程教学大纲 - 质量工程(精品)

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1、数据库系统（双语）课程教学大纲北京交通大学 软件学院一、课程基本信息1、课程编号：A0L209Q 2、课程名称（中文）：数据库系统 课程名称（英文）：Database System3、课程层次/性质：专业基础必修课/专业主干课程4、学时/学分：48学时/3学分5、先修课程：面向对象程序设计、C+/C程序设计、数据结构与算法设计6、适用专业：软件工程专业二、课程教学目标及学生应达到的能力课程教学对象是软件学院软件工程专业大二学生，课程类别为软件工程类专业基础课程和专业主干课。课程教学目标是学生应该了解DBMS的组成和功能，了解数据库发展的趋势。理解数据库系统事务控制的机制和方法，理解数据库并发控

2、制的机制和原理，以及数据库备份的方法和原理。应该掌握关系代数表达式和SQL语句的各种命令语法，掌握数据库的设计过程和规范化方法。具备web数据库的开发和实际应用的能力。三、课程教学内容和要求 课程教学内容包括五部分：第一部分是数据库系统概述、第二部分是关系代数与SQL语言、第三部分是数据库设计、第四部分是数据库保护、第五部分是数据库新技术。这五部分的内容与要求如下：第一部分：数据库系统概述 ( 4学时)教学内容： 介绍数据库的基本概念，数据库系统应用的场景，数据库系统的组成。 数据库管理系统的组成和功能，数据库管理系统的体系结构，数据的独立性。 数据模型的概念、特点、组成及类型，键的分类，关系

3、的性质。基本要求： 了解数据库的基本概念、数据库系统应用的场景，数据库系统的组成； 理解数据库管理系统的组成和功能、体系结构、数据独立性； 掌握数据库系统中键的分类，关系的性质；教学重点：数据库管理系统的组成和功能、体系结构、数据独立性；教学难点：键的分类、数据库管理系统的体系结构。教学方法：采用基于案例的BOPPS (Bridge, Objective, Presentation, Participation and Summary)式教学方法课时分配：课堂教学4学时第二部分：关系数据库 ( 28学时)教学内容： 关系数据库中的关系代数运算，以及如何用关系代数运算去表达查询和实现查询优化。（

4、6学时） SQL中的数据定义语言DDL(create, alter, drop)和数据操纵语言DML（select, insert, update, delete）的语法和使用。（12学时） SQL完整性约束条件的作用和语法。（1学时） 视图的建立、查询、更新、视图解析及视图物化，索引的建立与用途。（2学时） 嵌入式SQL语句的使用（2学时） Web数据库应用系统的开发方法和开发语言，以及如何通过JDBC或ODBC实现前端开发语言与后台数据库的连接，实现web数据库应用系统。（1学时） SQL/CLI, PSM和PL/SQL编程的语法结构。（2学时） 存储过程、触发器的概念和建立与测试的方法。

5、（2学时）基本要求： 了解如何实现查询优化 理解嵌入式SQL语句的语法和应用，SQL/CLI以及PL/SQL编程的知识。 掌握Web数据库应用系统的开发方法和开发语言。掌握关系数据库中的各种关系运算，以及如何用关系运算去表达查询。掌握SQL中数据定义语言DDL和数据操纵语言DML的语法和使用，视图的建立和使用，索引的选择、SQL完整性约束条件的作用和语法。掌握如何建立和测试存储过程和触发器。教学重点： 数据定义语言DDL和数据操纵语言DML的语法、视图的建立和使用，SQL完整性约束条件的使用。通过JDBC实现前端开发语言与后台数据库的连接。教学难点： 嵌入式SQL（即如何将SQL语句嵌入到高级

6、程序设计语言中，通过高级语言实现流程控制。通过SQL语句实现数据库的存取）。实现web数据库应用系统。教学方法：采用基于案例的BOPPS式教学方式与“做中学”相结合实验设计：本部分教学内容设计了两类实验：验证型实验和设计型实验。 验证型实验：参看实验指导书中的实验要求，熟悉各种SQL命令 设计型实验：参看实验指导书中的实验要求，设计四个数据库触发器、存储过程、PL/SQL程序块课时分配：课堂教学28学时实验教学：自主学习16学时完成验证型实验和设计型实验 第三部分：数据库设计与开发 （8学时）教学内容： 介绍数据库应用系统的开发步骤和设计方法，包括概念设计、逻辑设计、物理设计等方法。 介绍概念

7、设计所使用的ER（实体关系）模型和ER模型的扩充。同时介绍如何将ER模型中的实体和联系转换成关系数据库中的关系。 介绍UML建模。 介绍关系规范化的理论和方法，以及如何实现关系的规范化。基本要求： 了解规范化理论和方法 理解数据库系统设计的步骤和方法。 掌握ER模型的三要素：实体、联系、属性，以及实体之间联系的各种类型，掌握如何将ER模型转换成关系数据库中的关系，以及如何实现关系的规范化。教学重点：ER模型的三要素，如何将ER模型转换成关系数据库中的关系，如何实现关系的规范化。教学难点：规范化理论、ER模型的扩充。教学方法：采用基于案例的BOPPS式教学与个性化项目驱动的“做中学”相结合的方式

8、个性化综合课程设计：要求学生自主选择综合课程设计题目，并设计数据库应用系统的概念结构和逻辑结构。课时分配：课堂教学8学时第四部分：数据库系统保护（6学时）教学内容： 介绍事物的四个特性：原子性、一致性、隔离性、持久性。 介绍数据库恢复的原理和方法。 介绍并发控制的原理和实现并发控制的方法，以及隔离等级的设置。 介绍实现数据库完整性的原理和方法。 介绍实现数据库安全性的原理和方法。基本要求： 理解数据库恢复的过程和策略 掌握并发控制的原理、实现并发控制的方法和隔离等级，掌握事务的特性和在程序中进行事务控制的几个措施。掌握实现数据库安全性和完整性的原理和方法。教学重点：实现数据库安全性和完整性的原

9、理和方法。教学难点：恢复的原理和过程、隔离等级的设置。教学方法：基于案例的BOPPS式教学验证型实验设计：参看实验指导书完成验证安全性、并发控制、完整性方法课时分配：课堂教学6学时第五部分：数据库新技术 （2学时）教学内容： 了解数据库技术发展趋势 了解与数据库密切相关的新技术，例如OLAP和数据挖掘、数据仓库的概念。 介绍XML数据库及其查询语言。基本要求： 了解数据库技术发展趋势 理解OLAP、数据挖掘、数据仓库的基本概念。理解XML数据库及其查询语言。教学重点：OLAP和数据挖掘、数据仓库、XML.教学方法：采用研究型教学课时分配：课堂教学2学时四、课程教学安排（1）课堂教学采用基于案例

10、的BOPPS(Bridge, Objective, Presentation, Participation and Summary)式教学方法，教学手段采用电子教案。Bridge，即warming up，温习以前的知识，同时引出本次课要解决的问题；Objective，说明本次授课的目的，使学生清楚所学知识点的用处；Presentation，以英文案例为载体，深入浅出地讲解本次授课的知识点；Participation，与学生互动，引导学生主动思考，积极参与到教学过程中来；Summary，对本次课所讲的知识点进行总结。（2）课后训练作业-重点复习关系代数、SQL命令以及数据库设计的基本概念、主要原

11、理、应用系统的开发步骤和语法结构。书面作业安排见教学日历。五、实践环节（共48学时） 1. 基本操作实验（学生按照实验指导书自主学习，16学时）自主选择所使用的英文版数据库管理系统产品及应用开发工具，学习并实践数据库安装与设置、交互式SQL、数据库安全性和完整性、SQL编程及JDBC、ODBC等数据库互连技术。按照实验指导书完成以下内容，并提交英文实验报告。实验1 数据库系统的安装与设置（2学时）实验目的：通过该实验了解数据库管理系统，掌握利用SQL SERVER2000或MYSQL或ORACLE等对数据库、数据库表、数据库用户授权的设置。实验内容：根据选择使用的数据库系统，熟悉SQL SER

12、VER2000控制台的使用和查询分析器的使用；或者MYSQL的前端界面的使用；或ORACLE数据库的SQLPLUS及OEM的使用。实验2 SQL语言的使用（2学时）实验目的：掌握SQL语言的基本功能实验内容：数据定义语句（create, drop, alter）的使用；数据查询语句(select)的使用；数据更新语句(insert, delete, update)的使用；数据控制语句（grant, revoke）的使用。实验3 数据库编程（2学时）实验目的：掌握触发器、存储过程的建立过程和使用方法。实验内容：编写以及激发Insert, Update和Delete触发器，创建并调用存储过程。实验

13、4 实用数据库应用系统的设计与开发（10学时）实验目的：掌握数据库应用系统的开发过程，熟悉数据库设计、界面设计、开发语言的使用，以及开发语言与数据库的接口。实验内容：数据库设计、应用界面的设计、基本脚本的编写以及利用JDBC、ODBC或专用的数据接口创建数据库连接。最后完成应用程序包，建立安装程序。2个性化综合课程设计（32学时）综合设计的目的是鼓励学生充分发挥其主观能动性和想象力，培养学生的个性化创新思维和团队合作能力，提高学生分析、设计和开发能力以及自主学习的能力。实施过程包括如下三个阶段：开学之初，教师即布置本课程综合设计任务：学生以组为单位，设计、实现一个小型数据库应用系统，并提交相关

14、文档。学生可以自由组合，每组不超过3人，选定一个组长，所有组员分工协作。每组自主选择题目（题目不得重复）、开发工具和数据库管理系统产品。学期的第五周，各组提交并当众阐述项目选题报告，由老师与全体同学共同评审选题的合理性和可行性，评审合格的小组可以开始设计与实现。评审不合格的小组需要重新申报题目。期末，每组提交英文的技术文档和使用说明书，由老师与同学一起验收，给项目（而非个人）评分，再由组长根据组员的工作情况给个人打分。六、课程的考核课程考核采用平时成绩、课程设计与期末闭卷考试相结合： 平时书面作业、实验作业（均用英文书写）占10%。要求学生独立并正确完成书面作业（5分）和实验作业（5分）。课程

15、设计，个性化综合实验项目占30%。要求学生具备自主学习的能力以及检索专业文献的能力，选题新颖、实用（4分），用户界面友好（3分），功能完善（18分），使用英文撰写的分析报告、规范的设计报告和使用报告（5分）。期末采用闭卷考试（英文命题，学生英文答题）占60%。考察学生对基本知识的掌握情况以及运用所学知识分析问题、解决问题的能力。七、本课程与其它课程的联系与分工先修课程：面向对象程序设计、C+/C程序设计、数据结构与算法设计因为该课程强调实践，实践的内容是用JAVA语言或C+/C开发一个小型的数据库应用系统，所以必须有JAVA 或C+/C编程基础。由于数据库课程需要用到数据结构的存储与运算方法，数据库索引要用到数据结构中的B树的概念，所以必须先修数据结构与算法设计。后续课程：系统分析与设计、软件过程管理、软件体系结构等课程八、建议教材及教学参考书1Jeffrey D.Ullman，Jennifer Widom. A First Course in Database Systems，Pretice Ha