据库查询优化的重要性和可能性。讲解RDBMS的查询处理步骤,即查询分析、查询检查、查询优化和查询执行;查询优化的基本概念,查询优化包括代数优化和物理优化。
数据库恢复技术
课时目标:事务处理技术主要包括数据库恢复技术和并发控制技术,本章主要学习数据库恢复技术,包括数据故障产生的原因及恢复的方法等。
9.1 事务的基本概念
9.2 故障的种类及恢复策略
9.3 恢复的实现技术
并发控制
课时目标:掌握数据库的封锁技术、封锁协议、活锁和死锁的概念、并发调度的可串行性、冲突可串行化调度、两段锁协议、封锁的粒度、意向锁。
10.1 并发控制概述
10.2 封锁
10.3 并发调度的可串行性
10.4 封锁协议
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预备知识
1. 计算机程序设计方法
2. 任意一门计算机语言
3. 数据结构
4. 离散数学
5. 操作系统
参考资料
1.王珊,杜小勇,陈红 .《数据库系统概论(第6版)》,高等教育出版社,2023.3
2.王珊,张俊.《数据库系统概论(第5版)习题解析与实验指导》,高等教育出版社,2015.7