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课程地位、目的和任务

本课程是我校计算机科学与技术专业的一门专业基础必修课。课程目的是使学生系统地掌握数据库系统的基本原理，概念，模型，结构，方法，能够从事复杂应用系统的设计，开发，研究和应用工作，并为从事计算机各领域的科研技术工作打下基础。课程任务是阐述数据模型与语言、数据库建模与设计方法、数据库系统实现基本原理以及大数据技术。

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课程内容与教学目标

第一章 绪论

教学目标：熟悉数据库、数据库办理系统、数据库系统等术语；了解数据库系统和数据库办理系统结构；了解大数据的概念，以及数据办理技术发展趋势。

教学内容：

1.1 数据库

1.2 数据库办理系统

1.3 数据库系统

1.4 数据办理技术发展趋势

第二章 关系模型

教学目标：熟悉关系模型、元组、字段、属性等术语；掌握超键、候选键、主键、外键、约束等概念；了解数据库上的典型操作（运算）。

教学内容：

2.1 关系结构和约束

2.2 基本关系代数运算

2.3 附加关系代数运算

2.4 扩展关系代数运算

第三章 数据定义与操作

教学目标：会用数据库语言编写程序创建、修改数据库表；会用数据库语言编写程序实现数据库中数据的增、删、改；会用数据库语言编写程序实现对单个数据表中数据的各种查询；会用数据库语言编写程序实现多个数据表中数据的各种关联查询；会用数据库语言编写嵌套查询语句便利地实现单个或多个数据表中数据的各种查询；熟练掌握数据库语言及其用法。

教学内容：

3.1 SQL概述

3.2 数据定义与修改

3.3 简单查询

3.4 联接查询

3.5 嵌套查询

第四章 在应用环境中

教学目标：熟悉数据库实际应用系统的技术架构；掌握高级语言连接拜候数据库的原理和方法；会使用C、C++、Java或其它高级语言拜候数据库；掌握高级语言和html混合编程的原理和方法；会编写数据库函数。

教学内容：

4.1 数据库应用体系结构

4.2 嵌入式pgSQL

4.3 JDBC编程

4.4 PG中的函数

第五章 数据庇护

教学目标：理解数据安全庇护的概念和含义；掌握保障数据保密性、完整性、和可用性的各种方法；会针对特定应用设计相应的庇护机制。

教学内容：

5.1 数据庇护

5.2 视图

5.3 拜候控制

5.4 完整性约束

5.5 触发器

5.6 事务

5.7 加密

第六章 模式设计：实体-联系方法

教学目标：了解数据库生命周期；熟悉概念模型和E-R图中的要素；会针对特定应用需求设计E-R图；会把E-R图转换为关系，并确定其中的约束；了解大数据思维对概念模型设计的影响。

教学内容：

6.1 模式设计方法和生命周期

6.2.1 E-R模型元素

6.2.2 基本E-R图设计

6.3 基本E-R图转换为关系模式

6.4 扩展E-R图及其转换

6.5 大数据E-R图及其转换

第七章 模式设计：属性-联系方法

教学目标：理解函数依赖的概念，会依据实际语义确定函数依赖；理解模式分解的性质；掌握范式的概念，会判定一个关系模式的范式级别；掌握规范化的方法；了解高/低范式各自的优劣，理解大数据思维对关系范式的新认识。

教学内容：

7.1 函数依赖

7.2 模式分解

7.3 范式

7.4 规范化

7.5 大数据与反规范化

第八章  存储和存取

教学目标：理解数据在磁盘上的组织方式，包罗元组存储方式、磁盘块内元组组织、和数据文件组织以及索引技术。

教学内容：

8.1  存储器件

8.2  磁盘

8.3  DBMS文件办理

8.4  数据库文件组织

8.5  文件中元组组织

8.6  索引

8.7  数据字典的存储

第九章  查询处理与优化

教学目标：理解关系代数优化、关系操作执行算法优化和流水线技术，以及定量优化。

教学内容：

9.1  查询处理过程及查询优化问题

9.2  关系代数表达式的等价变换与优化

9.3  实现关系运算的算法与优化

9.4  表达式的求值方法与优化

9.5  基于代价的定量优化

第十章  事务处理

教学目标：理解事务概念、事务并发处理和恢复的基本技术。

教学内容：

10.1  事务概念

10.2  并发执行和调度

10.3  并发控制

10.4  故障恢复

第十一章 大数据技术

教学目标：了解大数据概念；了解水平扩展、分布式文件系统、及大数据典型数据模型；理解面向大数据的编程框架及特点；了解典型大数据应用。

教学内容：

11.1 大数据及其特征

11.2 大数据存储技术

11.3 大数据计算

11.4 大数据应用