数据库原理及应用教学目的、内容、重点、难点2
第一篇:数据库原理及应用教学目的、内容、重点、难点 2
《数据库原理及应用》课程授课目的、内容、方法、重点、难点及学时分配
一、 课程的性质、目的与任务:
1 本课程的性质:
《数据库原理及应用》是信息管理专业开设的专业基础必修课之一。 2 本课程的目的:
本课程的主要目的是使学生掌握数据库的基本原理,应用规范化的方法进行数据库的开发和设计,并和具体的一种大型数据库管理系统相结合,熟练掌握数据库管理系统的管理、操作和开发方法。
3 本课程的任务:
通过本课程的学习,学生应能针对具体的案例进行数据调查分析、数据库逻辑结构设计、关系规范化及数据库物理结构设计,并能使用高级语言进行数据库应用程序开发。
二、 基本教学要求
了解数据库的基本概念、发展、结构体系及数据库新技术的发展方向等。 理解数据库的安全性、完整性、并发控制及数据恢复等概念。
掌握数据库的查询语言、关系理论及数据库的设计方法,掌握对数据库的安全性、完整性、并发控制及数据恢复的应用。
三、 教学内容:
(一)绪论 4学时
1、 数据库系统概述
(1) 数据库的地位:数据库在信息领域的作用和地位
(2) 四个基本概念:数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统四个概念及相互间的关系。
(3) 据管理技术的产生和发展:数据管理技术发展的三个阶段及每个阶段的环境、特点。
2、 数据模型
(1) 数据模型的组成要素:数据结构、数据操作、数据的约束条件
(2) 概念模型:信息世界中的基本概念、实体之间的联系、概念模型的表示方法E-R图。
(3) 常用数据模型:层次模型、网状模型、关系模型,每种模型从数据结构、完整性结束、数据存储、优缺点及典型的数据库系统几个方面介绍。
3、 数据库系统结构
数据库系统内部的模式结构:模式结构的概念、三级模式结构、二级映象功能及数据独立性
4、 数据库系统的组成
(1) 硬件平台:数据库平台对硬件平台的要求。 (2) 软件:DBMS、操作系统、高级语言、开发工具及应用系统。
(3) 人员:数据库管理员、系统分析员、数据库设计人员、程序员、最终用户。
5、 数据库技术的研究领域
数据库管理系统软件的研制、数据库设计及数据库理论。
(二) 关系数据库 4学时
1、关系模型概述
(1) 关系数据结构:关系、二维表。
(2) 关系操作集合:常用关系操作、关系操作特点、关系数据语言的种类及特点。
2、 系数据结构
(1) 关系:域、笛卡积、关系、基本关系性质。
(2) 关系模式:关系模式、定义关系模式、关系模式与关系。
3、 关系的完整性
(1) 实体完整性。
(2) 参照完整性:关系间的引用、外码、参照完整性规则。 (3) 用户定义的完整性。
4、 关系代数
(1) 概述:关系运算的要素、关系代数的运算符、表记符号。 (2) 传统的集合运算:并、交、差、笛卡积。 (3) 专门的关系运算:选择、投影、连接、除法。
5、 关系演算
元组关系演算、域关系演算语言。
(三)关系系统及其查询
2学时
1、 关系系统:关系系统的定义、分类。
2、 关系系统的查询优化
(1) 查询优化概述:查询优化的必要性、可能性、由DBMS进行查询优化的好处、查询优化的目标、代价模型。
(2) 查询优化的必要性:对查询的几种执行策略比较。 (3) 查询优化的一般准则、步骤。
(四) 关系数据理论
6学时
1、 问题的提出
(1) 关系模型的形式化定义。
(2) 数据依赖:什么是数据依赖、数据依赖的类型。 (3) 存在的问题:数据冗余太大、更新异常。
2、 规范化
(1) 函数依赖:函数依赖的定义、类型。 (2) 码:候选码、主码、外部码。
(3) 范式:1NF、2NF、3NF、BCNF、多值依赖及4NF。
3、 数据依赖的公理系统
(1) Armstrong公理系统:定义、定律、推论及证明、导出规则。
(2) 函数依赖闭包:闭包、闭包的引理、求闭包的算法、函数依赖的等价。 (3) 极小化:最小依赖集、依赖集极小化算法。
4、 关系模式的分解
(1) 关系模式分解的标准:无损联接性、依赖保持性。
(2) 分解算法:3NF的无损联接性、依赖保持性分解算法及BCNF范式的无损联接性算法。
5、 候选关键字的求解
关系模式属性的分类、候选关键字的求解算法。
(五) 数据库设计
8学时
1、 据库设计概述
(1) 数据库和信息系统
(2) 数据库设计的特点:数据库设计与应用系统设计相结合、与硬件相结合、结构和行为设计相结合。
2、 需求分析
(1) 需求分析的任务:任务、重点、难点。
(2) 需求分析的方法:调查与初步分析的用户需求、常用调查方法、进一步分析和表达
用户的需求。
(3) 数据字典:数据字典的用途、内容。
3、 概念结构设计
(1) 概念结构设计概述:什么是概念结构设计、概念结构设计的特点、描述概念模型的工具。
(2) 概念结构设计的四种方法:自顶向下、自底向上、逐步扩张、混合策略。 (3) 局部视图设计:数据抽象方法、选择局部应用、逐一设计局部E-R图。 (4) 视图集成:合并E-R图、消除冲突、修改与重构、验证整体概念结构
4、 逻辑结构设计
(1) E-R图向关系模型转换:转换内容、转换原则。
(2) 数据模型的优化:确定数据依赖、数据依赖极小化、关系模式分解。 (3) 设计用户子模式:考虑用户的习惯。
5、 数据库的物理设计
数据库学什么(1) 数据库物理设计的内容和方法:准备工作、数据库物理设计所需参数、设计内容。
(2) 关系模式存取方法选择:索引存取方法的选择、聚簇存取方法的选择、HASH存取方法的选择。
(3) 确定数据库存储结构:确定数据的存储结构和存放位置、确定系统配置 (4) 评价物理结构:存取空间、时间及维护代价。
6、 数据库实施
(1) 定义数据库结构 (2) 数据装载。

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