《数据库原理》教学大纲

编写人：(王杰)

审核人：(两人以上)

一、本大纲适用专业

本大纲适用于计算机科学与技术本科专业。

二、编写本教学大纲的说明

（一）课程类别与教学任务

《数据库系统原理》是计算机科学与技术专业的一门必修课程。数据库技术是计算机科学中发展最快的领域之一，也是应用最广的技术之一，它已成为计算机信息系统的核心技术和重要基础。

本课程的主要任务是向学生系统地介绍数据库系统的基本原理、DBMS基本体系结构和基本实现技术、数据库应用设计步骤和方法，使学生掌握数据库基本理论及应用设计，了解典型数据库系统的体系结构，培养学生构建数据库应用系统的数据库能力。

（二）本课程的基本要求

1. 了解数据管理技术发展的过程，数据库系统的基本概念。

2. 掌握关系数据模型和数据库管理系统的体系结构；关系模型的关系运算理论；关系数据库SQL语言和使用技术；关系规范化理论和方法；数据库设计基本步骤和方法；事务的基本概念及性质；数据保护技术（包括安全性、并发控制、恢复技术、完整性约束等）。

3. 重点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系统的设计。

（三）本课程的重点和难点

1. 概念模型和E-R模式；数据库系统的三级模式和二级映像的模式结构；数据库的二级映像功能与数据独立性；

2. 关系、关系模式和关系数据库；关系的实体完整性和参照完整性；并、交、差、笛卡尔积、选择、投影、连接和除；

3. 数据库的定义、删除和修改；数据库索引的建立和删除；数据的单表查询、连接查询、嵌套查询、集合查询和SELECT语句的格式和用法；数据的插入、修改和删除；视图的定义、查询和更新；数据控制：权限的授权和收回；

4. 数据库安全性；数据库安全性的控制技术和方法：用户标示与鉴别、存取控制、DAC方法、MAC方法、视图机制；

5. 数据库完整性约束条件：数据库完整性约束的概念和完整性约束原则；数据库的完整性控制技术；

6. 函数依赖、范式、1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF；

7. 数据库设计的基本步骤；需求分析；概念结构设计：概念结构、概念结构设计的方法与步骤、数据抽象与局部视图设计、视图的集成；逻辑结构的设计：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；数据库的物理设计：数据库的物理设计的内容和方法、关系模式存取方法选择；

8. 嵌入式SQL的语句与主语言之间的通讯，游标管理；数据库互连，ODBC工作原理；

9. 关系数据库系统查询优化的一般准则；关系代数等价变换规则；关系代数表达式的优化算法；查询优化的一般步骤；

10. 事务的基本概念和特性；数据库恢复技术；恢复的实现技术：数据转储、登记日志文件；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；

11. 并发控制；封锁；封锁协议；活锁与死锁；并发调度的可串行性；两段锁协议。

（四）本课程与其他相关课程的联系和后续课程

先修课程：《数据结构》

（五）学时、学时分配安排

本课程理论课时为48课时，具体学时安排见教学内容。

（六）本课程的教学方式及其它教学环节的安排

本课程采用通常的课堂教学方式，并注重理论与实践相结合的方法，即以教师的课堂教授为主，同时辅以学生课外实践，培养与提高学生对本学科的兴趣和研究能力。

三、教学基本内容和学时分配

第1章 绪论（3课时）

1．数据库系统概述

2．数据模型

3．数据库系统结构

4．数据库系统的组成

第2章 关系数据库（6课时）

1．关系数据结构及形式化定义

2．关系操作

3．关系的完整性

4．关系代数

5. 关系演算

第3章 关系数据库标准语言SQL（6课时）

1．SQL概述

2．学生－课程数据库

3．数据定义

4．数据查询

5. 数据更新

6. 视图

第4章 数据库安全性（2课时）

1．计算机安全性概述

2．数据库安全性控制

3．视图机制

第5章 数据库完整性（4课时）

1．实体完整性

2．参照完整性

3．用户定义的完整性

4．完整性约束命名子句

5．触发器

第6章 关系数据理论（6课时）

1．问题的提出

2. 规范化

3．数据依赖的公理系统

第7章 数据库设计（6课时）

1. 数据库设计概述

2. 需求分析

3. 概念结构设计

4. 逻辑结构设计

5. 数据库的物理设计

6. 数据库的实施和维护

第8章 数据库编程（3课时）

1．嵌入式SQL

2．存储过程

3．ODBC编程

第9章 关系查询与优化（3课时）

1．关系查询处理和查询优化

2．关系数据库系统的查询优化

3．代数优化

4. 物理优化

第10章 数据库恢复技术（4课时）

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

5. 恢复策略

6. 具有检查点的恢复技术

7. 数据库镜像

第11章 并发控制（5课时）

1．并发控制概述

2．封锁

3．活锁和死锁

4．并发调度的可串行性

5．两段锁协议

6．封锁的粒度

四、教材与教学参考书

教材：

《数据库系统概论》（第四版） 萨师煊 王珊 编著 高等教育出版社

教学参考书：

1．《数据库实用教程》（第二版） 丁宝康 编著 清华大学出版社

2.《SQL Server 2000 入门与提高》（第一版） 周绪 管丽娜

白海波 编著 清华大学出版社

3.《数据库系统概论学习指导与习题解答》王珊 朱青编著 高等教育出版社

《数据库原理》考试大纲

编写人：(王杰)

审核人：(两人以上)

一、考试对象

修完该课程所规定内容的计算机科学与技术专业本科学生。

二、考试目的

本课程的考试目的使学生理解数据库系统的基本概念和基本原理，重点掌握SQL语言的使用、数据库的设计与维护和关系数据库管理系统等知识，为以后的学习和工作打下基础。

三、考试的内容

第1章 绪论

1．数据管理技术的发展三个阶段。

2．教据模型的定义，组成要素，概念数据模型，三种数据模型。

3．三级模式结构和两级影像。

4．数据库系统的主要功能，DBMS的组成。

第2章 关系数据库

1．关系模型的基本术语，关系模式和关系。

2．关系模型的三要素，实体完整性，参照完整性和用户完整性。

3．传统的集合运算，选择、投影和连接等专门的关系运算。

第3章 关系数据库标准语言SQL

1．SQL语言的功能和特点，SQL的体系结构。

2．数据定义。

3．基本查询，条件查询，统计查询，连接查询、子查询，返回多值的子查询。

4．数据插入，数据修改,数据删除。

5. 视图的定义，视图的概念，视图的优点

第4章 数据库安全性

1．数据库安全性的概念及安全性控制的一般方法。

第5章 数据库完整性（4课时）

1．关系完整性规则，完整性约束的分类，完整性约束的控制功能。

第6章 关系数据理论

1．一般关系存在的问题, 规范化的必要性。

2. 函数依赖的定义，部分函数依赖，完全函数依赖，传递函数依赖，码的定义。

3．1NF的定义, 2NF的定义, 3NF的定义, BCNF的定义。

4. 规范化的过程 1NF->2NF->3NF->BCNF

第7章 数据库设计

1. 数据库设计的特征， 数据库设计的方法，数据库设计的步骤

2. 需求分析的方法和数据字典

3. 概念设计的主要步骤， E-R模型设计方法。

4. E-R图向关系模型转换的方法。

第8章 数据库编程

1．嵌入式SQL的基本概念。

2．游标的概念，使用游标的步骤。

第9章 关系查询与优化

1．关系查询处理和查询优化的基本规则。

第10章 数据库恢复技术

1．事务的概念,事务的性质（四要素），事务的状态。

2．事务故障的恢复技术，系统故障的恢复技术，介质故障的恢复技术。

3．数据库恢复原理, 登记日志文件的规则。

第11章 并发控制

1．并发的目的，三种数据不一致性（读“脏数据” ，不可重读，丢失更新）。

2．封锁的概念和两种锁的类型。

3．活锁和死锁

4．两段锁协

5．封锁的粒度

四、考试方法和考试时间

1．考试方法：笔试为主，平时实践考核为辅。

2．考试时间：120分钟。

五、评价标准

学生修完本课程并参加期末考试后，其成绩的评定为：期末考试成绩（60%）+ 平时成绩（40%），其中期末考试成绩按统一的评分标准阅卷评定，平时成绩包括考勤、作业、课堂提问、平时实践等。

六、试卷设计的结构

1．难度比例

试题的难度等级分为简单、中等难度、较难题三个等级，大致比例为40:45:15。

2．题型比例

客观性试题分为选择题、填空题，主观性试题分为简答题、设计题、综合应用题，其中主观性试题约占60%-70%左右。