數(shù)據(jù)庫原理教學(xué)大綱.doc

數(shù)據(jù)庫原理教學(xué)大綱（總學(xué)分：3 總上課時數(shù)：48 上機(jī)時數(shù)：16）東南大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院一、 課程的性質(zhì)與目的數(shù)據(jù)庫原理是繼計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課之后，使學(xué)生掌握信息管理的最新技術(shù)和提高軟件開發(fā)能力的一門計算機(jī)基礎(chǔ)課，是經(jīng)管理類專業(yè)的主干課程管理信息系統(tǒng)的前導(dǎo)課，它是一門結(jié)合典型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)介紹數(shù)據(jù)庫基本原理與方法的理論應(yīng)用學(xué)科。數(shù)據(jù)庫原理基于一定的數(shù)學(xué)知識，如離散數(shù)學(xué)、概率與數(shù)理統(tǒng)計等，還基于計算機(jī)基礎(chǔ)和專業(yè)知識，如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、算法設(shè)計與分析、程序設(shè)計語言、程序設(shè)計方法及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等；數(shù)據(jù)庫應(yīng)用則基于一個具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和宿主語言的綜合使用，以解決工程項目中的實際問題。本課程從實際應(yīng)用出發(fā)，集應(yīng)用與原理于一體，兩部分內(nèi)容互相聯(lián)系，又各有側(cè)重，力求做到理論聯(lián)系實際，用理論來指導(dǎo)實際應(yīng)用。目的是使學(xué)生能夠全面系統(tǒng)地掌握開發(fā)研制各類數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)時所必需的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識，并能結(jié)合本專業(yè)有效地開發(fā)具有實用價值的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。二、課程內(nèi)容的教學(xué)要求1 數(shù)據(jù)庫概論（1）數(shù)據(jù)庫的由來和發(fā)展：了解數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展階段。（2）數(shù)據(jù)描述與數(shù)據(jù)模型：掌握概念設(shè)計、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計中的數(shù)據(jù)描述。（3）數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)：掌握數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)。（4）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：理解數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的概念和組成。（5）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：了解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的全局結(jié)構(gòu)。2 關(guān)系模型和關(guān)系運算理論（1）關(guān)系模型的基本概念：理解關(guān)系模型的基本概念，熟練掌握關(guān)系模型的三類完整性規(guī)則，掌握ER模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則。（2）關(guān)系代數(shù)：掌握關(guān)系代數(shù)的操作，通過關(guān)系代數(shù)應(yīng)用實例，理解元組關(guān)系演算和域關(guān)系演算。（3）關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的優(yōu)化：理解關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的優(yōu)化算法。3 關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言SQL （1）SQL的體系結(jié)構(gòu)：理解SQL數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)。（2）SQL的數(shù)據(jù)定義：SQL的數(shù)據(jù)定義。（3）數(shù)據(jù)查詢：掌握數(shù)據(jù)查詢方法。（4）數(shù)據(jù)更新：掌握數(shù)據(jù)更新方法。（5）視圖的定義和對視圖的操作：理解試圖的定義，掌握對視圖的操作。（6）嵌入式SQL：理解嵌入式SQL，動態(tài)SQL。 4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化設(shè)計（1）關(guān)系模式的設(shè)計問題：掌握關(guān)系模式的冗余和異常問題。（2）函數(shù)依賴：理解函數(shù)依賴的推理規(guī)則。（3）關(guān)系模式的分解特性：熟悉無損分解，保持依賴的分解。（4）關(guān)系模式的范式：掌握范式（1NF，2NF，3NF，BCNF），了解分解成3NF模式集的算法。5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計及ER模型（1）數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述：理解數(shù)據(jù)庫工程與數(shù)據(jù)庫生存期。（2）數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程：掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程。（3）ER模型：掌握ER模型的基本要素。（4）ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換：掌握ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則。（5）ER模型實例分析。（6）ER模型的擴(kuò)充。6 數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)理解存儲介質(zhì)層次、文件組織、文件結(jié)構(gòu)、索引技術(shù)、散列技術(shù)、多鍵訪問技術(shù)。7 系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)（1）事務(wù)：理解事務(wù)的ACID性質(zhì)。（2） 數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)：理解恢復(fù)的基本原則和方法，了解檢查點技術(shù)。（3） 數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制：理解并發(fā)控制、封鎖技術(shù)。（4）數(shù)據(jù)庫的完整性：理解SQL中的完整性約束，了解SQL3中的觸發(fā)器。（5） 數(shù)據(jù)庫的安全性：理解安全性問題、權(quán)限問題，了解SQL中的安全性措施。8 對象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)理解對象聯(lián)系圖、OO的類型系統(tǒng)，熟悉ORDB定義語言和查詢語言，ODMG1.0標(biāo)準(zhǔn)的定義語言和操縱語言，ODMG2.0標(biāo)準(zhǔn)的定義語言和查詢語言，使用UML類圖來概念對象建模。9 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（1） 集中計算與分布計算：掌握集中、分布計算概念。（2） 客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)：掌握客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)概念，了解C/S結(jié)構(gòu)的演變。（3） 分布式數(shù)據(jù)存儲：理解分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念，理解分布式數(shù)據(jù)存儲。（4） 分布式數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)：了解分布式數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)。（5） 分布式查詢處理：了解分布式查詢處理。10 DB的進(jìn)一步發(fā)展（1）中間件技術(shù)：了解中間件、ODBC結(jié)構(gòu)和接口，了解Java和JDBC技術(shù)。（2）數(shù)據(jù)庫與WWW：了解數(shù)據(jù)庫與WWW之間的結(jié)合，了解公共網(wǎng)關(guān)接口（CGI）、ASP技術(shù)、JSP技術(shù)、PHP技術(shù)。（3）XML技術(shù)：了解常用的XML查詢語言：XQuery，了解基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的XML處理。三、上機(jī)實習(xí)要求實驗內(nèi)容：MS SQL2K 的集成環(huán)境的基本操作，數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具PowerBuilder 8.0的簡單應(yīng)用；數(shù)據(jù)庫有關(guān)的表、庫、查詢和視圖的操作；程序設(shè)計有關(guān)的函數(shù)、表單、控件、報表、菜單和工具欄的設(shè)計方法；構(gòu)造應(yīng)用系統(tǒng)的方法和步驟。基本要求：設(shè)計和構(gòu)建一個小型的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。實驗一：在PowerBuilder 8.0系統(tǒng)中實踐下列操作：建立DB，建立表，輸入數(shù)據(jù)；建立應(yīng)用、數(shù)據(jù)窗口、窗口，編寫腳本；建立菜單；運行應(yīng)用程序。（4學(xué)時）實驗二：SQL Server的使用：進(jìn)入系統(tǒng)，建庫建表，使用SQL語句。（4學(xué)時）實驗三：使用數(shù)據(jù)庫設(shè)計的原則，面對現(xiàn)實問題（超市管理，倉庫管理等）設(shè)計ER模型和關(guān)系數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。（4學(xué)時）實驗四：實驗三的設(shè)計結(jié)果在MSSQL2K中的實現(xiàn) （4學(xué)時）四、能力培養(yǎng)的要求1分析、歸納和設(shè)計能力的培養(yǎng)：深刻理解基本概念和方法，學(xué)會數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的分析方法，歸納各種概念，權(quán)衡各方因素, 設(shè)計合理系統(tǒng)。2開發(fā)、調(diào)試能力的培養(yǎng)：能夠動手開發(fā)成功的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。3自學(xué)能力的培養(yǎng)：數(shù)據(jù)據(jù)庫軟件很多，發(fā)展快，絕大多數(shù)要求學(xué)生在實驗或課余自學(xué)掌握，課堂重在講方法和個案剖析。4系統(tǒng)集成能力的培養(yǎng)：數(shù)據(jù)庫與其他部分，數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫之間，異構(gòu)環(huán)境和系統(tǒng)之間，如達(dá)到全局優(yōu)化, 要能把握較復(fù)雜較系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。5研究創(chuàng)新能力的培養(yǎng)：數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展快，新內(nèi)容層出不窮，注意學(xué)習(xí)類比，觀察提煉，提出新問題，新概念，新方法。 五、建議學(xué)時分配課 程 內(nèi) 容講 課習(xí)題課或課堂討論實 驗上 機(jī)數(shù)據(jù)庫概論5數(shù)據(jù)庫的由來和發(fā)展1數(shù)據(jù)描述與數(shù)據(jù)模型1數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)1數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1關(guān)系模型和關(guān)系運算理論8關(guān)系模型的基本概念2關(guān)系代數(shù)4關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的優(yōu)化2關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言SQL 624SQL的體系結(jié)構(gòu)1SQL的數(shù)據(jù)定義1數(shù)據(jù)查詢1數(shù)據(jù)更新1視圖的定義和對視圖的操作1嵌入式SQL1關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化設(shè)計 624關(guān)系模式的設(shè)計問題1函數(shù)依賴1關(guān)系模式的分解特性2關(guān)系模式的范式2數(shù)據(jù)庫設(shè)計及ER模型 924數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述1數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程1ER模型2ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換2ER模型實例分析2ER模型的擴(kuò)充1數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)自學(xué)系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)64事務(wù)1數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)2數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制1數(shù)據(jù)庫的完整性1數(shù)據(jù)庫的安全性1對象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 自學(xué)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)5集中計算與分布計算1客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)1分布式數(shù)據(jù)存儲1分布式數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)1分布式查詢處理1DB的進(jìn)一步發(fā)展3中間件技術(shù)1數(shù)據(jù)庫與WWW1XML技術(shù)1六、考核方式總評成績=平時作業(yè)+自學(xué)札記+上機(jī)實驗+期末成績平時作業(yè)