《服务器与存储技术》课程教学大纲 一、课程概况 课程代码：04458160 课程名称：服务器与存储技术 课程学分：3.0 课程学时：48（理论学时：32；实验（实践)学时：16) 课程性质：学科教育课程（必修） 开课部门：信息科学与工程学院 建议修读学期：4 建议先修课程：C语言程序设计 适用专业（方向）：计算机科学与技术、物联网工程、网络工程 二、课程地位、作用与任务 《服务器与存储技术》是网络工程的必修课程，主要培养学生的数据库系统设计能力和 工程应用实践能力。 本课程的主要任务是培养学生掌握数据库的基本概念、基本原理、数据库设计过程和数 据库应用开发方法。培养学生完成具体数据库应用系统的需求分析、数据库概念设计、逻辑 设计、模式求精、物理设计以及应用与安全设计等方面工作的能力。培养学生分析研究复杂 工程问题提供系统分析、设计的基本理论和基本方法，支撑专业毕业要求中相应指标点的达 成。 三、课程目标 （一)教学目标 《服务器与存储技术》具体要求达到的特定教学目标包括： 1教学目标1.掌握数据库的基本理论和知识。具体包括：数据模型、数据抽象与数据库三 级模式、数据库系统的基本概念，关系模型与关系代数的基本理论，$QL语言，数据库概 念设计(ER模型)，数据库逻辑设计（关系模型），关系数据理论与模式求精、数据库完整 性与安全。（指标点1.2) 2教学目标2.具有综合运用数据库的知识、方法和技术解决数据存储和访问的基本能力， 能够优化数据库设计方案，使用适当的数据库管理工具设计和开发数据库应用系统，能够建 立规范的数据库设计文档。（指标点2.2、12.1、12.2) (二)本课程支撑的半业要求 1.本课程支撑的毕业要求：（毕业要求1、2、12。）（毕业要求见2018版人才培养方案） 23
23 《服务器与存储技术》课程教学大纲 一、课程概况 课程代码：04458160 课程名称：服务器与存储技术 课程学分：3.0 课程学时：48（理论学时：32；实验（实践）学时：16） 课程性质：学科教育课程（必修） 开课部门：信息科学与工程学院 建议修读学期：4 建议先修课程：C 语言程序设计 适用专业（方向）：计算机科学与技术、物联网工程、网络工程 二、课程地位、作用与任务 《服务器与存储技术》是网络工程的必修课程，主要培养学生的数据库系统设计能力和 工程应用实践能力。 本课程的主要任务是培养学生掌握数据库的基本概念、基本原理、数据库设计过程和数 据库应用开发方法。培养学生完成具体数据库应用系统的需求分析、数据库概念设计、逻辑 设计、模式求精、物理设计以及应用与安全设计等方面工作的能力。培养学生分析研究复杂 工程问题提供系统分析、设计的基本理论和基本方法，支撑专业毕业要求中相应指标点的达 成。三、课程目标 （一）教学目标 《服务器与存储技术》具体要求达到的特定教学目标包括： 1.教学目标 1. 掌握数据库的基本理论和知识。具体包括：数据模型、数据抽象与数据库三 级模式、数据库系统的基本概念，关系模型与关系代数的基本理论，SQL 语言，数据库概 念设计（E-R 模型），数据库逻辑设计（关系模型），关系数据理论与模式求精、数据库完整 性与安全。（指标点 1.2） 2.教学目标 2. 具有综合运用数据库的知识、方法和技术解决数据存储和访问的基本能力， 能够优化数据库设计方案，使用适当的数据库管理工具设计和开发数据库应用系统，能够建 立规范的数据库设计文档。（指标点 2.2、12.1、12.2） （二）本课程支撑的毕业要求 1. 本课程支撑的毕业要求：（毕业要求 1、2、12。）（毕业要求见 2018 版人才培养方案）
2.本课程支撑的指标点：指标点1.2、2.2、2.3、12.1、12.2。 (1)指标点1.2：具有扎实的工程基础知识和计算机科学与技术专业基本理论知识。 (2)指标点22：能够运用数理、自然科学和工程科学的基本原理，通过查阅科技文献，分 析复杂工程中遇到的问题。 (3)指标点23：能够运用数理、自然科学和工程科学的基本原理，通过查阅科技文献，解 决复杂工程中遇到的问题，并获得有效的结论。 (4)指标点12.1：具有自主学习意识培养的能力。 (5)指标点12.2：具有自主学习能力培养的能力。 (三)课程教学目标与毕业要求对应表 《服务器与存储技术》课程教学目标与半业要求的对应表 课程名称：服务器与存储技术 任课教师： 课程性质：专业必修 课程学分：3 课程支撑的半业要求 课程目标、达成途径、评价依据 毕业要求1： 教学目标：掌握数据库的基本理论和知识。 1.2:具有扎实的工程基础知识和 达成途径：通过数据库基本概念、SQL语言、数据库概 计算机科学与技术专业基本理论 念设计(E-R模型)，、数据库逻辑设计（关系模型)，、 知识。 数据库完整性与安全等方面的学习，使学生具备工程基 础知识和专业理论知识。 评价依据：课堂提问和考试。 毕业要求2： 教学目标：具有综合运用数据库的知识、方法和技术解 22:能够运用数理、自然科学和 决数据存储和访问的基本能力，能够优化数据库设计方 工程科学的基本原理，通过查阅 科技文献，分析复杂工程中遇到 案。 的问题。 达成途径：完成数据库应用系统的需求分析、数据库概 念设计、逻辑设计、模式求精、物理设计以及应用与安 全设计等方面工作。 评价依据：课堂提问、课程设计和考试。 毕业要求2： 教学目标：具有综合运用数据库的知识、方法和技术解 2.3:能够运用数理、自然科学和 决数据存储和访问的基本能力，能够优化数据库设计方 工程科学的基本原理，通过查阅 案，使用适当的数据库管理工具设计和开发数据库应用 科技文献，解决复杂工程中遇到 的问题，并获得有效的结论。 系统，能够建立规范的数据库设计文档。 达成途径：完成数据库应用系统的需求分析、数据库概 念设计、逻辑设计、模式求精、物理设计以及应用与安 全设计等方面工作。 评价依据：课堂提问、课程设计和考试。 毕业要求12： 12.1:具有自主学习意识培养的 教学目标：具有综合运用数据库的知识、方法和技术解 决数据存储和访问的基本能力，能够优化数据库设计方 能力。 案，使用适当的数据库管理工具设计和开发数据库应用 系统，能够建立规范的数据库设计文档。 24
24 2. 本课程支撑的指标点：指标点 1.2、2.2、2.3、12.1、12.2。 （1）指标点 1.2：具有扎实的工程基础知识和计算机科学与技术专业基本理论知识。 （2）指标点 2.2：能够运用数理、自然科学和工程科学的基本原理，通过查阅科技文献，分 析复杂工程中遇到的问题。 （3）指标点 2.3：能够运用数理、自然科学和工程科学的基本原理，通过查阅科技文献，解 决复杂工程中遇到的问题，并获得有效的结论。 （4）指标点 12.1：具有自主学习意识培养的能力。 （5）指标点 12.2：具有自主学习能力培养的能力。 （三）课程教学目标与毕业要求对应表 《服务器与存储技术》课程教学目标与毕业要求的对应表 课程名称：服务器与存储技术 任课教师： 课程性质：专业必修 课程学分：3 课程支撑的毕业要求 课程目标、达成途径、评价依据 毕业要求 1： 1.2：具有扎实的工程基础知识和 计算机科学与技术专业基本理论 知识。 教学目标：掌握数据库的基本理论和知识。 达成途径：通过数据库基本概念、SQL 语言、数据库概 念设计（E-R 模型），、数据库逻辑设计（关系模型），、 数据库完整性与安全等方面的学习，使学生具备工程基 础知识和专业理论知识。 评价依据：课堂提问和考试。 毕业要求 2： 2.2：能够运用数理、自然科学和 工程科学的基本原理，通过查阅 科技文献，分析复杂工程中遇到 的问题。 教学目标：具有综合运用数据库的知识、方法和技术解 决数据存储和访问的基本能力，能够优化数据库设计方 案。 达成途径：完成数据库应用系统的需求分析、数据库概 念设计、逻辑设计、模式求精、物理设计以及应用与安 全设计等方面工作。 评价依据：课堂提问、课程设计和考试。 毕业要求 2： 2.3：能够运用数理、自然科学和 工程科学的基本原理，通过查阅 科技文献，解决复杂工程中遇到 的问题，并获得有效的结论。 教学目标：具有综合运用数据库的知识、方法和技术解 决数据存储和访问的基本能力，能够优化数据库设计方 案，使用适当的数据库管理工具设计和开发数据库应用 系统，能够建立规范的数据库设计文档。 达成途径：完成数据库应用系统的需求分析、数据库概 念设计、逻辑设计、模式求精、物理设计以及应用与安 全设计等方面工作。 评价依据：课堂提问、课程设计和考试。 毕业要求 12： 12.1：具有自主学习意识培养的 能力。 教学目标：具有综合运用数据库的知识、方法和技术解 决数据存储和访问的基本能力，能够优化数据库设计方 案，使用适当的数据库管理工具设计和开发数据库应用 系统，能够建立规范的数据库设计文档
达成途径：分组完成数据库应用系统设计和开发工作 并能通过答辩。 评价依据：课程设计。 半业要求12： 教学目标：具有综合运用数据库的知识、方法和技术解 12.2:具有自主学习能力培养的 能力。 决数据存储和访问的基本能力，能够优化数据库设计方 案，使用适当的数据库管理工具设计和开发数据库应用 系统，能够建立规范的数据库设计文档。 达成途径：分组完成数据库应用系统设计和开发工作， 并能通过答辩。 评价依据：课程设计。 四、课程内容 教学内容 作业要求 第一章数据库系统概论 自学内容： 1.12数据库系统的作用 4.数据管理技术的产生 1.13数据模型 与发展 1.14数据库抽象与数据库三级模式 5. 数据库应用 1.15数据库系统 6.层次模型、网状模型 知识点： 11.数据与数据管理 12.数据管理技术的产生与发展 13.数据库应用 14.数据模型的分层 15.数据模型的组成要素 16.数据模型类型：层次模型、网状模型、关系模型 17.数据库抽象与数据库三级模式 18.数据库系统组成 19.数据库管理系统 20.数据库系统的相关人员 第二章关系模型与关系代数 课外作业： 2.1关系模型 教材71页习题2 2.2关系代数 知识点： 6.关系数据结构 7. 关系完整性约束 8.关系操作 9. 传统的集合运算（并、差、交、广义笛卡尔积） 10.专门关系运算（选择、投影、连接、除） 第三章SQL语言 自学内容： 3.1SQL概述 2.SQL发展、SQL特点 25
25 达成途径：分组完成数据库应用系统设计和开发工作， 并能通过答辩。 评价依据：课程设计。 毕业要求 12： 12.2：具有自主学习能力培养的 能力。 教学目标：具有综合运用数据库的知识、方法和技术解 决数据存储和访问的基本能力，能够优化数据库设计方 案，使用适当的数据库管理工具设计和开发数据库应用 系统，能够建立规范的数据库设计文档。 达成途径：分组完成数据库应用系统设计和开发工作， 并能通过答辩。 评价依据：课程设计。 四、课程内容 教学内容 作业要求 第一章 数据库系统概论 1.12 数据库系统的作用 1.13 数据模型 1.14 数据库抽象与数据库三级模式 1.15 数据库系统 知识点： 11. 数据与数据管理 12. 数据管理技术的产生与发展 13. 数据库应用 14. 数据模型的分层 15. 数据模型的组成要素 16. 数据模型类型：层次模型、网状模型、关系模型 17. 数据库抽象与数据库三级模式 18. 数据库系统组成 19. 数据库管理系统 20. 数据库系统的相关人员 自学内容： 4. 数据管理技术的产生 与发展 5. 数据库应用 6. 层次模型、网状模型 第二章 关系模型与关系代数 2.1 关系模型 2.2 关系代数 知识点： 6. 关系数据结构 7. 关系完整性约束 8. 关系操作 9. 传统的集合运算(并、差、交、广义笛卡尔积) 10. 专门关系运算(选择、投影、连接、除) 课外作业： 教材 71 页习题 2 第三章 SQL 语言 3.1 SQL 概述 自学内容： 2. SQL 发展、SQL 特点
3.2SQL的数据定义语言 3.3查询 课外作业： 3.4SQL的数据更新 教材131页习题3 3.5视图 知识点： 9.SQL发展、SQL特点 10.SQL查询基本概念 11.表的定义：定义删除修改基本表、建立删除索引 12.查询数据：单表查询、连接查询、嵌套查询、集合查询 13.插入数据 14.修改数据 15.删除数据 16.视图的操作：定义视图、查询视图、视图更新、删除视图 第四章数据库建模（实体一联系模型） 课外作业： 4.1数据库设计过程 教材179页习题4 4.2E-R模型基本概念及表示 4.3约束 4.4弱实体集 4.5扩展E-R特征 4.6E-R建模问题 4.7数据库概念设计实例-大学选课系统 4.8逻辑设计E-R模型转化为关系模型 知识点： 9.ER模型基本概念及表示：实体与实体集、属性、联系与 联系集 10.约束：映射约束、码约束与联系集的属性安置、依赖约束、 参与约束、多值联系 11.弱实体集 12.扩展E-R特征 13.E-R建模的基本原则 14.依赖约束的建模 15.多值联系的建模 16.逻辑设计：E-R模型转化为关系模型方法 第五章关系数据理论与模式求精 课外作业： 5.1问题提出 教材204页习题5.3、5.4、 5.2函数依赖定义 5.5 5.3函数依赖理论 5.4范式 5.5模式分解算法 5.6数据库模式求精 知识点： 13.函数依赖定义 26
26 3.2 SQL 的数据定义语言 3.3 查询 3.4 SQL 的数据更新 3.5 视图 知识点： 9. SQL 发展、SQL 特点 10. SQL 查询基本概念 11. 表的定义：定义删除修改基本表、建立删除索引 12. 查询数据：单表查询、连接查询、嵌套查询、集合查询 13. 插入数据 14. 修改数据 15. 删除数据 16. 视图的操作：定义视图、查询视图、视图更新、删除视图 课外作业： 教材 131 页习题 3 第四章 数据库建模（实体—联系模型） 4.1 数据库设计过程 4.2 E-R 模型基本概念及表示 4.3 约束 4.4 弱实体集 4.5 扩展 E-R 特征 4.6 E-R 建模问题 4.7 数据库概念设计实例--大学选课系统 4.8 逻辑设计--E-R 模型转化为关系模型 知识点： 9. E-R 模型基本概念及表示：实体与实体集、 属性、联系与 联系集 10. 约束：映射约束、码约束与联系集的属性安置、依赖约束、 参与约束、多值联系 11. 弱实体集 12. 扩展 E-R 特征 13. E-R 建模的基本原则 14. 依赖约束的建模 15. 多值联系的建模 16. 逻辑设计：E-R 模型转化为关系模型方法 课外作业： 教材 179 页习题 4 第五章 关系数据理论与模式求精 5.1 问题提出 5.2 函数依赖定义 5.3 函数依赖理论 5.4 范式 5.5 模式分解算法 5.6 数据库模式求精 知识点： 13. 函数依赖定义 课外作业： 教材 204 页习题 5.3、5.4、 5.5
14.函数依赖集闭包 15.属性集闭包 16.正则覆盖 17.无损连接分解 18.保持依赖分解 19.第一范式(1NF)-码 20.第二范式(2NF)-全部是码 21. 第三范式(3NF)-仅仅是码 22. Boyce-Codd范式(BCNF) 23.BCNF分解算法 24.3NF分解算法 第六章关系数据库设计实例一网上书店 课外作业： 6.1需求描述和系统边界 选择一个教材232页习题 6.2需求分析 6的中的题目或自拟题 6.3主要业务的概念建模分析 目，2-3人一组开始课程设 6.4确定实体集及属性 计，完成需求分析、数据 6.5确定联系集及E-R图 库概念设计和逻辑设计、 6.6检查是否满足需求 模式求精。 6.7逻辑数据库设计 6.8模式求精 知识点： 7.业务需求及处理流程 8. 功能需求及数据需求分析 9.业务规则分析 10.E-R图 11.关系模式设计 12.模式求精 第七章数据库存储结构 课外作业： 7.1文件组织 完成小组课程设计的数据 7.2记录组织 库物理设计部分。 7.3顺序索引 7.4B+树索引 7.5散列 7.6物理数据库设计 知识点： 15.存储介质 16.存储访问 17.定长记录与变长记录 18.记录组织 19.索引基本概念 20.索引顺序文件 21.多级索引 22.索引的更新 27
27 14. 函数依赖集闭包 15. 属性集闭包 16. 正则覆盖 17. 无损连接分解 18. 保持依赖分解 19. 第一范式（1NF）--码 20. 第二范式（2NF）--全部是码 21. 第三范式（3NF）--仅仅是码 22. Boyce-Codd 范式（BCNF） 23. BCNF 分解算法 24. 3NF 分解算法 第六章 关系数据库设计实例——网上书店 6.1 需求描述和系统边界 6.2 需求分析 6.3 主要业务的概念建模分析 6.4 确定实体集及属性 6.5 确定联系集及 E-R 图 6.6 检查是否满足需求 6.7 逻辑数据库设计 6.8 模式求精 知识点： 7. 业务需求及处理流程 8. 功能需求及数据需求分析 9. 业务规则分析 10. E-R 图 11. 关系模式设计 12. 模式求精 课外作业： 选择一个教材 232 页习题 6 的中的题目或自拟题 目，2-3 人一组开始课程设 计，完成需求分析、数据 库概念设计和逻辑设计、 模式求精。 第七章 数据库存储结构 7.1 文件组织 7.2 记录组织 7.3 顺序索引 7.4 B+树索引 7.5 散列 7.6 物理数据库设计 知识点： 15. 存储介质 16. 存储访问 17. 定长记录与变长记录 18. 记录组织 19. 索引基本概念 20. 索引顺序文件 21. 多级索引 22. 索引的更新 课外作业： 完成小组课程设计的数据 库物理设计部分