数据库系统原理
数据库系统原理
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更新日期:2025/05/25
开课平台爱课程(中国大学MOOC)
开课高校郑州大学
开课教师职为梅
学科专业工学计算机类
开课时间2025/02/17 - 2025/06/15
课程周期17 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

《数据库系统原理》课程以关系模型为例,讨论数据库的相关概念、技术和工作原理,包括四个主题:数据库基本概念、关系数据库、数据库保护和数据库设计。建立的课程资源包括80个知识点的视频、课件;26个讨论题目、600道习题的习题库、3个优秀教学案例、1个知识应用案例、11章的章节测试、重要知识点的讲解视频。

1、课程性质:

本课程是软件工程专业及计算机类相关专业的一门专业基础课。数据库技术作为数据管理的有效手段,极大地促进了计算机应用的发展,目前基于数据库技术的应用已成为计算机应用的主流。

数据库管理系统是一个基于操作系统之上的系统软件,包含多个相互关联的子系统。通过本课程的学习,使学生能够了解数据库的基本概念、对数据库系统架构有一定的认识,能够掌握DBMS的基础理论和基本技术方法,为后续课程的学习以及毕业后从事计算机专业工作打下必要的基础。

2、课程目标

课程目标1:了解数据库的基本概念、理解数据库系统架构,掌握数据库概念建模方法。

课程目标2:掌握关系型DBMS的基础理论和基本技术方法,如关系数据库设计理论、规范化理论、数据模型建立、安全性、完整性、并发控制技术等。

课程目标3:熟悉SQL语言,掌握常用的关系型数据库开发工具,能够进行数据库设计与开发。

课程目标4:掌握数据库设计过程和方法,以及数据库优化方法,理解数据恢复技术的基本理论和方法。

      3课程建设发展历程

 2017年该课程依托郑州大学厚山学堂开展混合式教学,20196月该课程获批郑州大学2019线上精品课程建设,完成了课程相应资源的建设,目前已经在中国大学mooc上线,20205月获得河南省2019年线上线下混合式一流课程、河南省本科教育线上教学优秀课程一等奖、郑州大学线上教学优秀课程,基于该课程的教学改革成果获得郑州大学教学改革特等奖。

4、教学目标

1了解数据管理的发展阶段;掌握数据库的相关概念和相关术语;了解主流的数据库系统软件。

2、掌握关系数据库的基本概念,以及关系数据库的主要功能。

3、掌握概念模型的实体-联系图,对简单的应用背景设计E-R图。

4、掌握关系模型的三大要素:数据结构、数据操作和完整性约束。

5、熟悉掌握SQL语言,能够熟练写出各类SQL语句;了解视图的概念及作用。

6、熟悉DBMS的安全性概念,理解各级安全性控制方法。

7、熟悉DBMS的完整性概念,掌握关系模型的完整性规则及定义检查控制机制。

8、熟悉DBMS的并发控制机制,理解加锁技术以及各类封锁协议。

9、掌握DBMS故障恢复方法,了解冗余数据的建立及作用

10、了解数据库设计的基本步骤和方法,掌握关系数据库规范化设计理论。

11、了解数据查询优化的意义,掌握提供查询优化效率的方法。

5、课程特色

1课程内容与产业融合,借助于华为的智能基座项目,将产业界科技发展趋势与市场需求引入一线课堂,让学生充分了解目前数据库的一线产品和产业界对人才的要求。

2、教学内容体现了最新的数据库技术和数据库的热点问题,教学内容体现了技术前沿。

3、教学和思政结合,课堂教学中落实立德树人,该课程讲解的是数据库的基本概念、原理和技术。数据库技术是信息系统的基础和核心,数据库技术的研究和发展关系国计信息的安全,因此,将思政元素融入课堂教学,可以培养学生正确的人生观和价值观,使其具有良好的职业道德和素养。

4、该课程依托于郑州大学两个国家级一流专业开始,具有较强的学科优势,课程团队的老师均具有博士学位,并且多年来一直从事数据库课程的讲解,且研究方向多为大数据、数据挖掘、人工智能等方向,教学与科研互相促进。

课程大纲

说课

说课视频

说课视频2

课堂实录

课堂实录

课堂实录2

第2、3、4章课后习题讲解

第0讲 课程导学

课程导学

第1讲 数据库系统概述

1.1 数据

1.2 数据库

1.3 数据库管理系统

1.4 数据模型

1.5 常见的数据模型

1.6 数据库系统结构

第1章思维导图

第1讲单元测试

第2讲 实体-联系模型

2.1 实体

2.2 联系

2.3 实体-联系图

2.4 弱实体集

教学优秀案例之ER图的设计

第2章小结+习题课

思维导图

第2讲单元测试

第3讲 关系数据模型

3.1 关系

3.2 关系的码

3.3 关系模式

3.4 从E-R模型到关系模型

3.5 关系的完整性约束

3.6 关系代数的五种基本运算

3.7 附加的关系运算

3.8 关系代数表达查询

思维导图

第3讲单元测试

第4讲 关系数据库标准语言SQL

4.1 SQL概述

4.2 数据类型

4.3 模式的定义和删除

4.4 表的定义和删除

4.5 索引的创建和删除

4.6 SELECT语句介绍

4.7 简单查询

4.8 排序和分组

4.9 连接查询

4.10 嵌套查询

4.11 集合查询

4.12 数据更新

4.13 视图

4.14 嵌入式SQL

4.15 不使用游标的SQL语句

4.16 使用游标的SQL语句

思维导图

第4讲单元测试

第5讲 完整性

5.1 完整性概述

5.2 实体完整性

5.3 参照完整性

5.4 用户自定义的完整性

5.5 触发器

思维导图

第5讲单元测试

第6讲 安全性

6.1 安全性概述

6.2 用户标识与鉴别

6.3 自主存取权限

6.4 强制存取控制

6.5 视图与授权

6.6 其他安全手段

思维导图

第6讲单元测试

第7讲 关系数据库的设计理论

7.1 问题提出

7.2 函数依赖

7.3 Armstrong公理

7.4 属性集的闭包

7.5 函数依赖集的极小覆盖

7.6 关系模式的范式

7.7 保持无损连接的分解

7.8 保持函数依赖的分解

7.9 分解成高级范式

7.10 在设计中使用规范化理论

思维导图

第7讲单元测试

第8讲 数据库设计

8.1 数据库设计概述

8.2 需求分析

8.3 概念结构设计

8.4 逻辑结构设计

8.5 物理结构设计

8.6 数据库的实施和维护

优秀教学案例之ER图转换成关系模式

第9讲 查询处理与优化

9.1 查询处理概述

9.2 选择运算的实现

9.3 连接运算的实现

9.4 查询优化概述

9.5 代数优化

思维导图

第9讲单元测试

第10讲 事务与并发控制

10.1 事务

10.2 并发控制概述

10.3 封锁及封锁协议

10.4 活锁与死锁

10.5 并发调度的可串行化

10.6 两阶段封锁

10.7 多粒度封锁

思维导图

第10讲单元测试

第11讲 数据库的恢复技术

11.1 数据库恢复概述

11.2 存储器的类型

11.3 基于日志的恢复技术

11.4 基于检查点的恢复技术

11.5 介质故障恢复技术

11.6 其他恢复技术

思维导图