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課程地位、目的和任務(wù)

本課程是我校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課。課程目的是使學(xué)生系統(tǒng)地掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本原理，概念，模型，結(jié)構(gòu)，方法，能夠從事復(fù)雜應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計，開發(fā)，研究和應(yīng)用工作，并為從事計算機各領(lǐng)域的科研技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。課程任務(wù)是闡述數(shù)據(jù)模型與語言、數(shù)據(jù)庫建模與設(shè)計方法、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)基本原理以及大數(shù)據(jù)技術(shù)。

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課程內(nèi)容與教學(xué)目標

第一章 緒論

教學(xué)目標：熟悉數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等術(shù)語；了解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；了解大數(shù)據(jù)的概念，以及數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展趨勢。

教學(xué)內(nèi)容：

1.1 數(shù)據(jù)庫

1.2 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

1.4 數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展趨勢

第二章 關(guān)系模型

教學(xué)目標：熟悉關(guān)系模型、元組、字段、屬性等術(shù)語；掌握超鍵、候選鍵、主鍵、外鍵、約束等概念；了解數(shù)據(jù)庫上的典型操作（運算）。

教學(xué)內(nèi)容：

2.1 關(guān)系結(jié)構(gòu)和約束

2.2 基本關(guān)系代數(shù)運算

2.3 附加關(guān)系代數(shù)運算

2.4 擴展關(guān)系代數(shù)運算

第三章 數(shù)據(jù)定義與操作

教學(xué)目標：會用數(shù)據(jù)庫語言編寫程序創(chuàng)建、修改數(shù)據(jù)庫表；會用數(shù)據(jù)庫語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的增、刪、改；會用數(shù)據(jù)庫語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)對單個數(shù)據(jù)表中數(shù)據(jù)的各種查詢；會用數(shù)據(jù)庫語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)多個數(shù)據(jù)表中數(shù)據(jù)的各種關(guān)聯(lián)查詢；會用數(shù)據(jù)庫語言編寫嵌套查詢語句方便地實現(xiàn)單個或多個數(shù)據(jù)表中數(shù)據(jù)的各種查詢；熟練掌握數(shù)據(jù)庫語言及其用法。

教學(xué)內(nèi)容：

3.1 SQL概述

3.2 數(shù)據(jù)定義與修改

3.3 簡單查詢

3.4 聯(lián)接查詢

3.5 嵌套查詢

第四章 在應(yīng)用環(huán)境中

教學(xué)目標：熟悉數(shù)據(jù)庫實際應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)；掌握高級語言連接訪問數(shù)據(jù)庫的原理和方法；會使用C、C++、Java或其它高級語言訪問數(shù)據(jù)庫；掌握高級語言和html混合編程的原理和方法；會編寫數(shù)據(jù)庫函數(shù)。

教學(xué)內(nèi)容：

4.1 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)

4.2 嵌入式pgSQL

4.3 JDBC編程

4.4 PG中的函數(shù)

第五章 數(shù)據(jù)保護

教學(xué)目標：理解數(shù)據(jù)安全保護的概念和含義；掌握保障數(shù)據(jù)保密性、完整性、和可用性的各種方法；會針對特定應(yīng)用設(shè)計相應(yīng)的保護機制。

教學(xué)內(nèi)容：

5.1 數(shù)據(jù)保護

5.2 視圖

5.3 訪問控制

5.4 完整性約束

5.5 觸發(fā)器

5.6 事務(wù)

5.7 加密

第六章 模式設(shè)計：實體-聯(lián)系方法

教學(xué)目標：了解數(shù)據(jù)庫生命周期；熟悉概念模型和E-R圖中的要素；會針對特定應(yīng)用需求設(shè)計E-R圖；會把E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系，并確定其中的約束；了解大數(shù)據(jù)思維對概念模型設(shè)計的影響。

教學(xué)內(nèi)容：

6.1 模式設(shè)計方法和生命周期

6.2.1 E-R模型元素

6.2.2 基本E-R圖設(shè)計

6.3 基本E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式

6.4 擴展E-R圖及其轉(zhuǎn)換

6.5 大數(shù)據(jù)E-R圖及其轉(zhuǎn)換

第七章 模式設(shè)計：屬性-聯(lián)系方法

教學(xué)目標：理解函數(shù)依賴的概念，會依據(jù)實際語義確定函數(shù)依賴；理解模式分解的性質(zhì)；掌握范式的概念，會判定一個關(guān)系模式的范式級別；掌握規(guī)范化的方法；了解高/低范式各自的優(yōu)劣，理解大數(shù)據(jù)思維對關(guān)系范式的新認識。

教學(xué)內(nèi)容：

7.1 函數(shù)依賴

7.2 模式分解

7.3 范式

7.4 規(guī)范化

7.5 大數(shù)據(jù)與反規(guī)范化

第八章  存儲和存取

教學(xué)目標：理解數(shù)據(jù)在磁盤上的組織方式，包括元組存儲方式、磁盤塊內(nèi)元組組織、和數(shù)據(jù)文件組織以及索引技術(shù)。

教學(xué)內(nèi)容：

8.1  存儲器件

8.2  磁盤

8.3  DBMS文件管理

8.4  數(shù)據(jù)庫文件組織

8.5  文件中元組組織

8.6  索引

8.7  數(shù)據(jù)字典的存儲

第九章  查詢處理與優(yōu)化

教學(xué)目標：理解關(guān)系代數(shù)優(yōu)化、關(guān)系操作執(zhí)行算法優(yōu)化和流水線技術(shù)，以及定量優(yōu)化。

教學(xué)內(nèi)容：

9.1  查詢處理過程及查詢優(yōu)化問題

9.2  關(guān)系代數(shù)表達式的等價變換與優(yōu)化

9.3  實現(xiàn)關(guān)系運算的算法與優(yōu)化

9.4  表達式的求值方法與優(yōu)化

9.5  基于代價的定量優(yōu)化

第十章  事務(wù)處理

教學(xué)目標：理解事務(wù)概念、事務(wù)并發(fā)處理和恢復(fù)的基本技術(shù)。

教學(xué)內(nèi)容：

10.1  事務(wù)概念

10.2  并發(fā)執(zhí)行和調(diào)度

10.3  并發(fā)控制

10.4  故障恢復(fù)

第十一章 大數(shù)據(jù)技術(shù)

教學(xué)目標：了解大數(shù)據(jù)概念；了解水平擴展、分布式文件系統(tǒng)、及大數(shù)據(jù)典型數(shù)據(jù)模型；理解面向大數(shù)據(jù)的編程框架及特點；了解典型大數(shù)據(jù)應(yīng)用。

教學(xué)內(nèi)容：

11.1 大數(shù)據(jù)及其特征

11.2 大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)

11.3 大數(shù)據(jù)計算

11.4 大數(shù)據(jù)應(yīng)用