【天津】13009数据库原理与技术自学考试大纲

天津市高等教育自学考试课程考试大纲

课程名称：数据库原理与技术

课程代码：13009

2024年1月启用

第一部分   课程性质与目标

一、课程性质与特点

数据库原理与技术是高等教育自学考试软件工程（专升本）专业的一门专业必修课。本课程系统讲述数据库系统的基础理论、基本技术和基本方法。内容包括：数据库系统基本概念、数据模型、关系数据库及其标准语言SQL、数据库安全性和完整性的概念和方法、关系规范化理论、数据库设计方法和步骤，数据库恢复和并发控制等事务管理基础知识、关系查询处理和查询优化等。

二、课程目标与基本要求

掌握关系数据库的基本概念和基本关系运算，深入理解关系、主键、外键等概念和并、交、差、笛卡尔积、除等关系运算的含义，并能针对实际问题书写正确的关系代数表达式；能够针对各类数据操作需求提出解决方法，并正确设计SQL语句进行实现，包括数据操纵、数据操作、数据完整性操作、数据安全性等各种应用需求。

能够运用数据关系理论分析、优化数据模型，能够针对具体工程问题设计数据库解决方案；掌握关系查询的优化，数据库恢复技术和并发控制。

培养学生的数据管理能力，能针对数据管理中的具体问题进行分析、仿真与实验，能够针对具体数据管理问题设计解决方案，培养学生的逻辑思维和形象思维并使之有机结合，以及适应信息化社会要求的自学能力和获取计算机新知识、新技术的能力

三、与相关课程的联系与区别：

本课程与软件工程专业的其他基础课和专业课有密切的联系。它以《高级程序设计语言》、《数据结构与算法》等课为基础，与《软件工程》相结合实现数据库系统的设计与开发，又对《Web程序设计》、《人工智能与大数据》提供支撑。

第二部分   考核内容与考核目标

第一章   数据库系统概述

一、学习目的与要求

    掌握数据库系统的基本概念；了解数据管理技术的发展、数据库系统的特点、数据库技术的研究领域；掌握数据库系统的三级模式和二级映像功能；了解层次模型、网状模型、关系模型的联系和区别；了解数据库管理系统的主要功能及组成。

二、考核知识点与考核目标    

（一）数据库系统基本概念（次重点）：

识记：信息和数据。

      数据处理与数据管理。

      数据库系统的组成。

理解：数据管理技术的发展。

（二）数据库系统的体系结构（重点）：

     识记：数据库系统的三级模式结构。

           数据库系统的二级映像和数据独立性。

         数据库系统的三级模式结构和二级映像的优点。

     理解：数据库系统的应用架构。

（三）数据模型：

• 识记：三个世界及其有关概念（重点）。
• 数据模型的分类及其组成要素（重点）。
• 其他数据模型（一般）
• 理解：关系模型（重点）。
• 数据库管理系统：

     识记：常见的数据库管理系统（一般）。

           数据库系统的主要功能（次重点）。

           数据库管理系统的组成（次重点）。

           数据库管理系统的数据存取过程（一般）。

第二章   关系数据库

一、学习目的与要求

掌握关系模式、关系数据结构、关系完整性等基本概念；学会使用选择、投影、连接和除等关系运算解决应用问题。

二、考核知识点与考核目标：       

（一）关系模型的数据结构（次重点）：

识记：关系的形式化定义和有关概念。

关系的性质。

关系数据库。

理解：关系模式。

（二）关系的码与关系的完整性（重点）：

  识记：关系的码。

  理解：实体完整性。

        参照完整性。

        用户定义完整性。

（三）关系代数（重点）：

      识记：关系代数的分类及其运算符。

      理解：传统的结合运算。

      应用：专门的关系运算。

第三章   关系数据库标准语言

一、学习目的与要求

通过本章的学习要求学生能够运用SQL语句进行数据管理和操纵查询，检索出所需要的数据。熟练掌握和运用SQL 语言进行数据定义、数据操纵、数据查询、子查询、视图的定义与使用和索引。

二、考核知识点与考核目标       

（一）SQL概述（一般）：

      识记：SQL的发展及标准化。

            SQL的体系结构。

            SQL的特点。

（二）人大金仓KingbaseES简介（一般）：

      识记：KingbaseES的发展和版本。

            KingbaseES的客户端工具。

            数据库对象管理工具。

• 创建和使用数据库：

      识记：KingbaseES数据库的结构（一般）。

      应用：创建用户数据库（重点）。

修改用户数据库（次重点）。

删除用户数据库（次重点）。

（四）创建和使用数据表：

      识记：数据类型（次重点）。

      应用：创建数据表（重点）。

            定义数据表的约束（重点）。

            修改数据表（次重点）。

            查看数据表（次重点）。

            删除数据表（重点）。

（五）数据操纵（重点）：

      应用：添加数据。

            修改数据。

            删除数据。

（六）数据查询（重点）：

      理解：SELECT命令的格式与基本使用。

应用：投影查询。

      条件查询。

      常用库函数级统计汇总查询。

      分组查询。

      查询结果的排序。

      数据表连接及连接查询。

（七）子查询（重点）：

      应用：不相关子查询。

            相关子查询。

            数据操纵中使用子查询。

• 其他类型查询（次重点）：

      应用：集合运算查询。

            查询结果存至表中。

• 视图：

      识记：视图概述（次重点）。

      应用：创建视图（重点）。

            查询视图（重点）。

            修改视图（次重点）。

            更新视图（重点）。

            删除视图（重点）。

• 索引：

      识记：索引概述（次重点）

            索引类型（次重点）

      应用：创建索引（重点）。

            更新索引定义（次重点）。

            删除索引（重点）。          

第四章   关系规范化理论

一、学习目的与要求

掌握规范化理论、函数依赖、属性集的闭包、候选码的求解，掌握关系模式的分解，关系数据库模式规范化设计方法，能够判断关系模式属于1NF、2NF、3NF、BCNF。

二、考核知识点与考核目标       

（一）规范化问题：

      识记：规范化理论的主要内容（一般）。

      理解：不合理的关系模式存在的异常问题（次重点）。

（二）函数依赖：

      理解：函数依赖的定义（次重点）。

            函数依赖的逻辑蕴含（次重点）。

            函数依赖的推理规则及正确性（次重点）。

            属性集的闭包及其算法（次重点）。

函数依赖集的等价、覆盖和最小函数依赖集（次重点）。

      应用：候选码的求解理论和算法（重点）。

（三）关系模式的分解：

      识记：模式分解问题（一般）。

理解：无损连接分解（次重点）。

      保持函数依赖的分解（次重点）。

（四）关系模式的范式：

      理解：第一范式（次重点）。

      应用：第二范式（重点）。

            第三范式（重点）。

            BC范式（重点）。

            多值依赖与第四范式（次重点）。

            模式分解的算法（重点）。

（五）关系模式的规范化：

      识记：关系模式规范化的目的和原则（一般）。

      理解：关系模式规范化的要求（次重点）。

      应用：关系模式规范化的步骤（重点）。

第五章   数据库设计

一、学习目的与要求

掌握数据库设计的方法和基本步骤；掌握每个步骤的任务和实现方法；掌握对现实世界进行抽象的能力设计概念模型；学会E-R图的设计和数据模型的优化。

二、考核知识点与考核目标       

（一）数据库设计概述：

      识记：数据库设计的任务、内容和特点（一般）。

            数据库设计方法简述（次重点）。

            数据库系统设计案例（一般）。

      理解：数据库设计步骤（重点）。

（二）系统需求分析：

      识记：需求分析的任务（次重点）。

            需求分析的方法（次重点）。

      应用：需求分析应用案例（重点）。

（三）概念结构设计：

      识记：概念结构设计的必要性（一般）。

理解：概念模型的特点及表示（次重点）。

      应用：概念结构设计的方法与步骤（重点）。

            概念结构设计案例（重点）。

（四）逻辑结构设计：

      识记：逻辑结构设计的任务和步骤（一般）

      应用：初步关系模式设计（重点）。

            关系模式规范化（重点）。

            模式评价和优化（重点）。

            逻辑结构设计案例（重点）。

（五）物理结构设计：

      理解：确定物理结构（次重点）。

            物理结构设计的评价（次重点）。

（六）数据库实施：

      识记：建立数据库结构（一般）。

            应用程序编码与调试（一般）。

            数据库试运行（一般）。

      理解：加载数据（次重点）。  

（七）数据库运行和维护：

      识记：数据库的备份和还原（一般）。

            维护数据库的安全性和完整性（一般）。

            监测并改善数据库性能（一般）。

            重新组织和重新构造数据库（一般）。

第六章   数据库安全保护

一、学习目的与要求

掌握数据库安全性控制机制，理解KingbaseES数据库安全管理机制，掌握权限和角色。掌握数据库完整性控制。掌握数据库的并发机制和封锁。掌握数据库的备份和还原。

二、考核知识点与考核目标       

（一）数据库的安全性：

      识记：数据库的安全标准（一般）。

            数据库安全控制机制（次重点）。

            KingbaseES数据安全管理机制（次重点）。

      理解：权限和角色（重点）。

（二）完整性控制：

      识记：数据库完整性的含义（次重点）。

            完整性约束条件的分类（次重点）。

      理解：完整性规则的组成（次重点）。

            数据完整性的实施（次重点）。

（三）事务的并发控制和封锁：

      识记：事务（重点）。

理解：并发执行与数据的不一致性（重点）。

      封锁和封锁协议（重点）。

      活锁和死锁（次重点）。

（四）数据库的备份和还原：

      识记：数据库的备份和还原概述（次重点）。

            数据库还原（次重点）。

            数据库的故障和还原策略（重点）。

      理解：金仓数据库的备份和还原（次重点）。

第七章   PL/SQL与应用

一、学习目的与要求

掌握PL/SQL的基本概念和结构，掌握PL/SQL编程，掌握常用的函数和用户自定义函数，掌握存储过程的创建和使用，了解触发器的创建和使用，掌握游标的创建和使用。

二、考核知识点与考核目标       

（一）PL/SQL编程基础：

      识记：PL/SQL简介（一般）。

            变量的声明（次重点）。

            常用函数（次重点）。

      理解：数据类型、表达式与运算符（重点）。

      应用：控制结构和语句（重点）。

            用户自定义函数（重点）。

（二）存储过程：

      识记：存储过程的概念有优点（一般）。

      应用：创建存储过程（重点）。

            调用存储过程（重点）。

            删除存储过程（重点）。

（三）触发器：

      识记：触发器概述（一般）。

应用：创建触发器（次重点）。

      激活触发器（次重点）。

      删除触发器（次重点）。

（四）游标：

      理解：游标概述（重点）。

      应用：游标使用示例（重点）。

第三部分   有关说明与实施要求

一、考核目标的能力层次表述

    本课程的能力考核目标共分为三个能力层次：“识记”、“理解”、“应用”。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：
    识记：能够识别和记忆本课程中的有关名词、概念及规律的主要内容，并能够根据考核的不同要求，做出正确的表述、选择和判断。

    理解：能够领悟和理解本课程中有关概念及规律的内涵，全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，并能够根据考核的不同要求，对问题进行逻辑推理和论证，做出正确的判断、解释和说明。

应用（包含简单应用和综合应用）：能在理解掌握的基础上，联系实际、运用现代意识对其理论价值和缺陷不足予以分析和评价，是既要求理论掌握、又要求具备分析论证能力的高层次要求；能够熟练的进行SQL语句编程，能够编写PL/SQL程序块，能创建和使用存储过程和自定义函数，能将针对实际问题进行数据库设计。

二、指定教材

指定教材为考生自学、社会助学和考试命题的依据。

指定教材：《数据库原理与技术（金仓KingbaseES版）》 钱育蓉 张文东 主编 电子工业出版社 2022年8月

三、自学方法指导

1、自学时必须要认真阅读教材，开始阅读每一章之前，应先认真学习大纲中有关该章的考核知识点、自学要求以及对知识点的能力层次要求和考核要求。以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。

2、使用教材时，应注意将精读与泛读相结合，应在泛读即通读的基础和掌握较全面的知识背景条件下，对考核知识点进行重点地逐段细读，逐句推敲，以求做到对基本概念深刻理解，对历史脉络彻底弄清，对基本理论牢固掌握。切忌在没有全面学习教材的情况下孤立地抓考核知识点，以免生吞活剥，不能真正地理解和灵活地运用。

3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念术语、SQL语句命令及语法记牢，将规范化理论理解透彻能解决实际问题，能将实际问题通过数据库设计方法设计出健康的数据库，归纳出要点，从而加深对问题的认知、理解和记忆。有利于突出重点，并涵盖全部课程内容，同时锻炼提高自己的自学能力。

4、在自学过程中，既要注重理论知识，也应重视实际运用能力的培养。如运用数据设计的理论，将自己熟悉的某个业务用数据库实现。要通过完成练习思考题、撰写小论文，锻炼自己分析论证及书面表达的能力。

5、考生在自学过程中也可参考王珊、杜小勇、陈红主编《数据库系统概论》(第6版)（高等教育出版社，2023年版）辅助学习、理解相关知识。

四、对社会助学的要求

1.社会助学者应根据本大纲规定的考试内容和考核目标，认真钻研自学考试指定教材，明确本课程与其他课程不同的特点和学习要求，对自学应考者进行切实有效的辅导，引导他们防止自学中的各种偏向，把握社会助学的正确导向。

2.要正确处理基础知识和应用能力的关系，努力引导自学应考者将识记、理解与应用联系起来，把基础知识和理论转化为应用能力，在全面辅导的基础上，着重培养和提高自学应考者的分析问题和解决问题的能力。

3.要正确处理重点、次重点和一般的关系。课程内容有重点、次重点和一般之分，但考试内容是全面的，而且三者之间是相互联系的，不是截然分开的。社会助学者应指导自学应考者全面系统地学习教材，掌握全部考试内容和考核知识点，在此基础上再突出重点。总之，要把重点学习同兼顾一般结合起来，切勿孤立地抓重点，把自学应考者引向猜题押题。

4．助学学时建议。本课程共4学分，助学建议不少于72学时，课程学时分配见下表，考生也可参考该表安排自学时间。

章次	课程内容	助学学时
1	数据库系统概述	4
2	关系数据库	6
3	关系数据库标准语言	16
4	关系规范化理论	10
5	数据库设计	10
6	数据库安全保护	10
7	PL/SQL与应用	16
总计		72

五、关于命题考试的若干规定

1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试的内容。

2、试卷中对不同能力层次要求和试题所占的比例大致是：“识记”为30%，“理解”为30%，“应用”为40%。

3、试题难易程度要合理，可分为四档：易、较易、较难、难，这四档在每份试卷中所占比例依次为2：3：3：2左右。

4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65%，次重点占25%，一般占10%。

5、试题题型一般分为：单选题、简答题、编程题、规范化题和设计题等。

6、考试采用闭卷笔试。考试时间为150分钟，采用百分制评分，60分为及格。

六、题型示例（样题）

（一）单选题

下面哪个属于实体完整性（    ）

A．选课表中的学号参照学生表中的学号

B．主属性不能为空

C．性别只能取值男或女                        

D．成绩在0到100之间

（二）简答题

两个实体型之间的联系有哪三种？举例说明。

（三）编程题

编写SQL语句，查询选修了课程名为“数据库原理”的学生学号和姓名。

（四）规范化题

在关系数据库中，存在如下关系表R（职工号，职工名，职称，项目号，项目名，名次）。其中一个职工可以参加多个项目，一个项目可以有多个职工参加，每个职工参加每项目都会有一个名次。回答下面的问题。

1）写出关系R中的函数依赖和候选码。

2）该关系是否是第几范式，为什么？

3）如果不是第三范式，通过分解将关系R转化为第三范式。

（五）设计题

设企业数据库系统中有三个实体集。

仓库：仓库号，仓库名，地址，电话

产品：产品号，产品名，单价

职工：职工号，职工名

仓库与产品之间存在储存联系，其属性有存储量，存放位置 。每个仓库可以存放多种产品，每种产品可以由多个仓库存放。

仓库与职工之间存在管理联系，其属性为管理时间，每个职工只管理一个仓库，一个仓库可以有多个职工。

1）试画出E-R图。

2）将E-R模型转换为关系模型。

3）说明关系模式之间的参照关系。