《大型数据库系统应用技术》
教学大纲
哈尔滨师范大学计算机科学系
《大型数据库系统应用技术》
一、课程设置的有关说明
1.大型数据库系统应用技术课程是一门计算机科学与技术专业的基础课，它不仅是计算机学科的核心课程，而且已成为其他理工专业的热门选修课。
2.设置本课程的目的和要求
大型数据库系统应用技术是计算机专业的一门基础课程。
计算机科学各领域及有关的应用软件都要用到数据库。
无论哪一类专业都要面对数据分析和信息处理的问题，在信息化进程不断加速、信息量急剧膨胀的情况下，各专业开发本领域的专用计算机应用系统的需求有增无减。
本课程的主要任务就是适应当前形势发展，提高大学生在计算机信息处理技术方面的素质与能力。
设置大型数据库系统应用技术课程的目的是培养和提高学生运用数据库技术对数据和信息进行管理、加工和利用的意识与能力，对部分学生要求具备专业领域中应用系统的集成与开发能力(较高要求)。
本课程介绍一些最常用的数据库软件，掌握数据库系统的基本概念术语、基础理论和数据库系统的体系结构。
从课程性质上讲，大型数据库系统应用技术是一门专业技术基础课。
它的教学要求是：要求学生了解数据库技术的形成、目前的状况和今后的发展方向；掌握数据库系统的基本概念术语、基础理论和数据库系统的体系结构；掌握关系数据库基础理论，包括关系运算理论和关系规范理论；熟练掌握数据库标准语言SQL的基本使用；熟练掌握SQL Server软件的基本使用；熟练掌握各种数据库对象的基本操作；了解数据库应用系统的开发步骤；学会使用一些流行工具和编程接口访问数据库。
3.本门课程主要讲授数据库原理与实践，全面介绍数据库的基本概念、解决实际问题的基本思想、数据库设计和发展趋向，通过学习学生可掌握如何检索数据，并为将来从事科学研究与开发打下坚实基础。
教学内容分三部分：
第一部分为数据库系统概论。
第二部分为关系数据库理论。
第三部分介绍SQL的理论与应用。
第四部分为数据库开发。
二、各章学时分配
大型数据库系统应用技术课程的学分数为4学分，教学总学时数为88学时，其中理论讲授课64学时，周4学时，实践教学24学时，考试在第6学期。
三、具体教学内容
第一章数据库系统概论（１８学时）
1．教学目的和教学基本要求
（1）熟悉各名词、术语的含义，掌握数据、数据库、数据库管理系统的基本概念，特别是数据库与数据之间的关系。
分清三层逻辑结构。
（2）了解数据管理技术的发展阶段。
（3）熟悉数据描述，数据模型，数据库的体系结构。
（4）理解数据库管理系统的组成，数据库系统的全局结构。
（5）掌握数据库的基本原理、方法。
2．内容提要
第一节数据库的发展
基本教学内容：数据库管理技术的发展阶段。
第二节数据库基本概念和术语
重点：数据库基本概念，数据库的特点。
第三节数据管理
第四节数据库的体系结构
基本教学内容：数据库管理系统的组成，数据库系统的全局结构。
重点、难点：数据库系统的逻辑结构。
3．复习思考题
（1）简述下列术语：数据、数据库、数据管理、数据库管理系统。
（2）举一个数据库管理的例子。
（3）数据库的基本特点。
（4）数据库系统的核心是什么。
第二章关系数据库理论（１８学时）
1．教学目的和教学基本要求
（1）了解关系模型的三类完整性规则，ER模型向关系模型的转换规则，关系代数应用实例，元组关系演算和域关系演算，关系代数表达式的优化算法。
（2）熟练掌握关系代数的操作。
（3）掌握关系代数应用实例，元组关系演算和域关系演算。
（4）明确关系模式的冗余和异常问题，函数依赖的推理规则，无损分解。
2．内容提要
第一节关系数据库的基本概念
基本教学内容：关系数据库定义。
第二节关系模型和关系运算理论
基本教学内容：关系数据库模型。
重点、难点：关系模型的三类完整性规则。
第三节关系数据库的规范化设计
基本教学内容：保持依赖的分解，范式（1NF，2NF，3NF，BCNF），分解成3NF 模式集的算法。
重点、难点：多值依赖，连接依赖。
3．复习思考题
（1）描述以下概念：数据库、关系数据库模型。
（2）请列举一个关系数据库的粒子。
（3）关系模式R<U,F>，U＝{B,S,P,Q,I,D}， F={S→D,I→B,(I,S)→Q,B→P},确定关系模式的候选码，判断关系模式属于几范式，并分解至3NF 。
（4）描述学生的属性有：学号、姓名、出生年月、系名、班级号、宿舍区。
描述班级
的属性有：班级号、专业名、系名、人数、入校年份。
描述系的属性有：系名、系号、系办公地点、人数。
描述社团的属性有：社团名、成立年份、地点、人数。
请给出关系模式，写出每个关系模式的最小函数依赖集，指出是否存在传递函数依赖，对于函数依赖左部是多属性的情况，讨论函数依赖是完全函数依赖还是部分函数依赖。
指出各关系的候选码、外部码，有没有全码存在?
（5）设关系模式R(S#, C#, GRADE, TNAME, TADDR),其属性分别表示学生学号、选修课程的编号、成绩、任课教师姓名及地址等意义。
如果规定，每个学生每学一门课只有一个成绩；每门课只有一个教师任教；每个教师只有一个地址(此处不允许教师同名同姓)。
(1) 试写出关系模式R基本的函数依赖和候选码。
(2) 试把R分解成2NF模式集并说明理由。
(3) 试把R分解成3NF模式集，并说明理由。
第三章SQL的理论与应用（１８学时）
1．教学目的和教学基本要求
（1）掌握SQL数据库的体系结构，SQL的数据定义。
（2）熟练掌握数据查询、数据更新，对视图的操作。
（3）理解关系代数表达式的优化算法。
（4）理解嵌入式SQL，动态SQL。
2．内容提要
第一节SQL简介
基本教学内容：介绍SQL的发展。
第二节SQL数据库的体系结构
基本教学内容：讲授SQL数据库的体系结构以及数据定义。
第三节基本数据操作
基本教学内容：增、删、查、改的基本操作。
重点：熟练使用基本的数据操作。
第四节补充SQL
基本教学内容：介绍嵌入式SQL，动态SQL。
3．复习思考题
（1） SQL Server 2000 的系统数据库由哪些数据库组成？每个数据库的作用是什么？
（2）创建表、查看表的定义信息、修改表和删除表的 SQL 语句是什么？。
（3）简述 INSERT 的用法。
（4）已知关系模式： S (SNO,SNAME ）学生关系。
SNO 为学号， SNAME 为姓名 C (CNO,CNAME,CTEACHER) 课程关系。
CNO 为课程号， CNAME 为课程名， CTEACHER 为任课教师，SC(SNO,CNO,SCGRADE)为选课关系。
SCGRADE 为成绩
1. 找出没有选修过“李明”老师讲授课程的所有学生姓名。
2. 列出有二门以上（含两门）不及格课程的学生姓名及其平均成绩。
3. 列出既学过“ 1”号课程，又学过“ 2”号课程的所有学生姓名。
4. 列出“ 1”号课成绩比“ 2”号同学该门课成绩高的所有学生的学号。
5. 列出“ 1”号课成绩比“ 2”号课成绩高的所有学生的学号及其“ 1”号课和“ 2”号课的成绩。
第四章数据库系统设计（１０学时）
1．教学目的和教学基本要求
（1）熟悉数据库工程与数据库生存期。
（2）熟练掌握数据库设计的全过程。
（3）掌握ER模型的基本要素，ER模型到关系模型的转换规则。
（4）理解ER模型实例分析，ER模型的扩充。
（5）了解数据库的应用。
2．内容提要
第一节数据库工程
重点：数据库的生存周期
第二节数据库的设计
基本教学内容：数据库设计的全过程。
难点：数据库的设计。
第三节ER模型
基本教学内容：ER模型的基本要素，ER模型到关系模型的转换规则。
第四节数据库应用
基本教学内容：介绍数据库的应用。
3．复习思考题
（1）简述ER模型。
（2）简介数据库的设计过程。
（3）产品出入库管理系统数据库设计。
（4）学生课程数据库设计。
三、教学工具：
多媒体教学
上机试验：计算机，数据库系统软件。
四、阅读参考书目
1. 《My SQL》,诸定泽，张梅，黄建昌，清华大学出版社，2010年1月
2. 《数据库诊断案例与性能优化实践》，《ORACLE DBA手记》编委会，电子工业出
版社，2010年1月
3. 《数据库系统概念》（原书第六版），（美）西尔伯沙茨等著, 杨冬青译，机械工业
出版社，2013年1月
4. 《SQL完全手册》，(美国)詹姆斯著，电子工业出版社，2010年1月
5. 《深入理解My SQL》(美国)贝尔著，人民邮电出版社，2010年1月。