教案模板数据库原理

1、教案模板-数据库原理计算机科学与技术学院-数据库原理教案第1页课程教案学期2010,2011第1学期课程名称数据库原理授课对象计算机06学时数56学时教学大纲数据库原理教学大纲,2003,教材名称数据库系统概论高等教育出版社参考教材数据库系统概念,第四版,杨冬青数据库系统教程,第二版,.施伯乐数据库系统全书.Hector主讲教师计算机科学与技术学院-数据库原理教案第2页课程教学总体设计通过本课程的学习使学生了解数据库系统的基本概念掌握数据库的相关理论和设计方法了解数据库系统的安全措施了解数据库技术的最新发展。具体要求:1、了解数据管理技术发展的过程掌握数据库系统的基本概念，数据、数据库、数据库

2、管理系统、数据库系统等,、体系结构和全局结构。2、掌握关系模型的关系运算理论关系数据库SQL语言的使用技术。3、掌握关系数据库的规范化理论以及数据库设计的全过程能进行数据库结构的设计和简单应用系统的设计。4、了解数据库系统的保护措施数据库的恢复、并发控制、完整性和安全性。5、了解数据库发展的新技术。教学方法:1（启发式教学为培养学生逻辑思维和创新能力在教学过程中教师遵循启发式教学原则通过各种教学方式和手段激发学生的学习欲望积极投入到学习活动中积极思维发现问题提出问题并逐步解决问题。2（实例教学在教学中多使用实例以增强学生的理解和分析的能力。在教学过程中要避免简单的语法讲解安排具有实际应用意义的

3、示例进行示范讲解。3（项目分析式教学为培养学生综合应用知识的能力通过对完整的项目的系统分析掌握综合运用所学知识的能力从而真正提高数据库应用系统建立的能力。计算机科学与技术学院-数据库原理教案第3页理论授课计划授需作作业周课要业估计别顺授课章节及内容摘要时数时间序间量11第一章绪论4数据库系统概述数据模型2数据库系统结构数据库系统的组成数据库技术的研究领域23第二章关系数据库642关系模型概述关系数据结构及形式化定义关系代数35关系演算习题第三章关系数据库标准语言SQL6526SQL概述数据定义语句47数据查询语句数据更新语句视图语句数据控制语句8习题课59第四章数据库安全性431计算机安全性概

4、论数据库安全性10DAC/MAC空制审计及数据加密611第五章数据库完整性231数据库完整性约束条件完整性控制第六章关系数据理论63212关系数据库的模式设计理论函数依赖及范式7132NF、3NF、BCNF多值依赖与4NF计算机科学与技术学院-数据库原理教案第4页14习题课8 15 第七章 数据库设计6 3 2数据库设计概述需求分析16概念结构设计逻辑结构设计917物理结构设计数据库的实施与维护第八章数据库编程65118嵌入式SQL1019存储过程20 ODB诉程通过嵌入式SQL访问数据库第九章关系查询处理和查询优化4311121关系数据库系统的查询处理22 关系数据库的查询优化代数优化第十章

5、数据库恢复技术6211223事务的基本概念数据库的恢复概述24 故障的种类恢复的实现技术恢复的策略1325具有检查点的恢复技术数据镜像第十一章并发控制44226 并发控制概述封锁封锁协议活锁与死锁1427并发调度的可串性两段锁协议封锁的粒度28第十一章数据库新技术2数据库技术新发展数据库管理系统分布式数据库系统计算机科学与技术学院-数据库原理教案第5页编号001章第一章绪论(1)节基本1、课程介绍包括课程的主要内容、考核方式等内容内2、数据库系统概述容3、数据库基本概念教1、让学生熟悉课程的总体结构了解课程的考核要求学2、掌握数据库系统的基本概念目3、了解数据管理技术的产生和发展标重重点:数据

6、库系统的基本概念点难点:数据库系统的基本概念难点作业教学组织教学记录1 课程介绍通过运行一个汽车维修管理系统来说明该课程的教学。介绍本课程的主要内容、考核方式、章节结构等内容。2数据库基本概念,1,数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统,2,介绍数据管理技术的产生和发展包括：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段,3,数据库系统的特点,3小结本次课程的主要内容难点与重点课后预习内容计算机科学与技术学院-数据库原理教案第6页编号002章第一章绪论(2)节基1、数据模型本2、数据库系统结构内3、数据库系统的组成容4、数据库技术得研究领域教1、掌握数据库系统得内部结构。学2、理解三级模式两级映

7、象和数据独立性之间得联系。目3、了解数据库系统得组成要素特别是DBA勺重要性。标4、了解数据库技术的研究领域及最新动态。重重点：概念模型三级模式点难点：概念模型逻辑独立性物理独立性难点作建立一个常见管理系统的E-R模型业教学组织教学记录1 课堂提问主要对前一讲已学知识的抽查回顾。2 数据模型,1,概念模型概念模型的作用，具体介绍E-R模型。举例：教学管理系统E-R模型。,2,结构数据模型3. 详细介绍三级数据库系统的各个组成层次模型网状模型关系模型以及三种数据库的优缺点模式的概念以及两级映象是如何保证数据的独立性的。4.部分。5. 介绍数据库技术的研究领域和最新动态。6. 对本节以及本章内容进

8、行小结。计算机科学与技术学院-数据库原理教案第7页编号003章第二章关系数据库(1)节基1、关系模型概述本2、关系数据结构及形式化定义内3、关系的完整性容教掌握关系模型的三个组成部分及各部分所包括的主要内容,牢固掌握关系数据结构学及其定义,关系的三类完整性约束的概念。为学习后面关系数据库系统打好基础目:关系数据模型的完整性约束。点难点:参照完整性作P744业教学组织教学记录教学内容1. 关系模型的相关概念特性。2. 关系模型的三个组成要素。3. 关系数据结构及形式化定义4. 关系操作提问:对数据可以进行哪些操作,5. 关系的完整性重点讲述：实体完整性参照完整性。，举例并使用数据库软件演示，6.

9、小结本计算机科学与技术学院-数据库原理教案第8页编号004章第二章关系数据库(2)节基1、关系数据模型中的关系操作。本2、传统的集合运算和专门的关系运算。3、关系操作的实现算法。容教1、握常用关系运算的规则学2、能用关系运算描述具体的查询操作。算法。标重重难点:几种常用关系代数的运算规则。难点作P975业教学组织教学记录1 课堂提问数据模型的组成要素有哪些,2 课堂教学,1,关系代数相关概念特性。,2,实几种常用的关系代数的运算规则。,3,举例使用关系代数表达数据查询。,4,列举常见的关系运算的实现算法。同学生一起探讨给出部分算法学生完善计算机科学与技术学院-数据库原理教案3、了解实现关系操作

10、的基本3小结本讲第9页编号005章第二章关系数据库(3)节基本1、元组关系演算内2、域关系演算容教1、了解关系演算的基本概念常用关系演算语言。学2、掌握元组关系演算的规则目3、掌握域关系演算的规则标4、能用关系演算描述具体的查询操作。重重难点:关系演算描述具体的查询操作。点难点作无业教学组织教学记录1、关系演算的基本概念常用关系演算语言。提出问题为什么用关系演算,2、元组关系演算的规则,元组关系演算描述具体的查询操作。举例说明3、域关系演算的规则,用域关系演算描述具体的查询操作。4、课堂练习。由于该内容比较抽象通过课堂练习和讲解使学生更好的理解。计算机科学与技术学院-数据库原理教案第10页编号

11、006章第三章关系数据库标准语言SQL(1)节基1、SQL语言概述本2、SQL数据定义语句。内容教1、了解SQLB标准化过程SQL的特性及强大功能。学2、掌握SQ做据定义的语法及语句。目3、能灵活应用SQ做据定义语句创建、撤销数据库对象。标重重点:create语句的使用。点难点:各种约束的定义。难点作P1273业教学组织教学记录1 SQL基础知识SQLX础2 SQL的数据定义,1,SQL模式,基本表、视图、索引,的创建和撤消。要求学生熟练正确的使用SQL完成定义操作。并了解为什么要使用SQL,2,主码外码各种约束如何用SQL实现主码:PRIAMRYKEY外码:FOREIGNKEY约束:CHEC

12、K重点举例，性别电子邮彳电话号码，3在SQLserver2000的查询分析器中检验并运行SQL®句。简单介绍查询分析器的使用计算机科学与技术学院-数据库原理教案第11页编号007章第三章关系数据库标准语言SQL(2)节基1、SQL查询语句本2、视图内容教1、掌握SQLS询语句语法学2、了解视图的相关概念。目标重重点:SQL各种查询语句的使用点难点:相关子查询难点作P1275并补充作业业教学组织教学记录一课堂提问回顾上节课内容二课堂内容1SQL查询语句的语法,大量举例,单表查询:查询数据来源于一张表多表查询:查询数据来源于多张表。,1,SELECT子句、*AS+-*,乘，/,2,FRO

13、M子句,3,WHERE子句BetweenandLike,4,聚合函数,重点,cout(),sum(),count(*),avg(),max(),min()2多表查询,难点,常见的多表查询嵌套子查询连接查询相关子查询3视图视图概念语法说明对视图进行查询和更新操作时的限制等。三课堂练习。通过大量练习使学生熟练掌握查询语句。并补充课猴作业。计算机科学与技术学院-数据库原理教案第12页编号008章第三章关系数据库标准语言SQL(3)节基1、SQL数据控制语句。本2、习题课内容教1、掌握SQL据控制语句学2、通过讲解习题巩固所学并纠正错误。目重重难点SQL数据控制语句点难点作无业教学组织教学记录1 数据

14、安全的意义2 SQL控制语句语法使用大量实例说明SQLE制语句的使用。3 讲解习题重点指出同学们常犯的错误。对所讲习题进行归纳总结进一步巩固所学增强同学们的实践动手能力。计算机科学与技术学院-数据库原理教案第13页编号009章第四章数据库安全性(1)节基1介绍计算机以及信息安全技术标准的进展。本2数据库安全性问题和实现技术。内3RDBMSS现数据库系统安全性的技术和方法容教掌握什么是数据库的安全性问题牢固掌握数据库管理系统实现数据库安全性控制的学常用方法和技术。目标重重点:存取控制点难点:存取控制难点作业教学组织教学记录1 计算机安全性概述。三类计算机系统安全性问题技术安全类管理安全类政策法律

15、类2 安全标准简介TCSECS准CC标准3 数据库安全性控制概述,1,用户标识与鉴别,2,存取控制使用SQL中的GRANTS句和REVOKE语句来实现数据库的实现自主存取控制功能。使用SQL中CREATEROLE旬创建角色用GRANTS句给角色授权。计算机科学与技术学院-数据库原理教案第14页编号010章第四章数据库安全性(2)节基数据库安全控制本,3,自主存取控制内,4,授权容,5,角色分配,6,强制存取控制教掌握什么是数据库的安全性问题牢固掌握数据库管理系统实现数据库安全性控制学的常用方法和技术。目标重重点：自主存取控制强制存取控制点难点：强制存取控制，MAC,机制中确定主体能否存取客体的

16、存取规则要理解并掌握难存取规则为什么要这样规定。点作P1488业教学组织教学记录1 数据库安全控制,3,自主存取控制,4,授权,5,角色分配,6,强制存取控制2 视图机制在数据库安全保护中的作用。3 具体事例说明。操作SQLSERVER2000演示数据库的安全性计算机科学与技术学院-数据库原理教案第15页编号011章第五章数据库完整性节基1实体完整性、参照完整性和用户自己定义的完整性约束的定义机制、完整性检查机本制内2违背完整性约束条件时RDBM采取的预防措施。容3触发器的概念和在数据库完整性检查中的应用。教掌握什么是数据库的完整性掌握用SQL语言定义关系模式的完整性约束条件。学目标重重点：牢

17、固掌握DBM院整性控制机制的三个方面即完整性约束条件的定义、完整性点约束条件的检查和违约反应。需要举一反三的：用SQL语言定义关系模式的完整性约难束条件。点难点:RDBM及口何实现完整性的策略即当操作违反完整性约束条件时RDBMS何进行处理以确保数据的正确与有效。作P1644、6业教学组织教学记录一课堂教学内容1、实体完整性、参照完整性和用户自己定义的完整性约束的定义机制、完整性检查机制。2、违背完整性约束条件时RDBM采取的预防措施重点讲解参照完整性检查和违约处理:拒绝级联设置为空值以及如何在SQLSERVER设置这三种违约处理。3、触发器的概念和在数据库完整性检查中的应用。详细举例说明：如

18、何在SQLSERVE利用触发器实现多表之间的完整性检查。二小结完整性机制违约处理触发器计算机科学与技术学院-数据库原理教案第16页编号012章第六章关系数据理论(1)节基1、关系数据库逻辑设计可能出现的问题本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、部分内函数依赖、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,容多值依赖的概念,教关系数据理论既是关系数据库的重要理论基础也是数据库逻辑设计的理论指南和有力学工具。要掌握规范化理论和优化数据库模式设计的方法。目标重重点:了解什么是一个"不好"的数据库模式。什么是模式的插入异常和删除异

19、常。点难点:各种函数依赖的判定。码的判定。难点作补充作业教学组织教学记录1 数据库设计的问题通过为职工的工资信息设计关系模式引出数据库设计的问题。提问1:数据库设计存在的问题。,1,插入问题,2,删除问题,3,冗余问题。提问2:如何解决问题。2函数依赖通过举例说明概念,1,定义,2,平凡的函数依赖,3,部分函数依赖提问3:找出示例中的部分函数依赖提问4:找出示例中的传递函数依赖3码,1,侯选码,2,主码,3,主属性提问5:找出示例中的主码。4数据依赖的公理系统*应用公理系统找主码。5课堂作业计算机科学与技术学院-数据库原理教案第17页编号013章第六章关系数据理论(2)节基范式的概念、1NR2

20、NR3NRBCNF4NF的概念和判定方法本内容教关系数据理论既是关系数据库的重要理论基础也是数据库逻辑设计的理论指南和有力学工具。要掌握规范化理论和优化数据库模式设计的方法。目标重重点:各种范式的概念。点难点:范式的判定。难点作补充作业业教学组织教学记录1 什么是范式2范式,1,1NF,2,2NF,3,3NF,4,BCNF3 多值依赖提出问题1:消除非主属性对码的部分和传递函数依赖后是否还存在冗余,通过举例：任课,教师课程参考书,说明到达BCNF0然存在问题。产生的原因是不良的多值依赖。4NF:消除4课堂练习判断各类范式计算机科学与技术学院-数据库原理教案第18页编号014章第六章关系数据理论

21、(3)节基总结和习题课本内容教关系数据理论既是关系数据库的重要理论基础也是数据库逻辑设计的理论指南和有学力工具。要掌握规范化理论和优化数据库模式设计的方法。目标重重点:模式分解算法。点难点:范式的判定。难点作P19610业教学组织教学记录1总结函数依赖多值依赖范式*2模式分解如何提高范式级别,分解模式分解的原则:无损连接性、函数依赖保持性模式分解算法.3习题讲解,1,判断码,2,判断各类范式,3,分解模式由于本章教学内容比较抽象大量的习题练习和讲解是必要的。计算机科学与技术学院-数据库原理教案第19页编号015016017章第七章数据库设计(1)(2)(3)节基1数据库设计的特点本2数据库设计

22、的基本步骤内3数据库设计各个阶段的设计目标、具体内容和方法。容教了解数据库设计的重要性和数据库设计在信息系统开发和建设中的核心地位。掌握学数据库设计方法和步骤使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目能力能在实际工作中运用这些知识、技术和方法设计符合应用需求的数据库及其标应用系统。重重点:掌握数据库设计步骤和数据库设计过程中的各级模式设计方法。特别是数据库点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。牢固难掌握用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。点难点：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

23、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作课程大作业业教学组织教学记录提出问题:数据库设计的规范如何,和软件工程有和关系,1 数据库设计的特点2 数据库设计的基本步骤需求分析概念设计:逻辑设计:物理设计数据库实施运行和维护3 数据库设计各个阶段的设计目标、具体内容和方法。重点介绍概念设计：重点实体、属性、实体型之间的联系正确划分实体与属性的能力。逻辑设计:重点:E-R图向关系模型的转换物理设计:物理设计包含的内容。4 课程大作业,锻炼学生分析能力、实际应用能力,在某个RDBMS品上选择合适的应用系统开发工具为某个部门或单位开发一个数据库应用系统。通过实践掌握本章介绍的数据库

24、设计方法同时培养团队合作精神。要求56位同学组成一个开发小组每位同学承担不同角色，例如：项目管理员、DBA系统分析员、系统设计员、系统开发员、系统测试员，。计算机科学与技术学院-数据库原理教案第20页编号018章第八章数据库设计编程(1)节基嵌入式SQL游标的概念,本内容教了解SQW程技术可以有效克服SQL实现复杂应用方面的不足提高应用系统和学RDBMSO的互操作性。掌握嵌入SQL中游标的概念和使用方法目标重重点：了解嵌入式SQL的使用原因、掌握嵌入SQL中游标的概念和使用方法。点难点：掌握嵌入SQL中游标的概念和使用方法。难点作无业教学组织教学记录1 嵌入式SQL嵌入式SQL的处理过程SQL

25、通信区主变量2 游标的概念提出问题:为什么使用游标,使用游标的语句DECLAREOPENFETCHCLOSE在C中嵌入游标举例说明。不用游标的SQL语句计算机科学与技术学院-数据库原理教案第21页编号019章第八章数据库设计编程,2,节基SQL的过程化扩展PL/SQL和存储过程；本内容教了解SQW程技术可以有效克服SQL实现复杂应用方面的不足提高应用系统和学RDBMS的互操作性。掌握嵌入SQL中游标的概念和使用方法目标重重点:存储过程的建立点难点:存储过程的建立难点作无业教学组织教学记录1存储过程提出问题:什么是存储过程,存储过程的作用2存储过程的建立，SQLSERVERS式，,1,变量定义,

26、2,常用全局变量,3,存储过程格式有参数无参数,4,调用存储过程以图书管理系统为例举例说明存储过程的使用计算机科学与技术学院-数据库原理教案第22页编号020章第八章数据库设计编程(3)节基使用ODB段计开发数据库应用程序的方法。本内教了解SQL®程技术可以有效克服SQL实现复杂应用方面的不足提高应用系统和学RDBMS的互操作性。掌握嵌入SQL中游标的概念和使用方法目标重重点:ODBCJ问数据库的过程点难点:ODBCJ问数据库的过程难点作补充作业业教学组织教学记录1 ODBCAPI基础2 句柄及其属性ODBC3.0中句柄分类:环境句柄连接句柄语句句柄描述符句柄3 ODBC勺工作流程举

27、例说明:讲解程序源码代码4 补充简介JDBC®程、OLED编程计算机科学与技术学院-数据库原理教案第23页编号021022章第九章关系查询处理和查询优化节5 1RDBMS勺查询处理步骤本2查询优化的基本概念内3代数优化,物理优化容教本章的目的是希望学生了解RDBM密询处理的基本步骤查询优化的概念、基本方法学和技术为数据库应用开发中利用查询优化技术提高查询效率和系统性能打下基础。目标重重点:了解关系数据库查询优化的重要性。掌握查询处理各个步骤的主要功能。能够点把SQL语句转换成查询树对查询树进行代数优化转换成优化的查询树。掌握物理难优化的基本方法。点难点：能写出适合RDBMSI动优化的

28、SQL语句作无业教学组织教学记录1 提出问题:为什么要查询优化,通过实例讲解关系数据库查询优化的重要性和可能性。2 DBMS勺查询处理步骤即查询分析、查询检查、查询优化和查询执行,3 查询优化的基本概念查询优化包括代数优化和物理优化,代数优化是指关系代数表达式的优化,物理优化则是指存取路径和底层操作算法的选择所以先讲解实现查询操作的主要算法主要是选择操作和连接操作的主要算法思想然后讲解关系代数表达式等价变换规则关系代数表达式的优化物理优化方法，基于启发式规则的存取路径选择优化操作算法的执行代价估算方法基于代价的优化方法，。计算机科学与技术学院-数据库原理教案第24页编号023章第十章数据库恢复

29、技术(1)节基1事务的基本概念和事务的ACID性质。本2数据库恢复概述内容教掌握事务的基本概念和事务的ACID性质。了解数据库恢复技术的重要性。学目标重重点：事务的基本概念和事务的ACID性点难点：利用SQL建立事务难点作无业教学组织教学记录1事务的基本概念和事务的ACID性事务处理技术主要包括数据库恢复技术和并发控制技术。因为事务是数据库恢复和并发控制的基本单位所以首先讲解事务的基本概念和事务的ACID性质。举例:用事务实现银行转帐业务。让学生用事务完成其他业务。2数据库恢复概述故障是不可避免的。举例说明数据库运行中可能发生的故障类型计算机科学与技术学院-数据库原理教案第25页编号02402

30、5章第十章数据库恢复技术(2)(3)节基1数据库运行中可能发生的故障类型本2数据转储和登录日志文件。内3针对事务故障、系统故障和介质故障等不同故障的恢复策略和恢复方法。容4具有检查点的恢复技术。数据库镜像功能。教关系数据理论既是关系数据库的重要理论基础也是数据库逻辑设计的理论指南和有力学工具。要掌握规范化理论和优化数据库模式设计的方法。目标重重点:掌握数据库故障恢复的策略和方法。数据库恢复的基本原理是数据备份。点难点：掌握日志文件的使用系统故障、介质故障的恢复方法够根据这些机制正确难制定系统的恢复策略以保证数据库系统7*24小时正确运行。点作P2909、10业教学组织教学记录1 数据库运行中的

31、故障类型事务故障、系统故障、介质故障、计算机病毒。2 数据库恢复中最经常使用的技术数据转储和登录日志文件。数据转储的概念和具体操作日志文件的内容及作用登记日志文件所要遵循的原则3 详细讲解对不同故障的恢复方法针对事务故障、系统故障和介质故障等不同故障的恢复策略和恢复方法。4具有检查点的恢复技术通过提出文提:回答为什么要用检查点。有检查点后的恢复方法5数据库镜像功能使用数据库镜像与备份相比的好处如何实现数据库镜像。计算机科学与技术学院-数据库原理教案第26页编号026027章第十一章并发控制(1)(2)节基1数据库并发控制的基本概念和实现技术。本2并发调度的可串行性、冲突可串行化调度、内3封锁技术、封锁协议