[数据库原理与应用]

本科课程教学大纲（理工医类/电气学院）

主 审:

一、课程描述及课程目标

数据库原理与应用是计算机科学与技术专业的一门重要 ，在计算机专业完整的知识体系中占有非常重要的地位和作用。数据库技术是计算机科学与技术中发展最快的领域之一，也是应用最广的技术之一，本身有重要的应用价值，同时也是其它发展方向（如分布式系统及应用、Web应用开发、移动应用开发等）的核心和基础，也是人工智能、大数据处理等研究方向的有力工具。

基于数据库原理及应用的理论及应用地位，本课程主要讲授数据库系统的基本原理、概念和技术方法。课程内容分为:数据库系统概述、关系数据库、数据库标准语言—SQL、数据库的完整性、关系数据库的规范化、数据库的安全性、数据库设计、关系查询的查询优化与处理、数据库恢复技术、并发控制。

通过本课程的学习，要求学生从数据库原理的特性出发，掌握相关的基础理论知识、数据模型、数据库系统构成、关系数据库、关系系统及查询优化、关系数据理论、数据库保护和数据库设计；同时能从实际工程角度，应用数据库设计技术、关系数据理论、E-R图、SQL语言等技术设计和解决数据库应用管理系统的过程与方法。不仅让学生扎实地掌握数据库的基本理论，又使学生全面掌握数据库的实际应用，可以迅速投入实际工作。

二、课程内容

（一）第1章 数据库基本概念

主要知识点: 数据模型、数据库系统结构

1.1 数据库系统概述

1.2 数据模型

1.3 数据库系统结构

教学要求:通过本章的学习，使学生了解数据库技术的基础知识，包括数据库、数据库管理系统和数据库系统的基本概念，数据库技术的发展进程、数据模型以及数据库体系结构等。

重点:数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念，ER图的表示方法。

难点:动手实践。

采用的教学方法:案例演示、知识点讲解、实践指导、动手实验。

参考案例:学生成绩管理系统数据库ER图。

讲授学时:3学时

实践学时:2学时

（二）第2章 关系数据库

主要知识点:

2.1 关系模型的基本术语及概念

2.2 关系完整性

2.3 关系代数

教学要求:通过本章的学习，使学生了解本课程教学案例:成绩管理系统数据库，掌握关系模型的概念及关系数据库、关系的完整性、传统的集合运算及专门的关系运算。

重点:关系完整性，关系代数

难点:分析实际问题。

采用的教学方法:案例演示、知识点讲解、小组讨论、动手实验。

参考案例:学生成绩管理系统数据库。

讲授学时:4学时

实践学时:3学时

（三）第3章 关系数据库标准语言—SQL

主要知识点:

3.1 SQL概述

3.2 数据的定义

3.3 数据查询

3.4 数据的更新

3.5 视图

3.6 存储过程

教学要求:通过本章实际案例成绩管理系统数据库，使学生掌握SQL语句的定义、查询、操纵和控制功能，掌握视图和存储过程的编写及应用

重点:数据的定义、查询和更新，视图，存储过程

难点:知识点的灵活运用

采用的教学方法:案例演示、知识点讲解、小组讨论、动手实验

参考案例:学生成绩管理系统数据库

讲授学时:6学时

实践学时:3学时

（四）第4章 数据库的完整性

主要知识点:

4.1 实体完整性

4.2 对照完整性

4.3 用户定义的完整性

4.4 完整性约束命名子句

4.5 触发器

教学要求:通过本章实际案例成绩管理系统数据库学生表等的创建过程，使学生掌握定义完整性约束条件的机制，提供完整性检查的方法以及违约处理。

重点:关系的完整性、约束命名子句、触发器

难点:知识点的灵活运用

采用的教学方法:案例演示、知识点讲解、小组讨论、动手实验

参考案例:学生成绩管理系统数据库

讲授学时:3学时

实践学时:3学时

（五）第5章 关系数据库的规范化

主要知识点:

5.1 为什么要规范化

5.2 函数依赖

5.3 范式

5.4 关系模式的分解

教学要求:通过本章实际案例成绩管理系统数据库的选课关系模式分解，使学生掌握数据库规范化理论，了解函数依赖的约束关系，掌握使关系达到一定程度的范式的分解方法。

重点:规范化、函数依赖、范式、关系模式的分解

难点:知识点的灵活运用。

采用的教学方法:案例演示、知识点讲解、小组讨论、动手实验。

参考案例:学生学生成绩管理系统数据库

讲授学时:3学时

（六）第6章 数据库的安全性

主要知识点:

6.1 数据库安全性概述

6.2 数据库安全性控制

6.3 视图机制

6.4 审计

6.5 数据加密

6.6 统计数据库安全性

教学要求:通过本章实际案例成绩管理系统数据库的用户及其权限管理以及审计和数据加密，使学生掌握数据库安全性的概念及其控制，掌握审计和统计数据库安全性的方法。

重点:数据库安全性控制、审计

难点:知识点的灵活运用

采用的教学方法:案例演示、知识点讲解、小组讨论、动手实验

参考案例:学生成绩管理系统数据库

讲授学时:3学时

实践学时:3学时

（七）第7章 数据库设计

主要知识点:

7.1 数据库设计基础

7.2 需求分析

7.3 概念结构设计

7.4 逻辑结构设计

7.5 物理结构设计

7.6 数据库实施

7.7 数据库运行和维护

教学要求:通过本章实际案例成绩管理系统数据库的设计，使学生掌握数据库设计各阶段基本的方法，掌握数据库设计的步骤，并能够设计出符合实际需要的规范化的数据库系统。

重点:需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计

难点:知识点的灵活运用。

采用的教学方法:案例演示、知识点讲解、小组讨论、动手实验。

参考案例:学生成绩管理系统数据库。

讲授学时:1学时

实践学时:5学时

（八）第8章 数据库编程

主要知识点:

8.1 嵌入式SQL

8.2 存储过程

8.3 JDBC编程

教学要求:通过对本章的学习，使学生理解嵌入式SQL编程技术和方法，了解PL/SQL语言，掌握如何定义存储过程，了解如何使用ODBC来进行数据库应用程序的设计。

重点:定义存储过程。

难点:JDBC工作原理、JDBC API和JDBC工作流程。

采用的教学方法:案例演示、知识点讲解、小组讨论、动手实验。

参考案例:学生成绩管理系统数据库。

讲授学时:1学时

实践学时:2学时

（九）第9章 关系数据的查询优化与处理

主要知识点:

9.1 关系数据库的查询处理

9.2 关系数据库的查询优化

教学要求:通过本章实际案例成绩管理系统数据库的数据查询优化，使学生掌握查询处理的步骤，了解查询操作的算法，掌握查询优化的方法，为关系数据库的开发中所用到的查询优化打下基础

重点:查询处理、查询优化

难点:知识点的灵活运用

采用的教学方法:案例演示、知识点讲解、小组讨论、动手实验

参考案例:学生成绩管理系统数据库

讲授学时:2学时

实践学时:1学时

（十）第10章 数据库恢复技术

主要知识点:

10.1 数据库恢复概述

10.2 恢复的实现技术与恢复策略

10.3具有恢复点的恢复技术

10.4数据库的分离与附加

教学要求:通过本章实际案例成绩管理系统数据库的恢复，了解数据库故障的种类、恢复技术和恢复策略，使学生掌握数据库恢复的方法和数据库的分离与附加

重点:数据库恢复技术和策略、分离与附加

难点:知识点的灵活运用

采用的教学方法:案例演示、知识点讲解、小组讨论、动手实验

参考案例:成绩管理系统数据库

讲授学时:2学时

实践学时:1学时

（十一）第11章 并发控制

主要知识点:

11.1 并发控制概述

11.2 封锁

11.3 活锁和死锁

11.4 并发调度的可串行性

11.5 两段锁协议

11.6 封锁的粒度

教学要求:通过对本章的学习，使学生了解数据库并发控制技术的必要性、活锁和死锁的概念等，掌握并发操作可能产生的不一致的情况、封锁的类型、不同封锁类型的性质和定义、锁的相容矩阵、封锁粒度的概念、多粒度封锁技术、并发调度的可串行性概念、两段锁协议与可串行性的关系、两段锁协议与死锁的关系。

重点:并发操作可能产生的不一致的情况；封锁的类型，不同封锁类型的性质和定义，相关的相容矩阵；并发调度的可串行性概念；两段锁协议，两段锁协议与可串行性的关系、两段锁协议与死锁的关系；封锁粒度的概念、多粒度封锁协议方法，多粒度封锁协议的相容控制矩阵。

难点:两段锁协议与串行性的关系、与死锁的关系；多粒度封锁协议方法，具有意向锁的多粒度封锁方法和封锁过程。

采用的教学方法:案例演示、知识点讲解、小组讨论、动手实验

参考案例:成绩管理系统数据库

讲授学时:2学时

实践学时:1学时

三、课程的预期学习成果

在本门课程结束时，学生应该能够:

1、掌握数据库设计与实现的基本技能；

2、能针对具体的问题，从实际应用出发进行数据库的分析和设计；

3、提高分析问题和解决问题的能力；

4、提高查阅资料的能力；

5、提高综合运用所学知识和技能进行综合实践的能力；

6、提高团队合作的能力。

四、课程要求

（一）出勤与作业

学生应积极参与课堂教学并完成相关的作业、实验。

（二）阅读资料

学生应认真进行课前预习，阅读教材和指定参考书及重要的参考文献。

（三）课堂展示

在实验课，安排各小组进行实验题目的讨论，以及实验效果演示。

（四）课程实践

本课程是理论与实验结合的课程，理论课通过案例的形式重点讲方法、讲知识点的应用；实验课根据课程进度安排专项实验和综合实验。

（五）小考与期末考

安排课堂测验、期末考试。

（六）学术诚信

按中山大学南方学院相关规定执行。

（七）剽窃的定义以及相应的惩罚

剽窃是严重违反学校规章制度的行为。一经发现，将上报相关部门，并受到包括开除学籍在内的严厉处罚。

五、课程资料

（一）教科书-必读

薄 宏 等. 《数据库系统原理与设计》，中山大学出版社， 2015年8月.

（二）教科书-强烈推荐

王珊，萨师煊. 《数据库系统概论（第五版）》. 高等教育出版社，2014年9月.

（三）文章-必读

1、数据库开发—大家论坛:http://club.topsage.com/forum-122-1.html

2、数据库—51CTO技术论坛:http://bbs.51cto.com/index.php?gid=41

3、数据库技术—开发者论坛:https://bbs.aliyun.com/thread/261.html

4、数据库连接池:http://www.cnblogs.com/iliuyuet/p/5645866.html

（四）文章-强烈推荐

数据库连接池的实现及原理:http://blog.sina.com.cn/itjie2011

（五）其他参考资料

费志民主编. 《SQL Server 数据库应用技术》（第2版）.北京理工大学出版社，2014．

六、教学活动以及对于预期学习成果的评估

（一）教学活动

1、个人预习

2、课堂讲授

3、课堂问答

4、习题讲解

5、案例讨论

6、课堂实验

7、课后实践

8、课程设计

9、期末考试

（二）对预期学习成果的考察

七、评估的程序和方法

（一）评分体系

1、出 勤 率: 10%

2、课堂参与: 加分

3、课后作业: 10%

4、课堂实验: 20%

5、课程设计: 18%

6、期末考试: 42%

（二）评分标准及要求

八、教学进度计划表

注:此表一式三份，于开学两周内填好，一份送教务与科研部，一份开课单位留存，一份自留。