自考13009数据库原理与技术考试大纲
2025 年版 – 1 – 广西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
第一部分
课程性质与课程目标
一、课程性质和特点
“数据库原理与技术”是高等教育自学考试计算机科学与技术 （专升本）专业的一门课程，是一门理论与实践紧密结合、应用性极强的专业基础课。要求自学者具备较强的逻辑思维与系统性自学能力， 通过理论学习与动手实践相结合的方式，最终构建完整的数据库知识体系，为从事数据分析、软件开发与测试、数据维护等岗位奠定坚实基础。
本课程主要具有以下特点：第一，知识体系系统性强。课程内容围绕数据库系统的核心构成展开，涵盖数据模型、关系代数、SQL 语言、数据库设计与规范化理论、事务管理与并发控制、数据库安全与完整性等模块。第二，强调理论指导下的实践能力。学员不仅需要掌握扎实的理论基础，还需要熟练运用 SQL 语句进行数据定义与操纵，并具备初步的数据库设计能力。第三，考核目标明确且注重基础。
作为国家统一考试课程，其考核内容与标准相对稳定，要求考生对基本概念、基本原理和关键技术有准确的理解和掌握。
二、课程目标
能使用关系代数、SQL 语言表达数据库操作，能够清晰阐述数据、 数据库（DB）、DBMS、数据库系统（DBS）等核心概念及 DBMS 的核心功能，对关系模型三要素（数据结构、数据操作、完整性约束） 深入理解，掌握实体完整性（主属性非空）与参照完整性（外键匹配）
– 2 – 规则，能运用 SQL 的四大功能（DDL、DML、DQL、DCL）完成数据库的创建、查询及基础维护等操作，能对数据库的复杂操作提出解决方案。
能对数据库故障恢复（了解日志文件的作用）、并发调度（掌握事务 ACID 特性，明晰共享锁、排它锁及死锁概念）等开展分析。能分析和实现数据库完整性约束，能应用关系规范化理论，基于函数依赖判断关系模式的范式级别，识别并优化冗余问题，从而对数据库模式进行评价，并能应用模式分解改进关系数据库模式。
熟悉关系数据库设计的基本流程和各环节工作内容，掌握数据库三级模式与两级映像结构及其实现的逻辑与物理数据独立性。能针对具体问题开展数据库需求分析，能运用 E-R 模型完成概念设计，能设计满足要求的数据库概念模型和逻辑模型。
了解数据库安全标准、应用规范等，具有初步的数字素养、信息安全和数据隐私保护意识等，能认识到数据库技术在现实中应用的广泛性及其带来的非技术挑战。
三、课程重点
重点在于系统掌握关系数据库的理论、设计与操作。首先，需深入理解关系模型、关系代数及完整性约束等基础概念。熟练运用 SQL 和关系代数进行数据操作，并能运用 E-R 模型完成从需求分析到概念模型、逻辑模型的设计。其次，掌握数据库的运行机制与优化理论。
关键在于深入理解事务 ACID 特性、并发控制与故障恢复原理，并能运用关系规范化理论判断和优化模式，以解决数据冗余问题，设计出结构良好的数据库。最终，通过系统学习数据库设计步骤与 DBMS 的完整性、安全性、并发控制及恢复等功能，构建起对关系数据库从理论到实践，从设计到维护的知识体系。
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第二部分考核目标
本课程旨在帮助学员系统掌握数据库技术的基本知识和核心技能，能够通过高等教育自学考试的相关考核，并为今后从事信息系统开发、运维等岗位工作打下必要的基础。课程考核目标通过“识记、 领会、简单应用、综合应用”四个递进的能力层次，系统评估学生对数据库核心原理与技术的掌握程度。
第一，识记层次。要求考生能够准确识别和记忆数据库领域的基本概念、核心术语与重要结论。例如，能正确表述数据、数据库管理系统（DBMS）、数据独立性、事务 ACID 属性、范式定义等。
第二，领会层次。要求考生能够深入理解数据库技术相关的基本概念和原理的内涵与外延，把握其内在逻辑与相互关系。如能阐释数据库三级模式结构与数据独立性的关系，辨析函数依赖的类型，说明并发控制中封锁机制的原理及死锁产生的原因等。
第三，简单应用层次。要求考生能够将单一或少数知识点应用于解决常规问题。具体能力包括：具备使用 SQL 完成数据定义（创建表、视图）、数据更新（增、删、改）及简单查询的能力；能够绘制规范的 E-R 图，并依据规则将其转换为关系模式；能判断给定关系模式所属的范式级别。本层次重点考核将基础知识应用于实践的基本技能。
第四，综合应用层次。考核考生融会贯通、解决复杂问题的能力。
要求能够针对一个应用场景，综合运用概念设计（E-R图）、逻辑设计（关系模式转换与规范化）等技术，完成系统的数据库设计；能够编写复杂的SQL查询语句，实现多表连接、嵌套子查询及数据统计等功能。此层次全面检验考生的系统化思维与技术创新能力。
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第三部分
课程内容与考核要求
第一章 绪论
本章旨在建立对数据库系统的基本认识。要求了解数据管理技术的发展历程，掌握数据库系统的核心概念、数据模型（特别是概念模型和逻辑模型），重点掌握数据库系统的三级模式结构与两级映像技术，并深入理解其如何实现数据独立性。
1.数据库系统概述
2.数据模型（概念模型、逻辑模型）
3.数据库系统结构（三级模式结构）
4.数据库系统的组成识记：数据、数据库、数据库管理系统（DBMS)、数据库系统（DBS）的定义。
领会：数据管理技术的三个阶段及其特点；数据模型的组成三要素；概念模型（E-R 模型）的基本概念；数据库系统的三级模式结构 （外模式、模式、内模式）和两级映像（外模式/模式映像、模式/ 内模式映像）。
简单应用：能够解释逻辑独立性和物理独立性的含义及其实现机制。
数据库系统的三级模式结构与两级映像，以及由此实现的数据逻辑独立性和物理独立性。
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第二章 关系模型
本章是全书的理论基础。要求掌握关系模型的数据结构、关系操作和完整性约束三要素。深刻理解关系代数的各种运算，为学习 SQL 语言打下坚实的理论基础。
1.关系模型的数据结构及形式化定义
2.关系操作与关系数据语言
3.关系的完整性（实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性）
4.关系代数
识记：关系、属性、域、元组、码（主码、外码）等基本概念。
领会：关系模型的三大完整性约束条件，特别是实体完整性和参照完整性的具体规则。
简单应用：能够熟练运用关系代数（并、差、交、选择、投影、 连接、除等）完成各种数据查询操作。
关系模型的三要素，特别是关系的完整性约束和关系代数的运算。
第三章 关系数据库标准语言
SQL本章是全书的核心技能点。要求全面掌握 SQL 语言的核心功能：
数据定义（DDL)、数据操纵（DML)、数据查询（DQL）。重点在于熟练使用 SQL 语句进行数据库、基本表的创建与管理，以及特别是复杂的数据查询。
1.SQL 概述
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2.数据定义（创建、修改、删除数据库、基本表、索引、视图）
3.数据查询（单表查询、连接查询、嵌套查询、集合查询）
4.数据更新（插入、修改、删除）
5.空值的处理
6.视图
识记：SQL 语言的特点、基本概念。
领会：熟练掌握 SQL 核心功能的 9 个动词；视图的概念和作用。
简单应用：能够熟练编写 SQL 语句完成数据库和基本表的定义、 查询操作、增删改等更新操作。
综合应用：能够编写复杂的 SQL 查询语句，特别是多表连接查询和嵌套子查询；能够进行视图的创建与查询。
SQL 的数据定义、查询、更新功能，尤其是连接查询和嵌套查询语句。
第四章 数据库安全性
了解数据库安全性的重要性及主要技术手段。掌握数据库安全性控制的常用方法，特别是自主存取控制（DAC）和授权 SQL 语句。
1.数据库安全性概述
2.数据库安全性控制（用户标识与鉴别、存取控制、自主存取控制与强制存取控制）
3.视图机制
4.审计与数据加密
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识记：数据库安全性的含义、威胁。
领会：自主存取控制（DAC）和强制存取控制（MAC）的原理与区别；视图在安全保护中的作用。
简单应用：能够使用 GRANT 和 REVOKE 语句进行用户权限的授予与回收。
数据库安全性的控制方法，特别是自主存取控制及 SQL 的授权
第五章 数据库完整性
与安全性区分，并理解数据库完整性的概念。掌握 DBMS 实现完整性的机制，包括完整性约束条件的定义与检查。
1.数据库完整性概述
2.实体完整性
3.参照完整性
4.用户定义的完整性识记：数据库完整性的定义。
领会：实体完整性和参照完整性的定义与检查时机。
简单应用：能够在创建表时定义实体完整性（PRIMARY KEY)、 参照完整性（FOREIGN KEY）和用户定义的完整性（如 NOT NULL, UNIQUE, CHECK 等）。
实体完整性和参照完整性的定义与实现机制。
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第六章 关系数据理论
本章旨在解决“如何设计一个好的数据库模式”的理论问题。要求深刻理解函数依赖、码、范式等核心概念，掌握 Armstrong 公理系统。能够分析关系模式的范式级别，并运用规范化方法（模式分解） 将低级别范式向 3NF 转换。
1.问题的提出（数据冗余与操作异常）
2.规范化（函数依赖、码、范式 1NF, 2NF, 3NF, BCNF）
3.数据依赖的公理系统
4.模式分解
识记：函数依赖、部分函数依赖、传递函数依赖、码、超码、候选码、主码的定义。
领会：范式的定义，各级范式之间的关系；模式分解的无损连接性和保持函数依赖性的含义。
综合应用：能够判断给定关系模式的范式级别，并能运用规范化理论对关系模式进行分解，以消除数据冗余和操作异常。
函数依赖和范式的概念，以及关系模式的规范化过程（达到 3NF）。
第七章 数据库设计
一、 学习目的与
要求本章旨在系统掌握数据库设计的完整方法与步骤。要求能够将前面各章所学的理论（关系模型、规范化、SQL）与工具（E-R 图）应用于实践，针对给定的应用需求，遵循规范的设计流程，最终生成一- 9 – 个优化的、可实现的数据库模式。重点掌握概念设计和逻辑设计两个核心阶段。
1.数据库设计概述
2.需求分析
3.概念结构设计
4.逻辑结构设计
5.物理结构设计
6.数据库的实施与维护识记：数据库设计的六个基本阶段。
领会：各设计阶段的主要任务和产出物；数据字典的作用与内容；
视图集成中可能存在的冲突与解决方法；数据库物理设计的内容和目标。
综合应用：能够针对一个具体的应用场景，独立完成从需求分析到逻辑设计的全过程，包括：①理解需求分析；②设计并绘制局部和全局 E-R 图；③将 E-R 图转换为一组关系模式；④应用规范化理论 （
第 6 章内容
）对这些关系模式进行评价和优化。
数据库设计的前四个阶段，特别是概念结构设计（E-R 图设计） 和逻辑结构设计（E-R 图向关系模型的转换）。这是将理论知识转化为实际设计能力的关键环节。
第八章 数据库编程
（本章不作考核要求）
第九章 关系数据库存储管理
（本章不作考核要求）
第十章 关系查询处理和查询优化
（本章不作考核要求）
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第十一章 数据库恢复技术掌握事务的基本概念和
ACID 特性。理解数据库系统中故障的种类及恢复技术。掌握日志文件的恢复机制。
1.事务的基本概念（ACID 特性）
2.数据库恢复概述
3.故障的种类
4.恢复的实现技术（日志文件、数据转储）
5.恢复策略
识记：事务的定义、ACID 特性；故障的种类。
领会：日志文件的内容、作用及登记原则（先写日志规则）；恢复的基本原理。
事务的 ACID 特性，以及利用日志文件进行数据库恢复的原理。
第十二章 并发控制
理解数据库并发操作可能引发的问题。掌握并发控制的主要技术 ——封锁技术。理解封锁协议、活锁/死锁的概念及解决方案，以及并发调度的可串行性。
1.并发控制概述
2.事务的隔离级别
3.封锁（排它锁、共享锁）与封锁协议（三级封锁协议）
4.活锁和死锁
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5.并发调度的可串行性识记：三类数据不一致性的定义；共享锁和排它锁的定义。
领会：封锁协议如何解决数据不一致性问题；死锁的产生原因与解决方法；可串行化调度的概念。
简单应用：能够分析给定并发操作序列是否存在问题，并运用封锁机制进行正确调度。并发操作带来的数据不一致性问题，以及封锁技术（共享锁、排它锁）和封锁协议。
第十三章 数据库管理系统概述
（本章不作考核要求）
第十四章 数据库发展概述
（本章不作考核要求）
第十五章 大数据管理系统
（本章不作考核要求）
第十六章 数据仓库与联机分析处理
（本章不作考核要求）
第十七章 内存数据库系统
（本章不作考核要求）
第十八章 区块链与数据库
（本章不作考核要求）
第四部分
关于大纲的说明与考核实施要求
一、课程
自学考试大纲的目的和作用课程自学考试大纲是根据专业自学考试计划的要求，结合自学考试的特点而确定。其目的是对个人自学、社会助学和课程考试命题进行指导和规定。
本课程自学考试大纲明确了课程学习的内容以及深度和广度，规定了课程自学考试的范围和标准。因此，它是自学者学习教材、掌握课程内容知识范围和程度的依据，也是自学考试命题的依据。
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二、
本课程的自学教材《数据库系统概论》（第 6 版）,王珊、杜小勇、陈红编著，高等教育出版社，2023 年版。
三、关于
自学要求和自学方法的指导本课程是一门理论性与实践性并重的核心课程。不仅要求掌握概念，更要求具备将理论应用于解决实际问题的能力。为达成此目标， 学生在学习中须遵循以下学习方法：
1.分阶段、有侧重地推进基础入门阶段（第 1-4 章）：核心目标是“会用”。在掌握数据库的相关概念的基础上，学习关系代数操作，并重点掌握 SQL 语句的九个动词。SQL 操作可以通过实践实施简单的增删改查操作建立直观感受，理解数据库、表、索引等基本对象。
理论深化阶段（第 6-7 章）：核心目标是“懂设计”。这是课程的难点。需通过实例分析函数依赖，练习模式分解，深刻理解范式的意义。能进行需求分析并能进行 E-R 图设计和逻辑设计，并能与规范化理论结合起来，思考如何产出“好”的数据库模式。
机制了解阶段（第 5,11,12 章等）：核心目标是“知原理”。了解 DBMS 如何保障数据安全、完整，如何处理多任务并发，如何从故障中恢复。这部分重在理解概念和机制。
2.建立系统化的知识框架：数据库知识章节之间衔接紧密。要求学习者在学习每个章节时，都要思考其在整体数据库系统中的地位与作用。例如，学习“关系数据理论”是为了更好地进行“数据库设计”，而“并发控制”与“恢复技术”则是保障事务正确执行的核心
3.理论学习与动手实践结合：学习者须将书本上的 SQL 语句、E-R 图、规范化理论等在真实的数据库管理系统（如 MySQL 等）中进行验证和练习。
– 13 – 通过遵循以上要求与方法，学习者可以有效地完成本课程的自学， 不仅为后续课程打下坚实基础，更能获得一项宝贵的现代信息技术核心技能。
四、对考核内容的说明
1.考试大纲与教材所体现的内容基本一致。教材中各章由若干个知识点组成，而大纲将考试内容分解成若干个知识点。因此，大纲列出的知识点属于考核范围内的重点内容，需要考生重点掌握；大纲明确不考核的章节（知识点）不作考核要求，考生可根据自身情况学习；
大纲未列出的章节（知识点）属于一般内容，也在考核范围之内，考生仍需掌握。
2.在考试之日起 6 个月前，涉及本课程中的由全国人大及其常委会制定或修订的法律，国务院制定或修订的行政法规，行业主管部门制定或修订的规章，国家标准化管理委员会发布的新标准都将列入考试范围。
五、关于考试方式和试卷结构的说明
1.本课程的考试方式为闭卷，笔试，满分 100 分，60 分及格。
考试时间为 150 分钟。
2.本课程对考核要求中不同能力层次的考试分数比例识记大致为 30%，领会大致为 30%，简单应用大致为 20%，综合应用大致为 20%。
3.要合理安排试题的难易程度，试题的难度可分为：易、较易、较难和难四个等级。
4.本课程考试命题的主要题型通常有单项选择题、填空题、简答题、关系代数操作与 SQL 操作题、分析题、数据库设计题等。命题可根据考核需要，对试卷内容结构、题型结构及分值比例作适当调整。
– 14 – 附录题型举例
一、单项选择题
。在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。
1．数据模型的三要素是指A．数据结构、数据对象和共享 B．数据结构、数据操作和数据控制 C．数据结构、数据操作和完整性 D．数据结构、数据操作和完整性约束
2．有学生、选修和课程三个关系：S（学号，姓名，性别，年龄），C（课程号，课程名），SC（学号，课程号，成绩）。以下选项中外码是 A．S 表中的“学号” B．SC 表中的“学号”和“课程号” C．C 表中的“课程号” D．SC 表中的“成绩”
二、填空题
3．可用 SQL 语言的语句撤销对用户所授予的权限。
三、简答题
4．什么是数据库的完整性约束？关系模型有哪三类完整性约束？
四、关系操作与
SQL 操作题设有下列关系模式：
STUDENT（SNO，SNAME，SEX，BIRTHDAY，CLASS） TEACHER（TNO，TNAME，SEX，BIRTHDAY，PROF，DEPART） COURSE（CNO，CNAME，TNO） SCORE（SNO，CNO，GRADE） 其中，学生信息表 STUDENT 由学号（SNO）、学生姓名（SNAME）、性别（SEX）、 出生年月日（BIRTHDAY）、班级（CLASS）组成，记录学生的情况；教师信息表 TEACHER 由教师号（TNO）、教师姓名（TNAME）、性别（SEX）、出生年月日（BIRTHDAY）、 职称（PROF）、教师所在系（DEPART）组成，记录教师的情况；课程表 COURSE 由课程号（CNO）、课程名称（CNAME）、任课教师号（TNO）组成，记录所开课程及任课教师情况；成绩表 SCORE 由学生学号（SNO）、课程号（CNO）、成绩（GRADE）组成，记录学生选课情况及相应的成绩。按要求完成以下操作：
5．查询“ZHAO”老师所授课程的课程号和课程名。（用关系代数语言实现）
6．查询职称为“JS”的教师所授课程的课程号、课程名和任课教师名。（用 SQL 语言实现）
五、分析题
某公司数据库设计时用一个关系模式 Company（Eno，Deptno，Pno，Salary，Mname） 来表示，其中用 Eno 描述员工编号，用 Deptno 描述部门编号，用 Pno 描述项目编号，用 Salary 描述工资，用 Mname 描述部门经理。其中每个部门有多名员工，每名员工只属于唯一的一个部门；每名员工可参与多个项目， 每个项目也可由多名员工参与；每名员工参与某一个项目有唯一的工资（按项目发工资）；
每个部门只有一个部门经理。
回答以下问题：
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7．根据上述说明写出关系模式 Company 的基本函数依赖；
8．找出关系模式 Company 的候选码；
9．试问关系模式 Company 是否满足 3NF 的标准？为什么？
六、数据库设计题
现在要建立一小型超市数据库。语义为：每个供应商可供应多种商品，每种商品可向多个供应商订购，每个供应商供应每种商品有月供应量；每个超市可销售多种商品，每种商品可在多个超市销售，每个超市销售每种商品有月计划数。
描述“商品”实体的属性有：商品号、商品名、规格、单价；商品号作为其唯一性标识描述“超市”的属性有：超市号、超市名、地址；超市号作为其唯一性标识描述“供应商”的属性有：供应商编号、供应商名、地址。供应商编号作为其唯一性标识请依据以上信息完成下列任务：
10．根据语义设计 E-R 模型（注明属性和实体联系的类型）。
11．将 E-R 模型转换成关系数据模型。
