《数据库系统概论》教学大纲

适用专业:信息与计算科学专业

课程类别:专业核心课程 课程编号: 0601008120

课内学时:48(含16个实验学时) 开课学期:4

一、教学大纲说明

（一）课程性质与目的

本课程是信息与计算科学专业学生都必须学习的专业核心课程。本课程的设置目的是为了使学生系统地掌握数据库的基本原理、方法和应用技术，能应用现有的数据库管理系统和软件开发工具，掌握数据库结构的设计和数据库应用系统的开发方法。了解数据库技术的最新发展和一些相关的研究领域、研究方法，为从事数据库系统的开发和数据库理论的研究等提供坚实的理论基础。

（二）课程的基本要求

本课程的教学与学习要侧重于准确理解和掌握数据库技术的基本概念和基本理论；能熟练运用关系数据库标准语言SQL进行数据定义、数据操纵和数据控制；能综合运用数据库技术进行数据库系统的设计，提高学生的自学与更新本专业知识的能力。

二、课程内容及学时分配

第一章 数据库系统引论

1．数据库系统概论

数据库系统基本概念、数据管理技术的产生和发展、数据库系统的特点。

2．数据模型

数据模型的组成要素、概念模型、层次模型简介、网状模型简介、关系模型简介。

3．数据库系统结构

数据库系统模式的概念、数据库系统的三级模式结构、数据库的二级映象功能和数据独立性。

4．数据库系统的组成

5．数据库管理系统 *

6．数据库应用系统的开发 *

基本要求:了解数据管理技术的发展、数据库系统的特点、数据库技术的研究领域，理解层次模型、网状模型、关系模型，掌握数据库系统的三级模式结构和二级映象功能，熟悉E-R图的方法并学会应用。

重 点:准确理解层次模型、网状模型、关系模型、数据库系统的三级模式结构和二级映象功能，掌握E-R图的方法和运用。

难 点:需要掌握数据库领域大量的基本概念。准确理解数据模型和数据库系统的体系结构。

第二章 关系数据库

1．关系模型概述

2．关系数据结构及形式化定义

关系基本概念、关系模式、关系数据库。

3．关系的完整性

4．关系代数

传统的集合运算、专门的关系运算

基本要求:掌握选择、投影、连接和除关系运算，准确理解和掌握关系模式、关系数据结构、关系完整性等基本概念和内容。

重 点:掌握关系模式、关系数据结构、关系完整性；选择、投影、连接和除关系运算。

难 点:选择、投影、连接和除关系运算。

第三章 关系数据库标准语言SQL

1．SQL概述

SQL的特点、SQL语言的基本概念。

2．数据定义

定义、删除和修改基本表；建立和删除索引。

3．数据查询

单表查询、连接查询、嵌套查询、集合查询。

4．数据更新

插入数据、修改数据

5．视图

定义视图、查询视图、更新视图

基本要求:熟练掌握和运用SQL语言进行数据定义、数据操作和数据控制。

重 点:熟练掌握和运用SQL语言，特别是SQL语言的查询功能。

难 点:SQL语言的连接查询、嵌套查询和集合查询。

第四章 数据库安全性

1．计算机安全性概述

计算机系统的三类安全性问题、安全标准简介。

2．数据库安全性控制

用户标识与鉴定、存取控制、自主存取控制方法、授权与回收、数据库角色、强制存取控制

3．视图机制

4．审计

5．数据加密。

6．统计数据库安全性

基本要求:掌握数据库安全性控制机制，统计数据库安全性控制。

重 点:掌握数据库安全性控制机制。使用SQL中的GRANT 语句和 REVOKE 语句来实现数据库的实现自主存取控制功能。

难 点:强制存取控制，统计数据库安全性控制。

第五章 数据库完整性

1．实体完整性

实体完整性定义、实体完整性检查和违约处理

2．参照完整性

参照完整性定义、参照完整性检查和违约处理

3．用户定义的完整性

属性上的约束条件的定义、属性上的约束条件检查和违约处理、元组上的约束条件的定义、元组上的约束条件检查和违约处理

4．完整性约束命名子句

5．域中的完整性限制 *

6．触发器

定义触发器、激活触发器、删除触发器

基本要求:掌握什么是数据库的完整性，掌握用SQL语言定义关系模式的完整性约束条件。

重 点:掌握DBMS完整性控制机制: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。熟练掌握用SQL语言定义关系模式的完整性约束条件。

难 点:数据完整性的实现策略。

第六章 关系数据理论

1．问题的提出

2．规范化

函数依赖、码、范式、2NF、3NF、BCNF、多值依赖、4NF

基本要求:掌握规范化理论和关系数据库模式规范化设计方法。

重 点:规范化理论和关系数据库模式规范化设计方法。

难 点:关系数据库规范化方法的运用。

第七章 数据库设计

1．数据库设计概述

数据库设计的特点、方法、基本步骤和数据库设计中的各级模式。

2．需求分析

需求分析的任务、需求分析的方法、数据字典。

3．概念结构设计

概念结构、概念结构设计的方法和步骤、数据抽象和局部视图设计、视图的集成。

4．逻辑结构设计

E-R图向关系模型的转换、数据模型的优化、设计用户子模式。

5．数据库的物理设计

数据库物理设计的内容和方法、关系模式存取方法选择、确定数据库的存储结构、评价物理结构

6．数据库的实施和维护

数据的载入和应用程序的调试、数据库的试运行、数据库的运行和维护。

基本要求:熟练掌握数据库设计的方法和基本步骤，并学会运用。

重 点:数据库设计的方法和基本步骤，特别是概念结构设计和逻辑结构设计。

难 点:数据库设计方法的运用。

第八章 数据库编程

1. 存储过程

2. ODBC编程

基本要求:了解数据库编程的几种方式。

第九章 查询优化

第十章 数据库恢复技术

1．事务的基本概念

2．数据库恢复概述

3．故障的种类

4．恢复的实现技术

数据转储、登记日志文件。

5．恢复策略

事务故障的恢复、系统故障的恢复、介质故障的恢复。

基本要求:准确理解事务的基本概念和性质及恢复的实现技术，掌握针对各种故障的恢复策略和具有检查点的恢复技术。

重 点:掌握事务的基本概念和事务的ACID特性；不同故障的恢复技术的区别。

难 点:具有检查点的恢复技术。

第十一章 并发控制

1．并发控制概述

2．封锁和封锁协议

封锁类型、三级封锁协议

3．死锁和活锁

活锁、死锁

基本要求:准确理解数据不一致性的原因、活锁和死锁的产生原因和预防，掌握三级封锁协议、两段锁协议、并发事务正确性准则、不同封锁类型的相容准则。

重 点:死锁的原因和预防；三级封锁协议；两段锁协议；并发控制的可串行性；不同封锁类型的相容准则。

难 点:并发控制的可串行性；不同封锁类型的相容准则。

三、教材及参考书

1．王珊，萨师煊．数据库系统概论（第5版）．高等教育出版社，2012

2．施伯乐，丁宝康．数据库系统教程（第二版）．高等教育出版社，2003

3．丁宝康，董健全．数据库实用教程(第二版,配有习题解答)．清华大学出版社，2004

4．王珊，陈红．数据库系统原理教程．清华大学出版社，2000

5．金林樵．Mysql程序设计实训教程．科学出版社，2003