Основная образовательная программа высшего профессионального образования (стр. 9 )

4.2. Представление экземпляра логической записи в оперативной памяти.

4.3. Организация обмена между оперативной и внешней памятью.

4.4. Структуры хранения данных во внешней памяти ЭВМ.

4.4.1. Последовательное размещение физических записей. Оценка числа действий при выполнении основных операций поиска данных, чтения, занесения данных, модификации (корректировки), удаления.

4.4.2. Размещение физических записей в виде списковой структуры. Оценка числа действий при выполнении основных операций поиска данных, чтения, занесения данных, корректировки, удаления.

4.4.3. Использование индексов (индексирование). Оценка числа действий при выполнении основных операций поиска данных, чтения, занесения данных, корректировки, удаления.

4.4.4. В-дерево. Оценка числа действий при выполнении основных операций поиска данных, чтения, занесения данных, корректировки, удаления.

4.4.5 Размещение записей с использованием хэширования. Оценка числа действий при выполнении основных операций поиска данных, чтения, занесения данных, корректировки, удаления.

4.4.6. Комбинированные структуры хранения.

5. Анализ современной технологии реализации баз данных. Языки и стандарты (10 часов)

5.1. Структура современной СУБД на примере Microsoft SQL Server 2008.

5.1.1 Общая структура СУБД

5.1.2. Архитектура базы данных. Логический уровень

5.1.3. Архитектура базы данных. Физический уровень. Страницы. Экстенты. Представление таблиц на физическом уровне в СУБД MS SQL-сервер 2008. Управление страницами и экстентами в СУБД MS SQL-сервер 2008.

5.2. Программное обеспечение работы с современными базами данных

5.2.1. Основные задачи программного обеспечения баз данных

5.2.2. Проблемы создания и ведения реляционных баз данных

5.2.3. Понятие языка SQL. Основное отличие языка SQL от процедурных языков программирования. Основные части SQL. История возникновения и стандарты языка SQL. Достоинства языка SQL. Общая характеристика SQL

5 .3. Основные операторы языка SQL. Интерактивный SQL

5.3.1. Общее представление об основных операторах языка SQL

5.3.2. Интерактивный режим работы с SQL (интерактивный SQL)

5.3.3. Использование языка SQL для выбора информации из таблицы

5.3.4. Использование SQL для выбора информации из нескольких таблиц

5.3.5. Использование SQL для вставки, редактирования и удаления данных в таблицах

5.3.5. Язык SQL и операции реляционной алгебры

5.4. Использование языка SQL в прикладных программах

5.4.1. Программный (встроенный) SQL

5.4.2. Статический SQL

5.4.3. Динамический SQL

5.4.4. Интерфейсы программирования приложений (API). DB-Library, ODBC, OCI, JDBC

6 Направления развития баз данных (4 часа)

6.1. Объектно-ориентированный подход к организации баз данных

6.2. Распределенные базы данных

6.3. Хранилища данных

ТЕМАТИЧЕСКИЙ План ДИСЦИПЛИНЫ

N	Раздел дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)	Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам)
Лекции	Практические занятия	Лабораторная работа	Самостоятельная работа
1	Введение в базы данных. Общая характеристика основных понятий обработки данных	4	1, 2, 3	6	0	0	8
2	Концептуальное моделирование базы данных	4	4, 5,6	6	0	6	10	Отчет по лабораторной работе№1
3	Формализация реляционной модели.	4	7, 8, 9	6	0	2	10	Отчет по лабораторной работе№2
4	Физические модели данных (структуры хранения)	4	10, 11,	4	0	2	10
5	Анализ современной технологии реализации баз данных. Языки и стандарты	4	12, 13, 14,15,16	10	0	8	8	Отчет по лабораторной работе№3 Отчет по лабораторной работе№4 Отчет по лабораторной работе№5
6	Направления развития баз данных	4	17,18	4	0	0	8
	Итого:	4		36	0	18	54	Форма итоговой аттестации: экзамен

5. Образовательные технологии

Использование авторского курса дистанционного обучения с тестовыми заданиями.

В процессе изучения дисциплины используются образовательные технологии в форме лекций, практических занятий, семинаров (проблемные, проектировочные, дискуссионные, тренинговые, организационно-деятельностные), внеаудиторная самостоятельная работа, подготовка рефератов, курсовых работ. Используются метод проектов, информационные технологии, тестирование, средства электронного обучения, работа в Интернете.

6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

В течение семестра студенты выполняют лабораторные задания, по указанным преподавателем индивидуальным заданиям для каждого студента (база данных разрабатывается для разных предметных областей). В семестре выполняются 5 лабораторных работ при консультации преподавателя. Самостоятельная работа заключается в ознакомлении с теоретическим материалом по учебникам и монографиям, указанным в списке литературы, ответов на вопросы самоконтроля.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Цели, задачи и краткая характеристика лабораторного практикума.

Основной целью данного лабораторного практикума является приобретение практических навыков использования: полученных теоретических знаний об основных принципах построения баз знаний и СУБД, а также принципах проектирования баз данных.

Для реализации этой цели в рамках настоящего лабораторного практикума рассматриваются задания, направленные на:

-  приобретение практических навыков анализа и моделирования предметной области;

-  приобретение навыков работы с одной из наиболее распространенных настольных СУБД MS Access или СУБД Microsoft SQL Server 2008;

-  изучение подхода к обработке данных на основе применения структурированного языка запросов SQL;

Лабораторный практикум предполагает последовательное выполнение трех циклов лабораторных работ, моделирующих определенную предметную область.

В первом цикле работ (работы 1, 2) студенты приобретают навыки анализа и моделирования предметной области, а также знакомятся с работой в настольной СУБД MS Access или с СУБД Microsoft SQL Server 2008.

В первой работе студент должен, учитывая возможные концептуальные требования пользователей, построить обобщенную концептуальную модель. Далее соответствующая модель должна быть представлена средствами реляционной модели данных. Путем нормализации полученная концептуальная модель должна быть приведена к третьей нормальной форме или к нормальной форме Бойса-Кодда. Вторая работа посвящена дальнейшему анализу построенной реляционной модели и ее реализации с использованием либо MS Access либо MS SQL Server 2008. В рамках этой работы с использованием указанных СУБД в компьютере создаются структуры соответствующих таблиц, производится ввод данных в таблицы (возможные примеры конкретных данных для заполнения таблиц представляются самим студентом

Во втором цикле лабораторных работ (работы 3, 4) рассматривается реализация возможных запросов пользователя к таблицам (базам данных). Здесь студент должен реализовать соответствующие запросы на языке SQL и создать простой интерфейс пользователя. Студенты самостоятельно формируют различные SQL-запросы, получая навыки решения конкретных практических задач.

В третьем цикле лабораторных работ (работа 5) студенты самостоятельно расширяют предметную область (или пользуются предложенным им вариантом расширения). В рамках этой лабораторной работы производится модифицирование результатов лабораторных работ 1-4 с учетом расширенной предметной области (строятся измененные диаграммы «сущность-связь», изменяется структура баз данных, модифицируются написанные ранее запросы к базе данных и создаются новые запросы.

Лабораторная (самостоятельная) работа №1

Цель работы: приобретение навыков анализа предметной области и построения концептуальной модели.

Содержание работы:

·  Анализ текстового описания предметной области.

·  Построение концептуальной модели.

Задания:

1. Выделить основные абстракции (сущность, атрибут, связь) в предметной области и определить их параметры.

2. Сформировать максимально полный перечень возможных запросов к базе данных на основе анализа предметной области.

3. Построить концептуальную модель в виде ER-диаграммы.

4. Представить концептуальную модель в терминах реляционной модели.

5. Описать домены (допустимые множества значений, которые могут принимать атрибуты), указывая типы соответствующих данных и их характеристики.

6. Определить ключи и внешние ключи (если они есть).

7. Выписать функциональные зависимости (рассматривая возможные значения полей таблицы).

8. Привести полученную концептуальную модель к третьей нормальной форме или к нормальной форме Бойса-Кодда (показать, что она находится в соответствующей нормальной форме).

Лабораторная работа №2

Цель работы: приобретение навыков создания структуры реляционной базы данных и первоначальный ввод данных в базу данных с использованием СУБД MS Access или СУБД MS SQL Server 2008.