數據庫應用技術教程課程教學大綱

《數據庫系統》課程教學大綱課程代碼092153601L課程類別專業基礎課、必選課課程名稱（中英文）數據庫系統（DatabaseSystem）適用專業計算機科學與技術、信息與計算科學開課單位數理學院開課學期第4學期總學時64(理論:32；實驗、實踐:32)學分3先修課程高級語言程序設計后續課程數據挖掘、Web編程原理與實踐、應用軟件開發一、課程教學目標和支撐的畢業要求數據庫系統應用廣泛，是信息與計算技術人員的必備知識。本課程旨在全面介紹數據庫系統的基本概念、原理和技術，包括關系模型、關系數據庫、關系代數、函數依賴等等。課程內容還涵蓋SQL語言、數據庫設計方法、數據庫編程方法、恢復技術、并發控制、數據庫安全性和完整性控制、數據庫開發基礎等，旨在培養學生掌握數據庫開發和管理技術。此外，課程注重理論與實踐相結合，培養學生的職業道德、人文精神和國家數據安全意識，激發學生的科技報國情懷。1.課程教學目標及達成途徑與主要判據本課程共有3個教學目標。具體如下：課程教學目標1：能夠綜合應用關系數據庫的相關概念和基本原理理解、分析和識別數據庫系統的組成及其主流技術。課程教學目標2：能熟練使用SQL語言在特定的數據庫管理系統上進行數據庫的數據定義、數據操縱和數據控制等操作；能在數據庫服務器上使用圖像化操作進行數據庫的管理和維護。課程教學目標3：能夠將規范的數據庫設計方法和數據庫編程的基礎知識相結合，進行數據庫的分析、設計以及在服務器端編程，初步完成基于應用需求的數據庫分析、設計和實現的工作。本課程各項教學目標在課程總體目標中的權重及其達成途徑與主要判據見表1。表1本課程教學目標及其達成途徑與主要判據課程教學目標考核方法達成途徑權重期末考試期中考試上機作業課堂表現考勤目標1：能夠綜合應用關系數據庫的相關概念和基本原理理解、分析和識別數據庫系統的組成及其主流技術。√√√√√課前自主學習課堂講授與練習課后總結0.3目標2：能熟練使用SQL語言在特定的數據庫管理系統上進行數據庫的數據定義、數據操縱和數據控制等操作；能在數據庫服務器上使用圖像化操作進行數據庫的管理和維護。√√√√√課前自主學習課堂講授與練習課后總結0.5目標3：能夠將規范的數據庫設計方法和數據庫編程的基礎知識相結合，進行數據庫的分析、設計以及在服務器端編程，初步完成基于應用需求的數據庫分析、設計和實現的工作。√√√√課堂講授與練習課外自主學習與交流0.22.課程支撐的畢業要求指標點本課程教學目標與畢業要求指標點的關系及課程對所支撐畢業要求指標點的貢獻度如表2所示：表2課程教學目標與畢業要求指標點的關系支撐的畢業要求涉及的指標點對應的課程教學目標貢獻度5.解決方案的能力：具備軟件工程師或數據庫工程師所需的熟練編程能力和數據處理能力，能完整實施數據分析、數據結構描述、算法設計與分析、軟件項目解讀以及論文或報告撰寫的流程。5-1能夠基于面向對象程序設計、軟件工程，就實際應用中所涉及的軟件設計進行背景分析，并對算法進一步實現和設計文檔撰寫。目標1,2,3M6.設計/開發能力：能夠設計針對計算機系統、軟件設計開發及計算機科學研究等相關復雜問題的解決方案，設計滿足特定需求的計算機算法、模塊、開發流程或軟件系統，并能夠在設計環節中體現創新意識，綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素。6-1能針對特定的計算機復雜工程問題進行調研完成需求分析。目標1,2,3M填寫說明：“支撐的畢業要求”和“涉及的指標點”指培養方案中的畢業要求及其指標點，貢獻度選用標志（如“H”表示“強支撐”，“M”表示“中支撐”，“L”表示“弱支撐”）二、教學內容本課程共64個學時，包含13章，教學內容與基本要求見表3。表3理論與實驗教學內容與基本要求章次內容細化的教學目標與要求思政目標學時數對應的課程教學目標第1章數據庫概述和SQLServer2022開發環境[理論教學內容]信息與數據的描述、數據聯系的描述；數據模型的概念、關系數據模型簡介；數據庫及數據庫系統、數據庫管理系統；SQLServer2022系統簡介、安裝、SQLServerManagementStudio簡介。[實驗教學內容]在本地計算機上安裝SQLServer2022開發版；練習啟動、暫停、關閉SQLServer2022某一服務器的操作；熟悉SQLServerManagementStudio的使用；在查詢編輯器窗口中輸入指定語句，并逐語句執行，觀察查詢結果。能夠理解信息與數據的關系，掌握數據聯系的描述方式；了解數據模型的概念及關系數據模型；清楚數據庫、數據庫系統和數據庫管理系統的概念及關系；了解SQLServer2022的系統特點，掌握其安裝方法及SQLServerManagementStudio的基本使用。了解我國數據庫技術的發展歷史以及自主知識產權的典型數據庫系統，增強民族自信。4（2）教學目標1，2第2章數據庫的創建與管理[理論教學內容]數據庫種類、數據庫的存儲結構（數據庫文件、文件組）；創建學生選課數據庫（使用ManagementStudio、CREATEDATABASE語句、模板）；數據庫的管理（擴充數據文件和事務日志文件的容量、修改初始大小、更改名稱、其他操作）。[實驗教學內容]創建學生選課數據庫；對數據庫的數據文件和事務日志文件進行容量擴充；修改數據庫的初始大小和名稱；進行數據庫的遷移等其他操作。理解數據庫的存儲結構，掌握數據庫文件和文件組的相關知識；熟練掌握使用不同方法創建數據庫；學會對數據庫進行各項管理操作，包括文件容量調整、名稱修改等。培養學生嚴謹細致的工作作風，讓學生認識到數據庫創建與管理的規范性對后續工作的重要性，樹立認真負責的工作態度。4（2）教學目標2第3章數據表的創建和管理[理論教學內容]數據表概述（表的基本概念、SQLServer2022的數據類型、列的屬性）；創建學生選課數據庫的數據表（使用ManagementStudio、CREATETABLE語句）；管理學生選課數據庫的數據表（查看表結構、修改、刪除、重命名）；學生選課數據庫數據的完整性（分類、約束概述、主鍵約束、外鍵約束、唯一約束、檢查約束、默認值約束、約束禁用和啟用）；數據表中數據的操作（插入、修改、刪除記錄）。[實驗教學內容]按要求使用圖形化和代碼方式創建學生選課數據庫的數據表；查看表結構，對數據表進行修改、刪除、重命名操作；為數據表添加各種約束，進行約束的禁用和啟用；使用代碼向數據表插入、修改、刪除數據。掌握數據表的基本概念、SQLServer2022的數據類型及列的屬性；熟練使用不同方法創建數據表；學會管理數據表的各項操作；理解數據完整性的分類，掌握各種約束的應用；熟練進行數據表中數據的增刪改操作。幫助學生養成認真負責的工作態度及嚴謹細致的工作作風，同時培養學生勤于動手、善于動腦，學思結合、知行統一的綜合素質，增強學生精益求精的工匠精神。4（2）教學目標2第4章數據查詢[理論教學內容]SELECT語句（語法格式、執行方式）；簡單查詢（SELECT子句、INTO子句、WHERE子句、ORDERBY子句、GROUPBY子句、HAVING子句）；集合查詢（并運算、交運算、差運算）；連接查詢（概述、交叉連接、內連接、自身連接、外連接）；嵌套查詢（單值嵌套、多值嵌套、相關子查詢、with子句（CTE））；在數據更新中使用查詢語句（INSERT、UPDATE、DELETE語句中使用SELECT子句）；窗口函數（語法與基本用法、在學生選課數據庫中的應用）。[實驗教學內容]在“銷售管理”數據庫中實現單表查詢，使用各種子句；進行集合查詢、連接查詢（包括交叉連接、內連接、外連接等）；實現嵌套查詢及with子句的應用；在數據更新操作中使用查詢語句；運用窗口函數進行數據查詢分析。熟練掌握SELECT語句的語法格式和執行方式；能夠進行簡單查詢，靈活運用各種子句；掌握集合查詢、連接查詢、嵌套查詢的方法；學會在數據更新中使用查詢語句；了解窗口函數的用法并能應用于實際查詢。引導學生在處理數據查詢問題時，培養邏輯思維能力和解決復雜問題的能力，認識到準確獲取數據對決策的重要性，樹立實事求是的態度。16（8）教學目標2第5章視圖和索引的應用[理論教學內容]視圖（概述、創建、管理、應用）；索引（概述、創建、管理、應用）。[實驗教學內容]1．創建、管理視圖，并應用視圖進行數據查詢等操作；2．創建、管理索引，體會索引對查詢效率的影響。理解視圖和索引的概念及作用；掌握視圖和索引的創建、修改、刪除等管理操作；能夠合理應用視圖和索引解決實際問題，提高數據庫操作效率。培養學生優化數據庫操作的意識，讓學生明白合理運用視圖和索引能提高工作效率，培養精益求精的工匠精神。4（2）教學目標2第6章數據庫編程技術基礎[理論教學內容]SQL語言基礎（Transact-SQL語言的分類、語法約定、數據庫對象命名方法、常量、變量、表達式和運算符）；流程控制語句；函數（聚合函數、數學函數、字符串函數、日期和時間函數、系統函數、元數據函數、配置函數、系統統計函數）；游標（概念、使用、應用）。[實驗教學內容]練習使用各種Transact-SQL語句，熟悉其語法和用法；運用流程控制語句編寫簡單的程序段；使用各類函數進行數據處理和計算；掌握游標的使用方法，進行數據的遍歷和操作。掌握Transact-SQL語言的基礎知識，包括分類、語法等；熟練運用流程控制語句；了解并能使用各種函數；理解游標的概念，掌握其使用和應用場景。培養學生的編程思維，讓學生學會運用編程技術解決數據庫操作中的問題，提高處理數據的能力和效率。4（2）教學目標3第7章存儲過程的應用[理論教學內容]存儲過程概述（概念、特點、分類）；創建和執行用戶存儲過程（不帶參數、帶輸入參數、帶輸出參數）；管理存儲過程（查看、刪除、修改）；系統存儲過程和擴展存儲過程。[實驗教學內容]在“銷售管理”數據庫中創建不帶參數的存儲過程并執行；創建帶輸入和輸出參數的存儲過程并調用；對存儲過程進行查看、刪除、修改等管理操作；使用系統存儲過程完成相關操作。理解存儲過程的概念、特點和分類；掌握不同類型存儲過程的創建和執行方法；學會對存儲過程進行管理；了解系統存儲過程和擴展存儲過程的應用。幫助學生積極探索高效解決問題的方法，認識到存儲過程在數據庫編程中的優勢，培養運用先進技術提高工作效率的意識。4（2）教學目標3第8章觸發器的應用[理論教學內容]觸發器概述（作用、分類、DML觸發器與約束比較、INSERTED表和DELETED表）；DML觸發器（創建、修改）；DDL觸發器；管理觸發器（查看、刪除、禁用或啟用）。[實驗教學內容]創建DML觸發器和DDL觸發器；對觸發器進行修改、查看、刪除操作；練習啟用和禁用指定觸發器；運用觸發器解決實際的數據完整性和安全性問題。了解觸發器的作用和分類，清楚DML觸發器與約束的區別；掌握INSERTED表和DELETED表的使用；熟練創建、修改各類觸發器，并能進行管理；能夠運用觸發器解決實際問題。培養學生的規則意識和安全意識，讓學生認識到觸發器在保障數據完整性和安全性方面的重要作用，養成遵規守紀的習慣。4（2）教學目標3第9章數據庫安全性管理[理論教學內容]SQLServer2022的安全機制；服務器安全的管理（身份驗證模式、創建登錄名）；數據庫用戶的管理（默認用戶、添加數據庫用戶）；權限的管理（授權的安全對象、權限類別、權限管理）；角色管理（服務器角色、數據庫角色）。[實驗教學內容]配置服務器的身份驗證模式，創建登錄名；添加數據庫用戶，進行用戶管理；對數據庫對象進行權限分配和管理；進行角色的創建、管理和應用。掌握SQLServer2022的安全機制；理解登錄名、數據庫用戶和角色之間的關系；熟練進行登錄名和數據庫用戶的創建與管理；掌握權限管理和角色管理的方法，保障數據庫的安全性。強調數據安全與隱私保護，培養學生的職業道德和法律遵從意識，促進團隊協作與數據誠信，增強安全意識。4（2）教學目標2第10章事務管理[理論教學內容]事務的基本概念（定義、ACID屬性）；SQLServer2022中的事務控制語句（開始、提交、回滾事務、保存點）；事務管理示例（銀行轉賬事務、多表操作事務）；事務的隔離級別（概念、支持的隔離級別、設置）；事務與并發控制（并發事務可能出現的問題、控制方法、死鎖及解決方法）；事務管理實踐（粒度控制、錯誤處理與回滾、性能優化）；事務綜合案例。[實驗教學內容]編寫銀行轉賬和多表操作的事務代碼并執行；設置不同的事務隔離級別，觀察其對并發操作的影響；模擬并發場景，處理可能出現的問題及死鎖；完成事務綜合案例的操作。理解事務的概念和ACID屬性；掌握事務控制語句的使用；了解事務隔離級別并能進行設置；清楚并發事務可能出現的問題及解決方法；能夠進行事務管理實踐，處理實際案例。激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。培養學生的規則意識，養成遵規守紀的習慣，做到“尊重標準，向標準看齊”。4（2）教學目標1，2，3第11章SQLServer2022數據庫的日常維護[理論教學內容]日常維護概述；數據庫的備份和還原；使用Transact-SQL語句進行數據庫的備份和恢復；數據導入和導出。[實驗教學內容]對數據庫進行完整、差異和事務日志備份；將數據庫恢復到指定備份狀態；使用Transact-SQL語句進行數據庫的備份和恢復操作；進行數據的導入和導出操作。了解數據庫日常維護的重要性；掌握數據庫備份和還原的方法，包括使用圖形化工具和Transact-SQL語句；學會數據的導入和導出操作，保障數據的安全和可遷移性。讓學生認識到數據庫日常維護對數據安全的重要性，培養學生認真負責的工作態度和風險防范意識。4（2）教學目標2第12章數據庫應用系統開發基礎[理論教學內容]Python數據庫連接庫（pymssql連接庫、pyodbc連接庫）；Python數據庫連接與操作（連接SQLServer數據庫、執行SQL查詢語句、插入、更新和刪除數據）；開發學生上機簽到系統（開發過程概述、系統設計）。[實驗教學內容]使用pymssql和pyodbc連接庫連接SQLServer數據庫；編寫Python代碼執行SQL查詢、插入、更新和刪除數據操作；設計并開發簡單的學生上機簽到系統。了解Python數據庫連接庫；掌握使用Python連接SQLServer數據庫并進行數據操作的方法；了解數據庫應用系統的開發過程，能夠設計并開發簡單的應用系統。通過學習數據庫應用系統開發，教育學生要善于利用工具和技術，提高工作效率，為社會創造更多價值。4（2）教學目標3第13章關系規范化與數據庫設計[理論教學內容]關系數據庫規范化理論簡介（函數依賴、關系規范化）；關系數據庫的設計（概述、概念設計、邏輯設計、物理設計）。[實驗教學內容]分析函數依賴，對關系進行規范化處理；按照數據庫設計流程，完成一個簡單數據庫的設計（包括概念設計、邏輯設計、物理設計）。掌握函數依賴的概念和關系規范化的方法；了解關系數據庫設計的流程和各階段的任務，能夠進行簡單數據庫的設計。引導學生把握好事物聯系的客觀性、普遍性、多樣性和條件性，培養學生樹立實事求是、嚴謹治學的科學態度，培養學生團隊協作精神和集體觀念。4（2）教學目標3三、教學方法采用“以學生為中心”的教學模式，結合課程的特點，充分靈活運用多種教學手段，具體教學方法如下：1、理論教學(1)充分利用現代教育技術和智能教學平臺開展啟發式、互動式的教學，課堂講解時注意聯系各知識點，穿插有關數據庫領域重要學者和重要成就的介紹，以及數據庫技術在現實生活中的應用，引出所學知識點的來龍去脈，激發學生學習興趣與學習熱情；(2)課堂教學中采用案例教學和項目教學，這些案例或項目來自真實的社會需求，同時其中的業務邏輯學生也比較容易理解，通過這些直觀的可操作的案例，使學生看到理論知識在社會實踐中的應用情況；(3)采用多媒體授課或者機房授課方式，盡力做到講練結合。對于重點和難點內容，通過先講解演示然后學生當堂練習，使學生理解并體會其中的過程細節，保證教學質量。(4)在超星平臺建設完整的課程資源，錄制豐富的教學視頻，并引用國家級精品課程哈爾濱工業大學《數據庫系統》的部分資源作為學生課外學習資源，便于學生有效地進行課前預習和課后復習，提高學習效率。2、實踐教學本課程實驗內容素材選擇了貼近企業實際的銷售管理數據庫，從SQLServer開發環境到數據庫的創建、數據表的管理，再到數據的增刪改查和數據庫編程，再然后進行數據庫的日常管理和維護以及數據庫應用系統的簡單開發，最后要求學生完成一個簡單的圖書管理數據庫的設計。實踐內容和課堂教學協調同步，實驗內容安排由淺入深，實驗形式除了傳統的實驗報告還引入頭歌等實踐教學平臺以實現實驗內容的自動批閱和及時反饋，以達到幫助學生實現本課程教學目標的目的。四、教學資源表4本課程的基本教學資源教材鄭冬松，數據庫應用技術教程（SQLServer2022）-微課視頻版，清華大學出版社，2026主要參考書苗雪蘭：數據庫系統原理及應用教程(第5版)，機械工業出版社，2023主要教學網站1、超星學習通（）2、頭歌實訓平臺（）3、中國大學慕課（MOOC）數據庫系統（上）：模型與語言（哈爾濱工業大學）五、課外學習要求課后作業：采用網上習題練習的形式進行課后練習，根據章節難度安排4次左右課后作業。教材、參考書和參考網站的延伸閱讀。六、課程考核及成績評定本課程成績由考勤、課堂表現、上機作業、期中考試和期末考試成績組合而成，采用百分制。本課程成績組成、考核/評價細則及對應的教學目標見表5所示。表5成績組成、考核/評價環節、分值、細則和對應的教學目標成績組成考核/評價環節分值考核/評價細則對應的教學目標及目標達成的貢獻平時成績（40%）考勤10通過超星學習通簽到形式，檢查學生出勤情況，考勤總分值100，考勤成績=100*出勤率，按10%計入綜合成績。教學目標1：0.1教學目標2：0.1教學目標3：0.1課堂表現10在課堂教學中通過提問回答、課堂練習、問卷、主題討論、章節小測等多種形式評估學生對課程學習表現的興趣、對各章知識點的理解和掌握程度；總分值100，按10%計入綜合成績。教學目標1：0.2教學目標2：0.1教學目標3：0.2上機作業20主要考核學生對實踐內容的理解和掌握程度。計算全部作業的平均成績，再按20%計入綜合成績。教學目標2：0.3教學目標3：0.4期中成績（10%）期中測試10主要考核學生對課程關鍵知識點的理解和掌握程度，計算卷面成績再按10%計入綜合成績。考試的題型為：客觀題（單項選擇題、多項選擇題、判斷題等），主觀題（實訓題、填空題、簡答題等）。教學目標1：0.2教學目標2：0.1期末成績（50%）期末綜合測試50主要考核學生對課程全部關鍵知識點的理解和掌握程度，計算卷面成績再按50%計入綜合成績。考試的題型為：客觀題（單項選擇題、多項選擇題、判斷題等），主觀題（實訓題、填空題、簡答題等）。教學目標1：0.5教學目標2：0.4教學目標3：0.3課堂表現評分標準見表6所示。表6課堂表現評分標準課堂表現章節任務點按照超星后臺章節學習情況統計，得分為：個人完成點數/總任務點數*100。章節學習次數按照超星后臺章節學習情況統計，得分為：個人學習次數/班級平均學習次數*100。課程積分根據回答老師隨機提問的質量，給0-10個積分。參與課堂練習并回答正確1題給5-10個積分。參與問卷一次給5個積分，參與主題討論一次給10個積分。課程積分成績=MIN(個人總積分/班級平均積分*100,100)。扣分項選人提問，人不在每次扣10個積分。總分計算總分=章節任務點*20%+章節學習次數*20%+課程積分*60%。作業評分標準見表7所示。表7作業成績評分標準平時作業情況得分作業及時完成；思路清晰，表達規范，正確率90%以上，沒有抄襲情況。100作業及