教学大纲-MySQL数据库管理与应用.docx

51c 课程教学大纲英文名称：课程代码：学分/总学时：3/72 （其中课堂：36学时；课内实验：36学时）先修课程：计算机科学概论、数据库原理及应用适用对象：计算机科学与技术、软件工程、大数据、信息管理与信息系统等相关专业一'课程性质与目的本课程主要讲述如何使用MySQL数据库对数据进行有效的组织、存储、管理、检索与 维护，为后续系统开发与运维、商务智能等课程的学习奠定信息管理方面的理论和实践基础。 通过本课程的学习，学生应能有意识地搜集并利用数据提升工作效率与效能、优化社会资源 配置，从而为我国的信息化、数字化、智能化建设贡献自己的力量。数据库是计算机软件学科的一个重要分支，数据库管理系统是除操作系统之外最复杂、 也最重要的系统软件。它研究如何有效地存储、管理和使用数据，有较强的理论性和实用性。 随着计算机应用的发展，基于数据库技术的计算机应用已成为计算机应用的主流，数据库应 用领域也从数据处理、信息管理、事务处理扩大到计算机辅助设计和制造、人工智能、卫星 遥感、地理信息系统等众多新的应用领域。学习本课程的目的是使学生掌握数据库的基本概念、基础理论和设计方法，以及MySQL 数据库的管理、操作和编程方法，并能合理地设计并使用MySQL数据库对具体领域中的大 量信息进行有效的管理和应用。二、教学内容及要求第1讲 数据库概述（4学时）【基本内容】.数据库、数据库管理系统和数据库系统的基本概念1 .数据管理技术的发展历程.概念模型的概念、作用和E-R图的基本画法2 .数据模型的概念、内容和常见的数据模型.数据库系统的三级模式结构及其两级映像功能【基本要求】.掌握数据库、数据库管理系统和数据库系统的基本概念1 ,了解数据管理技术的发展历程.掌握概念模型和数据模型的基本概念和重要作用2 .了解数据库系统的三级模式结构及其两级映像功能和数据独立性之间的关系 【重点及难点】.MySQL数据库管理与应用（微课版），张巧荣 王娟 邵超，人民邮电出版社，2022（二）参考教材.MySQL8.x从入门到精通，李小威，清华大学出版社，2022年1 .MySQL数据库教程，郑阿奇，人民邮电出版社，2017年.MySQL8数据库原理与应用，徐丽霞，电子工业出版社，2020年2 .数据库系统概论（第五版），王珊，萨师熠编著，高等教育出版社，2014年3 .数据库系统概念（原书第7版），（美）Abraham Silberschatz等著，杨冬青等译, 机械工业出版社，2021年（三）学术刊物1 .国外ACM Transactions on Database Systems （TODS）（1） VLDB JournalIEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering（2） ACM Transactions on Knowledge Discovery from Data.国内（1）计算机学报（2）软件学报（3）计算机研究与发展（四）推荐网站1.2. http:/nosql-database.org/六、实验项目设置与内容序号实验项目名称内容提要学时性质要求1MySQL基础及常 用工具熟悉MySQL服务器的安装与 配置过程、掌握MySQL常用 工具的使用。2验证性选做2MySQL数据库和 表管理掌握MySQL数据库的创建、 修改和删除的方法、掌握表的 创建、修改和删除的方法。2综合性必做3MySQL表数据管 理掌握对表进行插入、修改和删 除数据的操作；理解约束对数 据管理的限制。2综合性必做4数据查询灵活掌握各种条件下的数据查 询。8综合性必做5视图和索引掌握视图和索引的创建及使 用。4综合性必做6存储过程和函数掌握变量、运算符、各种控制 语句、异常处理及游标的使用； 掌握存储过程和函数的创建及 调用。6综合性必做7触发器和事件掌握触发器的创建和管理方 法；理解事件的概念及创建方 法6综合性必做8事务与并发控制掌握事务的处理方法及并发访 问机制2综合性必做9数据库安全管理掌握使用用户、角色实现数据 库安全性的方法2综合性必做10备份和恢复掌握MySQL备份和恢复的常 用方法2综合性必做注：项目性质：演示性、验证性、综合性、设计研究性、其他等 项目要求：必做、选做、其他等编写人:审定人: 批准人：2022年 月日重点：数据库和数据库管理系统的基本概念，数据库系统和文件系统的区别和联系，概 念模型的重要作用，数据模型的三要素，数据库系统的三级模式结构及其两级映像功能难点：数据库系统和文件系统的区别和联系，数据库系统的两级映像功能和数据独立性 之间的关系【教学活动与教学方式】作为开篇，第一章为我们奠定数据库的概念基础，例如，什么是数据库，数据库系统相 对于文件系统有哪些优点，什么是数据库管理系统，数据库管理系统有什么样的重要作用， 概念模型在数据库设计过程中有什么样的重要作用，数据库的三级模式结构及其两级映像功 能如何保证数据独立性等，从中我们可以领会数据库作为目前管理数据最有效手段在信息管 理和各行各业信息系统中的基础地位和巨大作用。对这些概念主要结合实例在相应的实例场景中进行讲解，并在实验中融入这些概念以加 深对它们的理解。当然，对这些概念的领会和理解应贯穿在整本书的学习过程中，不必要马 上就能领会和理解，可以循序渐进地掌握。第2讲 关系数据库（4学时）【基本内容】1 .关系模型的三要素.关系代数的八种运算2 .数据库设计的基本步骤.基于E-R图的数据库设计方法3 .基于3NF的数据库设计方法【基本要求】1 .掌握关系和关系模式的基本概念.掌握关系的完整性约束条件2 .学会用关系代数表达对数据的查询操作.了解数据库设计的基本步骤3 .掌握E-R图的设计方法及其向关系模型的转换规则.理解规范化理论在数据库逻辑结构设计中的作用【重点及难点】重点：关系模型的三要素，关系与关系模式，关系的三类完整性约束条件，关系代数的 八种运算，E-R图的设计方法及其向关系模型的转换规则，2NF与3NF难点：参照完整性，除运算，E-R图的设计方法，不规范的关系模式存在的异常问题 【教学活动与教学方式】第二章重点介绍关系数据库的基本概念、基础理论和设计方法，包括关系数据库的数据 模型一一关系模型的基本内容、一种重要的关系数据操作语言一一关系代数，以及两种常用 的数据库规范设计方法一一基于E-R图的数据库设计方法和基于3NF的数据库设计方法。关 系模型的基本内容对于今后的理论学习和实验实践环节都有非常重要的指导作用，如关系模 式、主码、外码、实体完整性、参照完整性等；关系代数较为抽象，重在理解如何对关系进 行代数运算以得到我们想要查询的数据，这是理解查询执行过程及其优化的理论基础。两种 常用的数据库规范设计方法用来指导我们在具体领域中合理地设计数据库，为后续系统设计 与开发奠定基础。第3讲 MySQ概述和数据库管理（4学时）【基本内容】1. MySQL 简介2. MySQL安装与配置3. MySQL服务的启动和停止4. 连接和断开MySQL服务器5. MySQL数据库的创建、修改和删除6. MySQL的存储引擎【基本要求】1 . 了解MySQL的特点和新特性2 .掌握MySQL的安装和配置方法3 .掌握启动和停止MySQL服务的方法4 .掌握连接和断开MySQL服务器的方法5 .掌握数据库的创建、修改和删除等基本操作6 .理解MySQL存储引擎的概念【重点及难点】重点：连接和断开MySQL服务器的方法，启动和停止MySQL服务的方法，数据库的 创建、修改和删除等基本操作。难点：连接和断开MySQL服务器的方法，安装疑难问题的解决方法，各存储引擎的优 缺点。【教学活动与教学方式】课堂讲授、软件演示；课后要求学生练习安装和卸载MySQL,归纳遇到的问题及解决 方法；上机熟悉MySQL数据库工作环境以及管理工具，掌握MySQL数据库的创建和管理 操作。教学过程中通过对比我国数据库管理系统的设计研发水平与其他国家的技术水平，强调 科学技术是第一生产力，教导学生在未来的工作中，要时刻牢记技术强国，努力提升自身的 技术能力水平，激发学生的自信心和爱国心。第4讲 MySQL表结构管理和数据操作（8学时）【基本内容】1 .表结构管理创建表 约束和数据完整性修改表 删除表2 .表数据操作添加数据 insert、replace 修改数据update删除数据 delete、truncate 约束对数据的操作限制【基本要求】1 .理解MySQL的数据类型2 .熟练掌握创建、修改和删除表的方法3 .掌握约束的定义方法4 .熟练掌握添加、修改和删除数据的方法5 .理解约束对表数据操作的影响【重点及难点】重点：表的创建以及数据的添加、删除和修改难点：约束及数据完整性【教学活动与教学方式】课堂讲授、软件演示；课后作业要求学生练习表的各种操作、和数据操作；上机时，要 求学生根据自己的数据库设计，创建表，并在此基础上进行数据操作。教学过程中融入思政教育元素，在表结构设计的教学中，强调团队协作是数据库设计、 应用开发人员所必须遵循的基本规范，沟通能力是个人发展的必备技能，要求学生养成以人 为本的设计理念、团结协作的相处方式和爱国敬业的理想情怀。在约束和数据完整性的教学 中，强调遵守规则的重要性，要求学生遵守学校和国家的各项规章制度，强化制度约束，助 推学风建设，推进课堂教学质量。第5讲数据查询（12学时）1 .基本查询2 .单表查询3 .连接查询4 .子查询5 .查询的集合操作【基本要求】1 .理解SELECT语句的基本语法2 .掌握SELECT语句中各子句的功能3 .能够利用SELECT语句进行简单查询、分组统计、连接查询4 .掌握子查询的概念和使用【重点及难点】重点：简单查询、按条件查询、分组及连接查询以及子查询等高级查询难点：查询优化【教学活动与教学方式】课堂讲授、软件演示；课后作业要求学生练习各种数据查询任务；上机时，要求学生根 据之前创建的表以及添加的实验数据，在此基础上进行数据查询。在教学过程中，教师根据一定条件或条件组合从已知数据库中检索出满足用户需求的数 据，从中得到精确的、有价值的信息，从而培养学生“实事求是，科学严谨”的求知意识, 教育学生在解决学习或者工作中遇到的问题时，要理论联系实际，着重加强学生“空谈误国, 实干兴邦”理念，教导学生要勇于扛起民族复兴大旗，担当起民族伟大复兴之责任。5 6讲 视图和索引(8学时)1 .视图(1)视图的特点(2)创建、修改、删除视图(3)视图的使用2 .索引(1)索引概述(2)创建索引【基本要求】1 .理解视图的特点，熟练掌握视图的创建、修改和删除等基本操作。2 .掌握利用视图管理数据的方法。3 .理解索引的作用，熟练掌握索引的创建、修改和删除等基本操作。4 .能够合理地设计和创建索引。【重点及难点】重点：创建和使用视图，创建索引。难点：索引的应用。【教学活动与教学方式】课堂讲授、软件演示；课后作业要求学生练习索引和视图的各种操作、管理；上机时， 要求学生根据自己的数据库设计，创建视图、索引等模式对象。通过对视图的学习，让学生形成对数据的保护意识，达成维护数据安全目的，培养学生 时代使命感，社会责任感。第7讲MySQL编程(20学时)【基本内容】1. MySQL编程基础(1)程序结构(2)变量和常量(3)表达式1 4)结构控制语句：顺序结构、选择结构、循环结构2 .异常处理(1)异常概述(2)异常处理过程3 .游标(1)游标概述(2)游标使用4 .存储过程和函数(1)过程和函数的创建(2)过程和函数的调用(3)过程和函数的修改与删除5 .触发器(1)触发器概念及工作原理(2)触发器的创建(3)触发器的执行(4)触发器的删除6 .事件(1)事件概述(2)事件的创建、修改和删除【基本要求】1 .熟练掌握MySQL语法、程序结构2 .理解并掌握异常处理过程3 .熟练掌握游标的使用4 .熟练掌握存储过程和函数的使用5 .熟练掌握触发器的使用6 .理解事件的概念和创建方法【重点及难点】重点：程序结构、异常处理、游标、存储过程、函数、触发器原理及执行难点：异常处理、游标、存储过程、函数、触发器【教学活动与教学方式】课堂讲授、软件演示；课后作业和上机要求学生熟练掌握MySQL语言及编程，并结合 具体任务完成编程。教师讲解程序代码的编写规范，与学生共同讨论规范意识的重要性；介绍在数据库方面 具有突出贡献和成就的科研人员，通过对他们的人生履历和努力学习、不断进步达到人生巅 峰的具体案例讲解，让学生体会在数据库中如何通过存储过程等数据库编程提高SQL语句 的运行效率，培养学生不断优化、精益求精的大国工匠精神。第8讲 事务处理和并发控制(4学时)1 .事务处理(1)事务的概念和ACID特性(2)事务处理语句(3)事务隔离级别2 .并发控制(1)并发概述(2)锁表级锁 行级锁【基本要求】1 .理解事务机制和锁机制的重要性2 .掌握MySQL事务处理的方法3 .掌握利用锁机制实现多用户并发访问的方法【重点及难点】重点：事务处理方法难点：并发访问【教学活动与教学方式】课堂讲授、软件演示；课后作业要求学生练习事务处理和并发访问的各种方法；上机时, 要求学生结合具体的任务模拟事务处理过程和多用户并发访问控制。第9讲 MySQL数据库安全管理(4学时)【基本内容】1 .数据库安全管理概述2 .用户管理(1)创建用户(2)修改用户(3)删除用户(4)查询用户信息3 .权限管理(1)系统权限和对象权限(2)授予权限(3)回收权限4 .角色管理(1)创建角色(2)角色授权与撤销权限(3)授予用户角色与撤销角色(4)删除角色【基本要求】1 .掌握用户管理操作2 .掌握权限的授予与回收3 .掌握角色的创建及分配【重点及难点】重点：用户、权限的概念及管理，角色的创建及分配难点：数据库安全设置【教学活动与教学方式】课堂讲授、软件演示；课后作业要求学生结合集中实践对数据库安全管理进行设计，并 在上机时实现对数据库的安全管理。在教学过程中，通过对个人信息泄露事件频发的剖析，对学生进行防诈骗案例教育，教 导学生在接到陌生电话后一定要提高警惕，预防有可能遇到的诈骗行为，提升防诈骗意识。 通过数据库安全性教育，不仅使学生在思想上要认识信息安全的重要性，保证数据库系统各 项软硬件安全，而且还要努力学习，学会如何防范恶意代码、网络入侵等，把“技术兴国、 技术强国”的价值观润物细无声地武装进学生的大脑，提升计算机专业的育人综合水平。第10讲 数据库备份与恢复(4学时)【基本内容】1 .备份与恢复概述2 .使用mysqldump语句备份3 .使用mysqlpump语句备份4 .使用mysql语句恢复【基本要求】1 .理解数据库备份的重要性2 .熟练掌握mysqldump、mysqlpump语句备份数据库的方法3 .熟练掌握mysql语句恢复数据库的方法【重点及难点】重点：备份与恢复难点：故障恢复【教学活动与教学方式】课堂讲授、软件演示；课后作业要求学生掌握不同备份恢复方法使用的时机，并在上机 时练习对数据库的备份恢复方法。在教学过程中，以社会热点新闻“某公司管理员删除数据库跑路事件”为切入点，强调 数据库备份和恢复的重要性，引导学生对职业道德修养重要性的反思，促进学生大局观、集 体观的形成，激发学生的社会和集体责任感，凝练“增强爱岗敬业、诚实友善意识二三、学时分配教学内容讲课学时课内实验学时第1讲数据库概述4第2讲关系数据库4第3讲MySQL概述和数据库管理22第4讲MySQL表结构管理和数据操作44第5讲数据查询48第6讲视图和索引44第7讲MySQL编程812第8讲 事务处理和并发控制22第9讲MySQL数据库安全管理22第10讲数据库备份与恢复22合计3636四、考核方式开卷或闭卷考试，成绩分配按平时成绩30%、期末成绩70%累加。平时成绩评定标准：考勤20%,课堂表现30%,实验作业50%。缺勤一次扣4分，迟 到一次扣1分，缺勤3次以上（含）课堂表现扣50%,作业成绩按照每次实验作业的成绩合计;期末成绩：按照期末考试的考试成绩。考试的题型有填空、选择、SQL语句和程序题。五、教材与主要参考资源 （-）推荐教材