自考13009数据库原理与技术考试大纲（2025年版）

湖南省高等教育自学考试课 程考 试大 纲数据库原理与技术 （课程代码：13009） 湖南省教育考试院组编 2025 年 6 月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计算机科学与技术专业的选考课程。本课程系统讲述数据库的基本理论、实现技术和设计方法。内容包括：数据库系统的基本概念、 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与方法、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、数据存储管理以及关系查询处理和查询优化等。该课程既强调严谨的理论体系，又注重解决工业界实际问题的能力，是“理论-实践-创新”三位一体的典型课程。

二、课程目标与基本

要求通过本课程的学习，要求考生掌握数据库系统的基本概念、组成、工作原理以及它们之间的联系，了解当前数据库现状与发展趋势，初步具有数据库系统的管理与维护能力，能合理运用数据库设计方法和步骤，具备分析实际数据库应用问题、设计数据库模式以及开发简单的数据库应用系统的基本能力。基本要求：

1、掌握与数据库有关的基本概念、基本理论和基本技术；

2、掌握关系数据的结构、关系代数的实现和关系完整性的要求；

3、掌握并学会使用 SQL 进行数据定义、数据查询、数据更新、数据库控制与管理；

4、掌握关系数据库的数据依赖和规范化理论，并将相关理论应用到数据库的设计中去；

5、熟悉数据库设计的基本步骤，掌握各阶段常用的设计原则与方法；

6、了解数据库编程的基本概念，设计简单的存储过程与函数；

7、了解数据的存储管理、关系查询处理的步骤与优化方法；

8、掌握事务的特性，理解数据库的并发控制机制与恢复机制；

9、掌握 SQL Server 的基本操作；

10、了解数据库技术的新进展、新概念。

三、与本专业其他课程的关系

本课程的先行课程为操作系统、数据结构以及程序设计语言等课程，本课程是计算机科学与技术专业后续软件开发类课程的数据存储与处理基础。

第二部分考核内容与考核目标

第一章 数据库系统概论

通过本章的学习，了解数据库管理技术的产生发展过程、数据库的基本概念及数据库系统的特点，掌握数据库系统的三级模式结构。

（一）数据管理技术的发展（一般）识记：数据库系统管理阶段理解：1.人工管理阶段的特点

2.文件管理阶段的特点（二）数据库的基本概念（重点）识记：1.数据库

2.数据库管理系统

3.数据库系统

4.数据库用户

理解：1.数据库系统的优点

2.数据库系统的组成

3.数据库管理系统的功能

4.数据库管理员的职责（三）数据库系统体系结构（重点）识记：1.内模式

2.概念模式

3.外模式

理解：1.三级模式结构

2.二级映射功能

3.数据的独立性

第二章 数据模型

通过本章的学习，要求考生掌握概念联系模型及其描述方法，熟悉数据模型的分类与组成，具备数据库概念结构设计能力。本章的难点内容是用 E-R 图描述实体-联系模型，要求考生能够在具体应用领域中抽象出相关实体，并确定实体集之间的联系，确保设计方案全面、真实地反映客观世界，并满足用户的数据需求。

（一）抽象与模型（一般）识记：现实世界理解：1.概念模型

2.数据模型

3.物理模型

（二）概念模型（重点）识记：1.实体型

2.实体集

理解：1.实体

2.属性

3.属性的各种类型

4.关键字

5.联系

6.联系的各种类型

7.弱实体

8.实体-联系模型

应用：企业信息系统中 E-R 图的绘制（三）数据模型概述（次重点）识记：1.数据模型

2.层次模型

3.网状模型

4.关系模型

5.半结构化数据模型

6.面向对象数据模型理解：1.数据模型的组成要素

2.数据结构

3.数据操作

4.数据的完整性约束

5.数据模型的分类

6.关系模型的优缺点

第三章 关系数据库理论

通过本章的学习，要求了解关系模型的基本概念，掌握关系模式的设计方法、用关系代数描述关系操作的方法，具备数据库逻辑结构设计与操作能力。本章的难点内容为完整性约束设计，用关系代数运算实现数据库操作等。

（一）关系模型概述（重点）识记：1.关系模型

2.笛卡尔积

3.域

4.元组

5.分量

6.关系

7.属性

8.关系实例

9.关系数据库

10.主属性

11.非主属性

理解：1.关系模式

2.候选键

3.主键

4.超键

5.外键

6.关系的性质

7.关系与二维表的异同

8.实体完整性

9.参照完整性

10.用户自定义完整性

11.关系操作

应用：设计一个企业信息系统的所有关系模式（二）关系代数（次重点）识记：1.关系代数运算符

2.关系代数表达式

理解：1.并

2.差

3.交

4.广义笛卡尔积

5.投影

6.选择

7.连接

8.等值连接

9.自然连接

10.外连接

11.除

应用：用关系代数运算实现数据库操作（三）关系演算（不作考核要求）

第四章 关系数据库标准查询语言

SQL通过本章的学习，掌握 SQL 的数据定义、数据操作和数据控制功能等，具备用 SQL 完成数据库的管理与操作的能力。本章的难点内容为较复杂查询的 SQL 应用，要求考生了解业务逻辑，熟悉整个数据库中所有的关系及关系间的联系，同时需要掌握某个 DBMS的操作方法。

（一）SQL 概述（一般）识记：SQL 标准理解：SQL 主要功能与特点（二）数据定义（重点）识记：1.数据类型

2.数据库

3.基本表

理解：1.属性列约束

2.模式

3.数据库和基本表的关系应用：1.数据库的创建与删除

2.基本表的创建、修改与删除（三）数据查询（重点）识记：1.运算符

2.SQL 表达式

理解：1.子句

2.连接

3.外连接

4.分组

5.聚集函数

6.排序

7.子查询

应用：1.单表查询

2.连接查询

3.嵌套查询

4.集合查询

（四）数据更新（重点）

理解：1.完整性检查

2.触发器

应用：1.数据的插入、修改和删除

2.触发器的创建与删除（五）视图（次重点）识记：视图的概念理解：1.视图和基本表的区别与联系

2.视图的作用

应用：1.视图的定义与删除

2.视图的查询与更新（六）授权控制（次重点）识记：1.存取权限

2.数据库对象

3.操作权限

4.角色

理解：1.授权控制的目的

2.自主访问控制

应用：用户存取权限的授予与收回

第五章 关系模式的规范化设计

通过本章的学习，掌握关系模式设计理论，具备设计出良好的关系模式的能力。本章的难点内容为关系模式的规范化，要求考生能根据实际业务逻辑给出每一个关系模式的数据依赖集，能判断出关系模式的优劣，根据实际需求关系模式规范到最合适的范式， 并能充分考虑系统的性能。

（一）关系模式的设计问题（一般）识记：1.数据冗余

2.插入异常

3.删除异常

4.数据不一致

（二）关系模式的规范化（重点）

理解：1.函数依赖

2.平凡函数依赖

3.非平凡函数依赖

4.部分函数依赖

5.完全函数依赖

6.传递函数依赖

7.候选键

8.1NF

9.2NF

10.3NF

11.BCNF

12.多值依赖

13.4NF

应用：关系模式范式的判定（三）函数依赖的理论（重点）

理解：1.函数依赖集的逻辑蕴含

2.函数依赖集的闭包

3.Armstrong 公理系统

4.属性集的闭包

5.最小函数依赖集

应用：1.候选键的判定或寻找

2.属性集的闭包计算

3.最小函数依赖集计算（四）模式分解（次重点）识记：1.模式分解

2.无损连接性

3.保持函数依赖特性理解：1.模式分解的目标

2.无损连接分解

3.保持函数依赖分解应用：1.判断一个分解是否是无损连接分解

2.满足 3NF

3.无损且保持函数依赖的模式分解

4.满足 BCNF 且无损的模式分解

第六章 数据库的存储管理

通过本章的学习，掌握数据库文件的组织结构与数据的存取方式，具备优化 DBMS 的系统配置、设计最佳索引、使数据库系统性能最佳的能力。

（一）数据库存储管理的数据（重点）识记：1.数据

2.数据描述

3.数据间的联系

4.存取路径

应用：SQL Server 的系统数据库与用户数据库（二）磁盘上数据的存储（重点）识记：1.磁盘块

2.磁盘缓冲区

3.程序工作区

4.read 操作

5.write 操作

6.input 操作

7.output 操作理解：磁盘的物理特性（三）文件的组织结构（次重点）识记：1.记录

2.定长记录

3.变长记录

4.列存储

应用：数据文件大小的估算（四）文件的存储结构（一般）

理解：1.堆文件

2.顺序文件

3.聚集文件

4.散列文件

应用：SQL Server 的文件存储（五）索引（重点）识记：1.索引键

2.索引文件

3.主索引

4.辅助索引

理解：1.聚集索引

2.非聚集索引

3.稠密索引

4.稀疏索引

5.多级索引

6.倒排索引

7.位图索引

应用：索引的创建与删除（六）索引文件的结构（一般）识记：1.B+树

2.散列索引

第七章 关系查询与优化

通过本章的学习，了解查询处理步骤，理解 DBMS 的优化机制，具备编写更高质量的查询表达式的能力。本章的难点内容为查询代价的估算，优化的依据是代价，要求考生能给代数优化后的查询中每个操作选择执行合适的算法进行估算，这涉及实际的计算机系统配置、具体的数据库逻辑结构与物理结构、数据统计信息等多方面因素。

（一）数据库系统的查询处理步骤（次重点）识记：查询处理器理解：查询处理步骤（二）查询分析与预处理（一般）识记：1.语法分析树

2.关系代数查询树

理解：查询分析与预处理的工作过程（三）代数优化（次重点）识记：1.代数优化

2.启发式代数优化

理解：等价变换规则

应用：关系代数表达式的等价变换（四）物理优化（次重点）识记：1.全表扫描法

2.索引扫描法

3.一趟连接运算

4.嵌套循环连接

5.排序-归并连接

6.基于散列的连接

7.基于索引的连接

理解：1.查询代价的组成

2.基于代价的物理优化方法应用：1.查询代价的估算

2.具体查询语句中选择与连接操作实现算法的选择

第八章 事务处理

通过本章的学习，了解 DBMS 的内部运行机制，理解事务在数据库管理中的核心地位，具备数据库日常运行、性能监控与系统维护能力。本章的难点内容为完整地理解事务的特性。要求考生综合理解恢复机制保证事务的原子性与持久性、并发控制机制保证事务的隔离性、从而进一步保证数据库的一致性与提高系统性能的方法、协议与算法。

（一）事务的概念（重点）识记：1.事务

2.原子性

3.一致性

4.隔离性

5.持久性

理解：1.事务的特性

2.事务管理器的工作内容

3.数据库状态

应用：用 SQL 语句显式定义一个事务、控制该事务的开始与结束（二）事务的恢复（重点）识记：1.数据库恢复

2.事务故障

3.系统故障

4.介质故障

5.日志

6.数据转储

7.静态转储

8.动态转储

理解：1.故障发生后的错误现象

2.恢复机制

3.日志内容

4.事务故障后的数据库恢复方法与过程

5.系统故障后的数据库恢复方法与过程

6.检查点记录的内容

7.检查点技术

8.采用检查点技术的数据库恢复方法与过程

9.介质故障后的数据库恢复方法与过程应用：SQL Server 系统中的备份与恢复技术（三）并发控制（重点）识记：1.调度

2.串行调度

3.非串行调度

4.更新丢失

5.脏读

6.不可重复读

7.可串行化调度

8.冲突操作

9.封锁

10.基本封锁类型

11.活锁

12.死锁

13.事务等待图

14.封锁粒度

理解：1.死锁的检测、解除和预防

2.冲突可串行化调度

3.两段锁协议

4.乐观的并发控制

5.悲观的并发控制

6.多版本并发控制

7.基于时间戳的并发控制

8.基于有效性的并发控制应用：冲突可串行化调度的判断

第九章 数据库设计

通过本章的学习，要求考生掌握数据库设计，包括概念结构设计、逻辑结构设计与物理设计的方法和步骤。本章的难点内容为需求分析与概念结构设计。大型数据库的设计是涉及多学科的综合性技术，又是一项庞大的工程项目，不仅要求考生具有较好的数据库系统能力，还要有全面的应用领域知识、较强的人际沟通与合作能力、丰富的工程实践经验。

（一）数据库设计概述（次重点）识记：1.数据库设计

2.系统应用软件设计理解：1.数据库设计的各种方法

2.数据库设计的各个阶段（二）需求分析（重点）识记：1.结构化系统分析和设计技术

2.数据流图

3.外部实体

4.处理过程

5.数据项

6.数据结构

7.数据流

8.数据存储

9.数据字典

理解：需求分析的任务应用：设计实际应用的数据流程图及其数据字典（三）概念结构设计（重点）识记：1.概念结构

2.局部概念结构

理解：1.概念结构设计的一般步骤

2.概念结构设计的主要方法

3.结构冲突

4.命名冲突

（四）逻辑结构设计（重点）

理解：1.E-R 图向关系数据库模式的转换原则

2.关系模式的优化。

应用：具体 E-R 图转换为关系模型并优化（五）物理结构设计（次重点）

理解：数据库的存储结构和存取方法应用：用 SQL 定义数据库的三级模式结构（六）数据库的实施（次重点）识记：DBMS 的系统配置优化理解：1.初始数据的装入方法

2.数据库试运行的主要工作

3.功能测试

4.性能测试

（七）数据库的维护（一般）识记：1.数据库的再组织

2.数据库的重构造

理解：维护阶段的主要工作

第十章 数据库编程

通过本章的学习，要求考生掌握数据库编程的的基本方法，包括服务端编程与客户端编程，能开发简单的数据库应用系统。本章的难点内容为存储过程与函数，要求考生具有较好的程序设计能力，还要掌握 DBMS 提供的编程语言。

（一）数据库系统体系结构（次重点）

理解：1.客户机/服务器体系结构2 浏览器/服务器体系结构（二）嵌入式 SQL（重点）识记：1.主语言

2.主变量

3.SQL 通信区

4.游标

5.动态 SQL

理解：1.数据库的连接与关闭

2.嵌入式 SQL 与主语言间的通信应用：1.游标的定义、打开、推进与关闭等操作

2.动态 SQL 准备与执行

3.数据库编程中用嵌入式 SQL 操作数据库（三）存储过程与函数（次重点）

理解：1.存储过程或函数的优点

2.存储过程与存储函数的异同应用：1.用 Transact-SQL 编写存储过程

2.用 Transact-SQL 编写存储函数

3.用 Transact-SQL 调用内置函数

4.用 Transact-SQL 编写用户自定义函数（四）数据库访问接口（次重点）

应用：1.专用数据库访问接口

2.ODBC 数据库访问接口

3.OLEDB 数据库访问接口

4.ADO 数据库访问接口

5.ADO.NET 数据库访问接口

6.JDBC 数据库访问接口

第十一章 数据库技术的发展趋势

通过本章的学习，要求考生了解各种数据库技术的特点、演进、应用与发展趋势。

（一）关系数据库技术的发展（一般）

理解：关系数据库技术的发展历程（二）联机分析处理与数据仓库（一般）识记：1.联机事务处理

2.联机分析处理

3.数据仓库

4.多维数据模型

（三）分布式数据库系统（次重点）识记：分布式数据库系统理解：1.分布式数据库相比集中式数据库的特点

2.数据分布

3.分布透明性

4.分布式查询处理

5.分布式事务管理

（四）非关系数据库（一般）识记：1.NoSQL 数据模型

2.键值数据库

3.文档数据库

4.列簇数据库

5.图数据库

第三部分

有关说明与实施要求

一、考核的能力层次表述

本大纲在考核目标中，按照“识记”“理解”“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。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：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。

理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、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，是较高层次的要求。

应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

二、教材

1．指定教材

《数据库原理与应用》，宋金玉，清华大学出版社，2022 年版（第 3 版）

三、

自学方法指导

1．在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。

2．阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。

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、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。

4．完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

四、对社会助学的要求

1．应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。

2．应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。

3．辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。

4．辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通”的方法。

5．辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。

6．注意对考生能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。

7．要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。

8．助学学时：本课程共 4 学分，建议总课时 72 学时，其中助学课时分配如下：

章次章节名称学时

第一章

数据库系统概论

第二章

数据模型

第三章

关系数据库理论

第四章

关系数据库标准查询语言 SQL

第五章

关系模式的规范化设计

第六章

数据库的存储管理

第七章

关系查询与优化

第八章

事务处理

第九章

数据库设计

第十章

数据库编程

第十一章

数据库技术的发展趋势合计

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内容。试题覆盖到章，适当突出重点。

2．试卷中对不同能力层次的试题比例大致是：“识记”为 30%、“理解”为 40%、“应用”为 30%。

3．试题难易程度应合理：容易、中等、难比例为 3：4：3。

4．每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占 60%，次重点占 30%，一般占10%。

5．试题类型一般分为：单项选择题、填空题、名词解释题、简答题、数据库操作题、数据库设计题。

6．考试采用闭卷笔试，考试时间 150 分钟，采用百分制评分，60 分合格。

六、题型示例（样题）

一、单项选择题

（本大题共 10 小题，每小题 1 分，共 10 分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡” 上的相应字母涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。

1．在数据库的三级模式结构中，描述数据库中全体数据的全局逻辑结构和特征的是A．外模式 B．内模式 C．存储模式 D．模式

二、填空题

（本大题共 10 小题，每小题 1 分，共 10 分）

11．数据模型通常由数据结构、数据操作和等三部分组成。

三名词解释题（本大题共3小题，每小题3分，共9分）

21．关系模式

四简答题（本大题共3小题，每小题6分，共18分）

24．简述视图与基本表的区别和联系。

五、数据库操作题

（本大题共7小题，每小题5分，共35分）

27．基于包含下面两个表的数据库，用SQL语言回答下列问题。

部门（部门号，部门名，城市) 职工（职工号，姓名，性别，年龄，部门号) 查询 “研发部”所有职工的姓名。

六、数据库设计题

（本大题共1小题，每小题18分，共18分）

34．存在一个商店销售商品的数据库，涉及如下数据：

商店号、商店名、地址；

商品号、商品名、单价；

某商店销售某商品的数量和日期。

完成如下设计：

1.画出该商品销售系统的 E-R 图；

2.将该 E-R 图转换为相应的符合 3NF 的关系模式；

3.指出转换结果中每个关系模式的候选码与外码（如果存在的话）。