《数据库应用技术》教学大纲_信息科学基础教学大纲

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《数据库应用技术》课程教学大纲

(Database Application Technology)

（仅供参考）

一、基本信息

课程代码：1255011 学 分：1 总 学 时：15 适用对象：本科非计算机和软件工程专业的其它专业 先修课程：数据库原理和数据结构

二、课程性质、教学目的和要求

（一）课程性质和目的数据库应用技术是非计算机和软件工程专业的一门专业必修课，面向高年级学生开设，本大纲以一学期15课时讲授。本课程的目的是向学生介绍数据库原理和数据结构的实际综合应用技术，掌握常用数据库理论和数据结构理论的实际应用技术，使学生能够使用数库技术进行数据库设计和应用系统开发。

（二）教学方法与手段

以课堂理论教学为主，上机实践为辅，配合多媒体教学。在教学过程中注重能力的培养，以实际应用为例，提高理论教学的生动性，提高学生的动手能力。

（三）教学安排 学时安排：5周×3学时=15学时，其中课堂教学5周×3学时=15学时。

课堂讲授利用数据库的基本概念、基本理论和工作原理及性数据库系统设计和实现的综合技术。

课堂教学：

第1章 数据库系统设计与需求分析（3学时）第2章 概念结构设计（3学时）第3章 逻辑结构设计（3学时）

第4章 物理结构设计和系统保护设计（3学时）第5章 系统实施与测试和系统运行和维护（3学时）

三、教学内容及学时分配

第一章 数据库系统设计与需求分析（3学时）

要求掌握数据库系统设计的基本概念、数据库系统的模式结构和体系结构以及数据库系统设计的步骤。主要知识点如下：

（1）数据库系统设计的概念。

（2）数据库系统结构。包括数据库系统的模式结构和数据库系统的体系结构。（3）数据库系统的模式结构。数据库系统的三级模式和二级映像结构。

（4）数据库系统的体系结构。单用户结构数据库系统、主从式结构数据库系统、分布式结构数据库系统、客户/服务器结构数据库系统和浏览/应用服务器/数据库服务器结构数据库系统。

（5）数据库系统设计的步骤。

（6）数据库系统设计与数据库系统结构的关系。

重点内容：数据库系统的模式结构（数据库系统的三级模式和二级映像结构）、数据库系统设计的步骤。

难点内容：数据库系统设计与数据库系统结构的关系。

需求分析

要求掌握数据库设计的系统规划、需求分析、数据流图和数据字典的基本概念、基本理论和实施方法。主要知识点如下：

（1）系统规划的任务和必要性。（2）需求分析的任务、方法和步骤。（3）数据流图与数据流图的绘制方法。（4）数据字典的概念、组成和格式。

重点内容：需求分析的任务、方法和步骤。数据字典的概念、组成和格式。

难点内容：数据字典的概念、组成和格式。数据流图与数据流图的绘制方法。

第二章 概念结构设计（3学时）

要求掌握数据库系统设计的概念结构设计理论。概念结构设计的三要素：属性、实体和联系。概念结构的E-R图表示方法、概念结构设计的基本内容、概念结构的设计方法、概念结构的设计步骤和过程。主要知识点如下：（1）属性、实体和联系的基本概念。（2）概念结构设计的基本内容（3）概念结构的E-R图表示方法。（4）概念结构的设计方法。（5）概念结构的设计步骤。

重点内容：概念结构设计的三要素。概念结构的E-R图表示方法、概念结构设计的基本内容、概念结构的设计方法、概念结构的设计步骤。

难点内容：概念结构的设计过程。

第三章 逻辑结构设计（3学时）

要求掌握数据库系统逻辑结构设计的基本概念和基本理论，逻辑结构的设计过程。基本概念主要包括：笛卡尔积、关系、关系模式、关系数据库、候选键、主键、函数依赖、完全函数依赖、部分函数依赖、传递依赖、逻辑结构设计、属性、实体、联系、属性集闭包、函数依赖闭包、范式、保依赖、保连接、关系模式分解等。

基本理论主要包括：实体的一对一、一对多和多对多联系；实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性、数据完整性；1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF、关系模式规范化；计算函数依赖的闭包；确定关系模式的候选键；计算属性集合的闭包；计算最小函数依赖集；关系模式的保连接分解、保依赖分解和既保连接又保依赖分解、关系范式分解算法等。

外模式设计的基本概念和基本内容。主要知识点如下：（1）关系、关系模式、关系数据库及其相互关系。（2）数据依赖、完全函数依赖、部分函数依赖、传递依赖。（3）逻辑结构设计的基本概念和设计过程。（4）E-R图向关系模型转换。

（5）数据完整性设计（实体完整性、参照完整性、用户定义完整性及其规则）。（6）关系模式的规范化（范式、1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF、关系模式规范化、范式保连接或者保依赖分解、范式分解算法）。

（7）属性集合的闭包以及关系模式候选键的判断。（8）函数依赖的闭包以及最小函数依赖集。（9）外模式设计的概念与内容。

重点内容：逻辑结构设计的基本概念和基本理论，逻辑结构的设计过程。

难点内容：逻辑结构设计的基本理论，逻辑结构的设计过程。第四章 物理结构设计和保护设计（3学时）

要求掌握物理结构设计的基本概念、基本内容和基本方法。重点掌握索引机制（特别是B+树）及其用法和SQL Servedr 2005提供的索引机制。主要知识点如下：

（1）物理结构设计的基本概念、基本内容和基本方法。（2）索引机制（特别是B+树）及其用法。（3）常用的存取方法。（4）逻辑模式的存储结构设计。（5）存储位置设计的基本原则。（6）常用的存储介质及其选取原则。（7）物理结构的评价方法。

（8）索引的建立方法、修改方法和删除方法。

重点内容：索引机制、存取方法、存储结构、存储介质和评价方法。SQL Servedr 2005提供的索引机制

难点内容：平衡树索引（Balance Tree，B树）、聚簇（Cluster）索引和散列（Hash，哈希）索引。

保护设计

要求掌握数据库系统的安全保护、并发控制和数据库恢复等数据库保护技术。主要知识点如下：

（1）计算机系统安全和数据库系统安全。（2）SQL Server的安全控制。

（3）事务管理机制（事务的概念、事务的ACID特性）。（4）封锁和封锁协议。

（5）两段锁些和并发事务的可串行化调度

（6）活锁和死锁（活锁和死锁的概念、预防、检测和解除）。

（7）故障管理（事务故障、系统故障、介质故障、病毒故障及其恢复机制）。（8）数据转储机制（静态转储、动态转储；海量转储、增量转储）。（9）日志文件管理机制（日志文件的概念、分类、登记规则）。（10）检测点机制（检测点记录、检测点文件、检测点恢复策略）。

重点内容：并发控制和数据库恢复技术。

难点内容：并发控制和数据库恢复技术。第五章 系统实施与测试（3学时）

要求掌握数据库系统实施和测试阶段，数据库系统实施的基本理论和实现技术；数据库系统测试的基本理论和实现技术。同时掌握服务器与数据库的连接、数据库的创建及其数据的入库、数据库系统功能设计、数据库系统GUI设计、数据库系统集成、数据库系统测试，一直到数据库系统的试运行等整个应用系统的实施过程。主要知识点如下：

（1）基于ODBC的数据源配置和数据库连接技术与实现方法。（2）SQL Server 2005环境下数据库的建立。（3）SQL Server 2005环境下数据表的建立。

（4）IDL7.0的DataMiner7.0的应用程序接口API使用方法。

（5）基于IDL7.0（DataMiner 7.0）的SQL Server 2005数据库管理方法。（6）数据库系统功能设计（引导模块设计、加密模块设计、添加模块设计、修改模块设计、删除模块设计、查询模块设计、视图模块设计、报表模块设计和帮助模块设计）。

（7）关系数据语言及其SQL实现。具体包括：关系代数运算；关系演算和SQL表达。（8）查询优化（查询优化的定义、基本准则、等价变换和方法步骤）。（9）数据库系统GUI设计。（10）数据库系统集成与调试（11）数据库系统测试与试运行 重点内容：

（1）基于ODBC的数据源配置和数据库连接技术（2）SQL Server 2005环境下数据库和数据表的建立

（3）基于IDL7.0（DataMiner 7.0）的SQL Server 2005数据库管理方法（4）如何使用关系代数表达式来表达实际查询问题。（5）如何使用元组演算表达式来表达实际查询问题。（6）如何使用域演算表达式来表达实际查询问题。

（7）如何将关系代数表达式转换为元组演算表达式或转换为域演算表达式。（8）如何使用SQL Server语句来实现实际查询。

难点内容：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和API工作原理。

系统运行和维护

要求掌握数据库系统的运行管理、系统评价和系统维护技术。掌握SQL Server 2005 Integration Services集成任务的内容、功能和使用方法等运行与维护机制。主要知识点如下：

（1）系统运行管理（人员培训与场所准备；系统的安装与调试；整理基础数据；新旧系统切换；系统运行管理）。

（2）系统评价（系统评价的内容和系统评价报告的内容）（3）系统维护（系统维护的类型和系统维护的内容）。

（4）SQL Server 2005运行与维护机制（SSIS；维护计划；维护任务；维护数据库）。

重点内容：系统维护的类型和系统维护的内容。

难点内容：系统维护的内容。

四、考核方式及成绩评定

考核方式：浙江省三级数据库应用技术（闭卷）。

成绩评定标准：百分制。以浙江省三级数据库应用技术的成绩为准，进行适当调整。

六、教材及主要参考书

教材：韩培友，《数据库技术习题与实验》，杭州：浙江工商大学出版社，第一版，2010 参考书目：

[1]、丁宝康，数据库实用教程，北京：清华大学出版社，第二版，2003 [2]、萨师煊，王珊，数据库系统概论，北京：高等教育出版社，第四版，2006 [3]、周绪，管丽娜，白海波，SQL Server 2000 入门与提高，北京：清华大学出版社，第一版，2001 [4]、Patrick O, Elizabeth O, Database Principles, Programming, and Performance, Morgan Kaufmann Publishers, Second Edition, 2003 [5]、Silberschatz A, Henry F, Sudarshan S, Database System Concepts, McGraw-Hill Company, Fourth Edition, 2002 [6]、韩培友，IDL可视化分析与应用，西安：西北工业大学出版社，第一版，2006

撰写：韩培友