Ⅰ  课程性质与课程目标

一、课程性质和特点

随着社会的高度信息化，数据库系统已成为人们工作和生活中不可或缺的部分，大到工农业生产、国防军事，小到网上购物、学习选课、课表查询等，其背后都有数据库的强大支撑。数据库技术是现代信息科学与技术的重要组成部分，是计算机数据处理与信息管理系统的核心。随着数据容量的急剧增长和内容的迅速变化，对数据管理的安全性、共享性、存取效率等要求日益提高，如何对这些数据进行科学的组织和存储、高效的获取和处理，是人们面临的复杂课题。数据库技术已经成为及其重要的一个课题。因此，数据库原理与应用课程也就成为高等学校计算机专业的重要专业基础课。

为了更好地理解数据库技术的工作原理，本课程定位于专业基础、实用数据库教材，重点突出基础性和应用性。兼顾DBA基本能力培养的要求和数据库前沿进展来组织内容，以一个贯穿全书的商品订购管理系统示例为主线，将数据库基本原理技术和应用三者有机结合，并利用丰富的案例进行生动具体的阐述，具有较强的系统性、逻辑性和实践性。

二、课程目标

数据库原理与应用是计算机专业的主要专业基础课。通过本课程的学习，要求应考者：

1.掌握数据库系统的体系结构；

2.掌握各种关系代数运算；

3.掌握关系数据库语言SQL，并能运用SQL解决实际问题；

4.掌握数据库设计的开发过程；

5.掌握关系规范化理论，并能针对具体问题进行分析优化；

6.掌握数据库编程的基础内容；

7.掌握数据库保护的关键技术；

8.掌握数据模型和数据库技术的最新进展。

三、与相关课程的联系与区别

数据库原理与应用是计算机专业的一门专业必修课。在学习数据库原理与应用之前，必须掌握计算机的相关基础知识，较为全面地了解和掌握计算机数据表示、存储、管理等方面的专业知识。因此，本门课的先修课程为《数据结构》、《离散数学》、《操作系统》等相关课程。在这些先修课的基础上再学习本课程，符合循序渐进的规律，不仅容易理解课程内容，而且能正确把数据库设计的各部分有机的联系起来。

四、课程的重点和难点

重点：数据定义、查询、更新；关系操作；概念设计、逻辑设计；函数依赖；范式；并发控制。

次重点：数据库系统结构；数据模型；视图；模式分解；存储过程和触发器；数据库访问接口；数据库保护；数据库安全；数据库的完整性；数据库恢复；数据仓库与数据挖掘；XML数据管理；移动数据库。

难点：数据库系统的三级模式结构的理解；关系的性质；SELECT语句结构；视图的查询与更新；函数依赖集的闭包；最小依赖集；活锁与死锁。

Ⅱ  考核目标

本大纲在考核目标中，按照识记、领会、应用三个层次规定其应达到的能力层次要求。三个能力层次是递升的关系，后者必须建立在前者的基础上。各能力层次的含义是：

识记（Ⅰ）：要求考生能够识别和记忆本课程中有关数据库原理与应用的主要内容（如定义、公式、原理、重要结论、方法及特征、特点等），并能够根据考核的不同要求，做正确的表述、选择和判断。

领会（Ⅱ）：要求考生能够领悟和理解本课程中有关数据库原理与应用的内涵及外延，理解概念的确切含义，能够鉴别关于概念的似是而非的说法；理解相关知识的区别和联系，并能根据考核的不同要求对相关概念问题进行合理推理和论证，做出正确的判断、解释和说明。

应用（Ⅲ）：要求考生能够根据已知的知识和事实、条件，对数据库原理与应用的具体问题进行设计，得出正确的结论或做出正确的判断，并能把实现过程正确地表达出来。还可运用本课程中的少量知识点，利用简单的数学方法分析和解决一般应用问题，如简单的计算、分析等。

Ⅲ  课程内容与考核要求

第一章  数据库概览——示例、概念与认识

一、学习目的与要求

了解数据管理技术的发展、数据库特点；理解数据库、数据库管理系统、数据库系统等基本概念；掌握数据库系统的三级模式、二级映像体系结构；掌握数据库系统的组成及各部分的基本功能；掌握数据模型内涵、概念模型、逻辑数据模型及其要素；了解数据库的主要研究领域。

二、课程内容

1.数据管理技术的发展

2.理解数据库系统

3.数据库系统的体系结构

4.数据模型

三、考核知识点与考核要求

1.数据管理技术的发展

识记：数据、数据处理、数据管理的定义。

领会：计算机进行数据管理的3个阶段及各个阶段的特点。

2.理解数据库系统

识记：数据密集型应用的含义；用户对数据库中数据的访问路径；数据库系统的定义。

领会：数据库系统的组成。

3. 数据库系统的体系结构

识记：数据库系统的三级模式结构组成、数据库系统的二级映像及优点。

领会：数据库管理系统的功能。

4. 数据模型

识记：数据模型的分类；E-R模型的三要素；数据模型的三要素；关系数据模型的特点。

领会：实体型、实体值、实体集；联系的分类；E-R模型；数据模型的类型。

四、本章重点、难点

重点：计算机进行数据管理各个阶段特点，数据库系统的体系结构；E-R模型的概念。

难点：数据库系统的二级映像。

第二章  关系数据模型——关系数据库基础

一、学习目的与要求

了解关系数据模型的性质、特点及其三要素；掌握关系数据结构及其形式化定义；掌握关系代数的8种运算符及其运算规则，并能熟练表达查询要求；理解元组关系演算和域关系演算的特点和查询表达式；掌握关系的完整性规则及其在数据库系统中的作用。

二、课程内容

1.关系数据结构

2.关系操作

3.数据完整性

三、考核知识点与考核要求

1. 关系数据结构

识记：关系数据模型中的术语；关系的性质；候选码、主码、外码。

领会：域的基数；笛卡尔积；关系模式；关系数据库。

2. 关系操作

识记：关系数据语言分类。

领会：关系代数的运算。

3. 数据完整性

识记：数据完整性的定义。

领会：关系数据模型的三类完整性约束规则。

四、本章重点、难点

重点：主码、外码；关系代数的各种运算。

难点：笛卡尔积运算；关系运算的联合使用。

第三章  关系数据库语言SQL——数据库应用基础

一、学习目的与要求

了解SQL特点，掌握基本表、视图、存储文件、索引等基本概念；理解SQL的组成：DDL、DML、DCL；掌握数据定义语句，能熟练运用DDL进行数据库、表、索引的定义；掌握SELECT查询结构、各子句功能；能熟练运用SELECT查询结构，根据查询要求，设计单表查询、连接查询和嵌套查询SQL语句；能对查询结果进行分组、排序、筛选等进一步处理；能针对复杂查询要求设计高效SQL语句；掌握SQL数据操作语句，能熟练使用UPDATE语句和DELETE语句进行数据更新操作；掌握视图概念，能熟练运用SQL语句进行视图的定义、查询和更新操作。

二、课程内容

1.SQL概述

2.SQL的数据类型

3.数据定义

4.数据查询

5.数据更新

6.视图

三、考核知识点与考核要求

1. SQL概述

识记：SQL的特点；SQL的组成。

领会：基本表、视图、存储文件、索引、模式的概念；SQL语句的分类。

2. SQL的数据类型

识记：T-SQL提供的常用数据类型。

3. 数据定义

识记：模式定义；基本表定义。

领会：索引定义。

4. 数据查询

识记：SELECT语句的基本格式。

领会：单表查询；连接查询；嵌套查询；集合查询。

应用：针对实际数据库进行查询操作。

5. 数据更新

    识记：INSERT语句、UPDATE语句、DELETE语句的命令格式

领会：插入元组；插入子查询结果；数据修改；数据删除。

应用：针对实际数据库进行更新操作。

6. 视图

识记：视图的定义；视图的优点。

领会：创建视图；修改视图；删除视图；视图查询；视图更新。

四、本章重点、难点

重点：SELECT语句的使用。

难点：运用SELECT语句结构实现单表及多表查询。

第四章  数据库设计——数据库应用系统开发总论

一、学习目的与要求

了解存数据库设计的含义和特点；理解数据库设计的步骤和各阶段的任务；掌握数据库需求分析的步骤及其说明书的描述方法，并能分析应用需求，绘制数据流图，编写数据字典；掌握概念设计任务和方法，能根据需求分析结果建立应用系统的E-R模型；掌握逻辑设计过程，能将E-R模型转换为关系数据模型，并进行模式优化；了解数据库物理设计、数据库实施和维护的内容与方法；掌握数据库设计的过程和方法，具备根据应用需求设计关系数据库的基本能力。

二、课程内容

1.数据库设计的概述

2.需求分析

3.概念结构设计

4.逻辑结构设计

5.物理结构设计

6.数据库实施

7.数据库运行与维护

三、考核知识点与考核要求

1. 数据库设计的概述

识记：数据库设计的6个阶段。

领会：数据库设计的含义；数据库设计的特点。

2. 需求分析

识记：需求分析的步骤；数据字典的定义及组成。

领会：需求分析的任务、重点及难点；数据流图的表示。

3. 概念结构设计

领会：概念结构设计的方法。

应用：设计E-R图。

4. 逻辑结构设计

识记：逻辑结构设计的3个步骤；改善数据库性能的方式。

领会：规范化处理的应用。

应用：E-R模型转换为关系数据模型。

5. 物理结构设计

领会：确定数据库的物理结构。

6. 数据库实施

领会：设计数据库应用程序时的注意事项。

7. 数据库运行与维护

识记：数据库的重定义、重构和重组。

四、本章重点、难点

重点：E-R图的设计及与关系数据模型的转换。

难点：局部E-R图合并成全局E-R图。

第五章  关系规范化理论——关系数据库设计理论基础

一、学习目的与要求

理解关系数据模式的数据冗余和操作异常问题及其产生的原因、关系规范化的必要性；掌握数据依赖、函数依赖、范式等基本概念；掌握1NF~BCNF各级范式的含义，能够根据关系模式的应用语义分析函数依赖，判定关系模式的范式级别；掌握数据依赖公理系统、属性闭包求解算法、最小依赖集及其构造方法；掌握关系模式分解等价判定的准则、无损连接性、依赖保持性；掌握关系规范化过程、关系模式的3NF分解算法；能够运用函数依赖理论对关系模式逐步求精，对关系模式进行优化；了解多值依赖概念和4NF的含义；了解关系模式的BCNF分解算法。

二、课程内容

1.数据冗余与操作异常问题

2.函数依赖

3.范式

4.数据依赖公理系统

5.模式分解

三、考核知识点与考核要求

1. 数据冗余与操作异常问题

识记：数据冗余的定义；操作异常的分类。

2. 函数依赖

识记：函数依赖的定义。

领会：函数依赖的分类。

3.范式

识记：范式的类别及各类范式之间的关系。

应用：部分函数依赖；传递函数依赖；求函数依赖集并判断关系模式属于第几范式。

4. 数据依赖公理系统

领会：逻辑蕴含；Armstrong公理系统。

应用：函数依赖集的闭包；最小依赖集。

5. 模式分解

领会：无损连接性；函数依赖保持。

四、本章重点、难点

重点：函数依赖集；范式的判断。

难点：消除部分函数依赖及传递函数依赖；模式分解。

第六章  数据库应用开发——过程、编程与实例

一、学习目的与要求

了解数据库应用开发过程、数据库应用体系结构、常用RDBMS和应用开发工具；理解SQL级接口、调用级接口、过程化SQL等基本概念；掌握T-SQL基本编程要素，包括基本语法、流程控制、函数等，能够进行程序设计；掌握存储过程、触发器的概念；掌握存储过程的创建和调用方法；理解数据库访问接口的概念、开放数据库互联ODBC；掌握ADO.NET数据库应用开发技术，能够采用ADO.NET开发具有基本数据库数据访问和更新操作功能的应用系统；掌握JDBC数据库应用开发技术，能够采用JDBC开发具有基本数据库数据访问和更新操作功能的应用系统；了解SQL语句安全性，提高数据库应用开发的可靠性；了解Python数据库访问技术。

二、课程内容

1.数据库应用开发概述

2.数据库编程基础

3.存储过程和触发器

4.数据库访问接口

5.C#数据库应用开发

6.Java数据库应用开发

7.Python数据库访问

三、考核知识点与考核要求

1. 数据库应用开发概述

识记：数据库应用系统的体系结构的4种模式。

领会：数据库应用开发过程；常用的关系数据库系统；常用数据库应用开发工具。

2. 数据库编程基础

识记：常量；变量；运算符与表达式；流程控制语句；函数。

领会：语言级接口；调用级接口；游标。

应用：对数据库中表进行T-SQL程序设计。

3. 存储过程和触发器

识记：存储过程的定义及优点；触发器的定义及特点。

领会：存储过程的语句定义与执行；修改存储过程；删除存储过程；触发器的创建与执行；修改触发器；删除触发器。

4. 数据库访问接口

识记：ODBC的含义及体系结构；ODBC应用程序的设计阶段；ODBC数据源；JDBC的含义及体系结构；。

领会：ADO.NET体系结构。

5. C#数据库应用开发

识记：.NET框架的核心组件；ADO.NET对象模型的主要对象；常用的数据库访问对象。

领会：用Visual C#设计WinForm和WebForm应用程序；ADO.NET访问数据库的过程；DateSet对象模型；连接数据库；执行SQL命令；数据控件。

6. Java数据库应用开发

识记：JDBC API的功能；常用的JDBC API的类与接口的类别；Java应用程序通过JDBC存取数据库的步骤。

领会：行与指针；结果集的类型；结果集的处理方法。

应用：使用Eclipse创建和开发Java数据库项目。

四、本章重点、难点

重点：客户/服务器模式；浏览器/服务器模式；流程控制语句；ODBC、JDBC体系结构。

难点：T-SQL函数；存储过程、触发器的编程。

第七章  数据库保护——数据库管理基础

一、学习目的与要求

了解数据库安全性的概念和数据库安全目标；理解身份认证、访问控制，视图及审计等数据库安全机制；掌握SQL Server安全体系结构，以及安全管理机制的实现；理解数据库完整性概念及其实现机制；掌握SQL Server的数据库完整性的实现方法；理解事务的概念和特性及并发调度的可串行化；理解锁概念、锁类型和封锁协议；掌握SQL Server的事务处理和锁机制；了解数据库恢复的概念；理解数据库备份与数据库恢复的原理；掌握SQL Server的数据库恢复技术。

二、课程内容

1.数据库保护的概述

2.数据库安全

3.数据库的完整性

4.并发控制

5.数据库恢复

三、考核知识点与考核要求

1. 数据库保护的概述

识记：对数据库的破坏来自的4个方面；对数据库实施保护的内容。

2. 数据库安全

识记：计算机外部环境保护和内部系统保护；信息安全的5个要素及对应的标准安全服务；数据库安全性的目标。

领会：安全控制层次模型；SQL Server的安全体系结构。

3. 数据库的完整性

识记：数据库的完整性的概念；数据完整性约束的描述的两类方式；断言的定义；DBMS的完整性控制机制的功能；数据完整性的实施方式；约束；规则；默认。

领会：数据库的完整性、参照完整性和用户定义完整性的实现机制。

4. 并发控制

识记：事务；事务的ACID性质；事务操作的状态；封锁的基本思想；封锁的类型；排他锁和共享锁的相容矩阵；数据库如何解决死锁问题；事务模式的分类；事务类型；锁模式的种类；隔离级别。

领会：丢失更新；读“脏”数据；不可重复度；封锁协议；活锁；死锁；事务处理语句。

应用：并发事务的可串行化。

5. 数据库恢复

识记：数据库恢复机制的两个方面；4种数据转储类别；备份类型。

领会：数据库中的数据丢失或被破坏存在的几类原因；转储和恢复的基本过程；恢复策略。

四、本章重点、难点

重点：事务的并发执行；并发调度的可串行化；活锁；死锁问题的解决。

第八章  数据库新进展——领域知识拓展

一、学习目的与要求

了解数据库技术的发展和研究方向；了解数据仓库和数据挖掘；理解XML数据管理和SQL Server中的XML数据处理；了解NoSQL数据库、NewSQL数据库和大数据处理。

二、课程内容

1.数据库技术的研究与发展

2.数据仓库与数据挖掘

3.XML数据管理

4.移动数据库

5.NoSQL数据库和NewSQL数据库

6.大数据

三、考核知识点与考核要求

1. 数据库技术的研究与发展

领会：数据库发展的特点；数据库技术的研究方向。

2. 数据仓库与数据挖掘

识记：数据仓库的特点；数据仓库的构架；数据挖掘的概念；知识模式的分类。

领会：主要的数据挖掘技术；数据挖掘的应用；数据仓库和数据挖掘的联系。

3. XML数据管理

识记：XML的概念；XML数据库的类型。

领会：XML数据模型；XML数据查询；SQL Server中XML数据处理。

4. 移动数据库

识记：移动数据库的概念；典型的移动数据库系统环境的组成；移动数据库的关键技术。

领会：移动数据库的组成。

5. NoSQL数据库和NewSQL数据库

识记：NoSQL数据库的三大基石。

领会：NoSQL数据库的概念；BASE原则；NoSQL数据库的架构。

6. 大数据

领会：大数据的特点；大数据的处理模式。

四、本章重点、难点

重点：数据仓库、数据挖掘的概念。

难点：XML数据处理。

Ⅳ  关于大纲的说明与考核实施要求

（一）关于“课程内容与考核目标”中有关提法的说明

在大纲的考核要求中，提出了“识记”、“领会”、“应用”等三个能力层次的要求，它们的含义是：

1. 识记：要求应考者掌握有关的知识点，正确理解和记忆相关内容的原理、方法步骤等。

2. 领会：要求应考者能够记忆规定的有关知识点的主要内容，并能够领会和理解规定的有关知识点的内涵与外延，熟悉其内容要点和它们之间的区别与联系，并能根据考核的不同要求，做出正确的解释、说明和阐述。

3.应用：要求应考者能够运用本大纲中各部分的少数几个知识点，解决简单的计算、证明或应用问题。

（二）自学教材

本课程使用教材为：《数据库基础教程》，顾韵华主编，电子工业出版社，2021年第3版。

（三）自学方法的指导

本课程作为一门专业基础课程，综合性强、内容多、难度大，应考者在自学过程中应该注意以下几点：

1.学习前，应仔细阅读课程大纲的第一部分，了解课程的性质、地位和任务，熟悉课程的基本要求以及本课程与有关课程的联系，使以后的学习紧紧围绕课程的基本要求。

2.在阅读某一章教材内容前，应先认真阅读大纲中该章的考核知识点、自学要求和考核要求，注意对各知识点的能力层次要求，以便在阅读教材时做到心中有数。

3.阅读教材时，应根据大纲要求，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每个知识点。对基本概念必须深刻理解，基本原理必须牢固掌握，在阅读中遇到个别细节问题不清楚，在不影响继续学习的前提下，可暂时搁置。

4.学完教材的每一章节内容后，应认真完成教材中的习题，这一过程可有效地帮助自学者理解、消化和巩固所学的知识，增加分析问题、解决问题的能力。

（四）对社会助学的要求

1.应熟知考试大纲对课程所提出的总的要求和各章的知识点。

2.应掌握各知识点要求达到的层次，并深刻理解各知识点的考核要求。

3.对应考者进行辅导时，应以指定的教材为基础，以考试大纲为依据，不要随意增删内容，以免与考试大纲脱节。

4.辅导时应对应考者进行学习方法的指导，提倡应考者“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动提出问题，依靠自己学懂”的学习方法。

5.辅导时要注意基础、突出重点，要帮助应考者对课程内容建立一个整体的概念，对应考者提出的问题，应以启发引导为主。

6.注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导应考者逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题、分析问题、做出判断和解决问题。

7.要使应考者了解试题难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中都存在着不同难度的试题。

（五）关于命题和考试的若干规定

1.本大纲各章所提到的考核要求中，各条细目都是考试的内容，试题覆盖到章，适当突出重点章节，加大重点内容的覆盖密度。

2.试卷对不同能力层次要求的试题所占的比例大致是：“识记”60%，“领会”20%，“应用”为20%。

3.试题难易程度要合理，可分为四档：易、较易、较难、难，这四档在各份试卷中所占的比例约为2：3：3：2。

4.本课程考试试卷采用的题型：单项选择题、填空题、名词解释、简答题、设计题及综合题。（见附录题型示例）。

5.考试方式为闭卷笔试，考试时间为150分钟。评分采用百分制，60分为及格。

附录  题型举例

一、单项选择题

如：数据设计过程中，外模型是逻辑模型的（   ）

A．接口                                 B. 逻辑子集                 

C. 实体                                  D. 模型

二、填空题

如：为了维护数据库中数据与现实的一致性，关系数据库必须遵循三类完整性规则：实体完整性规则、参照完整性规则、                  。

三、名词解释题

如：内存数据库

四、简答题

如：根据数据源类型可将数据挖掘技术分为哪几类？

五、设计题

如：设有学生关系S(Sno,Sname,Sage,Sex)，它们的属性分别是：学号，姓名，年龄，性别。试用SQL语句检索出年龄大于等于18小于等于20的学生姓名和性别。

六、综合题

如：设有关系模式R（A,B,C,D,E），F是R上成立的函数依赖集，F={ABC->DE,BC->D,D->E}，试问R达到第几范式，并说明理由。