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作者 | 松子茶
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一、课程简介
《数据库系统原理》课程是计算机科学与技术专业必修的一门专业课程。数据库具有数据结构化、冗余度低、程序与数据独立性高、易于扩充、易于编制应用程序等优点,目前绝大部分的信息系统都是建立在数据库之上的,因此,本课程强调数据库应用与设计能力的培养。
二、课程目标
使学习者“三会”数据库(会设计数据库,会管理数据库,会开发数据库应用程序)。具体目标有:
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掌握数据库的基本知识、基本理论和基本方法——三基要求;
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培养具有自主学习能力、创新意识、团队协作精神、写作表达能力等综合素质,以及从应用中发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力——综合素质与问题求解能力。
三、课程要求
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掌握数据库管理系统DBMS、数据库DB、数据模型、数据结构化、数据独立性、数据抽象、数据库的三层体系结构和两层映像、关系模型、数据库系统DBS、数据库管理员DBA等核心概念,以及DBMS的特点、组成和基本功能,理解数据模型三要素、三层次和三类基本逻辑模型,以及数据共享、数据冗余、数据孤立、完整性、原子性、并发访问、安全性等概念的内涵。
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掌握关系、关系模式、关系数据库、关系数据库模式等核心概念,理解关系模型三要素、基于外码参照的数据库模式导航图的内涵,掌握关系代数运算,以及基于数据库模式导航图构造关系代数查询表达式的方法。
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掌握SQL语言,重点是如何表达选择条件和连接条件、如何通过聚合函数和分组运算实现聚集查询、如何表达子查询,理解各种关系代数运算在SQL查询语句中的表达方法。
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掌握数据库设计步骤及各步骤数据库设计的主要内容,概念模型(E-R模型)的相关核心概念,E-R建模的基本原则和基本方法,以及E-R模型转化为关系数据库模式的基本方法;掌握功能需求和业务流程描述方法,具有基于功能需求和业务流程分析数据需求、业务规则和性能需求的基本能力,具有较强的数据库概念建模和逻辑建模的能力。
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掌握函数依赖和范式(1NF、2NF、3NF、BCNF)的相关概念,理解部分依赖与传递依赖所带来的问题,掌握属性集闭包、关系模式候选码的计算方法,以及将关系模式分解为满足BCNF或3NF关系模式的方法。
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*理解计算机系统的三级存储体系、存储访问方式、文件中不同记录格式和不同记录组织方式、影响数据库物理设计的主要因素的内涵,掌握顺序索引、B+树索引和散列的概念和方法,以及数据库物理设计的主要内容。
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*掌握查询处理、查询优化、启发式查询优化的主要思想,关系代数选择运算、连接运算的实现算法,理解表达式计算的物化和流水线技术。
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掌握数据库的安全性、完整性的相关概念及主要防范措施,用户、角色的定义和权限的授予与收回,以及各类完整性约束条件的定义。
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理解事务、并发调度、冲突操作的概念及ACID性质,掌握冲突可串行化的概念和判别方法,并发控制的相关概念和两阶段封锁协议的基本原理,故障、日志、检查点与备份等相关概念以及各种类型故障的恢复策略。
四、课程小结与习题部分参考答案及习题集
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01 数据库系统概论
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02 关系模型与关系代数
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关系模型小结
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关系代数小结
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习题2 第7题参考答案
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习题2 第8题参考答案
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习题2 第9题参考答案
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习题集 关系模型与关系代数
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03 SQL查询语言
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SQL概述与单表查询小结
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连接查询小结
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嵌套子查询与SQL查询格式小结
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习题3 参考答案
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习题集 SQL查询语言
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04 数据库建模
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数据库设计过程与E-R模型基本概念小结
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约束与弱实体集小结
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扩展E-R特征与E-R建模问题小结
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概念设计和逻辑设计小结
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习题4 第2题参考答案
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习题4 第3题参考答案
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习题4 第4题参考答案
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习题4 第5题参考答案
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习题4 第6题参考答案
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习题集 数据库建模
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05关系数据理论与模式求精
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函数依赖与范式小结
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函数依赖理论与模式求精小结
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习题5 第6题参考答案
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习题5 第7题参考答案
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习题5 第8题参考答案
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习题5 第9题参考答案
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习题5 第10题参考答案
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习题集 关系数据理论与模式求精
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06 关系数据库设计实例
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习题6 第1题参考答案
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07 SQL数据定义、更新及数据编程
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习题7 第2题参考答案
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习题7 第3题参考答案
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08 数据库存储结构与查询处理
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习题集 数据库存储结构与查询处理
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09 数据库安全性与完整性
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10 事务管理与恢复
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事务处理与恢复小结
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习题10 第9题参考答案
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习题10 第10题参考答案
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习题10 第13题参考答案
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习题集 事务管理与恢复
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五、自测题集
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综合测试测试一
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综合测试测试二
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综合测试测试三
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综合测试测试四
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综合测试测试五
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综合测试测试六
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综合测试测试七
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综合测试测试八
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六、教学资源
教学视频、学习重难点、习题等,请前往
七、参考资料