1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
Содержание дисциплины по ГОС
Назначение и основные компоненты системы баз данных; обзор современных систем управления базами данных (СУБД); уровни представления баз данных; понятия схемы и подсхемы; модели данных; иерархическая, сетевая и реляционная модели данных; схема отношения; язык манипулирования данными для реляционной модели; реляционная алгебра и язык SQL; проектирование реляционной базы данных, функциональные зависимости, декомпозиция отношений, транзитивные зависимости, проектирование с использованием метода сущность - связь; изучение одной из современных СУБД по выбору; создание и модификация базы данных; поиск, сортировка, индексирование базы данных, создание форм и отчетов; физическая организация базы данных; хешированные, индексированные файлы; защита баз данных; целостность и сохранность баз данных.
1.2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
|
Всего часов
|
Форма обучения
|
Очная
|
Очно-заочная
|
Заочная
|
Общая трудоемкость дисциплины (ОТД)
|
140
|
Работа под руководством преподавателя
(включая ДОТ)
|
84
|
84
|
84
|
В т.ч. аудиторные занятия:
лекции
практические занятия (ПЗ)
лабораторные работы (ЛР)
|
34
8
28
|
16
4
16
|
4
4
8
|
Самостоятельная работа студента (СР)
|
56
|
56
|
56
|
Промежуточный контроль, количество
|
7
|
7
|
7
|
В т. ч.: курсовой проект
|
1
|
1
|
1
|
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)
|
Экзамен
|
1.2.2. Перечень видов практических занятий и контроля:
- тесты (тренировочные и контрольные по разделам дисциплины);
- практические занятия – 8 (для очной формы), 4 часа (для остальных форм);
- лабораторные работы – 28 (для очной формы), 16 (для очно-заочной формы), 8 (для заочной формы);
- курсовой проект;
- экзамен.
2. Рабочие учебные материалы
2.1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
(объем дисциплины 140 часов)
Введение (2 часа)
[1], с. 38...63, [6] с. 8...36
Цель и задачи курса, его роль в подготовке специалистов по АСОИУ и взаимосвязь с другими дисциплинами специальности.
Основные исторические сведения, роль отечественных ученых в разработке теории и проектирования баз данных и систем управления базами данных. Классификация СУБД по формам представления информации и принципу организации вычислений. Перспективы и тенденции развития СУБД, методов их проектирования и применения.
Раздел 1. Назначение и основные компоненты системы баз данных (12 часов)
1.1. СУБД – основа информационных систем (8 часов)
[1], с. 73...103
Основные понятия банков данных. Предметная область банка данных. Среда базы данных. Принципы организации систем обработки и управления данными (СУБД). Назначение и основные компоненты системы баз данных. Информационная система (ИС) предприятия и ее характеристики. Виды информационных систем. Системы оперативной обработки, системы общего назначения, интегрированные системы обработки данных. Общая структура комплекса технических и программных средств СУБД.
1.2. Современные архитектуры ИС (4 часа)
[1], с. 1010...1056; [2], с. 140...164; [3], с. 99…123, [4], c. 210…235
Общие сведения о технологиях и архитектурах баз данных. Обзор современных систем управления базами данных (СУБД). Классификация архитектур по взаимодействию с хранимой информацией. Файл серверные и клиент серверные архитектуры. Физическая организация базы данных. Основные понятия об организации файлов на устройствах внешней памяти. Логические структуры и способы обработки файлов. Типы файлов. Методы доступа. Файлы прямого доступа и индексно-последовательные файлы. Критерии, определяющие выбор физической организации базы данных.
Раздел 2. Архитектура банка данных(20 часов)
2.1. Уровни представления баз данных (5 часов)
[1], с. 145...176, [4], c. 33…60
Роль и место банков данных в информационных системах. Основная терминология. Стандарт ANSI\SPARC. Уровни представления баз данных. Понятия схемы и подсхемы. Банк данных как автоматизированная система. Классификация СУБД. Информация и данные. Жизненный цикл информационной системы. Планирование разработки базы данных. Определение требований к системе. Преимущества и недостатки централизованного и децентрализованного управления данными.
2.2. Категории пользователей банков данных (5 часов)
[4], c. 63…106
Инфологическое, концептуальное, внутреннее и внешнее проектирование базы данных. Языки описания данных и языки манипулирования данными. Независимость данных: логическая независимость, физическая независимость. Проектирование приложения. Использование CASE-инструментов. Критерии оценки систем управления базами данных (СУБД). Выбор СУБД. Пользователи банков данных и администратор базы данных.
2.3. Концепции и этапы проектирования баз данных (10 часов)
[1], 222…257; [2], с. 114...138, [4], c. 130 …208
База данных как информационная модель предметной области. Методология использования баз данных в информационных системах. Инфологическое проектирование базы данных. Инфологическая модель. Этапы проектирования модели. Проектирование с использованием метода сущность - связь.
Моделирование данных: модели данных, структуры данных, основные операции над данными, ограничения целостности.
Раздел 3. Модели и типы данных в БД (24 часа)
3.1. Представление концептуальной модели средствами СУБД (14 часов)
[1], с. 420...470; [6], с. 27...44
Общие представления о моделях данных СУБД. Моделирование информационных объектов и связей предметной области. Типы ассоциаций и их фиксация в концептуальной модели. Проектирование с использованием метода сущность – связь. Моделирование информационных объектов посредством отношений. Формирование схемы и подсхемы. Языки описания и манипулирования данными в промышленных СУБД..
3.2. Типовые модели данных СУБД (10 часов)
[4], c. 261 327; [6], с. 27...44
Типы моделей данных. Классификация моделей данных. Выбор модели данных. Иерархическая, сетевая и реляционная модели данных. Типы структур. Языки описания и манипулирования данными. Достоинства и недостатки иерархических, сетевых и реляционных баз данных. Реляционная и постреляционная модель данных. Многомерная модель данных.
Раздел 4. Базовые элементы реляционных БД (25 часов)
[4], с. 331...340; [1], c. 655…722; [6], с. 45...64
4.1. Проектирование реляционной базы данных (9 часов)
Свойства и виды отношений. Моделирование информационных объектов посредством отношений. Структурные элементы реляционных БД. Поле и его характеристики. Понятия записи, отношения и файла. Простые и составные ключи. Схема отношения. Проектирование реляционной базы данных, функциональные зависимости, декомпозиция отношений, транзитивные зависимости. Язык манипулирования данными для реляционной модели. Реляционная алгебра и язык SQL: операции реляционной алгебры. Манипулирование данными
4.2. Нормализация отношений в БД (16 часов)
Теория отношений и теория нормализации. Понятие о нормальных формах. Декомпозиция и синтез схем реляционных схем баз данных. Формальные методы синтеза и декомпозиции нормальных форм.
Раздел 5. Язык структурированных запросов SQL (28 часов)
5.1. Язык манипулирования данными для реляционной модели (8 часов)
Назначение языка SQL. Терминология и диалекты SQL. Стандарты SQL и синтаксис языка. Операторы языка SQL. Создание баз данных. Создание и удаление таблиц. Виртуальные и хранимые таблицы. Определение данных. Указание ограничений поддержки целостности данных в операторе создания таблиц. Язык манипулирования данными для реляционной модели.
5.2. Реализация запросов в языке SQL (20 часов)
[2] c. 309 …329; [3] c. 225…323
Изучение одной из современных СУБД по выбору. Создание и модификация базы данных; поиск, сортировка, индексирование базы данных, создание форм и отчетов, триггеры. Создание индексов. Простые запросы. Сортировка результатов. Использование обобщающих функций языка SQL. Агрегатные функции. Группирование результатов. Подзапросы. Многотабличные запросы. Изменение содержимого базы данных. Создание и удаление представлений. Понятие интерактивного и вложенного SQL.
Раздел 6. Использование баз данных (28 часов)
6.1. Программирование и управление транзакциями. (14 часов)
[4], с. 331...340; [1], c. 655…722
Модель транзакции. Свойства транзакции. Журнализация. Проблемы многопользовательских систем. Блокировка. Алгоритмы блокировки. Целостность и восстановление баз данных. Управление обменом с внешней памятью, дисциплины обслуживания обращений к внешним ЗУ. Физическая организация базы данных. Хешированные, индексированные файлы. Свойства ACID транзакций.
Системы управления базами данных типа dBASE. Архитектура систем. Системы RBASE, PARADOX, FOXPRO, ORD, ALASKA, DELPFI. Системы управления базами данных типа ORACLE, INFORMIX, MsSQL, MуSQL. Создание баз данных и программирование в среде СУБД для ПЭВМ.
6.2. Защита баз данных. Целостность и сохранность баз данных (6 часов)
[4], с. 360...369; [1], c. 603…617; [3] c. 337…394
Создание и удаление баз данных. Защита баз данных. Управление учетными записями и правами доступа. Резервное копирование и восстановление баз данных. Контролируемая избыточность данных. Обеспечение защиты данных в банках данных. Обеспечение целостности и достоверности данных. Целостность и сохранность баз данных.
6.3. Современные тенденции построения и использования баз данных. (8 часов)
[3], с. 7...30; [1], c. 847…884
Проблема адекватности отображения предметных областей в модели данных. Проблема избыточности и независимости данных. Проблема статичности реляционной модели данных. Реорганизация модели данных и идентификация объектов в базе данных. Объектно-реляционный подход к проектированию моделей баз данных. Предпосылки и достоинства подхода. Средства идентификации объектов в модели и средства моделирования. Этапы проектирования объектно-реляционной модели. Обзор промышленных СУБД. Классификация современных промышленных СУБД. Использование СУБД (MуSQL) в Web технологиях.
Заключение (1 час)
[1], с. 888...1000
Перспективные направления и тенденции развития баз и банков данных.
|
