《数据库原理及应用》考试大纲


　第一部分　课程性质与设置目的
　第二部分　课程内容与考核标准
　第三部分　有关说明与实施要求

第一部分　　课程性质与设置目的

一、本课程的性质和特点、在本专业中的地位、设置目的与作用


《数据库原理及应用》课程是计算机教育考试的一门必修的专业基础课。这门课程的主要特点是实践性很强,不仅要学习基本理论知识,更要注重上机实践,通过上机

实践验理解数据库技术理论,掌握和巩固所学理论知识。数据库技术是计算机软件与理论学科的一个重要分支，它研究如何存储、使用和管理数据，有较强的理论性和实用性。随着计算机应用的发展，数据库应用领域已从数据处理、信息管理、事务处理扩大到计算机辅助设计、人工智能、办公信息系统等新的应用领域。设立本课程的目的是为了使学生掌握数据库基本原理和技术，能灵活和教好地应用现有的数据库管理系统，掌握数据库结构的设计和数据库应用系统的开发方法。


二、本课程的基本要求


通过本课程的学习，学生必须系统的掌握数据库技术的基本理论、数据库的设计方法和数据库应用程序的开发方法。其具体内容包括：了解和掌握数据库管理技术发

展的过程，理解数据库系统的基本概念、体系结构和全局结构。掌握关系模型的关系运算理论，关系数据库SQL语言的全貌和使用技术。理解和掌握关系数据库的规范化理论以及数据库设计的全过程，能进行数据库结构的设计和简单应用程序的设计。理解数据库系统的保护措施。了解分布式数据库及理解具有对象特征的数据库的基本概念。


三、本课程与其他课程的联系


本课程的先修课程为《高级语言程序设计》、《数据结构》和《离散数学》。本课程的基本理论和实际开发实践都分别应用到了程序设计、数据结构、离散数学的知

识，所以要求对上述课程较牢固的掌握。


本课程的重点是关系模型的基本理论，关系数据库SQL语言的全貌和使用技术和进行数据库结构的设计。难点是关系数据库的规范化理论和数据库应用程序的设计。


学生在学习本课程时，应理解数据库技术的基本理论，要善于把握数据库的概念结构、逻辑结构和物理结构，并要把这些结构的理论同数据库设计中相应的概念结构

设计工具、所用到的数据库逻辑模型和软件开发工具结合起来，这样对数据库技术有一个深刻地理解，才能掌握数据库技术和具有数据库应用程序的开发能力。

第二部分 课程内容与考核标准

  • 数据库概论

一、学习目的和要求
本章的目的是使学生能够了解数据管理技术的发展过程、数据库管理系统的基本特点、数据库设计的基本步骤和方法，学习并掌握数据模型概念及基本特点、以及数据库系统的模式结构和体系结构。
本章的重点是实体之间的联系，数据模型，数据库的体系结构，数据库系统的全局结构。
二、课程内容

      • 数据管理技术的发展
      • 数据描述
      • 数据模型
      • 数据库的体系结构
      • 数据库管理系统
      • 数据库系统

三、考核知识点
1.1 数据库技术的发展
（1）数据库的基本概念：包括数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统；
（2）数据管理技术的发展阶段：包括人工管理阶段、文件系统阶段、数据库阶段。通过学习比较，对各阶段的主要特点及不足；
（3）数据库管理系统的特点。
1.2 数据模型
（1）数据模型要素：理解数据模型包含的几个方面；
（2）概念模型：基本概念，E-R模型方法；
（3）数据模型：包括层次数据模型、网状数据模型和关系数据模型。重点介绍关系数据模型；
1.3 数据库系统结构
（1）数据库系统的模式结构；
（2）数据库系统的体系结构；
1.4 数据库管理系统
（1）数据库管理系统的功能及组成；
（2）数据库管理系统的实现；
四、考核要求

                • 识记
  • 数据库的基本概念、数据管理技术的发展阶段；
  • 层次数据模型、网状数据模型；
  • 数据库系统的体系结构；
  • 数据库管理系统；
                • 领会
          • 数据库管理系统的特点；
          • 数据模型要素，理解数据模型包含的几个方面；
          • 数据库系统的模式结构；
                • 应用
          • E-R模型方法；

 

  • 关系模型

一、学习目的和要求
本章介绍关系数据库基本知识。通过本章的学习，让学生能够了解关系数据模型中关于关系、关系模式和关系数据库等基本概念，了解关系系统的分类；理解关系完整性和关系模型的运算理论，学习并掌握关系、域、主键、侯选键等基本概念和五种基本关系运算。
本章学习的难点：关系的除操作、关系演算理论和RDBMS的分类。
二、课程内容

              • 关系模型的基本概念
              • 关系代数
              • 关系演算
              • 查询优化

三、考核知识点
2.1 关系数据库概述
（1）关系模型的基本概念：包括关系数据库系统和关系模型的基本概念。
2.2 关系数据结构
（1）关系数据结构：包括关系数据结构的基本概念、关系性质和关系模式等概念。
2.3 关系的完整性
（1）关系的完整性：学习关系完整性知识，包括实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性。
2.4 关系代数
（1）集合运算：包括è、?、?和′等传统的集合运算；
（2）选择、投影和连接运算；
（3）除运算。
2.5 关系演算
（1）元组关系演算：了解元组关系演算的基本知识；
（2）域关系演算：了解域关系演算的基本知识。
2.6 RDBMS分类
（1）RDBMS分类：包括关系数据库管理系统的基本类型及特征。
四、考核要求

                • 识记
  • 关系模型的基本概念；
  • 对关系性质和关系模式概念；
  • 关系演算的基本知识和关系演算的基本知识；
  • RDBMS分类；
                • 领会
  • 关系数据结构的基本概念、关系性质和关系模式等概念。对关系、域、主键、侯选键等基本概念；
  • 实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性；
  • 关系代数运算；

 

  • 关系数据库的SQL语言

一、学习目的和要求
SQL语言是关系数据库的标准语言，是本课程的学习重点之一。通过本章的学习，要求学生能够了解SQL标准概貌及特点；理解和掌握SQL定义语句、数据控制语句、嵌入式SQL语句的应用；并能够熟练应用SQL查询语句、视图创建语句、数据更新语句。
本章学习的难点：模糊查询、自身连接查询、外连接、嵌套查询和视图更新。
二、课程内容

    • SQL概述
    • SQL的数据定义
    • SQL的完整性约束
    • SQL的数据查询
    • SQL的数据更新
    • 嵌入式SQL

三、考核知识点
3.1 SQL概述
（1）SQL标准及特点：简略介绍SQL标准的发展过程及特点（综合统一、非过程化、面向集合的操作、语言简洁易学等）。
教学要求：简单介绍SQL的发展历程，重点介绍SQL的特点。
3.2 数据定义
（1）表的定义：包括表的创建、修改和删除。
教学要求：重点介绍CREATE TABLE、ALTER TABLE和DROP TABLE的使用格式，并举例说明。此外，应指出不同的数据库可能支持不同的数据类型。
（2）索引：索引的意义，创建和删除索引的命令格式。
教学要求：强调索引的作用，并详细介绍CREATE INDEX使用格式，并举例说明。
3.3查询
（1）基本查询语句：介绍基于单表的简单SELECT语句；
（2）组合条件查询：介绍各种常用的约束查询条件；
（3）分组统计：介绍ORDER BY子句、集函数、GROUPBY子句等基本知识。
教学要求：介绍时可通过举例说明，并强调SELECT语句能够完成投影、选择和连接三种基本关系代数操作。
（4）连接查询：包括自然连接、等值连接、非等值连接、自身连接、外连接和复合条件连接。
教学要求：重点介绍自然连接；对其他连接的介绍侧重基本使用方法和作用，介绍方法可采用举例说明。
（5）嵌套查询：包括带有IN谓词、比较运算符、ANY谓词、ALL谓词领会EXIST谓词的子查询。
教学要求：对较难理解的谓词，特别注意举例说明。
（6）集合查询：包括UNION操作、INTERSECT操作和MINUS操作。
教学要求：举例说明。
3.4 数据更新
（1）数据更新：包括数据插入、数据修改和数据删除。
教学要求：举例说明。
3.5 视图
（1）定义视图：包括建立视图（包括在基本表和视图上建立视图）、删除视图。
教学要求：举例说明。
（2）视图的特性：包括“虚表”的含义、查询时视图消解的过程、对视图更新的限制。
教学要求：重点介绍查询时视图消解、视图更新的限制。
（3）视图的作用：包括简化用户操作、作为外模式、提供了逻辑独立性、提供安全保护等作用。
教学要求：重点从外模式和安全保护角度介绍。
3.6 嵌入式SQL
（1）嵌入式SQL简介：包括嵌入式SQL使用格式、与主语言的通信方式、嵌入式SQL的使用技术，对游标概念和使用方法。
教学要求：强调游标的作用。
（2）不使用游标的SQL语句：了解不需使用游标的典型场合。
（3）使用游标的SQL语句：了解需要使用游标的典型场合。
四、考核要求

                • 识记
  • SQL标准及特点；
  • 等值连接、非等值连接、自身连接、外连接和复合条件连接；
  • EXIST谓词的子查询；
  • UNION操作、INTERSECT操作和MINUS操作；
  • 视图的特性和作用；
  • 包括嵌入式SQL使用格式、与主语言的通信方式、嵌入式SQL的使用技术，

不需使用游标的典型场合和需要使用游标的典型场合。

                • 领会
          • 组合条件查询，分组统计；
          • 索引的意义；
          • 带有IN谓词、比较运算符、ANY谓词、ALL谓词的查询；
          • 嵌入式SQL中游标概念和使用方法。
      • 运用
  • 表的创建、修改和删、创建索引和删除索引的命令格式；
  • 基本查询语句；
  • 自然连接；
  • 数据更新；
  • 定义视图。

 

  • 关系数据库的模式设计

一、学习目的和要求
本章介绍关系数据库设计的理论知识。通过本章的学习，要求学生能够了解关系没模式规范化的重要意义和范式理论的初步知识，理解关系模式上函数依赖和范式的基本概念，掌握关系模式规范化的基本分解方法和步骤。
二、课程内容

  • 关系模式的设计问题；
  • 关系模式的范式；
  • 函数依赖；
  • 关系模式的分解特性。

三、考核知识点
4.1 数据依赖
（1）数据依赖对关系模式的影响；
（2）数据依赖形式化定义：包括函数依赖、平凡函数依赖与非平凡函数依赖、完全函数依赖与部分函数等基本概念；
（3）最小函数依赖、X+、F+概念。
4.2 范式
（1）关系模式的范式概念：包括1NF、2NF、3NF和BCNF；
4.3 关系模式的规范化
（1）关系模式的分解问题：包括分解的必要性、分解标准和无损连接分解算法；
（2）保持无损连接的分解：包括分解到BCNF的无损分解算法；
（3）保持函数依赖的分解：包括分解到3NF的函数依赖分解算法、及既保持无损分解又保持函数依赖的到3NF的分解算法；
四、考核要求

                • 识记
  • 数据依赖对关系模式的影响；
  • 最小函数依赖、X+、F+概念；
  • 分解的必要性、分解标准和无损连接分解算法；
                • 领会
  • 数据依赖形式化定义；
  • 关系模式的范式概念。
                • 运用
  • 保持无损连接的分解，保持函数依赖的分解。

 

  • 数据库设计

一、学习目的和要求
本章详细介绍数据库设计知识。通过本章的学习，要求学生了解需求分析和物理设计的基本方法；学习和掌握概念结构设计和逻辑结构设计的基本方法。概念设计中ER模型设计方法、以及ER模型向关系模型的转换方法是学习的重点。
本章的实用性较强，通过本章的学习，要求学生具备设计简单数据库系统的能力。
二、课程内容

  • 数据库设计概述
  • 规划
  • 需求分析
  • 概念设计
  • 逻辑设计
  • 物理设计
  • 实现与维护

三、考核知识点
5.1 数据库设计的步骤
（1）数据库设计的步骤：包括需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、数据库物理设计、数据库实施、及数据库运行和维护。
教学要求：简略介绍数据库设计的阶段和任务，重要讲解数据流图、E-R图、及E-R图到关系模式的转化方法。
5.2 需求分析
（1）需求分析方法：包括需求分析任务、用户需求调查和分析方法；数据流图。
教学要求：简介需求分析的任务、用户需求的调查步骤和方法，侧重讲解数据流图设计方法，达到简单应用层次。
（2）数据字典：包括对数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程的说明。
教学要求：侧重介绍数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程的内容，并举例说明。
5.3 概念结构设计
（1）概念设计方法：包括自顶向下、自底向下、逐步扩张和混合策略四类方法。
教学要求：主要介绍基本思想，并举例说明。
（2）设计分ER图：包括选择局部应用和逐一设计分ER图。
教学要求：重点介绍分ER图的设计步骤，并举例说明。
（3）集成分ER图：包括各分ER图之间的冲突问题及解决方法、修改和重构、生成基本ER图。
教学要求：重点介绍各分ER图之间的冲突问题及解决方法。
5.4 逻辑结构设计
（1）ER模型向关系模型的转换：包括逻辑结构设计步骤和ER图向关系模型转换应遵循的原则。
教学要求：简单介绍逻辑结构设计的步骤，重点介绍ER图向关系模型转换应遵循的原则，并举例说明。
（2）数据模型的优化：包括确定数据依赖、消除冗余、确定范式及根据应用要求合理分解。
教学要求：详细介绍数据模型优化方法的各个过程。
（3）用户子模式的设计：包括定义用户外模式的基本原则和方法。
教学要求：简单介绍在设计用户子模式时应考虑的几个方面。
5.5 数据库物理设计
（1）物理结构的设计：包括确定数据的存储结构、数据的存取路径、数据的存放位置、系统的配置。
教学要求：详细介绍设计数据库物理结构应考虑的问题。
（2）物理结构的评价：包括存储空间、存取时间和维护代价等。
教学要求：扩展介绍评价物理结构的几个方面。
5.6 数据库的实施
（1）数据库的实施：包括定义数据库结构、组织数据入库、编制与调试应用程序、数据库试运行。
教学要求：简单介绍数据库实施阶段的几个工作。
5.7 数据库运行和维护
（1）数据库运行和维护：介绍数据库维护阶段的工作内容。
教学要求：简单介绍数据库维护阶段的工作内容。
四、考核要求

                • 识记
  • 数据库设计的步骤；
  • 概念设计方法；
  • 物理结构的评价；
  • 数据库的实施；
  • 数据库运行和维护。
                • 领会
  • 需求分析任务、用户需求调查和分析方法；
  • 数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程的说明；
  • 数据模型的优化；
  • 物理结构的设计
                • 运用
  • 数据流图和数据字典；
  • 用户子模式的设计。
                • 综合运用
  • 设计分ER图和集成分ER图；
  • ER模型向关系模型的转换；

 

  • 数据库保护

一、学习目的和要求
本章介绍数据保护的基础知识，包括安全性、并发控制、数据恢复和数据复制等技术。通过本章的学习，要求学生能够了解数据保护的基本措施和方法、以及这些措施在ORACLE中的实现方式；能够理解锁、完整性约束和安全性等基本概念；并掌握基本的数据库恢复技术、死锁的诊断与解除方法、数据授权方法等知识。
二、课程内容

  • 数据库的恢复
  • 数据库的并发控制
  • 数据库的完整性
  • 数据库的安全性

三、考核知识点
6.1安全性
（1）安全性控制：了解数据库安全性控制方法；
（2）SQL Server2000的安全性控制。
6.2 完整性
（1）完整性控制：掌握完整性约束和完整性控制方法；
（2）SQL Server2000的完整性控制。
6.3 并发控制
（1）事务概念：包括事务概念、4个重要属性、及其在并发控制中的重要作用；
（2）并发控制：包括并发控制问题、并发调度和可串行化概念；
（3）封锁机制：包括封锁类型、封锁粒度、封锁协议等；
（4）死锁及其检测：包括死锁概念、检测手段及解除方法。
6.4 恢复
（1）恢复原理：了解恢复技术的重要性和故障分类；
（2）恢复技术：包括数据备份、日志、恢复策略等实现技术。
6.5 数据库复制与数据库镜象
（1）数据库复制与镜象：了解数据库复制和镜像的基本方法。
四、考核要求

                • 识记
                  • 数据库安全性控制方法；
                  • 事务概念；
                  • 死锁及其检测；
                  • 恢复原理；
                  • 数据库复制与镜象。
                • 领会
                  • 完整性约束和完整性控制方法；
                  • 并发控制、封锁机制；
                  • 恢复技术。
                • 应用
    • SQL Server2000的安全性控制；
    • SQL Server2000的完整性控制。

 

  • 分布式数据库

一、学习目的和要求
了解分布式数据库系统基本概念、体系结构、查询处理，客户/服务器模式的分布式系统结构。
二、课程内容

  • 分布式数据库系统概述
  • 分布式数据库系统的体系结构
  • 分布式查询处理

三、考核知识点
7.1? 分布式系统概述

  • 分布式系统的定义；
  • 分布式系统的目标与特点。

7.2? 分布式系统的体系结构

  • 分布是的功能与组成；
  • 全局外模式；
  • 全局概念模式。

7.3? 查询处理

  • 处理的特点；
  • 半连接的分布式查询。

四、考核要求

                • 识记
                  • 分布式系统概述；
                  • 分布式系统查询处理。
                • 领会
                  • 分布式系统体系结构。

 

  • 具有面向对象特征的数据库

一、学习目的和要求
了解数据模型的演变过程，理解两类具有面向对象特征的数据库系统的基本概念。
二、课程内容

  • 对象联系图
  • 对象关系数据库
  • 面向对象数据库

三、考核知识点
8.1? 对象联系

  • 类层次关系；
  • 对象包含关系；
  • 对象标识和参照完整性。

8.2? 对象-关系数据库

  • 对象-关系的特征：包括，嵌套关系、大对象关系、复杂类型、用户自定义类型，复合对象和特征继承；
  • SQL3对象-关系数据库标准语言。

8.3? 面向对象数据库

  • 面向对象数据库的功能要求；
  • 面向对象数据库实现的途径；
  • 面向对象数据库语言：类的定义与操纵、操作/方法的定义、对象的操纵；
  • 对象的持久性；
  • ODMG-93标准。

四、考核要求

                • 识记
                  • 对象标识和参照完整性；
                  • 对象-关系的特征；
                  • 面向对象数据库的功能要求和实现途径；
                  • 对象的持久性，ODMG-93标准。
                • 领会
                  • 对象联系；
                  • SQL3对象-关系数据库标准语言；
                  • 面向对象数据库语言。

 

第三部分 有关说明与实施要求

为了使本大纲的规定在学生自学、辅导教师网上教学和考试命题中得到贯彻落实，对有关问题作如下说明，并提出具体实施要求。
一、关于考核目标的说明
为了使考试内容和考试要求标准化，本大纲在列出考试内容的基础上，对各章节规定了考核目标。考核目标包含考核知识点和考核要求两项。辅导教师和学生可以通过对考核目标的阅读，进一步明确考试范围、内容和要求，从而可以更为系统地学习和把握教材。同时，考核目标还能够进一步明确考试命题范围，更正确地安排试题的知识能力层次和把握试题的难易程度。
本大纲在考核目标中，按照识记、领会、简单运用和综合运用等四个层次规定学生通过学习应该达到的能力层次要求。四个能力层次是递进等级关系。各能力层次的含义是：
1、识记：能够了解有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述、选择和判断。
2、领会：在识记的基础上，能够比较全面地把握基本概念、基本事实、基本理论模型、基本方法，能把握有关概念、事实、理论模型、分析方法之间的区别和联系。并能根据考核的不同要求，做出正确的解释、说明和论述。
3、运用：在领会的基础上，能够运用本课程中规定的知识点，分析和解释有关的一般的应用问题。
4、综合运用：指在简单运用的基础上，能够综合运用所学习过的多个知识点，分析和解决较复杂的应用问题。

 

 

二、关于教材、参考教材和参考读物（根据课程的实际情况写内容）
1、教材：
《数库原理》（第二版） 郭盈发 张红娟 编著 西安电子科技大学出版社 2003
《数据库原理与设计》 张龙祥 黄正瑞 龙军 编著 人民邮电出版社 2002.7
以上任选其一。
2、参考教材：
《数库原理》 全国高等教育自学考试指导委员会组编，经济科学出版社。
3、参考读物：《高级数据库原理与技术》毛国君，人民邮电出版社2004.8年第一版。

三、关于本门课程学习方法指导

    • 在学习本课程教材之前应了解本课程的性质和特点，熟知本课程的基本要求以及与相关课程的关系，使以后的学习紧紧围绕本课程的基本要求。
    • 在自学每一章的教材内容之前，先阅读本大纲中该章的学习目的与要求、考核知识点与考核要求，以使学习时做到心中有数、有的放矢。
    • 本课程的难点是理解数据数据库技术上实现的各种操作和数据库的设计。对于数据库设计部分一定要把须进行设计的部分详细思考，联系所学的知识和设计工具进行分析。
    • 学者必须首先全面系统地学习各章节内容，弄懂和记住各种概念、方法、结论的内涵和外延，注意区分相仿的概念、方法和结论，掌握他们之间的联系。在此基础上深入学习重点章节，攻克难点，切忌在没有全面学习教材的情况下孤立地去抓重点和难点。

四、关于本门课程对教学的要求

    • 使学生了解并掌握数据管理技术发展的过程，数据库系统的基本概念、数据模型和数据库管理系统的体系结构；
    • 掌握关系模型的关系运算理论，关系数据库SQL语言和使用技术；
    • 了解并掌握关系数据库的规范化理念以及数据库设计的全过程，能进行数据库结构的设计和简单应用系统的设计；
    • 了解数据库技术的新进展和新一代数据库系统，包括分布式数据库、并行数据库、主动数据库、对象——关系数据库、数据仓库、工程数据库、统计数据库、空间数据库等。

五、关于本门课程考试命题的若干规定

  • 本门课程的命题考试，根据本大纲所规定的考试内容和考试目标来确定考试范围和考核要求。考试命题会覆盖各章并适当突出重点章节，体现本课程的内容重点。
  • 本课程在试题中对不同能力层次要求的分数比例一般为：识记占20%，领会占30%，简单应用占30%，综合运用占20%。
  • 试题合理安排难易度结构。试题难易度可分为：易、较易、较难和难四个等级。每份试卷中，不同难度试题的分数比例为：2：3：3
  • 本课程考试的题型，一般有填空、单项选择、简答、应用、综合设计等五种类型。各种题型的具体样式可参见大纲附录。