數據庫系統:建模與設計(2017)
教師: 战德臣

2017/09/19 ~ 2017/10/30
10小時/6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》系列課程的第二門,主要爲你講授數據庫系統的建模技術以及數據庫設計理論等。

課程目標

本課程爲《數據庫系統》系列課程的第二門《數據庫系統-建模與設計》,爲你介紹數據庫系統的建模方法和數據庫設計理論。通過本課程,你可掌握數據庫抽象與建模的基本思想: E-R圖建模思想;你可熟練掌握E-R模型的兩種圖示化語言Crow’s Foot和IDEF1x;你可熟練運用Crow’s Foot圖和IDEF1x圖理解現實世界並表達概念數據庫設計結果,形成設計數據庫的基本思維模式;你可熟練掌握數據庫系統設計理論:數據依賴理論、關係範式理論和模式分解理論,進而掌握什麼才是一個好的數據庫設計,以及不好的數據庫設計會存在什麼問題,如何解決與優化?目的是使你具有信息管理和信息系統方面的抽象、設計、開發和應用能力。

本課程需要你先學習《數據庫系統》系列課程的第一門《數據庫系統-模型與語言》。本門課程爲高階課程,重點強調抽象、建模和設計能力的培養。

 

本課程將分爲四個部分進行介紹:

一、基本知識與關係模型;

二、數據庫語言及其應用;

三、數據建模與數據庫設計;

四、數據庫管理系統實現技術。

這四部分內容之間的關係如下圖示意。

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這四部分內容將分爲三門課程來開放。本課程《數據庫系統-建模與設計》將包括第三部分內容。

本系列課程的特色: (1)本課程是一門理論性爲基礎、應用性爲目標,理論應用相結合的計算機類主幹課程;(2)抽象內容的實例化講解是本課程的特色,通過大量具體示例,來闡釋數據庫相關的抽象概念和原理;(3)知識學習與案例點評相結合是本課程的特色,本課程包含數據建模和數據庫設計相關的內容,重要的是知識的運用,案例點評則成爲知識運用能力訓練的重要手段; (4)問題導引的知識學習是本課程的特色,深入淺出,圖文並茂,案例配合,面向問題地闡釋數據庫系統的核心內容。本課程將爲學生從事大型信息系統軟件的設計、開發和應用打下基礎,也將爲學生今後從事大規模數據的存儲、操縱和分析奠定很好的基礎。

授課教師

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戰德臣

哈爾濱工業大學計算機學院教授,博士生導師,黑龍江省教學名師,教育部高等學校大學計算機課程教學指導委員會委員,中國高校計算機教育MOOC聯盟質量規範工作委員會主任、大學計算機課程工作組組長,寶鋼教育基金優秀教師獎獲得者, IBM中國優秀教師獎教金獲獎者,  中國計算機學會高級會員, 國家工業自動化系統與集成標準化技術委員會委員,黑龍江省製造業信息化專家組成員,黑龍江省軟件工程專委會主任。

他先後完成國家863計劃課題、國家自然科學基金課題、國家科技支撐計劃課題等20餘項,其成果獲省部級科技進步一等獎1項、二等獎3項、三等獎3項,在國內外主要刊物上發表論文100多篇,著書6部,獲發明專利2項, 軟件著作權22項。目前主要研究新型軟件體繫結構、雲服務與雲計算、物流/製造服務系統、軟件建模與複用、業務過程管理、企業資源規劃與供應鏈管理系統。

自1998年以來,一直從事大學計算機、計算思維與教育教學改革方面的研究和教學工作,是教育部《理工類高校計算思維與計算機課程研究及教材建設》項目負責人、教育部-微軟公司產學合作專業綜合改革項目《經典計算思維與先進軟件技術相結合的大學計算機課程建設》項目主持人、教育部在線教育獎勵基金(全通教育)《優秀項目獎》獲得者。他的課程《大學計算機-計算思維導論》首批在愛課程網的中國大學 MOOC平臺上線,2014年秋季聯合13所大學首次成功實施大規模MOOC+SPOCs教學改革活動,2015年秋季學期聯合26所大學實施MOOC+SPOCs+翻轉課堂教學改革活動,同期課程28所大學6萬餘名大學生在線學習,討論回帖60萬餘次,取得了很好的效果。目前,他已建設並上線6門MOOC課程《大學計算機-計算思維導論》《計算機專業導論》《軟件工程專業導論》《數據庫系統-模型與語言》《數據庫系統-建模與設計》《數據庫系統-管理與技術》,累計選修人數已超30萬人。

助教:周麗娜

 博士,講師,哈爾濱工業大學軟件學院。研究方向爲供應鏈優化理論與方法、服務學理論、企業信息化系統等。講授《數據庫系統》、《企業資源規劃與供應鏈系統》等課程。參與過多項國家課題、工程項目的研發工作。

 

助教:史建燾

博士,講師,哈爾濱工業大學計算機學院。主要研究方向爲信息安全,雲計算,計算機網絡等。在國內外期刊會議上發表論文十餘篇,主持一項國家自然科學基金。

課程進度表

第1週:第11講 數據建模:思想與方法(Crow's Foot方法及案例分析)

第2週:第12講 數據建模:工程化方法IDEF1X及案例分析

第3週:第13講 數據庫設計過程

第4週:第14講 函數依賴及其公理/定理

第5週:第15講 關係模式設計之規範形式

第6週:第16講 模式分解存在什麼問題

課程內容

  • 本課程分六講,每一講提供5-15個左右的視頻教學,學時在50-120分鐘之間(兼顧內容完整性,有些講內容一氣呵成)。
  • 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。

評分標準

  • 平時測驗: 60%
  • 期末測驗: 40%

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

修習本課程前,一定要先修《數據庫系統-模型與語言》課程。

建議參考書目

1. Database System Concepts(數據庫系統概念,有中譯本), 6th Edition, 機械工業出版社,2012. 

 注:數據庫系統的經典教材有很多,同學可任選一本作爲主教材,其他可作爲輔助教材。