学习"数据库原理及应用"课程，可以帮助你更好地使用数据库，设计适合你需要的数据库应用系统，并进一步科学地管理好数据库系统。
该课程是一门实践性很强的课程。希望你不仅要认真阅读教材和完成书面习题，还要在实际的数据库系统上进行练习并完成实验项目。
“数据库原理及应用”教学大纲
一、课程基本信息
课程编号 | 21053021 |
课程名称 | 数据库原理及应用 |
database principle and application | |
学分/学时 | 2.5学分 / 32+16学时 |
开课学期及 学时安排 | 二(2)学期16周：2.5学分，32+16学时 |
适用专业 | 地理信息科学，必修 |
先修课程 | 程序设计语言，数据结构 |
配套教学环节 |
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后续系列课程 |
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教学语言 （汉语） | (1) 课程概念多、抽象、涉及面广，教学形式以讲授方式为主，以讨论为辅，积极引导学生，激发学生的思维，让学生参与到教学中。 (2) 为加强实动手能力的培养，应充分重视实践性教学环节，让学生针对实验能够分析问题、解决问题。 (3) 布置一定数量习题，对课上学习进行补充，更好复习掌握知识点。 (4) 考试采用闭卷、平时成绩相结合的形式。闭卷部分的考试题包括基本概念、理解掌握、分析问题等，题型可采用选择题、填空题、简答题、分析应用题等多种形式。 |
开课单位 | 交通学院 |
制定人及 制定时间 | 童蔚苹，2013年12月 |
二、课程性质、作用和教学目标
数据库原理及应用课程是地理信息系统本科专业必修的一门主要的基础课程，是进一步学习软件工程、软件编程的前导课程。本课程围绕如何设计数据库，系统地讲述了数据库的基本概念、SQL语句、关系规范及其优化数据库，同时通过课堂讲授、课程实验相结合的方式 ，使学生系统地理解如何设计一个合理的、优化的数据库，掌握在某一个数据库管理系统上进行数据库操作，培养学生具有设计数据库模式以及开发数据库应用系统的基本能力。
本课程实现如下教学目标：
1．掌握数据库的基本原理、技术方法
2．能根据实际问题，进行数据库系统的需求分析，建立实体联系模型，定义关系模型；某种DBMS平台下，熟练建立数据库，包括建立数据表，定义索引、创建视图；熟练掌握用SQL语言进行数据库的数据定义、数据查询和数据更新；掌握存储过程和触发器的定义和使用方法。
三、课程知识体系
课程的知识体系由以下“四大模块”组成：
模块一、数据库系统的基本知识
数据库系统的基本概念、体系结构和全局结构
模块二、关系模型、关系数据库语言
关系模型的关系运算理论，关系数据库SQL语言和使用技术
模块三、数据库设计理论
关系数据库的规范化理论以及数据库设计的全过程
模块四、数据库系统的保护
安全性保护、并发控制、数据库故障与恢复、查询优化技术
四、课程教学理念与学生能力培养
数据库知识的介绍力求通俗易懂，教学中穿插了大量实例分析和实际产品的模拟演示，并兼顾到适应于、本科层次读者的不同要求和需要，以及为感兴趣的读者对扩展数据库知识的深入学习和了解的需要。通过充分利用计算机技术使读者在学习过程的任何知识点学习中，可以方便地在不同层次中切换，在不同章节和不同知识点之间切换，以及方便地进入和退出对扩展数据库知识的学习环境，支持对相关知识点之间的灵活链接，支持基于基本概念的学习方式。
设立本课程的目的是为了使学生掌握数据库基本原理和技术，能灵活和教好地应用现有的数据库管理系统，掌握数据库结构的设计和数据库应用系统的开发方法。
1．对于主要的教学内容都布置适量习题。在课堂上分析共性的问题。尽可能提出一些问题让学生思考。
2．在要求的教学内容中，对于一些较容易自学的内容由学生自学，不占用课堂教学时间。
3．上机实验之前，要求学生准备好实验程序，以便充分利用机器时间。教师在指导实验时，及时指导学生如何解决问题。
4．教师应不断地知识更新和提高业务水平，以提高教学效果。
五、课程教学内容（知识单元和知识点）、基本要求和学时安排
二（2）学期：2.5学分，24+16学时 | |
(1) | 数据库系统概述（3学时） |
阐明有关的概念：数据库、数据库管理系统、数据库系统等，重点讲述数据库系统的体系结构。要求学生对数据库系统有一个初步的概念并对数据库系统的发展过程与发展动向有一定的了解。 | |
(2) | 数据模型与数据库（3学时） |
阐明三种主要的数据模型：层次模型、网状模型、关系模型及其数据库。重点讲述关系模型的基本概念。 要求学生在全面了解3种类型数据库的前提下，重点掌握关系模型与关系型数据库的基本概念。 | |
(3) | 关系运算与关系数据语言（3学时） |
对关系代数中的集合运算、专门关系运算、算术比较和逻辑运算等进行介绍，并对关系数据语言进行概述。要求学生能够正确进行关系运算和了解关系数据语言。 | |
(4) | 关系数据库标准语言SQL（8学时：讲课6学时，习题2学时） |
对关系数据库标准语言SQL进行全面介绍，重点讲述SQL数据查询语句的使用。要求学生对SQL的数据定义功能、数据查询功能、数据操纵功能、数据控制功能、嵌入式SQL等有一个较全面的了解，并能进行初步地使用。 | |
(5) | 关系数据库设计理论（4学时） |
对关系数据库设计理论进行介绍，重点讲述函数依赖、关系模式的分解、关系规范化等。要求学生掌握关系数据库设计理论的基本内容。 | |
(6) | 数据库保护及查询优化（6学时） |
对数据库安全性、完整性、并发控制、数据库恢复、查询优化等进行介绍。重点讲述并发控制的基本概念、并发操作的调度、封锁、死锁和活锁、数据库恢复机制、查询优化策略及步骤等。 | |
(7) | 数据库设计（3学时） |
对数据库设计中的需求分析、概述结构设计、逻辑结构设计等进行介绍。重点强调数据库设计步骤。要求学生能够完成一个小型数据库的设计。 | |
(8) | 新技术（2学时） |
概述数据库发展的历程，阐明数据库技术与其他技术相互渗透与整合，以及数据库应用领域不断拓宽又日益深入的特点，介绍当前数据管理技术的发展趋势，特别是大数据时代给数据管理技术带来的挑战和机遇。 | |
(9) | 课程实验（16学时） |
结合实践设计并实现一个应用数据库，要求： 1．按New Orleams方法，将设计过程分为四个阶段（需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计）进行； 2．确定系统功能目标，并提交每一阶段的文档报告； 3．概念设计中使用EE-R模型，其中应能体现其扩展部分的内容。逻辑设计所得出的关系模式必须是规范化的、设计关系模式个数>10个；物理设计模式可参考DBMS手册，使用索引和聚集等；在数据库中每个表元组个数>20；列表输出些关系的结构和内容。 4．列出你的应用中15个典型的SQL查询语句（如量词和函数使用、子查询、嵌套查询、连接查询、分组、排序、视图等），将这些查询语句和查询结果打印出来； 5．注意对所使用的DBMS从功能和性能上进行分析（如完整性、对关系运算的支持以及时间响应等） | |
六、考核方式及成绩构成
课程考核作为现行教学质量评价的重要手段，对学生的学和教师的教都具有重要的导向作用。本课程考核重在培养学生的能力，激发学生的学习自主性，鼓励学生的个性发展以及培养其创新意识和实践能力，避免学生处于被动学习状况和陷入考前突击的误区。
本课程的考核方面包括：平时作业考核、综合实践项目考核和期末书面考试。
课程总评成绩构成如下表：
平时作业 | 综合实践项目 | 期末考试成绩 | 总评成绩 |
10％ | 30% | 60% | 100％ |
七、教材及参考资料
[1] 王珊 陈红编著.数据库系统概论.北京： 高等教育出版社
[2] 王能斌编著.数据库系统原理.北京：电子工业出版社
[3] 王能斌 董逸生编著.数据库设计与实现.武汉：华中理工大学出版社
[4] 冯玉才编著.数据库基础.华中工学院出版社
[5] 黑德尔 Th.著. 漆永新等译.数据库系统实现方法.科学出版社