《数据库原理及应用》教学大纲
课程英文名称：Principles of database system
课程编码：ZYB08002
数据库应用案例课程性质：专业必修课
先修课程：程序设计基础，离散数学
总学分：3学分
总学时：48学时
周学时：3学时
适用专业：计算机类本课专业
一、教学目标及教学要求
（一）教学目标
本课程的教学目标是要求学生系统地掌握数据库的基本概念、基本原理、基本设计技术和设计方法，具有利用现有的数据库管理系统软件、某种程序语言和开发工具进行数据库应用系统设计与开发的初步能力，了解数据库技术和相关研究领域的最新进展，为从事数据库技术的研究和数据库应用系统的开发等奠定良好的基础。
（二）教学要求
本课程要求学生了解数据库的物理结构设计方法；理解关系数据库规范化理论；理解和掌握关系模型、数据库、数据库管理系统、数据库应用系统的概念，以及数据库保护技术的相关概念和方法；熟练掌握SQL语言及其数据定义和数据操纵方法、基于E-R模型的概念结构设计方法、基于E-R模型向关系模型转换的数据库逻辑结构设计方法，初步掌握面向实际应用的数据库应用系统的用户需求分析方法。
二、本课程的重点和难点
（一）课程教学重点
关系模型，数据库、数据库管理系统和数据库应用系统三者的概念及其关系，数据库内部体系结构的三级模式结构，关系代数特有的关系运算，关系代数运算
在关系数据库查询操作中的应用，数据库应用系统的生命周期及相关概念，E-R 模型的建模方法，E-R
模型向关系模型的转换，表的定义，SQL数据查询，X关于F的闭包及其计算，最小函数依赖集，关系模式的分解，保持无损的分解，保持依赖的分解，第二范式（2NF），第三范式（3NF），ADO.NET数据库访问接口，数据库应用系统设计与实现，数据库的完整性概念，数据库故障的基本恢复方式。
（二）课程教学难点
数据库内部体系结构的三级模式结构，关系代数运算在关系数据库查询操作中的应用，E-R模型的建模方法，SQL的嵌套查询和谓词查询，X关于F的闭包及其计算，候选键的求解方法，ADO.NET数据库访问接口，数据库应用系统设计与实现。
三、主要实践性教学环节及要求
本课程的实验及实践性环节计划共8学时，分别为：
实验一：数据库和数据表创建及数据表数据录入实验。
实验二：SQL查询语句功能验证及集成化环境运用实验。
实验三：带有子查询的数据更新实验。
实验四：数据库应用系统登录模块设计实验。
要求每个学生在总结实验准备、实验过程和收获体会的基础上，写出实验报告。
四、教学方法与手段
本课程紧紧围绕大学教学管理系统的数据建模、数据查询及验证、系统分析与设计等主题，将案例教学贯穿于课程教学的全过程。在各相关内容的教学中，采用问题导向和分层次启发方式以促进学生对问题的深层次理解；采用知识点测试与重点难点综合练习方式以提升学生分析问题与解决问题的能力。
课程教学手段采用传统教学手段和多媒体教学手段相结合的方式，并通过课程内容实践和课程综合设计提高学生的综合实践能力和综合设计能力。
五、教材与主要参考文献
（一）教材
李俊山，叶霞. 数据库原理及应用（SQL Server）（第4版）.清华大学出版社，2020.6.
（二）主要参考文献
[1] 王珊，萨师煊. 数据库系统概论（第5版）.高等教育出版社，2014.9.
[2] 叶霞，罗蓉，李俊山.  数据库原理及应用(SQL Server)实验教程. 清华大学出版社，2012.3
[3] 罗蓉，叶霞，李俊山等. 数据库原理及应用(SQL Server)—内容解析与习题解答. 清华大学出版社，2015
六、考核与成绩计算
本课程考核的总成绩=期末卷面考试+课程实验+平时成绩。其中，期末卷面考试占总成绩的60%。课程实验占总成绩的20%。平时成绩包括课堂表现、平时作业和课堂考勤，占总成绩的20%。
七、教学内容与学时分配
课程实验贯穿在相关章节中进行，各章的教学内容、教学要求、教学方法与手段、重点与难点，以及学时分配如下。
（一）第1章数据库系统概述（4学时）
内容要点：数据与数据管理；数据库系统组成；数据描述与数据模型；关系模型；数据库的内部体系结构；SQL Server 2012关系数据库管理系统。
教学要求：了解层次模型和网状模型的概念。理解信息与数据的概念和数据库系统内部体系结构中的三级模式结构。熟练掌握数据模型概念，数据库、数据库管理系统、数据库应用系统的概念及三者的区别和联系，关系模型及与之相关的候选件、主键和外键概念；外模式与概念模式的概念和外模式与逻辑模式之间的映射；SQL Server 2012关系数据库管理系统运用方法。
教学方法与手段：以课堂讲授为主，案例分析，实例说明验证和启发式教学相结合，上机实践。
重点、难点：重点内容包括数据模型，数据库、数据库管理系统、数据库应用系统的概念及三者的区别和联系，关系模型及与之相关的候选件、主键和外键概念；外模式与概念模式的概念和外模式与逻辑模式之间的映射。难点是对数据库系统内部体系结构中的三级模式结构的理解。
（二）第2章关系运算（4学时）
内容要点：关系的数学定义；关系代数。
教学要求：理解关系的数学定义、关系代数运算的定义和表示方法；理解和掌握关系代数的运算规则及解答方式；掌握利用关系代数表达式表示关系数据库的查询要求，运用汉语表述关系代数表达式所描述的关系数据库的查询功能。
教学方法与手段：以课堂讲授为主，通过实例验证和例题结算促进对概念和方法的掌握。
重点、难点：重点内容包括投影运算、选择运算、连接运算、自然连接运算，关系代数运算在数据库查询中的应用。难点内容为运用关系代数表达式表示关系数据库的查询要求。
（三）第3章数据库应用系统设计方法（7学时）
内容要点：数据库应用系统的设计概述；用户需求分析；数据库概念结构设计；数据库逻辑结构设计；数据库物理结构设计；数据库实现技术简介；数据库应用系统运行与系统维护。
教学要求：了解数据库应用系统设计的总体思路、用户需求分析的方法及过程、数据库实现及数据库应用系统运行系统维护思路；理解数据流图和数据字典的概念及作用、SQL Server数据库文件的存储结构、索引技术中的相关概念和方法；掌握数据库应用系统的生命周期概念、数据库文件（数据文件和日志文件）的概念及功能作用、利用SQL Server Management Studio管理器创建数据库和创建数据表的方法；熟练掌握E-R模型的设计方法和E-R模型向关系模型的转换方法。
教学方法与手段：以课堂讲授为主，通过设计案例剖析促进学生对相关概念、方法和过程的理解和掌握，上机实践。
重点、难点：重点内容包括数据库应用系统的生命周期概念、用户需求分析的方法和过程、基于E-R模型的数据库概念结构设计方法、基于E-R模型的数据库逻辑结构设计方法。难点内容包括E-R模型设计、索引技术、SQL Server数据库的存储结构、对SQL Server Management Studio管理器功能的理解。
（四）第4章关系数据库语言SQL（7学时）
内容要点：SQL的功能与特点；表的基本操作；SQL的数据查询；SQL的视图操作；SQL中带有子查询的数据更新操作；嵌入式SQL与游标应用。
教学要求：了解游标的概念及其应用方法；理解SQL的功能与特点、嵌入式SQL概念、带有子查询的数据更新操作的SQL语句；掌握基于SQL语句的表定义及修改与撤销语句及应用方法；熟练掌握SQL的数据查询语句及应用方法。
教学方法与手段：课堂讲授，案例分析，综合练习，上机实践。
重点、难点：重点内容包括表的定义、选择查询、分组查询、表的连接查询、嵌套查询、谓词演算查询。难点内容为嵌入式SQL与游标应用。
（五）第5章关系数据库模式规范化设计（7学时）
内容要点：关系约束与关系模式的表示；对关系模式进行规范化设计的必要性；函数依赖；函数依赖的公理体系；关系模式的分解；关系模式的规范化。
教学要求：了解关系约束与关系模式的表示方法；理解对关系模式进行规范化的必要性、具有函数依赖
约束的关系模式、函数依赖的逻辑蕴涵的含义、关系模式分解和函数依赖集分解概念；掌握函数依赖和部分依赖及传递依赖的概念、阿姆斯特朗公理体系及运用方法、X关于F的闭包的概念及求解方法、最小函数依赖集的概念和求解方法、关系模式分解保持无损和保持依赖的判断方法、候选键的求解方法、二范式和三范式的判断方法。
教学方法与手段：课堂讲授为主，例题分析与演练及综合练习相结合。
重点、难点：重点内容包括函数依赖、部分依赖、传递依赖的概念；阿姆斯特朗公理体系及运用方法、X关于F的闭包的概念及求解方法、最小函数依赖集的概念和求解方法、候选键的求解方法、二范式和三范式的判断方法。难点内容包括候选键的求解方法、X关于F的闭包的概念及求解方法、最小函数依赖集的概念和求解方法、候选键的求解方法、二范式和三范式的判断方法。
（六）第6章Transact-SQL与存储过程（1学时）
内容要点：Transact-SQL基础。
教学要求：了解脚本、注释和存储过程的概念；理解和掌握批处理概念机批

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