教学大纲

系统A的原理

（系统原理）

课程ID:

积分: 5.0

学时: 75（其中: 讲座时间: 60实验时间: 0上机时间: 15）

前提课程: 程序设计基础，数据结构，操作系统

适用: 计算机科学与技术，软件工程，网络工程

教科书: “系统简介”（第五版），王珊，萨世轩，高等教育出版社，2014年9月；屠建飞主编，《 SQL Server 2008管理》，清华大学出版社，2011年1月.

开放课程: 计算机科学与通信工程学院

首先，课程的性质

“系统原理”是计算机科学与技术，软件工程，网络工程和其他的基础课程. 是数据管理中的最新技术，是计算机科学的重要分支，并且是计算机应用程序中非常活跃，迅速发展且广泛使用的领域. 作为计算机科学与技术相关的核心课程之一，该课程不仅训练学生掌握操作语言，分析和建模现实世界，还使他们能够分析问题，解决问题并建立模型. 能力.

第二，课程任务

（1）知识方面

“系统原理”主要讲授系统的基本理论，基本技术和基本方法，包括:

知识1.掌握系统，数据模型的基本概念.

知识2.掌握关系及其标准语言SQL，掌握关系查询处理和查询优化方法等.

知识3.掌握安全性和完整性的概念和方法.

知识4.主关系规范化理论.

知识5.掌握设计方法和步骤.

知识6.主恢复和并发控制技术.

知识7.了解技术开发的新技术.

（2）能力和质量

能力1.能够使用SQL语言在管理系统上执行操作.

能力2.具有设计模型和开发应用系统的基本能力.

功能3.能够选择适当的技术来解决安全性，完整性，故障和针对特定问题的并发控制.

（3）支持毕业要求

毕业要求指标点

该课程如何满足毕业要求

毕业要求3.

掌握计算机科学和技术的基本知识和知识，并具有使用计算机技术解决计算机软件，硬件和网络应用程序中特定问题的能力

要点3.2: 掌握软件设计和开发的基本原理和技术，并将计算机科学的基本概念应用于软件系统中特定问题的设计和制定.

1. 掌握的概念模型，逻辑模型和物理模型，并能够使用概念模型，逻辑模型和物理模型来描述现实世界.

2. 掌握的安全技术，基本学习使用DBMS中的安全机制来解决应用系统的安全问题.

3. 掌握的完整性技术，并基本学习使用DBMS中的完整性机制来实现应用程序系统的完整性问题.

4. 掌握恢复技术，基本学习使用DBMS中的恢复机制来解决应用系统故障恢复问题.

5. 掌握并发控制技术，并从根本上学习在应用程序并发操作中使用DBMS中的并发控制机制来实现数据不一致问题.

6. 通过计算机实验，掌握管理系统.

毕业要求5.

能够开发和选择适当的技术，资源，高级软件和硬件工具来模拟和分析计算机系统问题.

指标5.1: 了解计算机科学和技术领域中的新工具和技术.

1. 了解技术的发展.

2. 了解大数据概念，典型应用以及诸如大数据系统之类的尖端技术和发展.

3. 了解内存的基本概念，特征和关键实现技术.

4. 了解大数据时代的数据仓库系统和新的数据仓库解决方案.

毕业要求5.

能够开发和选择适当的技术，资源，高级软件和硬件工具来模拟和分析计算机系统问题.

指标5.2: 能够为计算机系统设计问题选择适当的技术和资源并了解其局限性.

1，可以使用概念模型，逻辑模型和物理模型来描述现实世界，并为应用程序系统选择合适的管理工具，并了解其局限性.

2. 能够使用的安全性和完整性技术来描述系统的安全性和完整性并了解其局限性

3. 能够使用恢复和并发控制技术来分析和恢复系统恢复和并发控制，并了解其局限性

毕业要求6.

了解计算机科学和技术发展的现状和趋势. 基于科学原理和科学方法，我们可以研究计算机科学与技术领域的综合工程问题，设计实验，分析和解释数据，并了解结论的有效性.

指标6.4: 具有根据计算机科学和技术原理研究综合软件和硬件系统问题并采用科学方法制定实验计划的能力.

1. 通过计算机实验完成大型操作，根据原理和科学方法对实际应用系统进行分析，设计和实现，制定具体的实验方案，从而掌握应用系统的设计和实现方法.

三，课程内容和要求

第1章概述

（1）教学内容和教学方法

1. 课程的性质，研究对象和方法，目的和任务（讲座）.

2. 系统概述（讲座）.

3. 数据模型（讲座）.

4. 系统结构（讲座+案例）.

5. 系统的组成（讲座）.

（2）知识，能力和素质的基本要求

1. 了解本课程的性质，研究对象，方法和任务.

2. 了解管理技术的进步和系统的组成.

3. 了解，管理系统，系统及其关系.

4. 掌握数据模型，系统的三层模型结构，的第二层图像功能以及数据独立性.

（3）重点和难点

1. 重点

关系数据模型的相关概念，系统的三级模型以及两层图像的体系结构，系统的逻辑和物理独立性等.

2. 困难

领域中的大量基本概念，数据模型和系统体系结构.

第2章关系

（1）教学内容和教学方法

1. 关系数据结构和形式定义（讲座+案例）.

2. 关系操作（讲座+案例）.

3. 关系的完整性（讲座+案例）.

4. 关系代数（教学++案例）.

（2）知识，能力和素质的基本要求

1. 掌握关系数据的结构及其定义.

2. 了解关系操作和关系完整性.

3. 使用关系代数描述查询操作的能力.

（3）重点和难点

1. 重点

关系数据结构及其定义，关系代数中的各种运算.

2. 困难

关系代数.

第3章用于关系的标准语言SQL

（1）教学内容和教学方法

1. SQL概述（讲座）.

2. 学生课程（讲座）.

3. 数据定义；讲座+案例+实验）.

4. 数据查询（讲座+案例+实验）.

5. 数据更新（讲座+案例+实验）.

6. 查看（讲座+案例+实验）.

（2）知识，能力和素质的基本要求

1. 了解SQL系统的结构，数据定义，数据更新和视图操作.

2. 熟练使用SQL语言在管理系统上执行操作.

（3）重点和难点

1. 重点

熟练使用SQL查询，插入，删除和更新.

2. 困难

SQL语言的强大查询功能.

第4章安全性

（1）教学内容和教学方法

1. 计算机安全概述（讲座+案例）.

2. 安全控制（讲座+案例+实验）.

3. 查看（讲座+案例+实验）.

4. 审核（讲座+案例）.

5. 数据加密（讲座+案例）.

6. 其他安全保护（讲座+自学）.

（2）知识，能力和素质的基本要求

1. 掌握安全问题的含义；掌握视图机制在安全保护中的作用；了解审核，数据加密和统计安全在安全保护中的作用.

2. 能够使用管理系统的常见方法和技术来实现安全控制.

（3）重点和难点

1. 重点

使用诸如授权和SQL回收，创建角色等语句.

2. 困难

通过强制访问控制（MAC）机制确定主体对对象的访问权的规则.

第5章完整性

（1）教学内容和教学方法

1. 实体完整性（讲座+案例+实验）.

2. 参照完整性（讲座+案例+实验）.

3. 用户定义的完整性（讲座+案例+实验）.

4. 完整性约束的命名条款（讲座+案例+实验）.

5. 域中的完整性限制（讲座+案例）.

6. 断言（演讲+案例）.

7. 触发（演讲+案例+自学）.

（2）知识，能力和素质的基本要求

1. 掌握完整性的定义；掌握在SQL中定义关系模式的完整性约束；了解触发器的使用

2. 能够使用多种技术来确保完整性.

（3）重点和难点

1. 重点

DBMS完整性控制机制的三个方面，以及使用SQL语言定义关系模式的完整性约束

2. 困难

RDBMS完整性实施策略.

第六章关​​系理论

（1）教学内容和教学方法

1. 提出的问题（讲座+案例）.

2. 标准化（讲座+案例）.

（2）知识，能力和素质的基本要求

1. 掌握标准化理论和优化方案设计的方法.

2. 了解功能依赖性和代码.

3. 了解不良模式的标准.

4. 它具有编写完整的关系数据模式集的能力，并且可以根据数据依赖性分析特定的关系模式.

5. 能够使用标准化理论来优化架构.

（3）重点和难点

1. 重点

1NF对BCNF的定义.

2. 困难

如何运用语义来完全写出依赖于数据的关系模式集合，并基于数据依赖关系分析哪种关系模式属于第一个范式.

第七章设计

（1）教学内容和教学方法

1. 设计概述（教学）.

2. 需求分析（讲座+案例+实验）.

3. 概念性结构设计（讲座+案例+自学+实验）.

4. 逻辑结构设计（讲座+案例+实验）.

5. 的物理设计（讲座+自学+实验）.

6. 的实现和维护（讲座+自学+实验）.

（2）知识，能力和素质的基本要求

1. 了解设计的含义，特征和方法.

2. 掌握的设计方法和步骤.

3. 掌握概念结构和逻辑结构设计，并具有为特定应用程序环境设计相应的概念结构和逻辑结构的能力.

（3）重点和难点

1. 重点

设计过程中各个级别的设计步骤和设计方法.

2. 困难

E-R图设计和数据模型优化.

第8章关系查询处理和查询优化

（1）教学内容和教学方法

1. 关系系统的查询处理（教学）.

2. 关系系统的查询优化（教学）.

3. 代数优化（讲座+案例）.

4. 物理优化（讲座+案例）.

（2）知识，能力和素质的基本要求

1. 了解RDBMS查询处理的基本步骤，查询优化的概念，基本方法和技术；

2. 优化关系代数表达式和SQL查询语句的能力.

（3）重点和难点

1. 重点

查询处理的每个步骤的主要功能.

2. 困难

如何使用本章学到的查询优化知识来编写适合RDBMS自动优化的SQL语句，用于更复杂的查询，尤其是那些涉及联接和嵌套查询的查询.

第9章恢复

（1）教学内容和教学方法

1. 事务的基本概念（讲座+案例）.

2. 恢复概述（讲座+案例）.

3. 故障类型（讲座+案例）.

4. 恢复实施技术（讲座+案例）.

5. 恢复策略（讲座+案例）.

6. 具有检查点的恢复技术（讲座+案例）.

（2）知识，能力和素质的基本要求

1. 掌握交易特点；了解失败的类型.

2. 掌握的恢复技术，并具有使用该恢复技术来恢复故障的能力.

（3）重点和难点

1. 重点

交易的基本概念和交易的ACID性质.

2. 困难

使用日志文件，系统故障和介质故障的恢复方法.

第10章并发控制

（1）教学内容和教学方法

1. 并发控制概述（讲座+案例）.

2. 封锁（演讲+）.

3. 活锁和死锁（讲座和案例）.

4. 并发调度的可序列化性（讲座和案例）.

5. 两阶段锁定协议（演讲+案例）.

6. 封锁的粒度（讲座+案例）.

（2）知识，能力和素质的基本要求

1. 了解由并发操作引起的三种类型的数据不一致问题；了解阻塞的粒度；掌握并发控制技术和三级阻塞协议.

2. 能够使用多种技术来确保并发.

（3）重点和难点

1. 重点

并发操作导致的数据不一致的确切含义，阻塞协议与数据一致性之间的关系以及并发调度的可序列化性概念.

2. 困难

两段式锁定协议与串行性之间的关系，以及与死锁的关系，以及意图锁定的多粒度锁定方法的锁定过程.

第11章技术的新发展

（1）教学内容和教学方法

1. 技术开发概述（讲座）.

2. 大数据管理（讲座+案例）.

3. 内存系统（教学）.

4. 数据仓库和分析处理技术（讲座+案例）.

（2）知识系统概论，能力和素质的基本要求

1. 了解技术开发的概述.

2. 了解大数据概念，典型应用以及诸如大数据系统之类的尖端技术和发展.

3. 了解内存的基本概念，特征和关键实现技术.

4. 了解大数据时代的数据仓库系统和新的数据仓库解决方案.

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