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数据库系统原理
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spContent=“学科新发展、技术新进步”——数据库系统原理,革新传统“数据库”课程、深度梳理课程内容,融合关系数据库和大数据管理,为从事数据库系统、信息系统、Web系统、互联网+平台等数据密集系统的研究、开发与应用奠定知识基础。技术先进、概念清晰、材料时新、内容精炼!
—— 课程团队
课程概述

      数据管理领域最近的迅猛发展,对传统“数据库”课程提出一系列严峻挑战,本课程直面最新技术发展,主要特色包括:

       (1) 纳入数据管理技术的最新发展,深度梳理课程知识点体系,研磨了与信息安全、操作系统、数据结构、组成原理等相关课程的关系,实现无缝平滑衔接。(2) 特别是梳理了数据保护知识点体系,提出了数据管理的目标:安全、简单、高效地共享数据,并以此为线索贯穿全书内容,把知识碎片变得系统化,使得全书知识点有机融为一体。(3) 以PostgreSQL为平台,以自然灾害应急系统/网络考试系统为案例,实施案例驱动的教学模式,技术最先进,概念最清晰。(4) 在课程内容安排上,先讲语言,让学生通过上机使用,有直观了解,进而再讲设计,最后讲实现,由浅到深,由外到里,便于理解。(5) 通过案例分析,解析传统数据库和大数据中数据管理技术的基本思想和特点,融合理论与实践,贯通技术思想与职业理念。(6) 站在大数据管理的角度,讲述数据库设计和实现的新思想,在数据库设计和实现的讲述中融入大数据思维;针对各种数据密集系统的共性,讲述数据管理技术发展趋势,并对大数据管理进行简介。(7)以尽可能简单的例子凸显技术思想的本质。

      当前已经是大数据时代,关系数据库一统天下的局面已不可能重现。随着近几年数据管理领域的迅猛发展,传统数据库课程面临一系列挑战,并亟待改革。一方面,在空气中无处不渗透着大数据气息的今天,数据库课程不能没有大数据管理,这是技术发展的呼唤,也是提高学生学习兴趣、提高教学质量、加强人才技术素质的迫切要求。另一方面,传统数据库关键技术和方法仍然是数据库课程必不可少的核心内容,这些技术和方法如今广泛应用于关系国计民生的各行各业,管理着各行各业的宝贵信息资源,对改进部门管理、提高企业效益、提升人民生活水平均产生着实实在在的意义,而且也是大数据管理的基础和依托,大数据管理则是数据库技术的进一步延伸和发展。融合传统数据库关键技术以及大数据最新进展,是传统数据库课程改革的必然趋势。

      “课程新发展、技术新进步;画皮、画肉、更画骨”——欢迎您随我们一起走进数据库课程改革的新时代! 

授课目标

      本课程拟基于最先进的开源数据库管理系统PostgreSQL,帮助学生了解数据库系统的基本原理,基本技术和基本方法,培养学生分析问题和解决问题的能力,为从事数据库系统、信息系统、Web系统、互联网+平台系统等的研究、开发与应用提供支持。

成绩要求

1、在线讨论与课堂交流(20%)。其中活跃度15%;内容质量5%。活跃度是在“课堂讨论”中参与在线讨论发帖和回帖的数量,共达30条时及格,发帖和回帖的数量最多的前10%的同学记满分,中间按正比例函数计算,水贴不记入总数。内容质量是在“课堂讨论”中回复内容被赞或置顶的数量,被赞数量最多的前10%的同学记满分,其余按正比例函数计算;回复内容被置顶两次或两次以上计5分;回复内容被置顶一次被赞数加50次。

2、课后测验(20%)。每周一次小测验,要求一周内完成。

3、实验报告与作业(20%)。本课程会安排课后作业、实验报告,采用互评方式,要求最少评5个,未参与互评的学生将给与所得分数的50%,未完成互评的学生将给与所得分数的80%,全部完成互评的学生将给与所得分数的100%。

4、期末考试(40%)。将根据课程内容安排期末考试,题型包括选择、判断、分析设计等。

课程大纲
预备知识

1、C/C++或Java语言程序设计。

2、数据结构。

3、计算机组成原理。


参考资料

[1]党德鹏数据库应用、设计与实现北京清华大学出版社, 2017.3

[2]D. Dang, Y. Liu, X. Zhang and S. Huang, "A Crowdsourcing Worker Quality Evaluation Algorithm on MapReduce for Big Data Applications," in IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, vol. 27, no. 7, pp. 1879-1888, 1 July 2016.CCF A

[3]Shaofei Wang, Depeng Dang,Incentive Mechanism for the Listing Item Task in Crowdsourcing, Information Sciences, 2019,ISSN 0020-0255

TopCiteScore: 6.90Impact Factor: 5.5245-Year Impact Factor: 5.305

[4]Xin Hu, Depeng Dang, Yingting Yao, Luting Ye, Natural language aggregate query over RDF data, Information Sciences, Volumes 454–455, 2018, Pages 363-381,ISSN 0020-0255

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[5]Shihang Huang, Ying Liu, Depeng Dang,Burst topic discovery and trend tracing based on Storm,Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, Volume 416,2014,Pages 331-339

SCI CiteScore: 2.82Impact Factor: 2.5005-Year Impact Factor: 2.464

[6]Dang Depeng, Liu Yunsheng,Concurrency control in real-time broadcast environments,Journal of Systems and Software,Volume 68, Issue 2,2003,Pages 137-144

SCICiteScore: 4.25Impact Factor: 2.5595-Year Impact Factor: 2.774

[7]S. Wang, D. Dang, Z. Guo, C. Chen and W. Yu, "Knowledge Enhanced Quality Estimation for Crowdsourcing," in IEEE Access, vol. 7, pp. 106694-106704, 2019

SCI 2区:impact factor of 4.098

[8]Xin Hu, Jiangli DuanDepeng Dang. Crowdsourcing-based semantic relation recognition for natural language questions over RDF data. Pages 935-95830 Mar 2019,Enterprise Information Systems. SCI 2区,impact factor of 1.908

[9]Dang Depeng, Xue Jiang, Nan Wang, Yingting Yao,Wenbin Yao. Concurrency Control of Real-Time Web Service Transactions. Journal of information science and engineering,2018, 34(1):261-287SCI 4区)

[10]Lingxiao Ma, Yi Li, Hancong Tang, Weilai Chi, Depeng Dang. Parallel Chameleon clustering based on MapReduce. Journal of Information and Computational Science, 2015, 12(6): 2053-2062EI

常见问题

(1)如何联系助教或老师?

答:您可以直接发邮件:201821210034@mail.bnu.edu.cn;ddepeng@bnu.edu.cn。

(2)对学好“数据库系统原理”课程有哪些建议?

答:加入课程QQ群:594104567获取消息更及时;下载APP学习更方便;及时关注课程平台和讨论区;在视频学习的基础上,认真阅读教材,并仔细完成实验操作与编程。

(3)实验中用到的软件从哪里获取?

答:如下所列,

               PostgreSQLhttps://www.postgresql.org/download/windows/

                                     PostgreSQL11.5 ,Windows X86-64位

              Javahttps://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/

              Eclipse jdkhttps://www.eclipse.org/downloads/

              Apache Tomcathttps://tomcat.apache.org/

              Dev-C++https://sourceforge.net/projects/orwelldevcpp/

             ODBChttps://odbc.postgresql.org/

             JDBChttps://jdbc.postgresql.org/download.html

(4)如何注册该课程?

       答: 学生注册过程参见《操作手册》,学生账号的昵称设为:学号姓名(201611080039张三);有多个账号的同学,要求始终使用一个账号进行学习,以免成绩遗失。

      助教或老师:从如下地址注册并登录:

https://www.icourses.cn/school/xxx,xxx 为本校名称缩写(北师大为:bnu)

https://www.icourse163.org/spoc/course/BNU-1206612808?tid=1206929222

(5)测验和作业(实验报告)中出现的A卷和B卷内容有什么异同,考核中要求有什么异同?

答: 此条与MOOC不同,请您关注。 

测验和作业(实验报告)分A卷或B卷,A卷或B卷内容一般相同只是开始时间和截止时间不同。A卷是正常测验、作业或实验报告,一般在当前学习周内截止(具体日期请您及时关注平台)并公布成绩,您可以尝试三次,并取最高分。

所有B卷是对没有来得及按时提交的同学的提供的一种人性化补交方式。测验B卷截止时间均为2019年12月29日22:00,您可以尝试三次,并取最高分;作业(实验报告)B卷提交截止时间均为2019年12月22日22:00时,互评时间2019年12月22日22:00时至2019年12月29日22:00时。测验和作业(实验报告)B卷以90%计入期末成绩。

(6) 课程调度

 周次

(面/网)周1上午3-4节

(面)周1晚上9-10节

(面/网)周3晚上9-10节

1

实验一 PG安装与基础

 

(网)1.1 数据库

(网)1.2 数据库管理系统

2

(网)1.3 数据库系统

实验二认识数据库

(网)2.1 关系结构与约束

(网)1.4 数据管理趋势

(网)2.2 基本关系代数

3

(网)2.3 附加关系代数

实验三数据库/表基本操作

(面) 答疑讨论

(网)2.4 扩展关系代数

4

(网)3.1 SQL概述

实验四 数据定义与修改

 

(网)3.2数据定义与修改

5

(网)3.3单表查询

实验五 简单数据查询

/(假)

6

/(假)

/(假)

(面)8 存储和存取

7

(网)3.4联接查询

实验六 高级数据查询

 

 

(网)3.5嵌套查询

8

(网)4.1应用体系结构

实验七 ECPG:嵌入式pgSQL

 

 

(网)4.2 嵌入式pgSQL

9

(网)4.3JDBC编程

(网)4.4函数

实验八 JDBC与函数

 

 

10

(网)5.1 数据保护

实验九  视图

实验十  访问控制

 

 

(网)5.2 视图

(网)5.3 访问控制

11

(网)5.4 完整性约束

(网)5.5 触发器

实验十一  完整性约束

实验十二  触发器 

 

12

(网)5.6 事务

(网)5.7 加密

实验十三 事务

实验十四 加密

(面)10 事务处理

13

(网)6.1数据库设计方法和生命周期

实验十五 PD

(网)6.4扩展E-R图及其转换

(网)6.2.1 E-R模型元素

(网)6.2.2 基本E-R图设计

(网)6.5 大数据E-R图及其转换

(网)6.3基本E-R图转换为关系模式

14

(网)7.1 函数依赖

实验十六 综合应用

 

 

(网)7.2 模式分解

15

(网)7.3 范式

实验十七 查询优化

(面)9 查询处理和优化

(网)7.4 规范化

(网)7.5 大数据与反规范化

16

(网)11.1 大数据及其特征(网)11.2 大数据存储技术

实验十八 综合应用

 

 

17

(网)11.3 大数据计算

(网)11.4 大数据应用

期末客观题分卷考试

网上学习与讨论

[2-5][7-17]

[17]

[1-2][13]

机房面授

[1]

[2-5,7-16]

[17:期末客观题分卷考试]

教室面授

 

 

 

 

[3,6,12,15]

(网):网上学习与讨论;(面):面授;(假):学校放假。