Учебно-методический комплекс по дисциплине «Базы данных» (стр. 1 )

Учебно-методический комплекс

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Базы данных»

для студентов специальности

«ПРИКЛАДНАЯ ИНФОРМАТИКА (В УПРАВЛЕНИИ)»

(очная, заочная формы обучения)

Ростов-на-Дону 2010 г.

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Базы данных» разработан в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования для студентов, обучающихся по специальности:

080801.65 – ПРИКЛАДНАЯ ИНФОРМАТИКА (В УПРАВЛЕНИИ).

Учебно-методический комплекс включает учебную программу курса, планы проведения занятий, список основной и дополнительной рекомендуемой литературы, перечень контрольных вопросов по дисциплине, словарь основных терминов и понятий, содержит перечень компетенций, требуемых для аттестации знаний по дисциплине.

Учебно-методический комплекс рекомендован к изданию кафедрой «Информационные технологии» (протокол №1 от 01.01.2001 ) и утвержден Учебно-методическим советом по дисциплинам Института управления, бизнеса и права (протокол от 01.01.2001).

Составитель: к. т.н. (ИУБиП)

Рецензенты: д. ф-м. н., доц.

д. ф-м. н., доц.

СОДЕРЖАНИЕ

C.

1 Рабочая программа.. 5

1.1 Цели и задачи дисциплины.. 5

1.2 Требования к уровню усвоения дисциплины.. 5

1.3 Аудиторная работа. 7

1.4 Самостоятельная работа. 11

1.5 Темы курсовых работ и учебных проектов. 11

1.6 Учебно-методическое обеспечение дисциплины.. 12

1.7 Информационно-методическое обеспечение. 12

2 лЕКЦИИ.. 14

2.1 Концепции баз данных и ключевые понятия их организации. 14

2.2 Типология БД.. 14

2.3 Среда базы данных. 14

2.4 Планирование, проектирование и администрирование БД.. 14

2.5 Реляционная модель. 15

2.6 Языки БД.. 15

2.7 Управление транзакциями. 15

2.8 Распределенные БД.. 15

2.9 Объектно-ориентированные БД.. 16

2.10 Методы сжатия данных. 16

2.11 Web как платформа приложений БД.. 16

3 Практические занятия.. 17

3.1 Модель «сущность-связь». 17

3.2 Нормализация. 18

3.3 MS SQL Server - особенности использования. 20

3.4 Языки БД.. 20

3.5 Управление транзакциями. 23

4 План самостоятельной работы студентов.. 23

5 Контрольные работы (только для ЗО) 23

6 Курсовые работы (учебные проекты) 23

6.1 Тематика. 23

6.2 Задание на учебный проект (общие требования) 24

6.3 Индивидуальное задание. 26

6.4 Указания по оформлению.. 26

6.5 Перечень рекомендуемой литературы.. 27

7 Модули (только для дневного обучения). 27

7.1 Модульная структура. 27

7.2 Описание дисциплины.. 27

7.3 План изучения дисциплины.. 30

7.4 План аттестации дисциплины.. 35

8 Контроль. 36

8.1 Структура и бальная оценка каждого модуля. 36

8.2 Тестовые задания: 36

9 Контактная информация преподавателя. 56

1  Рабочая программа

1.1  Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины «Базы данных» является усвоение основных закономерностей по проектированию, реализации и сопровождению баз данных.

Предметом изучения дисциплины являются современные базы данных, их классификация, методы проектирования.

Задачи изучения дисциплины заключаются в приобретении студентами знаний и практических навыков в области, определяемой основной целью курса, а именно:

–  сформировать общее представление об основных типах современных БД, основных функциях СУБД, методологии проектирования приложений БД и основах управления современными СУБД;

–  обеспечить усвоение основных понятий теории реляционных БД, концепций ER и ERR-моделирования, принципов нормализации данных;

–  обучить формировать запросы к реляционной БД на языке SQL, осуществлять построение модели данных для формирования структуры БД.

1.2  Требования к уровню усвоения дисциплины

В процессе изучения дисциплины студенты должны:

Иметь представление: об основных типах современных БД, основных функциях СУБД, методологии проектирования приложений БД и основах управления современными СУБД.

Знать:

–  основные принципы организации баз данных информационных систем;

–  способы построения баз данных;

–  основные понятия теории реляционных БД,

–  основу концепции ER и ERR-моделирования и принципы нормализации данных.

Уметь:

–  осуществлять построение модели данных для формирования структуры БД;

–  формировать запросы к реляционной БД на языке SQL;

–  формировать хранимые процедуры для выполнения транзакций.

Иметь представление:

–  о тенденциях развития банков данных и знаний, складов (хранилищ) данных; о программных средствах, использующих методы фрактальной математики.

Овладеть компетенциями IT-менеджера: начального уровня по разработке базы данных проекта информационной системы (2 глава дипломного проекта)

1.3  Аудиторная работа

1.3.1  Лекции

1.3.2  Практические занятия

1.4  Самостоятельная работа

1.5  Темы курсовых работ и учебных проектов

Основным критерием усвоения дисциплины «Базы данных» является выполнение учебного проекта по темам.

1.  Разработка ER-диаграммы по формам печатной отчетности фирмы

2.  Нормализация БД по данным печатной отчетности фирмы

3.  Разработка запросов по описанию транзакций, выполняемых пользователями системы

4.  Разработка визуального приложения средствами библиотеки MFC

1.6  Учебно-методическое обеспечение дисциплины

1.6.1  Основная литература

№ п/п	Перечень литературы
1.	Конноли, Томас, Бегг, Каролин, Стрчан, Анна. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика. М.: . Д. Вильямс». 2001. – 1120 с.
2.	Хомоненко, А. Д., Цыганков, В. М., Мальцев, М. Г.. Базы данных. С. П.: Корона. 2003.
3.	Дейт, К. Дж. Введение в системы баз данных, 8-е издание.: Пер. с англ. – М.: . Д. Вильямс». 2005. – 1328 с
4.	Гандерлой, Майкл, Джорден, Джозеф, Чанц, Дейвид. Освоение Microsoft SQL Server 2005.: Пер. с англ. – М.: . Д. Вильямс». 2007. – 1104 с.

1.6.2  Дополнительная литература

№ п/п	Перечень литературы
1.	Администрирование Microsoft SQL Server 2000. Учебный курс MCSA/MCSE, MCDBA/ Пер. с англ. – М.: Издательско-торговый дом «Русская редакция». 2004. – 604 с.
2.	Администрирование Microsoft SQL Server 2000. Учебный курс MCSA/MCSE, MCDBA/ Пер. с англ. – М.: Издательско-торговый дом «Русская редакция». 2004. – 604 с.
3.	Методы сжатия изображений ИНТУИТ [Электронный документ] http://www. *****/department/graphics/compression/

1.7  Информационно-методическое обеспечение

Информационно методическое обеспечение дисциплины включает УМК, компьютерные программы, электронные учебники, Интернет-ресурсы приведенные в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Обеспечение дисциплины

№ п/п	Перечень
1.	MS Office Word, MS Office Visio
2.	MS Office Access
3.	MS SQL Server 2005
4.	Библиотека MSDN
5.	Материалы сервера ИУБиП

2  лЕКЦИИ

2.1  Концепции баз данных и ключевые понятия их организации

Краткая теория занятия

1.  Развитие систем обработки и хранения данных (СОД)

2.  Базы данных (БД)

3.  Системы с базами данных, принципы построения

4.  Распределение обязанностей в системах с БД

5.  Организация процессов обработки данных в БД

6.  Коммерческие БД

2.2  Типология БД

Краткая теория занятия

1.  Основные типологические признаки

2.  Иерархические БД

3.  Сетевые БД

4.  Реляционные БД

5.  Документальные БД и фактографические БД

2.3  Среда базы данных

Краткая теория занятия

1.  Трехуровневая архитектура ANSI_SPARC

2.  Модели данных и концептуальное моделирование

3.  Функции СУБД

2.4  Планирование, проектирование и администрирование БД

Краткая теория занятия

1.  Обзор жизненного цикла информационных систем

2.  Жизненный цикл БД

3.  Общий обзор процедуры проектирования БД

4.  Проектирование приложений

5.  Использование CASE-инструментов

6.  Выбор СУБД

7.  Администрирование данных и администрирование базы данных

2.5  Реляционная модель

Краткая теория занятия

1.  Используемая терминология

2.  Ограничения целостности

3.  Реляционная алгебра

4.  Реляционные и другие языки БД

2.6  Языки БД

Краткая теория занятия

1.  Организация процессов обработки данных в БД

2.  Введение в SQL

3.  Запись SQL-операторов

4.  Манипулирование данными

5.  Определение данных

6.  Сравнение языков SQL и QBE

2.7  Управление транзакциями

Краткая теория занятия

1.  Технология оперативной обработки транзакции (ОLТР–технология)

2.  Информационные хранилища. ОLАР-технология.

2.8  Распределенные БД

Краткая теория занятия

1.  Введение

2.  Прнципы организации компьютерных сетей

3.  Функции и архитектура распределенных СУБД

4.  Разработка распределенных реляционных баз данных

5.  Обеспечение прозрачности в РСУБД

6.  Двенадцать правил Дейта для РСУБД

2.9  Объектно-ориентированные БД

Краткая теория занятия

1.  Специализированные приложения баз данных

2.  Недостатки реляционных СУБД

3.  Основные концепции объектно-ориентированного подхода

4.  Особенности объектных БД

5.  Объектно-реляционные СУБД

2.10  Методы сжатия данных

Краткая теория занятия

1.  Проблема создания и сжатия больших информационных массивов, информационных хранилищ и складов данных

2.  Основы фракталов

3.  Фрактальная математика

4.  Фрактальные методы в архивации

5.  Управление складами данных.

2.11  Web как платформа приложений БД

Краткая теория занятия

1.  Введение в Internet и Web

2.  Требования, предъявляемые к интеграции СУБД в среду Web

3.  Гипертекстовые и мультимедийные БД.

4.  XML-серверы

3  Практические занятия

3.1  Модель «сущность-связь»

Краткая теория занятия

5.  Основы работы с ER-моделью в Visio

6.  Анализ предметной области учебного проекта

7.  Выделение основных сущностей БД и их атрибутов

8.  Реализация связей между сущностями учебного проекта

Задание на практическое занятие

Разработать с использованием MS Visio ER-модель предметной области на примере агентства недвижимости «Дом Мечты».

В этом учебном проекте описана работа некоторой компании, которая занимается сдачей в аренду объектов недвижимости по поручению их владельцев. Компания предлагает полный комплекс услуг владельцам, которые желают сдать в аренду свою меблированную недвижимость. Предлагаемые компанией Дом Мечты услуги включают рекламу недвижимости в местной или общенациональной прессе (если это необходимо), опрос предполагаемых арендаторов, организацию просмотра сдаваемых в аренду объектов потенциальными арендаторами, а также составление договоров на аренду. После сдачи недвижимости в аренду на агентство возлагается ответственность за нее, т. е. сотрудники агентства должны регулярно инспектировать текущее состояние объектов. В материалах лабораторной работы 1 приведен файл Дом_мечты-Базовый_проект. doc, в котором перечислены данные фиксируемые, корректируемые и используемые в работе сотрудниками всех отделений агентства при выполнении их ежедневных обязанностей, а также при управлении деятельностью агентства.

В результате выполнения задания студентами предоставляется проект логической и физической модели данных, выполненный с использованием среды проектирования MS Visio.

3.2  Нормализация

Краткая теория занятия

1.  Анализ аномалий учебного задания

9.  Выделение функциональных зависимостей

10.  Разработка схемы данных задания в СУБД Access

Задание на практическое занятие

1.  Осуществить разработку БД на основе нормализации данных из таблицы

В табл. 3.1 приведены данные о дантистах и назначениях на прием, которые они сделали своим пациентам. Пациент должен придти на прием к дантисту в указанный кабинет в заранее назначенный день и час. В каждый из дней приема дантист имеет право занимать некоторый кабинет.

Таблица 3.1 – Сведения о дантистах, их пациентах и назначениях на прием

Staff_No	DentistName	Pat_No	PatName	Appointment	Surgery_No
Date	Time
S1011	Tony Smith	P100	Gillian White	12-Sep-98	10.00	S15
S1011	Tony Smith	P105	Jill Bell	12-Sep-98	12.00	S15
S1024	Helen Pearson	P108	Ian MacKay	12-Sep-98	10.00	S10
S1024	Helen Pearson	P108	Ian MacKay	14-Sep-98	14.00	S10
S1032	Robin Plevin	P105	Jill Bell	14-Sep-98	16.30	S15
S1032	Robin Plevin	P110	Jphn Walker	15-Sep-98	18.00	S13

2.  Осуществить разработку БД на основе нормализации данных из таблицы

Агентство Instant Cover занимается подбором сотрудников с временной или неполной занятостью для работы в отелях района Стратклайд. В табл. 6.36 приведены данные о продолжительности работы сотрудников агентства в разных отелях. Номер соци-ального страхования (атрибут NIN) уникален для каждого сотрудника агентства.

Таблица 3.2 – Данные о контрактах агентства Instant Cover

NIN	Contract_No	Hours	EName	H_No	H_Loc
1135	C 1024	16	Smith J	H25	East Kilbride
1057	C 1024	24	Hocine D	H25	East Kilbride
1068	C 1025	28	White T	H4	Glasgow
1135	C 1025	15	Smith J	H4	Glasgow

3.  Ответить на вопросы

–  представленные в табл. 3.1 данные уязвимы по отношению к аномалиям обновления. Приведите примеры аномалий вставки, удаления и изменения данных;

–  опишите и проиллюстрируйте процесс нормализации данных, представленных в табл. 3.1, вплоть до НФБК. Обоснуйте любые допущения, сделанные вами в отношении данных из этой таблицы;