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《数据库原理与设计》课程教学大纲课程英文名称：DatabasePrinciplesandDesign课程代码：131300118a课程性质：学科基础课适用专业：测绘工程总学时数：40其中：讲课学时：30实验学时：10总学分数：2.5编写人：陈智审核人：黄磊一、课程简介（一）课程性质及其在课程体系中的地位数据库系统原理是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支，它为测绘工程专业利用计算机技术进行数据设计和管理的基本理论、基本方法提供理论支持和实践指导，是测绘工程专业一门专业基础课。（二）课程教学目标本课程主要介绍数据库的基本理论、应用和设计方法。本课程的任务是通过各个教学环节，运用各种教学手段和方法，使学生在掌握数据模型、关系代数、关系数据理论、数据库管理系统、数据库语言及数据库设计理论等基本理论知识的基础上，具有开发和设计数据库的能力，为扩展学科知识奠定基础。（三）课程教学的总体要求1．掌握关系模型的关系运算理论，关系数据库SQL语言的全貌和使用技术。2．了解和掌握关系数据库的规范化理论以及数据库设计的全过程，能进行数据库结构的设计和简单应用程序的设计。3．了解和掌握数据库管理技术发展的过程，数据库系统的基本概念、体系结构和全局结构。4．掌握数据库系统的保护措施。5．了解分布式数据库及具有对象特征的数据库的基本概念。6，了解数据库技术的新发展和新应用。（四）课程基本内容概述本课程全面系统地介绍数据库系统的理论、技术和方法，注重科学性、完备性、实用性和可用性。主要讨论数据库基础、数据库系统、数据库设计、数据库应用和数据库新技术等内容，主要包括：数据库的基本概念、数据模型、关系数据库、关系数据库系统、关系数据库标准语言SQL、数据库完整性、数据库安全、事务管理、并发控制、数据库恢复、关系数据理论、数据库设计等。（五）先修课程及后续课程1．先修课程：C语言程序设计、数据结构2．后续课程：二、课程教学总体安排（一）学时分配建议表学时分配建议表课程内容各教学环节的学时分配讲课习题课实验设计第1章绪论2第2章关系数据库基础62第3章关系数据库标准语言SQL84第4章数据库安全性与完整性4第5章关系数据库设计42第6章数据库备份与并发控制42总复习2总计（学时）3010（二）推荐教材及参考书目1．教材王珊、萨师煊，数据库系统概论（第四版），高等教育出版社，2006.52．参考书目[1]克罗克(DavidM.Kroenke)等，数据库原理(第5版)，清华大学出版社，2011.11[2]西尔伯沙茨(Silberschatz.A.)，数据库系统概念(第6版)，机械工业出版社，2012.3[3]陈志泊，数据库原理及应用教程(第2版)，人民邮电出版社，2013.2[4]罗摩克里希纳(RaghuRamakrishnan)等，数据库管理系统原理与设计(第3版)，清华大学出版社，2004.3[5]杨传辉，大规模分布式存储系统:原理解析与架构实战，机械工业出版社，2013.9[6]鲁艳霞等，数据库原理与应用实训教程(SQLServer版)，清华大学出版社，2013.5（三）课程考核方式1．考核方式：闭卷、笔试2．成绩构成期评成绩=期末统考（70%）+课内（10%）+课外（10%）+实验（10%）三、课程教学内容及基本要求第1章绪论（2学时）1、教学目标了解数据库的基本概念和发展现状，掌握数据模型的要素及概念。2、教学重点与难点（1）教学重点数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念；概念模型、逻辑模型、物理模型的组成；数据库系统的三级模式结构和两级映像。（2）教学难点各种模型的定义及适用范围；ER图的使用。3、教学方法与手段：课堂讲授，多媒体4、教学主要内容数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念；数据库技术的产生与发展；概念模型、逻辑模型、物理模型的组成；关系模型、层次模型、网状模型的特点；数据库系统的三级模式结构和两级映像。5、教学要求（1）了解数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念（2）了解数据库技术的产生与发展（3）了解概念模型、逻辑模型、物理模型的组成（4）了解关系模型、层次模型、网状模型的特点（5）掌握数据库系统的三级模式结构和两级映像。（6）掌握ER图的使用。6、课后思考与练习课后辨析本章术语，有意识地记忆相关定义。第2章关系数据库基础（6学时）1、教学目标掌握关系数据结构及其形式化定义；掌握关系代数。2、教学重点与难点（1）教学重点关系数据结构的形式化定义；基本的关系操作；关系的三类完整性约束；关系代数。（2）教学难点应用关系代数表示关系运算。3、教学方法与手段：课堂讲授，多媒体4、教学主要内容（1）关系数据结构的形式化定义：关系、关系模式、关系数据库的概念；域、笛卡儿积、关系、元组的定义；关系数据结构的形式化表示。（2）基本的关系操作：关系的选择、投影、并、差、笛卡尔积操作（3）关系的三类完整性约束：实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性（4）关系代数。传统集合运算、专门的关系运算5、教学要求（1）了解关系、关系模式、关系数据库的概念（2）掌握关系数据结构的形式化定义（3）掌握基本的关系操作（4）重点掌握关系的三类完整性约束（5）重点掌握关系代数6、课后思考与练习使用关系代数描述关系的选择、投影、并、差、笛卡尔积等操作。第3章关系数据库标准语言SQL（8学时）1、教学目标学习掌握基本的SQL语句。2、教学重点与难点（1）教学重点SQL的特点及基本概念；数据定义语句；数据查询语句；数据更新语句、视图（2）教学难点使用SQL语句实现复杂的连接查询和嵌套查询。3、教学方法与手段：课堂讲授，多媒体4、教学主要内容（1）SQL的特点及基本概念（2）数据定义：创建、删除模式；创建、删除、修改基本表；创建、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、删除数据（5）视图：创建和使用视图；更新视图5、教学要求（1）了解SQL的特点及基本概念（2）掌握数据定义语句、数据查询语句、数据更新语句的基本使用（3）重点掌握复杂的连接查询和嵌套查询（4）了解视图的作用6、课后思考与练习练习并掌握主要SQL语句的使用。第4章数据库安全性与完整性（4学时）1、教学目标理解并掌握数据库安全性与完整性的概念及实现。2、教学重点与难点（1）教学重点数据库安全性的概念；数据库安全性控制；数据库完整性概念；数据库完整性实现。（2）教学难点使用用户、角色、权限灵活控制数据库安全性。3、教学方法与手段：课堂讲授，多媒体4、教学主要内容（1）数据库安全性：计算机系统的三类安全性问题；用户标识与鉴别；授权与角色；自主存取控制与强制存取控制标准。（2）数据库完整性：实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性；触发器的使用。5、教学要求（1）了解计算机系统的三类安全性问题（2）掌握用户、权限、角色的安全性控制策略（3）了解自主存取控制与强制存取控制标准（4）掌握实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性的实现（5）了解触发器的使用6、课后思考与练习熟悉并使用相关SQL语句实现数据库的安全性和完整性管理。第5章关系数据库设计（4学时）1、教学目标掌握关系数据库理论，熟悉数据库设计与应用开发的过程。2、教学重点与难点（1）教学重点关系数据库理论的基本概念；码、范式、函数依赖的定义；1NF、2NF、3NF、BCNF的界定；数据库设计的步骤。（2）教学难点1NF、2NF、3NF、BCNF在实际数据库设计中的使用。3、教学方法与手段：课堂讲授，多媒体4、教学主要内容（1）关系数据库理论：关系数据库理论的基本概念；关系数据库理论解决的问题；码、范式、函数依赖的定义；1NF、2NF、3NF、BCNF的界定。（2）数据库设计的步骤：需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施和维护。5、教学要求（1）了解关系数据库理论的基本概念（2）掌握码、范式、函数依赖的定义（3）重点掌握1NF、2NF、3NF、BCNF在实际数据库设计中的使用（4）掌握数据库设计的步骤6、课后思考与练习课程大作业《数据库设计与应用开发》第6章数据库备份与并发控制（4学时）1、教学目标掌握数据库备份与恢复策略；了解并发控制的加锁机制。2、教学重点与难点（1）教学重点数据库故障的分类；数据库备份与恢复的概念；数据库备份与恢复策略；并发控制的概念；并发控制的加锁机制；活锁和死锁的区别与死锁的避免方案。（2）教学难点：无3、教学方法与手段：课堂讲授，多媒体4、教学主要内容（1）数据库备份与恢复：数据库故障的分类；数据库备份与恢复的概念；数据库备份与恢复策略；主要的数据库恢复技术。（2）并发控制：并发控制的概念；并发控制的加锁机制；活锁和死锁的区别与死锁的避免方案。5、教学要求（1）了解数据库故障的分类（2）了解数据库备份与恢复的概念（3）掌握数据库备份与恢复策略（4）了解并发控制的概念（5）掌握并发控制的加锁机制（6）掌握活锁和死锁的区别与死锁的避免方案。6、课后思考与练习练习数据库备份与恢复在数据库管理系统中的具体实现。四、实验要求（一）实验的目的与要求通过上机实践，加深对理论部分有关概念的理解，特别是了解DBMS和SQL的概貌；通过使用具体的DBMS，了解一种实际的数据库管理系统，并熟练掌握SQL的数据定义、数据操纵、完整性控制、视图等功能的使用；掌握数据库应用系统设计的基本思想和基本步骤，提高解决实际问题的能力，为实际开发数据库应用程序打下良好的基础。（二）实验项目名称、学时分配表实验学时分配表（三）考核方式根据实验操作结果、实验报告和实验考勤等方面，给出每次实验的成绩，每次实验成绩分优、良、中、及格和不及格五等。实验成绩计入该课程的总成绩中，实验成绩占总成绩的10%。序号实验项目名称实验学时每组人数必做或选做实验类型1SQLServer的安装和使用21选做验证性2创建和管理数据库21必做验证性3Transact-SQL语言——数据查询21必做验证性4Transact-SQL语言——数据定义与数据更新21选做验证性5数据库安全与保护—用户管理和权限管理21选做验证性6数据库安全与保护——数据完整性21选做验证性7数据库安全与保护—数据库的一致性和并发性,备份与恢复21选做验证性8存储过程和触发器21选做验证性9数据库应用系统的设计（1）31选做综合性10数据库应用系统的设计（2）31选做综合性11基于ADO的数据库访问21选做综合性12采用PowerDesigner进行数据建模41选做设计性