发布时间:2024-07-02 03:18:39 来源:M6官网注册 作者:M6米乐手机登录APP入口
数据库技术是计算机学科的一个重要分支,已经成为信息基础设施的核心技术和重要基础。数据库技术作为数据管理的最有效的手段,极大的促进了计算机应用的发展。本课程系统讲述数据库系统的基础理论、基本技术和基本方法,提供软件和应用开发人员必备的数据库知识。
通过本课程学习,使学生系统地掌握数据库系统的基本原理和基本技术。要求在掌握数据库系统基本概念的基础上,能熟练使用SQL语言在某一个数据库管理系统(如SQL Server、Oracle)上进行数据库操作;掌握数据库设计方法和步骤,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;通过具体案例了解数据库技术在电力企业信息化中的应用。
通过本课程的学习,学生应掌握数据库系统的基本概念、基本原理、应用系统的设计方法和实现技术,具有初步分析实际数据库应用的能力。本课程培养学生分析问题、解决问题的基本能力,培养工程实践型人才,为其今后在相关领域开展工作打下坚实的基础。
课堂教学主要内容:数据库系统基本概念、数据模型及概念模型、关系数据库、关系数据库标准语言、关系数据库理论、数据库设计、数据库安全、数据库保护以及数据库新技术介绍。
实践教学主要内容:通过SQL Server Management Studio创建及管理数据库、通过SQL语句创建与管理数据表、单表查询、复杂查询、视图的创建与使用、存储过程、触发器、实现数据完整性、数据库安全、数据库索引、电网设备抢修物资管理数据库设计。
本课程的先修课程是高级语言程序设计(C)、C++或JAVA)、 数据结构、离散数学,后续课程是《高级数据库技术》、大数据系列课程等。
了解:了解数据管理发展的历史、数据库系统的体系结构和数据库系统的功能,了解数据模型的基本概念。
掌握:掌握数据库系统模式和两层映像的体系结构,数据库系统的逻辑独立性和物理独立性,数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。
难点:本章的难点是需要掌握数据库领域大量的基本概念。有些概念一开始接触会感到比较抽象,但不要紧,随着学习的逐渐推进,在后续章节中,这些抽象的概念会逐渐变得清晰具体起来。此外,数据库系统的体系结构也是本章的难点。
掌握:掌握关系数据结构及其定义;关系的三类完整性约束的概念;关系代数及关系代数中的各种运算。
理解:在使用具体的SQL语句时,能有意识地和关系代数进行比较,理解他们之间的联系及各自的特点。
掌握:掌握在SQL Server中用SQL语句实现存储过程、触发器的过程,掌握DBMS完整性控制机制的三个方面,即完整性约束条件的定义、完整性约束条件的检查和违约反应。
理解:理解什么是一个不好的数据库模式,什么是模式的插入异常和删除异常,规范化理论的重要意义。
掌握:牢固掌握数据依赖的基本概念、范式的概念、从1NF到4NF的定义、规范化的含义和作用。需要举一反三的:四个范式的理解与应用,各个级别范式中存在的问题(插入异常、删除异常、数据冗余)和解决方法,无损且保持函数依赖地分解到第三范式的算法。
难点:能够根据应用语义,完整地写出关系模式的数据依赖集合,并能根据数据依赖分析某一个关系模式属于第几范式;各个级别范式的关系及其证明。
2)数据依赖的基本概念(包括:函数依赖、平凡函数依赖、非平凡的函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递函数依赖的概念;码、候选码、外码的概念和定义;多值依赖的概念)
理解:索引的概念,包括聚集索引、非聚集索引,以及聚集索引和非聚集索引的不同结构,主键和索引的关系,DBMS在查询时应用索引的基本原理。
掌握:掌握数据库概念结构的设计和逻辑结构的设计,这是数据库设计过程中最重要的两个环节。牢固掌握用E-R图来表示概念模型的方法,掌握E-R图的设计,E-R图向关系模型的转换。
难点:技术上的难点是E-R图的设计和数据模型的优化,包括对现实世界进行抽象的能力,提取实体、属性、实体型之间的联系,正确划分实体与属性的能力。真正的难点是理论与实际的结合,同学们一般缺乏实际经验,缺乏对实际问题解决的能力,特别是缺乏应用领域的知识。而数据库设计需要设计人员对应用环境、专业业务有具体深入的了解,这样才能设计出符合具体领域要求的数据库及其应用系统。
2)数据库设计的基本步骤,数据库设计过程中数据字典的内容,数据库设计各个阶段的设计目标、具体设计内容、设计描述、设计方法。
理解:理解数据库安全性的概念、安全性实现的基本途径和方法以及视图机制在数据库安全保护中的作用。
掌握:在SQL Server 中实现安全性的方法,包括用户管理、角色管理、使用SQL中的GRANT 语句和 REVOKE 语句来实现数据库的实现自主存取控制功能。
3)SQL Server中安全性的实现,包括数据库用户和登录用户的概念、用户管理、角色管理、权限管理、架构。
掌握:牢固掌握事务的基本概念和事务的ACID性质,掌握用SQL语句实现事务定义、提交或回滚;掌握并发操作产生的数据不一致性(丢失修改、不可重复读、读“脏数据”)的确切含义;封锁协议与数据一致性的关系;并发调度的可串行性概念;掌握日志文件在数据库恢复中的重要作用;系统故障、介质故障的恢复技术及方法;掌握SQL Server提供的数据恢复技术和恢复方法;能正确制定系统的恢复策略,保证数据库系统在遇到故障时能及时恢复正常运行,提高抗故障抗灾难的能力。
难点:两段锁协议与串行性的关系、与死锁的关系。数据库的事务管理策略(数据库恢复策略、并发控制策略)和DBMS缓冲区管理策略、事务一致性级别密切相关。
2)数据库并发控制的基本概念和实现技术,包括封锁技术、封锁协议、活锁和死锁的概念、并发调度的可串行性、冲突可串行化调度、两段锁协议、封锁的粒度、意向锁。
了解:了解数据仓库的概念、数据模型和设计方法,了解数据挖掘的概念、分析方法和常用技术,了解数据库技术的研究热点及发展方向。
《数据库原理》是一门实践性很强的专业课。学习本实验课程的目的是使学生掌握数据库系统的基本概念、原理和技术,将理论与实际相结合,应用现有的数据建模工具和数据库管理系统软件,规范、科学地完成一个小型数据库的设计与实现。
2、将实际应用相关问题贯穿每个实验,着重培养学生的数据库设计能力和动手能力,培养良好的实验习惯。
3、通过验证实验,使学生熟悉并使用SQL SERVER 数据库管理系统,掌握如何使用SQL Server 建立数据库、关系表、数据完整性、索引、视图,进行数据查询、数据更新、用户权限管理、数据的备份和恢复等内容。通过综合设计性实验,使学生灵活应用所学知识,按给定要求实现图书管理系统数据库设计,基本掌握数据库系统分析、设计的基本方法;掌握使用一种面向对象程序设计语言开发数据库应用的过程。
4、初步掌握数据库应用系统分析设计的基本方法,使用学生掌握一种面向对象程序设计语言开发数据库应用的过程,进一步提高同学分析与解决问题的综合能力。
本实验课程以上机实验为主,每个学生独立完成每个实验。要求学生在实验之前认真预习实验内容及要求,在实验课上未完成的实验可以在课后在实验室或个人电脑上完成。每个实验都要求完成相应的实验报告。
一个简单的图书管理系统包括图书馆内书籍的信息、学校在校学生的信息以及学生的借阅信息。此系统功能分为面向学生和面向管理员两部分,其中面向学生部分可以进行预定、续借和查询书籍等操作,面向管理员部分可以完成书籍和学生的增加、删除和修改以及对学生借阅、归还的确认。
实验成绩不单独记分,仅作为“数据库原理”课程成绩的20%记入总成绩。每个实验的评分包括:实际操作,实验结果,实验报告。本实验课程成绩以平时实验情况占70%,期末上机考试为占30%。上机考试成绩,以提交报告中所要求完成的实验内容的情况为主要评分依据。
数据库原理课程设计要求学生综合利用本课程的有关知识,在教师的指导下,利用特定的数据库环境和应用程序开发环境,针对具体的问题,完成从系统的需求分析、数据库的概念设计、数据库的逻辑设计,到应用系统的总体结构设计、功能模块的详细设计等设计过程,最终实现一个可在特定环境下正常运行的、规模较小但较为完整的反映数据库应用系统开发过程的系统。因此,在设计中,要求学生应该全面考虑各个设计环节以及它们之间的相互联系。
本课程设计的目的是为了让学生能够全面了解数据库应用系统的整个开发过程,逐步掌握系统开发的以下相关技术:
(4)了解基于客户机/服务器(C/S)模型或浏览器(B/S)模型的数据库应用系统开发的相关技术。
通过本课程设计,有助于学生更好地了解整个课程的知识体系,锻炼学生运用本课程的知识、方法解决更为复杂的实际问题的能力,从而为后续课程的学习、毕业设计环节以及将来的实际工作打好坚实的基础。
1、关系数据库系统一般用SQL Server或Oracle,非关系系统一般选用MongoDB,开发环境建议用JAVA,也可以选用其他开发软件。
数据库应用课程设计就是针对某个给定的数据库应用问题,全面运用数据库原理课程所学知识,从系统需求分析着手,进行数据库的概念设计、逻辑设计,系统的总体设计和详细的模块设计,最后进行编程、调试,以及在各个环节中提供相关的文档。下面是各个设计阶段的具体内容。
需求分析是数据库系统设计的一个重要的环节。本阶段应该对整个应用情况作全面的、详细的调查,确定特定数据库应用环境下的设计目标,收集该应用环境下针对系统设计所需要的基础数据以及对这些数据的具体处理要求,从而确定用户的需求。用户对数据库的需求包括:
(1)信息需求。即在数据库中需要存储哪些数据。学生应该根据具体的课题,认真分析有关的要求,确定本设计的信息需求
(2)处理需求。即用户要完成什么处理功能等。学生在设计中应根据具体的课题要求确定系统应该实现的功能,一些基本的功能通常是必须具备的,如用户的管理与维护,基本数 据的维护,灵活的信息查询等。系统功能的确定应该充分征求指导教师的意见。
本阶段的设计结果(即系统需求分析)应该在课程设计报告中进行详细描述,作为本课程设计的验收依据之一。
数据库的概念设计是在需求分析的基础上,利用与用户双方都能理解的形式,设计出数据库的概念模型。本课程设计要求学生采用ER方法进行数据库的概念设计。本设计阶段可分为:
本阶段的设计结果(局部和全局ER图)应该在课程设计报告中进行详细描述,应该能够反映该设计的正确性。
数据库逻辑设计的目的是将概念设计阶段设计好的ER图转换成与具体机器上的DBMS(如SQL Server、Oracle)所支持的数据模型(如关系模型)相符合的逻辑结构。
鉴于本课程设计的具体环境要求,学生在进行数据库的逻辑结构设计时应该充分考虑特定的数据库环境。
建立数据库。例如:在SQL Server的支持下,利用其SQL企业管理器或直接在SQL查询分析器用SQL语句完成本系统数据库的建立和各个数据表的建立,根据需要也可建立相关数据视图和存储过程。
应用系统的开发。在开发工具(例如JAVA)环境下,实现本系统的开发,包括登录对话框的设计,系统主窗体的设计,系统主菜单的设计,各个功能模块对应子窗体的设计(根据需要,可将一些功能模块合并在同一个窗体中)。需要注意对窗体设计的合理性,如功能的合理性,布局的合理性,以及层次的合理性。
系统的运行和调试。在系统开发的过程中,应该针对每个局部模块进行必要的功能测试,保证每个局部功能的可靠性和正确性。最后进行系统的整体测试,以保证满足课程设计的要求。
在课程设计报告中应该提供相关的内容,包括数据库的名称、各个数据表的定义,系统主要窗体的说明,以及系统运行的效果图等。
这是对数据库应用课程设计的总结,每个学生都应该客观地对自己的课程设计进行认真总结。大致包括以下内容:
课程设计中,学生可以在老师给出的选题中自主选题,根据题目的要求,一人或多人合作完成设计内容;也可以在征得指导老师同意后,自主拟定课程设计题目及内容。
课程设计的成绩评定以选定课题的难易度、完成情况和设计报告为依据综合评分,成绩评定采用优秀、良好、中等、及格和不及格五级制或百分制评定成绩。从总体来说,所设计的系统应该符合设计要求,设计过程中的每一个阶段均应提供正确的文档(设计报告),此外,所设计的系统应该具有友好、清晰的界面;系统的数据库应该有一定量的数据,以来验证系统的运行是否正确;程序的整体结构及局部结构要合理;操作说明(书)要清晰;设计报告要符合规范。