数据库原理及应用 教学大纲（32+32）.docx

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1、数据库原理及应用本科课程大纲一、课程信息课程名称：数据库原理及应用课程代码：ZB0240114课程类别：专业发展课程/必修适用专业：数据科学与大数据技术课程学时：（32+32）学时课程学分：（2+2）学分先修课程：Java程序设计、离散数学附属实验说明：见实验课程大纲选用教材：肖海蓉，任民宏.数据库原理及应用W.北京：清华大学出版社.2023.主要参考书目：1魏宏昌，王志娟.数据库技术及SQ1SerVer2019案例教程.北京：清华大学出版社，2023.2申时凯.数据库原理与技术.清华大学出版社，2017.3邓立国.数据库原理与应用.清华大学出版社，2017.4DavidM.Kroenke.数

2、据库原理（第7版）.清华大学出版社，2015.5陶红才.数据库原理及设计.清华大学出版社，2017.二、课程地位与作用本课程主要面向数学与信息科学学院的数据科学与大数据技术专业全体学生。是此专业的专业应用能力培养必修课程之一，它主要介绍了数据管理的相关理论和技术，数据库管理系统具有数据结构化、最低冗余度、较高的程序与数据独立性、易于扩充、易于编制应用程序等优点，一般的计算机信息系统都是建立在此基础之上。本课程系统的讲述了数据库的基本原理，主要分为二大部分。第一部分为设计篇，主要介绍数据库原理概述、数据模型和关系模型在数据库中的体现、关系理论原理及其表达、ER模型和数据库设计、范式分析、SQ1语

3、言及其在系统的应用、视图、存储过程、触发器等。第二部分为实现部分，主要介绍数据库的存储原理、索引和查询、事务处理等。通过本课程的教学，应使学生能基本掌握数据库的基本理论和设计数据库的基本方法，特别是ER分析技术和范式分析等数据分析技术。同时，在数据库研究和应用领域内，提高分析问题和解决问题的能力，掌握SQ1语言在具体数据库管理系统中的应用，为后续课程的学习和将来在实际工作中的应用打下扎实的理论和技术基础。对于数据科学与大数据技术专业学生而言，学习数据库原理这门课程时，应该把主要精力放在基本和和应用联系较为紧密的内容上，如数据库原理在数据库管理系统中的具体体现和常见的数据库使用方法等。待学生能够

4、从整体上能把握这门课程的相关知识后，再在相关理论知识上进行必要的深入。本课程的教学主要通过SQ1Server2019数据库系统来演示和讲解。三、课程目标（-）目标设置通过本课程的学习，使学生达到以下目标：1、学会数据库管理工具SQ1Server2019,使学生具有能够存储、分析和管理数据的能力，包括数据库原理概述、数据模型和关系模型在数据库中的体现、关系理论原理及其表达、ER模型和数据库设计、范式分析、SQ1语言及其在系统的应用、视图、存储过程、触发器等。11工程知识】2、使学生在数据库研究和应用领域内，提高分析问题和解决问题的能力，掌握SQ1语言在具体数据库管理系统中的应用。12问题分析3.

5、学会根据现实生活中的具体应用问题，结合实际业务需求和场景，选择合适的数据库存储、分析和管理数据；包括需求分析、概要设计、详细设计、编程实现、测试维护等实践能力。13设计解决方案】（二）课程目标与毕业要求的关系1、课程目标与毕业要求的对应关系课程目标支撑的毕业要求支撑的毕业要求指标点课程目标11工程知识】1.2能够应用工程原理和知识,分析并解决工程问题课程目标2【2问题分析】2.1拥有计算思维能力，能够运用抽象思维进行软件系统的理论建模课程目标313设计解决方案】3.2具备在他人指导下进行软件系统设计和开发能力2、课程目标与毕业要求的矩阵关系图名称工程知识问题分析设计解决方案使用现代工具1.11

6、.22.12.23.13.23.33.45.15.2数据库原理及应用HMM数据库原理及应用HMM课程目标1H课程目标2M课程目标3M四、课程教学内容与重难点序号课程内容框架教学要求教学重点教学难点课程思政1数据库原理概述通过本章的教学，使学生学握数据管理的不同发展阶段，理解数据库系统的基本特点，掌握数据库管理系统的原理及其基本组成，并了解数据库系统的概念和未来的发展形式。数据库系统的特点；数据库管理系统的原理、功能与基本组成；常见的数据库管理系统数据库管理系统的原理、功能与基本组成通过对数据库原理及应用的特点、优势和不足的学习，帮助学生用联系的方法看待世界，形成简单与统一的辩证唯物主义基本观点

7、O2数据模型通过本章的教学，使学生理解三种基本的数据模型，包含层次模型、网状模型和关系模型。由于关系数据模型是目前使用最广泛的数据模型，所以本章的重点内容是关系数据模型。要求学生掌握关系数据库的基本概念，包括关系模型的数据结构、关系的完整性以及关系操作等，理解关系代数的常见运算规则关系模型的概念、关系的完整性、SQ1Server中完整性约束的实现关系代数的集合和关系运算通过对各种数据模型的学习，帮助学生养成观察细致入微、孜孜不倦的科学探索精神。3ER模型本章主要讨论了数据概念模型的设计方法和步骤，列举了很多实例。通过本章的教学，使学生能够掌握结合用户需求进行ER分析和建立关系模型的方法。学完这

8、一章，要求学生可以根据实际的信息系统案例进行数概念模型、ER图、ER模型向关系模型转换ER建模软件使用通过对ER模型的学习，掌握实体、联系和约束之间的关系，让学生学会将现实问题像计算机世界转换的方法。据结构设计4范式分析通过本章的教学，使学生学握在函数依赖和多值依赖的范畴内进行关系模型规范化的分析方法，要求学生掌握INF、2NF、3NF和BCNF的概念，了解4NF的概念，理解这些范式之间的关系平凡函数依赖、完全函数依赖和传递函数依赖的基本概念、INF、2NF和3NF的概念和实现方法INF、2NF和3NF的概念和实现方法通过范式的学习，将数学理论知识同计算机知识联系起来，对数据的存储和管理有更加

9、清晰的认识。培养学生的创新能力。5SQ1语言通过本章的教学，使学生能够结合具体的数据库管理系统，掌握SQ1语言的基本使用方法，包括数据查询语句、数据操纵语句、数据定义语句和数据控制语句数据查询语句投影、选择、排序和连接的使用方法；数据操纵语句插入、删除和更新语句的使用方法；数据定义语句的使用方法空值、聚合运算、子查询的使用方法；数据控制语句授权和撤权语句的使用学习数据库管理系统SQ1Server,把建立的数据模型、逻辑模型转换为物理模型，并用数据库管理系统进行编程实现。培养学生实践能力。6常见数据库对象的使用通过本章的教学，使学生掌握常见数据库对象的使用方法，如视图、存储过程和触发器等，理解在

10、具体数据库管理系统中扩展SQ1语句的使用方法视图的概念、操作方法及视图的更新；存储过程概念、常用操纵方法和参数的使用方法；触发器的概念和种类及各种触发器的使用方法存储过程参数的使用方法；各种触发器的使用方法进一步深入学习数据库管理系统SQ1Server,用数据库管理系统进行编程实现。培养学生实践能力。7数据库的存储原理通过本章的教学，使学生掌握数据存储原理和数据元素的表示方法，前者包含有效利用外存储器、改善外存储器的访问时间、外存储器故障、从外存储器故障中恢复等内容，后者包含数据库中字段、记录和文件的保存方法等内容。要求学生理解数据库存储形式对访问性能、数据可恢复性的作用关系冗余独立磁盘阵列(

11、RAID)的基本概念有效利用外存储器的常见算法进一步深入学习数据库管理系统SQ1Server,用数据库管理系统进行编程实现。培养学生实践能力。8索引和查询通过本章的教学，使学生学握利用索引加快数据资源访问的主要原理和方法，同索引的基本原理和常见类型索引在查询系统中的应用进一步深入学习数据库管理系统SQ1Server,用数据库管时由于索引在现代信息检索系统中有着广泛的应用，所以需要结合具体的信息检索系统来谈它们使用索引的常见方法。学习这一章，应重点掌握关系数据库系统中的索引技术理系统进行编程实现。培养学生实践能力。9事务处理事务处理隶属于数据恢复的范畴，主要是为了实现数据的完整性目标，处理的问题

12、主要是不严重但易产生数据不一致和数据丢失的故障，一般是利用日志来实现的。通过本章的教学，使学生掌握数据库管理系统中事务处理的基本原理和常见方法事务处理的基本概念和特性；事务处理的一般实现方法事务的常见类型和编程进一步深入学习数据库管理系统SQ1Server,用数据库管理系统进行编程实现。培养学生实践能力。五、课程教学内容、教学方式、学时分配及对课程目标的支撑情况序号课程内容框架教学内容教学方式学时支撑课程目标1数据库原理概述1、数据管理的三个发展阶段。2、数据库系统的特点。3、数据库管理系统的原理、功能与基本组成。4、常见的数据库管理系统讲授为主课堂讨论2课程目标1课程目标22数据模型1、数据

13、模型的基本概念和种类。2、基于传统数据模型的数据库管理系统特点O3、关系的特点、性质和基本原则。4、关系代数的集合和关系运算。5、关系的完整性。6、SQ1Server中完整性约束的实现讲授为主课堂讨论6课程目标1课程目标2实验1：SQ1Server2019建立数据库上机实验4课程目标1课程目标2课程目标33ER模型1 .概念模型的概念和表示方法。2 .数据结构设计的一般方法和步骤。3 .ER图的常见组成部分及ER分析方法的基本步骤。4 .ER模型向关系模型的转换方法。5 .ER建模软件的使用。6 .实例分析。讲授为主课堂讨论4课程目标1课程目标2实验2：数据库概念设计上机实验4课程目标1课程目

14、标2课程目标34范式分1、数据依赖的概念和类型。讲授为主6课程目标1析2、函数依赖的概念。3、平凡函数依赖、完全函数依赖和传递函数依赖的基本概念。4、范式的概念和种类。5、INF、2NF和3NF的概念和实现方法。阅读法课程目标2实验2：数据库概念设计上机实验4课程目标1课程目标2课程目标35SQ1语言1 .SQ1语言的特点和种类。2 .数据查询语句投影、选择、排序和连接的使用方法。3 .空值、聚合运算、子查询的使用方法。4 .数据操纵语句插入、删除和更新语句的使用方法。5 .数据定义语句的使用方法。6 .数据控制语句授权和撤权语句的使用。讲授为主课堂讨论4课程目标1课程目标2实验3：SQ1语句的使用上机实验8课程目标1课程目标2课程目标36常见数据库对象的使用1 .视图的概念、操作方法及视图的更新。2 .存储过程概念、常用操纵方法和参数的使用方法。3 .触发器的概念和种类及各种触发器的使用方法。4 .常见的扩展SQ1语言讲授为主课堂讨论2课程目标1课程目标27数据库的存储原理1 .数据存储器简介。2 .数据恢复。3 .数据元素的表示。讲授为主课堂讨论4课程目标1课程目标28