Используемые методы преподавания: лекционные занятия с использованием проектора, выход в Интернет для поиска информации, подготовка доклада и написание тезисов доклада, подготовка презентаций для выступления с докладом, индивидуальные и групповые задания при проведении практических работ.
В процессе проведения занятий используются активные методы обучения, которые подразумевают периодическое проведение консультаций, активное участие студентов в учебном процессе в ходе выполнения практических работ, иллюстрация изучаемого теоретического материала практическими задачами и примерами, которые выдаются каждому студенту на занятии в качестве раздаточного материала.
ОРГАНИЗАЦИЯ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Самостоятельная работа имеет своей целью углубление знаний студентов по изучаемой дисциплине.
Текущая самостоятельная работа предусматривает следующие виды:
– работа с лекционным материалом;
– подготовка к лабораторным работам, оформление отчетов по выполненным лабораторным работам, подготовка к защите;
– подготовка к различным формам промежуточной аттестации (к тестированию, контрольной работе);
– изучение рекомендованной литературы (основной и дополнительной), работа с библиотечным каталогом, самостоятельный подбор необходимой литературы;
– поиск необходимой информации через Интернет;
– изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку;
– изучение аналогов программных продуктов;
– работа со встроенными справочными системами программных продуктов;
– работа с техническими справочниками (англо-русский);
– выполнение тестовых заданий, выполнение контрольных работ;
– подготовка к экзамену.
Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа включает следующие виды:
– поиск, анализ, структурирование информации по темам, выносимым на самостоятельное изучение;
– составление и разработка словаря (глоссария);
– подготовка доклада и написание тезисов доклада, подготовка к его защите, подготовка презентации.
Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине в разрезе дидактических единиц:
ДЕ 1
Тема 1. Основы теории баз данных
Современная форма информационных систем – банки данных. Компоненты банка данных. Организация информации в БД. Выполнение операций с БД. Типы, форматы данных.
Тема 2. Системы управления базами данных
Причины появления СУБД. Типовая организация современной СУБД. Требования к СУБД при выборе. Достоинства и недостатки СУБД.
Тема 3. Развитие технологий обработки данных
Типология БД с точки зрения информационных процессов. Документальные БД. Фактографические БД. Гипертекстовые и мультимедийные БД. XML-серверы. Объектно-ориентированные БД. Распределенные БД. Коммерческие БД. OLTP-технология. OLAP-технология. Информационные хранилища. Типы СУБД. Однопользовательские и многопользовательские СУБД. Персональные (настольные) и промышленные (коммерческие) СУБД. Наиболее известные характерные черты: dbase, Visual dBase, Clipper, FoxPro и Visual FoxPro, Paradox, Access, ORACLE, Microsoft SQL Server, Sybase, Informix, Линтер.
1. Подготовка докладов, темы представлены в разделе материалов промежуточного контроля ДЕ 1 №№1-20.
ДЕ 2
Тема 4. Проектирование баз данных
Понятие избыточного дублирования данных и аномалии. Рекомендации по разработке структур баз данных. Правило создания сущностей. Организация связи сущностей.
Целостность данных. Понятие ссылочной целостности данных. Обеспечение целостности. Физическая и логическая целостность БД. Ограничения целостности. Первичный ключ. Внешний ключ. Определение уникальности. Определение проверочных ограничений. Определение значения по умолчанию.
Тема 5. Представление предметной области и модели данных
Структуры данных: линейные, нелинейные, сетевые. Инфологические модели. Модель «сущность-связь», ER-диаграмма, функциональная и многозначная зависимости, процедура нормализации, нормальные формы ER-диаграмм, свойства нормальной формы. Даталогические модели. Получение реляционной схемы из ER-диаграммы. 12 правил Э. Кодда, которым должна соответствовать настоящая реляционная модель. Операции над данными в реляционной модели: операции обновления таблиц-отношений и операции обработки таблиц-отношений. Домены и отношения, связи, виды связей. Реляционная алгебра. Основные операторы реляционной алгебры. Некоторые дополнительные операции над БД. Реляционное исчисление, его базисное понятие. Исчисление кортежей и исчисление доменов. Физические модели. Организация данных на машинных носителях: типы записей, организация файлов, методы доступа к записям, файл-ориентированная организация данных, страничная организация данных.
1. Подготовка докладов, темы представлены в разделе материалов промежуточного контроля ДЕ 2 №№1-12.
2. Составление словаря (глоссария) по списку ключевых слов, понятий, терминов для тестирования, которые представлены в разделе материалов промежуточного контроля ДЕ 2.
ДЕ 3
Тема 6. Современные СУБД и их применение
Создание и модификация базы данных по различным предметным областям.
Тема 7. Языки баз данных
Исторические аспекты развития языка SQL.
Тема 8. Использование баз данных
Создание и удаление баз данных. Резервное копирование и восстановление баз данных. Алгоритмы архивации данных. Сжатие способом кодирования серий (RLE). Алгоритм Хаффмана. Арифметическое кодирование. Алгоритм Лемпеля-Зива-Велча (Lempel-Ziv-Welch - LZW). Двухступенчатое кодирование. Алгоритм Лемпеля-Зива. Перечень программ сжатия с кратким указанием алгоритмов их работы. Фрактальные методы в архивации. Проблема создания и сжатия больших информационных массивов, информационных хранилищ и складов данных. Управление складами данных.
1. Подготовка докладов, темы представлены в разделе материалов промежуточного контроля ДЕ 3 №№1-3.
2. Подготовка и выполнение тестовых заданий, контрольных работ.
Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Для самостоятельной работы студентов используются:
– сетевые образовательные ресурсы (файл-сервер Rfagu\Public\Учебные программы), доступные только из локальной сети института;
– сеть Интернет;
– тестовая система Tesa, представленная в разделе Личный кабинет учебно-методического портала Рубцовского института (филиал) АлтГУ;
– ЭБС Библиотека РИ (филиала) АлтГУ, ЭБС «Университетская библиотека он-лайн», ЭБС Центральная библиотека, ЭБС издательство «Лань», доступные только из локальной сети АлтГУ;
– информационная система "Единое окно доступа к образовательным ресурсам" (window. *****), которая предоставляет свободный доступ к каталогу образовательных интернет-ресурсов и полнотекстовой электронной учебно-методической библиотеке для общего и профессионального образования.
3. МАТЕРИАЛЫ К ПРОМЕЖУТОЧНОМУ И ИТОГОВОМУ КОНТРОЛЮ
Материалы промежуточного контроля
ДЕ 1
Темы докладов
1. Эволюция концепций обработки данных и развитие технологий обработки данных.
2. Гипертекстовые базы данных.
3. Мультимедийные базы данных.
4. Распределенная обработка данных.
5. Доступ к данным с помощью ADO.
6. Доступ к данным с использованием ODBC.
7. Интерфейс к базам данных на платформе Java.
8. Корпоративные серверы приложений. Corba-технология.
9. Коммерческие БД.
10. Объектно-ориентированные БД.
11. XML-серверы.
12. Публикация БД с использованием XML.
13. Базы данных и Интернет.
14. Примеры организации данных фактографических БД.
15. Примеры организации данных документальных БД.
16. Персональные (настольные) СУБД.
17. Промышленные СУБД.
18. Наиболее известные СУБД и их характерные черты:
a. Dbase;
b. Clipper;
c. Oracle;
d. Sybase;
e. Informix;
f. Microsoft SQL Server;
g. Линтер.
19. Транзакции и целостность БД. Модели транзакций. Журнал транзакций.
20. Параллельное выполнение транзакций. Виды конфликтов при параллельном выполнении транзакций. Пропавшие обновления. Чтение «грязных данных». Чтение несогласованных данных.
21. Аналитическая обработка данных.
22. Основы OLAP. Многомерный анализ данных.
23. Создание OLAP-клиентов с помощью Excel.
24. Просмотр OLAP-кубов с помощью Delphi.
25. Многомерный анализ данных и сферы его применения.
26. Реализация OLAP-технологий для экономистов, менеджеров, бухгалтеров, маркетологов.
27. Хранилища данных. От концепции до внедрения.
28. Оперативные системы типа OLTP.
ДЕ 2
Темы докладов
1. Реляционная модель данных.
2. Сетевая модель данных.
3. Иерархическая модель данных.
Список ключевых слов, понятий, терминов для тестирования:
1. База данных
2. Банк данных
3. Обработка данных
4. Информационная база
5. Данные
6. Информация
7. СУБД
8. Словарь данных
9. Транзакция
10. Сущность
11. Атрибут
12. Поле
13. Запись
14. Домен
15. Кортеж
16. Степень отношения
17. Кардинальное число
18. Ключ
19. Индекс
20. Первичный ключ
21. Внешний ключ
22. Целостность БД
23. Сетевая модель
24. Реляционная модель
25. Реляционная алгебра
26. Реляционное исчисление
27. Иерархическая модель
28. Запрос
29. Макрос
30. Отчет
31. Схема БД
32. Предметная область
33. Безопасность
34. Восстановление БД
35. Избыточность данных
36. Модель данных
37. Инфологическая модель
38. Даталогическая модель
39. Физическая модель
40. Жизненный цикл базы данных
Пример одного варианта тестового задания
ТЕСТ 1 На рисунке представлена ……
А) Схема сетевой модели данных Б) Схема иерархической модели данных
Ваш ответ:
ТЕСТ 2 Установите соответствие между терминами и их определениями, вписав соответствующий номер определения в окошко напротив термина.
№ | ТЕРМИН | ОПИСАНИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ | |
¨ | Аномалия | 1 | Процесс реорганизации данных путем ликвидации повторяющихся групп и иных противоречий в хранении данных с целью приведения таблиц к виду, позволяющему осуществлять корректное редактирование данных |
¨ | 1 НФ | 2 | Набор принципов, определяющих организацию логической структуры хранения данных в базе |
¨ | Модель данных | 3 | Часть реального мира, подлежащая изучению с целью организации управления в этой сфере и последующей автоматизации процесса управления |
¨ | Восстановление БД | 4 | Процесс, подразумевающий возвращение БД в правильное состояние, если какой-либо процесс вызвал сбой данных |
¨ | Предметная область | 5 | Операции над данными |
¨ | Реляционная алгебра | 6 | Нарушение целостности БД |
¨ | Целостность данных | 7 | Все значения полей таблицы должны быть атомарными, и все записи – уникальными. |
¨ | Реляционная модель данных | 8 | Организует и представляет данные и взаимосвязи между ними в виде таблиц или реляций |
¨ | Нормализация | 9 | Механизм поддержания соответствия базы данных предметной области |
ТЕСТ 3 Выберите правильный ответ из предложенных
1). Сбор, анализ и редактирование требований к данным – это ………
А) Логическое проектирование Б) Концептуальное проектирование
Ваш ответ: ¨
2). Информация в БД должна быть ….. Отметьте в списке, установив знак в окошко напротив
¨ важной
¨ неизбыточной
¨ непротиворечивой
¨ целостной
¨ конфиденциальной
ДЕ 3
Темы докладов
1. Сжатие информации как один из методов ее защиты. Методы сжатия данных.
2. Основы фракталов. Фрактальная математика. Фрактальные методы в архивации.
3. Алгоритмы сжатия данных: алгоритм KWE, алгоритм RLE, алгоритм Хаффмана.
4. Управление складами данных.
5. Информационные приложения, основанные на использовании "складов данных" (DataWarehousing)
6. Построение операционных складов данных с использованием технологий Oracle.
Вопросы и задания для контрольной работы
1. Что представляет собой банк данных? Перечислите назначение основных компонентов банков данных.
2. Определите соотношение понятий «информация» и «данные».
3. В чем различие между структурированной и слабоструктурированной информацией?
4. Какими свойствами должна обладать проектируемая база данных?
5. Какие технические средства используются для создания баз данных?
6. Какие классы СУБД различают?
7. Какими возможностями обладает современная СУБД?
8. Определите основные функции и назначение СУБД.
9. Опишите компонентный состав среды СУБД и назначение ее компонентов.
10. Трехуровневая архитектура базы данных и ее основное назначение.
11. Дайте сравнительную характеристику внешнему, концептуальному, внутреннему уровням архитектуры БД.
12. Пояснить назначение словаря данных.
13. Представить основные программные компоненты среды СУБД.
14. Каковы достоинства и недостатки модели удаленного доступа к данным?
15. Две категории языков баз данных.
16. Охарактеризуйте жизненный цикл базы данных. Какие основные этапы он включает?
17. Что представляет собой модель данных? Какие составляющие в ней различают?
18. Приведите классификацию моделей данных.
19. Укажите взаимосвязь этапов создания базы данных и используемых моделей предметной области.
20. Приведите классификационную схему моделей баз данных.
21. Процесс проектирования реляционной базы данных. Какие действия предполагает фаза логического проектирования реляционной БД?
22. Какие типы данных определены в языке SQL?
23. Дайте характеристику разных категорий операторов, которые включает в себя язык SQL.
24. Кем может быть создана база данных, и посредством какого оператора это создание реализуется?
25. Объяснить порядок следования фраз в операторе Select. Какие фразы в операторе являются обязательными, а какие – нет?
26. Объяснить порядок использования агрегатных функций в стандарте языка SQL.
27. Что означает термин «транзакция»? Поясните модель транзакции, определенную в стандарте SQL.
28. Какой ряд задач включает в себя администрирование любой системы управления базами данных?
29. Перечислите основные категории пользователей баз данных.
30. Перечислите основные функции администратора базы данных.
Пример одного варианта контрольной работы
1 задание Дать определение указанным терминам:
Термин | Определение |
1. Информационная система | |
2. Банк данных | |
3. Обработка данных | |
4. Кортеж | |
5. Метаданные |
2 задание Установить термин указанному определению:
Определение | Термин |
1. Хранимая в памяти компьютера структурированная совокупность данных, которая характеризует состав объектов предметной области, их свойства и взаимосвязи | |
2. Набор полей определенного формата | |
3.Программное обеспечение, осуществляющее операции над базами данных | |
4. Некоторая совокупность реальных объектов и связей между ними | |
5. Минимальная неделимая структура организации данных |
3 задание Ответить на вопрос:
1. Каково назначение СУБД?
Задание для лабораторной работы по теме:
«Разработка приложения базы данных
Цель: Разработать и реализовать базу данных, обеспечивающую ввод, хранение, накопление и предоставление информации по конкретной предметной области.
Задание: Предоставить файл разработанной базы данных с именем варианта и составить пояснительную записку к проекту в виде бумажного отчета (руководство пользователя).
1: База данных должна содержать следующие объекты:
ü таблицы данных;
ü формы для ввода данных;
ü схема данных;
ü экранные формы;
ü запросы;
ü отчетные формы;
ü главную форму как заставку для запуска приложения.
2: Пояснительная записка должна содержать:
ü описание постановки задачи своего варианта;
ü перечень таблиц входной информации с описанием структуры таблиц;
ü отображение связей между таблицами;
ü перечень форм для ввода информации, форм для просмотра информации, хранящейся в таблицах, перечень форм для запросов с указанием полей в виде макетов экранных форм;
ü перечень выходной информации – отчеты в виде макетов экранных форм;
ü перечень запросов с указанием типа запроса и краткое описание действий запроса;
ü инструкцию для пользователя по запуску приложения с описанием последовательности выполняемых команд: переход к таблицам, формам, отчетам и возврат на главную форму.
Порядок работы:
1 этап. Создать основные таблицы;
Создать вспомогательные (справочные) таблицы.
2 этап. Схема данных (отображение связей между таблицами).
3 этап. Разработать формы и заполнить таблицы данными
· Формы разных типов (ленточная, табличная, в столбец);
· Подчиненные формы;
· Многотабличные формы;
· Использовать кнопки для перехода из форм по вводу основных таблиц данных в таблицы-справочники.
4 этап. Разработать и выполнить запросы к базе данных:
· Простые;
· Итоговые;
· Перекрестные;
· С использованием параметров;
· Создание вычисляемых полей в запросах;
· Запрос на поиск повторяющихся записей;
· Запрос на поиск записей, не имеющих подчиненных.
5 этап. Создать отчеты:
· простой;
· подчиненный.
6 этап. Представить информацию в виде диаграмм.
7 этап. Настроить пользовательский интерфейс:
- создать главную форму;
- создать заставку к базе данных, содержащую информацию о разработчике, а также кнопки: переход к главной кнопочной форме и «Выход» (выход из программы);
- при завершении работы сохранять все необходимые изменения;
- создать Меню пользователя.
Варианты с условным описанием предметных областей
Вариант 1 - Предметная область «Пенсия»
1. Выдать общий список пенсионеров с основными сведениями.
2. По запрашиваемой фамилии выдать сведения о получении пенсии.
3. Выдать список пенсионеров (фамилия, адрес, год рождения), не получивших пенсию за указанный период.
4. Создать перекрестный запрос:
Дата | … | Итоговая оплата | |
ФИО пенсионера | Оплата | … |
5. Выдать сведения:
Вид пенсии | Работает или нет | Количество пенсионеров |
и построить диаграмму.
Вариант 2 - Предметная область «Пенсия»
1. Выдать общий список пенсионеров с основными сведениями.
2. По запрашиваемому адресу выдать сведения о пенсионере (фамилия, адрес, вид пенсии, год рождения).
3. Выдать список пенсионеров, фамилии которых начинаются с Б до П.
4. Создать перекрестный запрос:
Дата | … | Итоговая оплата | |
Вид пенсии | Оплата | … |
5. Выдать сведения:
Дата выдачи | Работает или нет | Количество пенсионеров |
и построить диаграмму.
Вариант 3 – Предметная область «Расписание учебных занятий»
1. Выдать расписание занятий 1 курса дневного отделения.
2. По заданному номеру аудитории выдать номера групп, которые будут на 3 паре.
3. Выдать по запрашиваемой фамилии преподавателя номер пары, название дисциплины, вид занятий, номер аудитории.
4. Создать перекрестный запрос:
Курс | … | Итоговое количество | |
Вид занятия | Количество занятий | … |
5. Выдать сведения:
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
