前言

习近平总书记在中国共产党第二十次全国代表大会上的报告中指出: 教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，这三大战略共同服务于创新型国家的建设。报告同时强调: 推动战略性新兴产业融合集群发展，构建新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等一批新的增长引擎。近些年来，数据库、大数据、自然语言处理、人工智能等数据相关理论与技术都得到了飞速发展并广泛应用于各行各业，这些应用反过来又促进了技术发展，同时也对相关理论的技术实现提出了更高的要求。

当前已经是大数据时代，关系数据库一统天下的局面已不可能重现。随着近几年数据管理技术的迅猛发展，传统数据库课程面临一系列挑战，并亟待改革。一方面，在空气中无处不渗透着大数据气息的今天，数据库课程不能没有大数据技术，这是技术发展的呼唤，也是提高学生学习兴趣、提高教学质量、加强人才技术素质的迫切要求。另一方面，传统数据库关键技术和方法仍然是数据库课程必不可少的核心内容，这些技术和方法如今依然广泛应用于管理着各行各业宝贵信息资源的系统，对改进部门管理、提高企业效益、提升人民生活水平均产生着实实在在的意义，而且也是大数据技术的基础和依托。大数据技术则是数据库技术的进一步延伸和发展。在有限教学学时内，融合传统数据库关键技术以及大数据最新进展，是服务新工科建设的大数据时代数据库教学的尝试和实践。

本教材按顺序可以分为五大部分。第一部分是基本概念和基础知识，包括第1章绪论和第2章关系模型，涉及的数据库系统、大数据、数据模型等都是为后面内容打基础。其中，关于关系代数部分，也曾把关系代数放到后面和查询优化一起讲，试了一届发现把关系代数放到SQL前面对学生整体把握SQL帮助明显，所以此后一直放在第2章。总的来说，前两章是全书其他部分的基础。第二部分为第3～5章，主要介绍SQL及其在应用环境中与面向过程/对象高级语言的协同，重点包括数据保护。第三部分是第6章和第7章，介绍数据库设计并融入大数据思维。第6章主要是ER设计以及转换为关系，所以也涉及关系设计或者说目标也是关系设计，但方法主要是从实体及联系的角度来做的;第7章介绍数据库设计，主要是从数据依赖角度来做的，而数据依赖实质上是属性及其联系。第6、7两章的目标是一致的，都是讲述关系设计，只是方法不同，进而，大数据技术中的大时间跨度数据积累分析及其以读为主操作处理都改变了旧有数据库设计思想。第四部分是第8～10章，主要介绍包括大数据管理的DBMS共性实现技术。第五部分即第11章是大数据新技术简介。

本教材主要特色如下。

(1) “新知识”，纳入了数据管理技术最新发展，融入大数据技术最新进展和数据管理技术发展趋势。

(2) “新认识”: 对传统数据库课程知识点即旧知识有新的、更深刻的认识。站在大数据管理的角度，拓展传统数据库关键技术方法，是大数据时代数据库教学的尝试和实践;梳理了数据保护知识体系。

(3) “新结构”:重新梳理了课程知识体系结构。以安全、简单、高效地共享数据这个总目标为线索贯穿全书知识点;先介绍语言，让学生通过上机使用数据库，对数据库有直观了解，再介绍数据库设计，最后介绍实现，由浅到深，由外到里，便于理解;研磨了与相关课程联系，实现无缝平滑衔接。

(4) “新案例”: 以应急管理和网络考试系统为案例，实施案例驱动的教学。

(5) “新习题”: 形成了完善的特色习题集，课堂练习、单元测验、期中考试、期末考试等，有整套的题集。

(6) “新模式”: 建立了增量式实验组织模式，习新温故，迭代前行;可提供整套的实验指导书、实验讲解PPT、实验报告要求及提纲、实验报告样板、实验报告评分标准细则、学生实验碰到的各种问题及讨论答疑，可有效支持实施增强混合学习。配合网上学习，针对实验操作、课程重点和难点适时穿插视频交互式直播进行讲解和答疑。

本教材是北京师范大学首批本科大规模在线开放课程建设项目“数据库系统原理”课程指定教材、国家级首批线上一流本科课程配套教材。

本教材可按36～54学时使用。为了教师教学的方便，本教材配有电子教案、课后题(客观题和主观题)及答案，以及程序代码，所有程序在SQL Server 2019上实际运行通过。针对实践教学，书末附有实验指导书，配有实验教学PPT、实验指导及实验报告评分标准、实验报告和代码样本。

在教材编写过程中，尽可能引入新技术，力求反映技术发展趋势，但由于水平有限，难免存在不足之处，还望老师、同行和专家批评指正。

编者2023年4月