Database System-Model & Language

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Course started: 2020-12-01 — 2021-12-31
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Course description

《数据库系统》不仅是计算机、软件工程等专业的核心课程,而且也是非计算机专业学生必修的信息技术课程。当前互联网+与大数据,一切都建立在数据库之上,以数据说话,首先需要聚集数据、需要分析和管理数据。数据库技术已成为各种计算系统的核心技术,数据库相关知识也已成为每个人必须掌握的知识。

本课程为《数据库系统》系列课程的第一门《数据库系统-模型与语言》,为你介绍数据库系统的基本概念,熟练掌握关系模型,熟练掌握数据库系统语言SQL,目的是使你具有信息管理和信息系统方面的抽象、设计、开发、应用和管理能力。

学习完本课程后,你可选择继续学习《数据库系统》系列课程的第二门《数据库系统-建模与设计》或者选择继续学习《数据库系统》系列课程的第三门《数据库系统-管理与技术》,这两门课为高阶课程,可以结合你的需求选择学习。

本系列课程的特色: (1)本课程是一门理论性为基础、应用性为目标,理论应用相结合的计算机类主干课程;(2)抽象内容的实例化讲解是本课程的特色,通过大量具体示例,来阐释数据库相关的抽象概念和原理;(3)知识学习与案例点评相结合是本课程的特色,本课程包含数据建模和数据库设计相关的内容,重要的是知识的运用,案例点评则成为知识运用能力训练的重要手段; (4)问题导引的知识学习是本课程的特色,深入浅出,图文并茂,案例配合,面向问题地阐释数据库系统的核心内容。本课程将为学生从事大型信息系统软件的设计、开发和应用打下基础,也将为学生今后从事大规模数据的存储、操纵和分析奠定很好的基础。

Syllabus

《数据库系统-模型与语言》课程主要面向数据库一般应用人员、数据库应用程序员,讲解基本知识与关系模型和数据库语言 SQL,主要以数据库应用和数据库语言训练为主。包括10讲教学内容,如下所示:
   第1讲 初步认识数据库系统
   第2讲 数据库系统的结构抽象与演变
   第3讲 关系模型之基本概念
   第4讲 关系模型之关系代数
   第5讲 关系模型之关系演算
   第6讲 概览SQL语言
   第7讲 SQL语言之复杂查询与视图
   第8讲 SQL语言与数据库完整性与安全性
   第9讲 嵌入式SQL语言之基本技巧
   第10讲 嵌入式SQL语言之动态SQL
其中第1-2讲是理解后续内容的基础。包括:数据库系统相关的基本概念、课程内容及作用、数据库管理系统的结构抽象与演变、数据库技术的发展史与发展趋势等。第3-5讲是理解数据库语言以及数据库查询实现技术的基础,正确实现数据库操作,尤其是检索操作需要理解关系模型,这几讲主要强调抽象能力训练、集合思维与逻辑思维能力训练。包括:关系模型;关系运算:关系代数运算、关系元组演算、关系域演算,应用各种运算表达现实中的各种查询需求。第6-8讲主要强调标准数据库语言SQL的学习及其交互式应用训练,包括:SQL的各种操作语句,如SQL的各种查询表达方法、各种统计查询表达方法,(子模式)视图的应用等,数据库安全性与完整性的实现等。第9-10讲,强调嵌入式数据库语言的学习及其应用训练,数据库应用程序开发。包括:嵌入式SQL语句,及其与高级语言语句的结合,变量传递、结果处理、错误陷阱处理等;介绍数据库程序编程方法,在其中如何应用SQL语句,ODBC与JDBC等。

Learning target

1、掌握数据库系统的相关概念,重点理解和区分:数据库系统的构成、三级模式两层映像、模式与数据模型等。
2、熟练掌握关系模型的相关概念,重点理解和区分:关系、候选键、外键、常用的关系操作、关系的完整性等。
3、熟练运用关系代数、元组演算等来表达关于数据库的复杂查询需求。
4、掌握SQL语言,熟练运用SQL语言表达关于数据库的复杂查询需求。
5、理解和掌握嵌入式SQL语言及数据库应用程序开发技巧,如ODBC/JDBC等。
6、理解和掌握数据库完整性与安全性及其控制机制。

Learning requirement

应学习过相关的课程《离散数学》与《数据结构》等。

Assessment standard

本课程总计100分。每讲7道题7分,十讲总计70分,均为客观题。一次期末考试20题20分,均为客观题。课堂交流讨论分10分,参与课内讨论回帖20次以上(含20次)可获得10分。
本课程设置“合格”(达到60分)、"优秀"(达到80分)两档课程标准,由任课教师签发课程结业证书,其中成绩“优秀”者将颁发优秀证书。

Teaching material

参考教材:
–1. Database System Concepts(数据库系统概念,有中译本), 6th Edition, 机械工业出版社,2012.
–2. Database:  Principles,Programming,and Performance(数据库:原理、编程与性能,有中译本), 2nd Edition,Patrick O’Neil, Elizabeth O’Neil,高等教育出版社,2001。
注:数据库系统的经典教材有很多,同学可任选一本作为主教材,其他可作为辅助教材。推荐选择第1本教材作为主教材。