數據庫實用教程（第四版）配套資源

目標1.理解數據庫系統(tǒng)結構，掌握數據庫技術的基本概念和理論知識、了解數據庫技術的發(fā)

教學目標展趨勢，具備理解及描述數據庫領域復雜工程問題的能力。

與要求要求：了解數據管理技術發(fā)展階段，掌握數據庫階段的特點、理解數據庫技術的術語。

重點重點：數據管理技術發(fā)展的三個階段、數據庫階段特點；

難點難點：數據庫系統(tǒng)的結構。

導入：20分鐘

《數據庫原理》課程的特點；

課程教學目標；

課堂教學（64學時）內容及安排；

實驗內容和安排（32實驗學時）；

考核方式、實驗驗收、課堂研討要求。

講授第一章數據庫發(fā)展史：

一、數據管理技術的發(fā)展10分鐘

人工管理階段數據管理的特點

文件系統(tǒng)階段數據管理的特點、三個缺陷

倒排文件系統(tǒng)階段優(yōu)點和缺點

教學內容二、數據庫技大的產生和發(fā)展

及安排數據庫階段的標志10分鐘

20世紀60年代的三件大事

三、數據庫系統(tǒng)階段的特點20分鐘

1.數據管理的特點

2.數據庫技術的術語

四、數據庫技犬的發(fā)展10分鐘

分布式數據庫系統(tǒng)

面向對象數據庫技術

各種新型的數據庫技術

五、數據庫應月系統(tǒng)體系結構的發(fā)展10分鐘

六、數據庫技大的新特征和發(fā)展趨勢10分鐘

教學方式課堂講授、問胭驅動、啟發(fā)思維

課后學習習題1：P.124?7

任務布置

主要L精讀教材P.3?P.11

參考資料2.查閱相關參考資料

第一章數據庫發(fā)展史（建議2學時）教案

第二章數據庫系統(tǒng)結構（建議2學時）教案

目標1.理解數據庫系統(tǒng)結構，掌握數據庫技術的基本概念和理論知識、了解數據庫技術的發(fā)

教學目標展趨勢，具備理解及描述數據庫領域復雜工程問題的能力。

與要求要求：掌握數據庫系統(tǒng)結構的特點、數據模型的概念和三種主要的數據模型；

重點：數據描述、數據模型、數據庫系統(tǒng)結構、DBMS的組成、DBS的組成及全局結構；

重點

難點：結構數據模型、三級模式結構，兩級數據獨立性。

難點

§1數據描述15分鐘

一、信息的三個領域

二、數據聯系的描述

§2數據模型

一、數據模型的概念45分鐘

1.概念數據模型--實體聯系模型（ER模型）

2.邏輯數據模型--面向數據庫邏輯結構的模型

二、數據聯系的描述10分鐘

教學內容

§3數據庫的體系結構10分鐘

及安排

一、三級模式結構

二、三級結構與兩級映像

三、兩級數據獨立性

§4數據庫管理系統(tǒng)（DBMS）10分鐘

一、DBMS的工作模式

二、DBMS的主要功能

三、DBMS的模塊組成

四、數據庫管理員DBA

教學方式課堂講授、師生互動、啟發(fā)思維

課后學習

習題：、、

任務布置2P.353~689

主要1.精讀教材P.17?P.32

參考資料2.查閱相關參考資料

第三章關系運算(建議8?10學時)教案

目標2.掌握關系代數、關系演算、SQL語言及其應用，遵循數據庫規(guī)范化設計的方法和步驟、

運用專業(yè)知識綜合分析計算機復雜工程問題，具備跟蹤最新技術進行數據庫設計與開發(fā)

教學目標

的能力，在設計與開發(fā)環(huán)節(jié)中體現創(chuàng)新意識。

與要求

要求：掌握關系模型的基本概念，能夠使用關系代數、關系演算表達數據操縱要求；

重點重點：關系數據模型、關系運算、關系表達式的優(yōu)化問題。

難點難點：三種完整性規(guī)則、關系代數中的除法、關系代數表達式

§1關系數據模型的基本概念45分鐘

一、基本術語

二、數學定義

三、關系的性質

四、關鍵碼

五、關系模型的三類完整性規(guī)則

便于理解，結合概念的講解，借助板書舉例實例模型。

如：假設學生數據庫中的關系模式如下：

S(SNO,SNAME,AGE,SEX,SDEPT)

C(CNO,CNAME,CDEPT,TNAME)

教學內容SC(SN。，?NO,GRADE)

及安排§2關系運算

一、關系數據語言45分鐘

一、關系代數的基本運算

1.并(union)U

2.差(differedce)一

3.笛卡兒積(cartesianproduct)X

4.投影(projection)冗

5.選擇(selection)。

?建議借助板書舉例

三、關系代數的組合操作45分鐘

1.交(intersection)C

X

i?j

2.聯接(join)

3.自然聯接(naturaljoin)特殊的等值連接x

4.除(division)4-

?建議借助板書舉例

四、重要內容分析45分鐘

1.關系代數表達式的運用技巧

(1)一般規(guī)則

?對于只涉及到選擇、投影、聯接的查詢可月下列表達式表示：

3T...(0...(RXS))或者限(RXS))

?對于否定的操作，一般要用差操作表示，例如“檢索不學C2課的學生姓名”。

?對于檢索具有“全部”特征的操作，一般要用除法操作表示，例如“檢索學習全部課程

的學生姓名”。

(2)“檢索不學C2課的學生姓名”，不能用下式表示：

nSNAME,AGE(°CNO*'C^(S^SC))

要用“差”的形式：

兀SNAME.A3E(S)—HSNAME.AGE(°CC2'(S^SC))

(3)“檢索學習全部課程的學生學號"，要用的(SC)(C)表示，

不能寫成11SNO(SC4-ITCO(C))形式，請思考原因。

(4)自學教材巴51【例3.12］中的(1)?(8)查詢語句的關系代數表達式，這是基礎。

2.非過程性語言與過程性語言的區(qū)別

編程時必須指出“干什么”及“怎么干”的語言，稱為過程性語言：編程時只須指出

“干什么”，不必指出“怎么干”的語言，稱為非過程性語言。

兩種語言的主要區(qū)別見圖2.1。

過程性語言非過程性語言

編程時，必須指出“怎么干”編程時，不必指出“怎么干”

由用戶在行數據導航由系統(tǒng)進行數據導航

單記錄處理方式集合處理方式

屬于3GL范疇屬于4GL范疇

C語言，層次、網狀DML等關系DML,軟件開發(fā)工具等

圖2.1

五、關系代數表達式及其應用實例45分鐘

舉例假設學生數據庫中的關系模式如下：

S(SNO,SNAME,AGE,SEX,SDEPT)

C(CNO,CNAME,CDEPT,TNAME)

SC(SNO.CNO.GRADE)

試用關系代數表達式表示每個查詢語句。

1.檢索計算機系的全體學生的學號、姓名和性別。

2.檢索學習課程號為C2的學生的學號和姓名。

3.檢索選修課程名為“數據結構”的學生的學號和姓名。

4.檢索選修課程號為C2或C4的學生的學號。

5.檢索至少選修課程號為C2和C4的學生的學號。

6.檢索沒有選修C2課程的學生的姓名和年齡。

7.檢索選修了全部課程的學生的姓名和所在系。

8.檢索選修課程包含學生S2所選的全部課程的學生的學號。

?建議借助板書循序漸進表達和書寫上述查詢語句

六、擴充的關系代數操作15分鐘

1.外聯接(outerJoin)UXIZ2.外部并(oulerunion)3.半聯接(semijoin)X

§3關系演算

一、元組關系演算45分鐘

?建議借助板書用關系演算表達式講解上頁五的實例

二、域關系演算30分鐘

三、關系運算的安全性和等價性

§4查詢優(yōu)化45分鐘

1.優(yōu)化問題2.等價變換規(guī)則3.優(yōu)化的一般簧略

4.優(yōu)化算法

教學方式課堂講授、實例教學、啟發(fā)思維

課后學習習題3：P.676?15

任務布置

主要

1.精讀教材P.40?P.66

參考資料

第四章結構化查詢語言（建議8學時）教案

目標2.掌握關系代數、關系演算、SQL語言及其應用，遵循數據庫規(guī)范化設計的方法和步驟、

運用專業(yè)知識綜合分析計算機復雜工程問題，具備跟蹤最新技術進行數據庫設計與開

教學目標

發(fā)的能力，在設計與開發(fā)環(huán)節(jié)中體現創(chuàng)新意識。

與要求

要求：全面掌握SQL的功能，并能熟練使用SQL定義、操縱和控制數據庫。

重點：SQL的數據查詢、嵌入式SQL

重點

難點：全稱量詞式查詢的表示、復雜查詢的構造、游標的使用

難點

§1SQL概貌及特點45分鐘

一、SQL數據庫的體系結構

二、SQL的組成

三、SQL的主要特點

§2SQL的數據定義45分鐘

一、SQL模式的創(chuàng)建和撤消

二、基本表的創(chuàng)建、修改和撤消

§3SQL的數據查詢45分鐘

一、SELECT語句的來歷

教學內容二、SELECT語句格式：

及安排三、聚合函數45分鐘

四、聯接操作

五、內容分析

SELECT語句是SQL的核心內容，對于該語句學生應掌握下列內容。

1.SELECT語句的來歷

在關系代數中最常用的式子是下列表達式：

“，…,An（”（RX???XRj）

這里Ri、…、R”為關系，F是公式，A1、…、A”為屬性。

針對上述表達式，SQL為此設計了SELECT—FROM—WHERE句型：

SELECTA),,,,,A?

FROMRi,…，K

WHEREF

這個句型是從關系代數表達式演變來的，但川ERE子句中的條件表達式F要比關系代數中公式

更靈活。

2.SELECT語句中出現的基本表名，應理解為基本表中的元組變量，而列名應理解為元組

分量。

3.SELECT語句的語義有三種情況,下面以學生表S(SNO,SNAME,AGE,SEX)為例說明。

第一種情況：SELECT語句中未使用分組子句，也未使用聚合操作，那么SELECT子句的語

義是對查詢的結果執(zhí)行投影操作。譬如：

SELECTSNO,SNAME

FROMS

WHERESE戶'M'；

第二種情況：SELECT語句中未使用分組子句，但在SELECT子句中使用了聚合操作，此時

SELECT子句的語義是對查詢結果執(zhí)行聚合操作。譬如：

SELECTCOUNT(*),AVG(AGE)

FROMS

WHERESEX='M'；

該語句是求男同學的人數和平均年齡。

第三種情況：SELECT語句使用了分組子句和聚合操作(有分組子句時必有聚合操作)，此

時SELECT子句的語義是對查詢結果的每一分組去做聚合操作。譬如：

SELECTAGE,COUNT(*)

FROMS

WHERESEX='M'

GROUPBYAGE；

該語句是求男同學每一年齡的人數。

4.SELECT語句中使用分組子句的先決條件是要有聚合操作。但執(zhí)行聚合操作不一定要用

分組子句。譬如求男同學的人數，此時聚合值只有一個，因此不必分組。

但同一個聚合操作的值有多個時，必須使用分組子句。譬如求每一年齡的學生人數。此時

聚合值有多個，與年齡有關，因此必須分組。

六、可借助板書綜合舉例(如：用SQL語句表達上一章P.5五的實例問題)45分鐘

§4SQL的數據更新45分鐘

數據插入

—*、數據刪除

數據修改

§5視圖操作45分鐘

、視圖的仇建

二、視圖的撤消

視圖的查詢

四、視圖的更新操作

§6嵌入式SQL的使用技術45分鐘

、嵌入式SQL使用時必須解決的問題

二、與游標有關的語句：

嵌入式SQL的使用技術

四、動態(tài)SQL語句

教學方式課堂講授、案例教學、啟發(fā)思維

1.習題4：P.1012、6、7、9

2.上機或上機準備：

課后學習1.實驗一.....................P.298

任務布置2.實驗二.....................P.300

3.實驗三（可自選開發(fā)環(huán)境）…P.364

4.實驗四.....................P.365

1.教材P.69?P.100P.250?P.297P.314?P.355

主要

參考資料2.查閱相關參考資料

第五章規(guī)范化設計（建議8學時）教案

目標2.掌握關系代數、關系演算、SQL語言及其應用，遵循數據庫規(guī)范化設計的方法和

教學目標步驟、運用專業(yè)知識綜合分析計算機登雜工程問題，具備跟蹤最新技術進行數據

與要求庫設計與開發(fā)的能力，在設計與開發(fā)環(huán)節(jié)中體現創(chuàng)新意識。

要求：掌握數據依賴、規(guī)范化和分解等價性等具備概念，正確使用3NF、BCNF分解算法。

重點重點：函數依賴、FD推理規(guī)則、屬性集的閉包、關系模式的分解特征、規(guī)范化

難點難點：范式定義及性質、模式的分解.、多值依賴

§1關系模式的設計問題45分鐘

一、關系模式的一般形式：

二.關系模式的存儲異常問題

§2函數依賴45分鐘

一、函數依賴定義

二、完全函數依賴

三、部分函數依賴

四、傳遞函數依賴

五、函數依賴和美鍵碼的朕系

§3關系模式的范式45分鐘

一、第一范式（1NF）

二、第二范式（2NF）

三、第三范式（3NF）

四、BCNF模式

教學內容§4數據依賴的公理系統(tǒng)45+25分鐘

及安排一、函數依賴FD的邏輯蘊涵

二、FD推理規(guī)則（Armstrong公理）

二、屬性集的閉包

四、屬性集X的閉包的計算方法

五、函數依賴集的等價和最小依賴集

§5關系模式的分解45-20分鐘

一、模式分解問題

二、無損聯接分解

三、無損聯接的測試

四、保持函數依賴的分解

§6模式分解的方法45分鐘

§7多值依賴和第四范式45分鐘

1.數據依賴的公理系統(tǒng)

2.關系模式的分解特性

3.模式的進一步規(guī)范化

課后學習習題5：P.1262?5、7、8、14?18

任務布置

主要1.精讀教材P.107~P.125

參考資料

2.查閱相關參考資料

第六章實體聯系模型（建議2學時）教案

目的：實體聯系模型（ER模型）是廣泛被采用的概念模型設計方法ER模型是人

教學目的們認識客觀世界的一種工具。數據庫設計者的任務要把現實世界中的數據

與要求

以及數據間的聯系抽象出來，充分反映用戶需求。

要求：掌握實體聯系模型的基本概念，充分理解ER模型設計方法，具備針對特

定應用設計ER模型的能力

重點重點：實體、聯系、屬性的分類、ER模型的擴充、ER模型的設計

難點難點：ER模型的設計、ER模型的擴充

§1實體與屬性的基木概念10分鐘

教學內容§2實體和聯系的設計和實現10分鐘

及安排§3擴展的實體聯系模型的表示方法15分鐘

§4實例分析10分鐘

教學方式課堂講授、案例教學、啟發(fā)思維

課后學習

習題6：P.1402、4、6

任務布置

主要

參考資料精讀：教材P.129~139

第七章數據庫設計（建議4學時）教案

目的：對于給定的軟、硬件環(huán)境，針對現實問題，依據關系規(guī)范化理論，設計一個較優(yōu)的數據

教學目的

模型，建立DB結構和DB應用系統(tǒng)。

與要求

要求：掌握數據庫設計的基本概念、定義和方法

重點重點：需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計

難點難點：關系規(guī)范化理論在數據庫設計中的應用

§1數據庫設計概述45分鐘

一、軟件工程與軟件生存期

二、數據庫工程與數據庫生存期

三、數據庫設計的輸人和輸出

§2數據庫設計的步驟45125分鐘

1.規(guī)劃

2.需求分析

3.概念設計

4.邏輯設計

5.物理設計

6.數據庫的實現

教學內容

7.數據庫的運行與維護

及安排

§3實例分析45+2（）分鐘

?本章重要概念

（1）DBS生存期及其7個階段的任務和工作，DBD過程的輸入和輸出。

（2）需求分析的步驟、數據流圖，數據字典的內容和作用。

（3）概念設計的重要性、主要步驟。邏輯設計階段的主要步驟。

（4）ER模型的基本元素，屬性的分類，聯系的元數、連通詞、基數，

采用ER方法的概念設計步驟。

（5）ER模型到關系模型的轉換規(guī)則。采用ER方法的邏輯設計步驟。

（6）ER模型的擴充：弱實體，超類和子類。

（7）規(guī)范化理論對數據庫設計的指導意義。

教學方式課堂講授、案例教學、啟發(fā)思維

課后學習

任務布置習題7：P.17112、15、21

主要

參考資料精讀教材：P.143-170

第八章數據庫管理（建議8學時）教案

目的：數據庫的管理通過恢好、并發(fā)控制、完整性和安全性四個方面實現，并保證事務的ACID

教學目的性質不被破壞。

與要求要求：掌握SQL對恢復、并發(fā)、完整性、安全性四個方面提供的支持和應用實例，具備有效運

用系統(tǒng)提供的數據庫管理方法和保護功能的能力。

重點：檢行點技術，并發(fā)操作、封鎖帶來的若干問題，并發(fā)調度的可串行化，SQL中完整性約

重點

束的實現，安全性中的授權語句

難點

難點：可恢復性、可串行化、檢查點技術、SQL中的完整性約束、SQL3中的觸發(fā)器

§1事務的概念15分鐘

一、事務的定義

二、事務的ACID性質

三、事務的狀態(tài)變遷

§2數據庫的恢復

一、故障分類

二、數據庫恢復技術45分鐘

1.數據轉儲

2.登記日志文件

三、恢復策略

1.事務故障的恢復

2.系統(tǒng)故障的恢復

3.介質故障的恢復

四、檢測點機制3()分鐘

1.檢查點方法

2.檢查點恢復步驟

?板書舉例

教學內容

五、運行記錄(日志記錄)優(yōu)先原則

及安排

§3數據庫的并發(fā)控制45分鐘

一、并發(fā)操作帶來的三個問題

1.丟失更新

2.不一致分析

3.讀“臟”數據

二、并發(fā)調度的可串行化

1.概念

2.可串行化調度定義：

三、封鎖

1.封鎖類型

2.封鎖粒度

3.封鎖協議

§4數據庫的完整性45分鐘

一、完整性子系統(tǒng)的主要功能：

二、完整性規(guī)則的組成與分類

三、SQL中的完整性約束45分鈾

1.域完整性規(guī)則

2.基本表約束

3.斷言

四、SQL3的觸發(fā)器（主動規(guī)則）45分鐘

1.觸發(fā)器結構

2.SQL3的觸發(fā)器實例

五、SQLServer的數據庫完整性及實現方法45分鐘

1.SQLServer的數據完整性的種類

2.SQLServer數據完整性的兩種方式

3.SQLServer實現數據完整性的具體方法

§5數據庫的安全性45分鐘

計算機系統(tǒng)安全模型

:、SQL中的安全性機制

數據加密法

教學方式課堂講授、案例教學、啟發(fā)思維

課后學習習題8：P.1953、5?9、15?18、19?20

任務布置

主要1.精讀：教材P.173?194

參考資料

2.查閱相關資料

第九章分布式數據庫系統(tǒng)（建議2學時）教案

教學目的了解DDB、DDBS、D3BMS的定義、DDBS的特點和分類，掌握DDB的模式結構。

與要求

重點重點：DDB的模式結構，分布式查詢處理

難點難點：分布式查詢處理

§1DDBS概述45分鐘

一、集中式系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)

二、分布式數據庫系統(tǒng)(DDBS)的定義

三、DDBS的基本特點

四、DDBS的其他特點：

五、DDBS的優(yōu)缺點

教學內容六、DDBS的分類

及安排§2分布式數據存儲

一、數據分片

二、數據分配

§3DDB的模式結構45分鐘

§4DDBMS的功能及組成

§5分布式查詢處理

課后學習1.自學分布式查詢處理

任務布置2.習題9：P.21510?12

主要1.精讀：教材P.199?215

參考資料

2.查閱相關資料

第十章對象關系數據庫(建議4學時)教案

目的：了解數據庫技術的發(fā)展趨勢，具備理解及描述數據庫領域復雜工程問題的能力

要求：掌握基本概念、定義和方法；根據用戶的需求，設計對象聯系圖；根據已知的對象聯系

教學目的

圖，用ORDB定義語言設計數據庫：用ORDB的查詢語言表達用戶的需求；根據己知的ORDB定

與要求

義，畫對象聯系圖。

重點：設計對象聯系圖，用ORDB定義語言進行數據庫設計，用ORDB的查詢語言表達用戶的

重點

需求；

難點