数据库系统:管理与技术
教師: 战德臣

2016/11/23 ~ 2017/01/25
12小時/7週 (報名結束)

摘要

《數據庫系統》不僅是計算機、軟件工程等專業的核心課程,而且也是非計算機專業學生必修的信息技術與信息管理類課程。當前互聯網+與大數據,一切都建立在數據庫之上,以數據說話,首先需要聚集數據、需要分析和管理數據。數據庫技術已成爲各種計算系統的核心技術,數據庫相關知識也已成爲每個人必須掌握的知識。本課程爲《數據庫系統》系列課程的第三門,主要爲你講授數據庫管理系統的實現技術和控制技術等。

課程目標

本课程为《数据库系统》系列课程的第三门《数据库系统-管理与技术》,为你介绍数据库管理系统的物理数据组织方法、索引方法、查询实现与查询优化技术、并发控制技术和故障恢复技术, 这些是计算相关学科学生必须具有的在专业方面操纵数据库的能力。通过本课程,你可掌握利用磁盘组织数据库的各种方法,掌握多种类型的索引技术及其运用;你可掌握如何将SQL语言/关系代数语言的查询语句转换为高级语言程序的基本方法,掌握快速实现关系代数操作的各种算法,如一趟算法、两趟算法等,掌握查询优化的技巧;你可了解数据库并发存在的问题,进而掌握数据库并发控制的各种技巧;你可了解数据库的各种故障及其影响,进一步掌握数据库故障恢复的各种处理技巧。

本课程需要你先学习《数据库系统》系列课程的第一门《数据库系统-模型与语言》,了解关系代数的各种操作和SQL语言的基本知识。本门课程为高阶课程,重点强调算法的设计与实现,以及算法的效率分析及解决方案等。

 

本课程将分为四个部分进行介绍:

一、基本知识与关系模型;

二、数据库语言及其应用;

三、数据建模与数据库设计;

四、数据库管理系统实现技术。

这四部分内容之间的关系如下图示意。

这四部分内容将分为三门课程来开放。本课程《数据库系统-管理与技术》将包括第四部分内容。

本系列课程的特色:(1)本课程是一门理论性为基础、应用性为目标,理论应用相结合的计算机类主干课程;(2)抽象内容的实例化讲解是本课程的特色,通过大量具体示例,来阐释数据库相关的抽象概念和原理;(3)知识学习与案例点评相结合是本课程的特色,本课程包含数据建模和数据库设计相关的内容,重要的是知识的运用,案例点评则成为知识运用能力训练的重要手段; (4)问题导引的知识学习是本课程的特色,深入浅出,图文并茂,案例配合,面向问题地阐释数据库系统的核心内容。本课程将为学生从事大型信息系统软件的设计、开发和应用打下基础,也将为学生今后从事大规模数据的存储、操纵和分析奠定很好的基础。

授課教師

战德臣 老師

哈尔滨工业大学计算机学院教授,博士生导师,黑龙江省教学名师,教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会委员,中国高校计算机教育MOOC联盟质量规范工作委员会主任、大学计算机课程工作组组长,宝钢教育基金优秀教师奖获得者, IBM中国优秀教师奖教金获奖者,  中国计算机学会高级会员, 国家工业自动化系统与集成标准化技术委员会委员,黑龙江省制造业信息化专家组成员,黑龙江省软件工程专委会主任。

他先后完成国家863计划课题、国家自然科学基金课题、国家科技支撑计划课题等20余项,其成果获省部级科技进步一等奖1项、二等奖3项、三等奖3项,在国内外主要刊物上发表论文100多篇,著书6部,获发明专利2项, 软件著作权22项。目前主要研究新型软件体系结构、云服务与云计算、物流/制造服务系统、软件建模与复用、业务过程管理、企业资源规划与供应链管理系统。
自1998年以来,一直从事大学计算机、计算思维与教育教学改革方面的研究和教学工作,是教育部《理工类高校计算思维与计算机课程研究及教材建设》项目负责人、教育部-微软公司产学合作专业综合改革项目《经典计算思维与先进软件技术相结合的大学计算机课程建设》项目主持人、教育部在线教育奖励基金(全通教育)《优秀项目奖》获得者。他的课程《大学计算机-计算思维导论》首批在爱课程网的中国大学 MOOC平台上线,2014年秋季联合13所大学首次成功实施大规模MOOC+SPOCs教学改革活动,2015年秋季学期联合26所大学实施MOOC+SPOCs+翻转课堂教学改革活动,同期课程28所大学6万余名大学生在线学习,讨论回帖60万余次,取得了很好的效果。目前,他已建设并上线6门MOOC课程《大学计算机-计算思维导论》《计算机专业导论》《软件工程专业导论》《数据库系统-模型与语言》《数据库系统-建模与设计》《数据库系统-管理与技术》,累计选修人数已超30万人。

助教:周丽娜

 博士,讲师,哈尔滨工业大学软件学院。研究方向为供应链优化理论与方法、服务学理论、企业信息化系统等。讲授《数据库系统》、《企业资源规划与供应链系统》等课程。参与过多项国家课题、工程项目的研发工作。

 

助教:史建焘

博士,讲师,哈尔滨工业大学计算机学院。主要研究方向为信息安全,云计算,计算机网络等。在国内外期刊会议上发表论文十余篇,主持一项国家自然科学基金。

課程進度表

第1週:第17講 數據庫物理存儲

第2週:第18講 數據庫索引技術

第3週:第19講 數據庫查詢實現算法之一趟掃描算法

第4週:第20講 數據庫查詢實現算法之兩趟掃描算法

第5週:第21講 數據庫查詢優化技術

第6週:第22講 數據庫事務處理技術之併發控制

第7週:第23講 數據庫事務處理技術之故障恢復

上課形式

本課程分七讲,每一讲提供5-15个左右的视频教学,学时在50-120分钟之间(兼顾内容完整性,有些讲内容一气呵成)。每週配合課程內容提供隨堂測驗,以幫助學習者快速確認是否瞭解上課內容。另安排期末考试以考核學習成果,考核標準請參見「評分標準說明」。

評分標準

本课程总计100分。

每讲5道题10分,七讲总计70分,均为客观题。

一次期末考试20题20分,均为客观题。

课堂交流讨论分10分,参与讨论回帖10次以上(含10次)可获得10分。

通過標準


課程及格標準:60分滿分:100分

先修科目或先備能力

修习本课程前,一定要先修《数据库系统-模型与语言》课程。

同时应学习过相关的先修课程《离散数学》《数据结构》《操作系统》《高级语言程序设计》等。与先修课程的关系如下图示意。

建議參考書目

1. Database System Implementation(数据库系统实现,有中译本), 2nd Edition, 机械工业出版社,2010.

注:数据库系统的经典教材有很多,同学可任选一本作为主教材,其他可作为辅助教材。