《数据库内核设计原理》课程教学大纲.docx
课程教学大纲课程基本信息(Course Information)课程代码(Course Code)*学时 (Credit Hours)2*学分 (Credits)32*课程名称(Course Name)(中文)数据库内核设计原理(英文)Database Kernel Design课程性质(Course Type)课堂授课，作业，编程大作业，期末考试授课对象(Target Audience)面向全校大三学生授课语言(Language of Instruction)英语*开课院系 (School)电子信息与电气工程学院先修课程 (Prerequisite)程序设计语言和数据结构*课程简介 (Description)数据库系统的全面介绍。课程将覆盖数据库系统的系统层。在系统层，课程将包括数 据库底层设计。主要模块包括存储系统的设计和原理，数据库文件系统的设计，索引 的建立的使用，查询执行和优化，并行处理，数据库事务实现原理。课程将包括应用 层和系统层的编程作业。课程也将介绍其他数据处理系统及数据分析技术。*课程简介 (Description)This course is a comprehensive discussion on database systems. It covers the system oriented topics in a database system. At the system kernel layer, the course includes topics such as storage and file systems in a DBMS, indexing, query execution and optimization, concurrency control and the support and realization of transactions. The course includes projects at both application and system layers. It will also talk about other data management systems and data analytics techniques.课程教学人纲(Course Syllabus)*学习目标 (Learning Outcomes)第一章数据库设计主要内容：数据库设计的概念和应用 重点与难点：ER图设计和关系模型。第二章数据库查询语言主要内容：关系查询语言的概念和应用 重点与难点：关系代数和SQL。第三章索引主要内容：数据库索引的使用，设计的理论基础和开销模型。不同索引种类的关 系。重点与难点：开销模型的理解。B+树和哈希树索引的共同与不同之处。第四章查询执行方案主要内容：数据库查询方案的构成原理和实现。重点与难点：等同查询方案的等价关系和执行开销。第五章查询优化主要内容：查询优化模块的设计和实现。重点与难点：复杂查询的优化算法。第六章关系依赖与数据库范式主要内容：关系依赖的概念和数据库范式优化。重点与难点：关系依赖推导和范式化定义。第七章并行处理主要内容：数据库并行处理的原理和数据库锁的实现。重点与难点：并行处理的挑战和数据库锁的协议。第八章数据库事务的设计原理主要内容：数据库事务的设计算法和实际系统实现。重点与难点：数据库事务如何实现支持ACID特性。第九章NoSQL系统主要内容：NoSQL系统介绍重点与难点：熟悉各种NoSQL系统第十章课程大作业主要内容：研究性质的独立课程大作业。重点与难点：学习理解各种系统设计之间的关联和互补性，设计原创性的课程项 目。*教学内容进度安排及要求(Class Schedule &Requirements)教学内容学时教学方式作业及要求基本要求考查方式数据库设计ER and RelationalModel3课堂授课Lecture答题作业1 Written Assignment1掌握ER图 和关系模 式作业数据库查询 语言的使用Relational3课堂授课Lecture答题作业2 Written Assignment2掌握关系 代数与 SQL语言作业QueryLanguage索引Indexing3课堂授课Lecture见下见下见下查询执行Query Execution3课堂授课Lecture答题作业3 Written Assignment 3掌握数据 库查询原 理作业查询优化Query Optimization3课堂授课Lecture答题作业4 Written Assignment 4掌握数据 库查询优 化原理作业并行处理Concurrency Control3课堂授课Lecture见下见下见下数据库事务 实现原理Theory of DatabaseTransactions3课堂授课Lecture答题作业5 Written Assignment 5掌握事务 并行处理 与开发作业数据库范式Functional Dependency and Normalization3课堂授课Lecture答题作业6 Written Assignment6理解并掌 握数据库 范式原理 和推导作业NoSQL系统NoSQL systems3课堂授课Lecture见下见下见下并行分布处 理Parallel and DistributedProcessing3课堂授课Lecture答题作业7 Written Assignment 7掌握数据 库系统体 系作业课程大作业2编程作业Project开发数据库 内核系统编程与系 统开发编程大作 业 1, 2, 3,4*考核方式 (Grading)50%编程大作业，50%期末考试*教材或参考资料 (Textbooks & Other Materials)教材：Database Management System by R. Ramakrishnan and J. Gehrke, 3rd Edition, http:/pages.cs.wisc.edu/dbbook/参考书：Database Systems, The Complete Book, 2nd Edition, http:/infolab.stanford.edu/ullman/dscb.html其它（More）备注(Notes)备注说明：1 .带*内容为必填项，英语授课课程需另提交一份英文填写版本。2 .课程简介字数为300-500字；课程大纲以表述清楚教学安排为宜，字数不限。
