數據庫原理教學大綱（總學分：3 總上課時數：48 上機時數：16）東南大學經濟管理學院一、 課程的性質與目的數據庫原理是繼計算機應用基礎課之后，使學生掌握信息管理的最新技術和提高軟件開發能力的一門計算機基礎課，是經管理類專業的主干課程管理信息系統的前導課，它是一門結合典型的數據庫管理系統介紹數據庫基本原理與方法的理論應用學科。數據庫原理基于一定的數學知識，如離散數學、概率與數理統計等，還基于計算機基礎和專業知識，如數據結構、操作系統、算法設計與分析、程序設計語言、程序設計方法及計算機網絡等；數據庫應用則基于一個具體的數據庫管理系統和宿主語言的綜合使用，以解決工程項目中的實際問題。本課程從實際應用出發，集應用與原理于一體，兩部分內容互相聯系，又各有側重，力求做到理論聯系實際，用理論來指導實際應用。目的是使學生能夠全面系統地掌握開發研制各類數據庫應用系統時所必需的數據庫基礎知識，并能結合本專業有效地開發具有實用價值的數據庫應用系統。二、課程內容的教學要求1 數據庫概論（1）數據庫的由來和發展：了解數據管理技術的發展階段。（2）數據描述與數據模型：掌握概念設計、邏輯設計、物理設計中的數據描述。（3）數據庫的體系結構：掌握數據庫的體系結構。（4）數據庫管理系統：理解數據庫管理系統的概念和組成。（5）數據庫系統：了解數據庫系統的全局結構。2 關系模型和關系運算理論（1）關系模型的基本概念：理解關系模型的基本概念，熟練掌握關系模型的三類完整性規則，掌握ER模型向關系模型的轉換規則。（2）關系代數：掌握關系代數的操作，通過關系代數應用實例，理解元組關系演算和域關系演算。（3）關系代數表達式的優化：理解關系代數表達式的優化算法。3 關系數據庫語言SQL （1）SQL的體系結構：理解SQL數據庫的體系結構。（2）SQL的數據定義：SQL的數據定義。（3）數據查詢：掌握數據查詢方法。（4）數據更新：掌握數據更新方法。（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SQL。 4 關系數據庫的規范化設計（1）關系模式的設計問題：掌握關系模式的冗余和異常問題。（2）函數依賴：理解函數依賴的推理規則。（3）關系模式的分解特性：熟悉無損分解，保持依賴的分解。（4）關系模式的范式：掌握范式（1NF，2NF，3NF，BCNF），了解分解成3NF模式集的算法。5 數據庫設計及ER模型（1）數據庫設計概述：理解數據庫工程與數據庫生存期。（2）數據庫設計的全過程：掌握數據庫設計的全過程。（3）ER模型：掌握ER模型的基本要素。（4）ER模型到關系模型的轉換：掌握ER模型到關系模型的轉換規則。（5）ER模型實例分析。（6）ER模型的擴充。6 數據庫的存儲結構理解存儲介質層次、文件組織、文件結構、索引技術、散列技術、多鍵訪問技術。7 系統實現技術（1）事務：理解事務的ACID性質。（2） 數據庫的恢復：理解恢復的基本原則和方法，了解檢查點技術。（3） 數據庫的并發控制：理解并發控制、封鎖技術。（4）數據庫的完整性：理解SQL中的完整性約束，了解SQL3中的觸發器。（5） 數據庫的安全性：理解安全性問題、權限問題，了解SQL中的安全性措施。8 對象數據庫系統理解對象聯系圖、OO的類型系統，熟悉ORDB定義語言和查詢語言，ODMG1.0標準的定義語言和操縱語言，ODMG2.0標準的定義語言和查詢語言，使用UML類圖來概念對象建模。9 分布式數據庫系統（1） 集中計算與分布計算：掌握集中、分布計算概念。（2） 客戶機/服務器系統：掌握客戶機/服務器系統概念，了解C/S結構的演變。（3） 分布式數據存儲：理解分布式數據庫系統概念，理解分布式數據存儲。（4） 分布式數據庫的體系結構：了解分布式數據庫的體系結構。（5） 分布式查詢處理：了解分布式查詢處理。10 DB的進一步發展（1）中間件技術：了解中間件、ODBC結構和接口，了解Java和JDBC技術。（2）數據庫與WWW：了解數據庫與WWW之間的結合，了解公共網關接口（CGI）、ASP技術、JSP技術、PHP技術。（3）XML技術：了解常用的XML查詢語言：XQuery，了解基于關系數據庫的XML處理。三、上機實習要求實驗內容：MS SQL2K 的集成環境的基本操作，數據庫開發工具PowerBuilder 8.0的簡單應用；數據庫有關的表、庫、查詢和視圖的操作；程序設計有關的函數、表單、控件、報表、菜單和工具欄的設計方法；構造應用系統的方法和步驟。基本要求：設計和構建一個小型的數據庫應用系統。實驗一：在PowerBuilder 8.0系統中實踐下列操作：建立DB，建立表，輸入數據；建立應用、數據窗口、窗口，編寫腳本；建立菜單；運行應用程序。（4學時）實驗二：SQL Server的使用：進入系統，建庫建表，使用SQL語句。（4學時）實驗三：使用數據庫設計的原則，面對現實問題（超市管理，倉庫管理等）設計ER模型和關系數據庫結構。（4學時）實驗四：實驗三的設計結果在MSSQL2K中的實現 （4學時）四、能力培養的要求1分析、歸納和設計能力的培養：深刻理解基本概念和方法，學會數據庫系統的分析方法，歸納各種概念，權衡各方因素, 設計合理系統。2開發、調試能力的培養：能夠動手開發成功的數據庫應用系統。3自學能力的培養：數據據庫軟件很多，發展快，絕大多數要求學生在實驗或課余自學掌握，課堂重在講方法和個案剖析。4系統集成能力的培養：數據庫與其他部分，數據庫與數據庫之間，異構環境和系統之間，如達到全局優化, 要能把握較復雜較系統的整體結構。5研究創新能力的培養：數據庫技術發展快，新內容層出不窮，注意學習類比，觀察提煉，提出新問題，新概念，新方法。 五、建議學時分配課 程 內 容講 課習題課或課堂討論實 驗上 機數據庫概論5數據庫的由來和發展1數據描述與數據模型1數據庫的體系結構1數據庫管理系統1數據庫系統1關系模型和關系運算理論8關系模型的基本概念2關系代數4關系代數表達式的優化2關系數據庫語言SQL 624SQL的體系結構1SQL的數據定義1數據查詢1數據更新1視圖的定義和對視圖的操作1嵌入式SQL1關系數據庫的規范化設計 624關系模式的設計問題1函數依賴1關系模式的分解特性2關系模式的范式2數據庫設計及ER模型 924數據庫設計概述1數據庫設計的全過程1ER模型2ER模型到關系模型的轉換2ER模型實例分析2ER模型的擴充1數據庫的存儲結構自學系統實現技術64事務1數據庫的恢復2數據庫的并發控制1數據庫的完整性1數據庫的安全性1對象數據庫系統 自學分布式數據庫系統5集中計算與分布計算1客戶機/服務器系統1分布式數據存儲1分布式數據庫的體系結構1分布式查詢處理1DB的進一步發展3中間件技術1數據庫與WWW1XML技術1六、考核方式總評成績=平時作業+自學札記+上機實驗+期末成績平時作業