Базы данных продвинутый курс

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВЛАДИВОСТОКСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА

КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СИСТЕМ

БАЗЫ ДАННЫХ ПРОДВИНУТЫЙ КУРС

Рабочая программа дисциплины

по направлению подготовки

09.03.03 Прикладная информатика. Информатизация бизнес-процессов

Владивосток 2016

Рабочая программа дисциплины «Базы данных продвинутый курс» составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО по направлению подготовки 09.03.03 «Прикладная информатика» и «Порядком организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам высшего образования – программам бакалавриата, программам специалитета, программам магистратуры» (утв. приказом Минобрнауки России от 19 декабря 2013 г. № 000)

Составители:

, Старший преподаватель кафедры информационных технологий и систем, [e-mail]

Утверждена на заседании кафедры ИТС от 01.01.2001 г., протокол № 9

Заведующий кафедрой (разработчика) _____________________

подпись фамилия, инициалы

«____»_______________2016 г.

Заведующий кафедрой (выпускающей) _____________________ _________________

подпись фамилия, инициалы

«____»_______________2016 г.

1 Цель и задачи освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины «Базы данных продвинутый курс» является развитие у студентов профессиональных навыков по проектированию реляционных моделей баз данных, по общим принципам построения и функциональным особенностям основных систем управления базами данных (СУБД), представленным на рынке ПО, построению информационных систем на основе архитектуры «клиент-сервер» с использованием систем управления базами данных, особенностям языка SQL.

Задачи освоения дисциплины состоят в формировании профессиональных компетенций, позволяющих самостоятельно определять требования к архитектуре БД, осуществлять проектирование концептуальной модели предметной области с использованием современных информационных технологий, баз данных средствами современных СУБД, а также самостоятельно решать задачи поддержки целостности и безопасности в БД.

2 Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы

Планируемыми результатами обучения по дисциплине, являются знания, умения, владения и/или опыт деятельности, характеризующие этапы/уровни формирования компетенций и обеспечивающие достижение планируемых результатов освоения образовательной программы в целом. Перечень компетенций, формируемых в результате изучения дисциплины, приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Формируемые компетенции

Название ОПОП ВО (сокращенное название)	Компетенции	Название компетенции	Составляющие компетенции
09.03.03 «Прикладная информатика. Информатизация бизнес-процессов» (Б-ПИ)	ПК-1	способностью проводить обследование организаций, выявлять информационные потребности пользователей, формировать требования к информационной системе	Умения:	определять требования к архитектуре БД, а требования к обеспечению целостности и безопасности данных
ПК-3	способность проектировать ИС в соответствии с профилем подготовки по видам обеспечения	Знания:	основные принципы концептуального подхода к проектированию баз данных.
Умения:	разрабатывать концептуальную модель предметной области
Владения:	навыками работы с инструментальными средствами проектирования баз данных, обеспечения целостности БД и защиты информации в них
ПК-7	способностью проводить описание прикладных процессов и информационного обеспечения решения прикладных задач	Умения:	описывать модели баз данных с использованием современных информационных технологий
Владения:	навыками работы с инструментальными средствами моделирования предметной области БД.
ПК-14	способностью осуществлять ведение базы данных и поддержку информационного обеспечения решения прикладных задач	Знания:	знать требования к обеспечению целостности и безопасности БД.
Умения:	использовать СУБД для описания модели базы данных с учетом обеспечения целостности и безопасности данных
Владения:	современными программными средствами управления БД для описания модели базы данных, обеспечения целостности и безопасности данных.

3 Место дисциплины в структуре основной образовательной программы

Отнесение дисциплины «Базы данных продвинутый курс» к дисциплинам вариативной части профессионального цикла, определяется спецификой и миссией ВГУЭС, а также особенностями взаимодействия ВГУЭС с рынком труда и региональными требованиями, выраженными в результатах образования и компетенциях.

Входными требованиями к изучению дисциплины «Базы данных продвинутый курс» является наличие у студентов компетенций, сформированных на дисциплинах «Базы данных», «Информатика и основы программирования», «Алгоритмизация и программирование», «Моделирование бизнес-процессов».

На данной дисциплине «Базы данных продвинутый курс» базируются дисциплины «Курсовое проектирование 1», «Программная инженерия», «Проектирование информационных систем», «Хранилища данных».

4. Объем дисциплины

Объем дисциплины в зачетных единицах с указанием количества академических часов, выделенных на контактную работу с обучающимися (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу по всем формам обучения, приведен в таблице 2.

Название ОПОП

Форма обучения

Цикл

Семестр курс

Трудоем-кость

Объем контактной работы (час)

СРС

Форма аттестации

(З. Е.)

Всего

Аудиторная

Внеаудитор- ная

лек.

прак.

лаб.

ПА

КСР

Б-ПИ

ОФО

Бл1.В

5

3

51

17

–

34

–

–

57

Э

Таблица 2 – Общая трудоемкость дисциплины

5 Структура и содержание дисциплины

5.1 Структура дисциплины

Тематический план, отражающий содержание дисциплины (перечень разделов и тем), структурированное по видам учебных занятий с указанием их объемов в соответствии с учебным планом, приведен в таблице 3.

Таблица 3 – Структура дисциплины

№	Название темы	Вид занятия	Объем час	Кол-во часов в интерактивной и электронной форме	СРС
1	Концептуальный подход к проектированию баз данных	Лекция	4	-	6
Лабораторная работа	6	6	6
2	Средства автоматизированного проектирования баз данных	Лекция	2	-	2
Лабораторная работа	4	4	6
3	Нормализация отношений	Лекция	2	-	4
4	Даталогическое проектирование	Лекция	2	-	2
Лабораторная работа	6	6	6
5	Модели транзакций	Лекция	2	-	3
Лабораторная работа	4	4	4
6	Целостность и безопасность данных	Лекция	3	-	2
Лабораторная работа	10	10	12
7	Распределенные базы данных и системы клиент-сервер	Лекция	2	-	2
Лабораторная работа	4	4	2

5.2 Содержание дисциплины

1. Тема 1 Концептуальный подход к проектированию баз данных.

Основные принципы концептуального подхода к проектированию баз данных. Концептуальные модели данных. Основные элементы концептуальной модели: объекты, отношения, атрибуты. Метод сущность-связь: основные понятия метода; этапы проектирования; правила формирования отношений. Моделирование концептуальных и физических объектов.

Литература по теме [1], [5], [6], [7], [9].

Формы и методы проведения занятий по теме: лекция, лабораторные работы

Форма текущего контроля: текущий тест, отчеты о выполнении лабораторных работ.

Виды самостоятельной подготовки студентов по теме: подготовка к текущему и промежуточному тестированию

2. Тема 2. Средства автоматизированного проектирования баз данных.

Основные определения: CASE-средства; CASE-система; CASE-технология. Модели структурного проектирования. Объектно-ориентированные модели. Классификация CASE-средств. Системы структурного типа. Объектно-ориентированные системы. Применение CASE-систем.

Литература по теме [1], [5], [7].

Формы и методы проведения занятий по теме: лекция, лабораторные работы

Форма текущего контроля: текущий тест, отчеты о выполнении лабораторных работ.

Виды самостоятельной подготовки студентов по теме: подготовка к текущему и промежуточному тестированию

3. Тема 3. Нормализация отношений.

Функциональные зависимости: основные определения; тривиальная и нетривиальная зависимости. Первая, вторая и третья нормальные формы. Нормальная форма Бойса-Кодда. Многозначные зависимости и четвертая нормальная форма. Зависимости соединения и пятая нормальная форма.

Литература по теме [1], [4], [5], [9].

Формы и методы проведения занятий по теме: лекция.

Форма текущего контроля: текущий тест.

Виды самостоятельной подготовки студентов по теме: подготовка к текущему и промежуточному тестированию

4. Тема 4. Даталогическое проектирование

Понятие даталогического проектирования. Определение состава баз данных. Критерии оценки баз данных. Проектирование логической модели данных. Отображение концептуальной модели базы данных на выбранную модель данных. Принципы и особенности отображения на реляционную модель. Правила отображения. Описание схем отношений, доменов, связей между отношениями с использованием SQL.

Литература по теме [1], [2], [4], [7], [8], [9].

Формы и методы проведения занятий по теме: лекция, лабораторные работы

Форма текущего контроля: текущий тест, отчеты о выполнении лабораторных работ.

Виды самостоятельной подготовки студентов по теме: подготовка к текущему и промежуточному тестированию

5. Тема 5. Модели транзакций.

Понятие транзакции. Свойства транзакции. Восстановление транзакции. Проблемы, связанные с параллелизмом. Виды конфликтов между транзакциями. Понятие и виды блокировок. Распознавание тупиковых ситуаций. Разрушение тупиков. Модели транзакций. Модель распределенной обработки транзакций. Тиражирование данных. Мониторы транзакций. Управление транзакциями с использованием языка SQL.

Литература по теме [2], [3], [4], [5], [7], [8].

Формы и методы проведения занятий по теме: лекция, лабораторные работы

Форма текущего контроля: текущий тест, отчеты о выполнении лабораторных работ.

Виды самостоятельной подготовки студентов по теме: подготовка к текущему и промежуточному тестированию.

6. Тема 6. Целостность и безопасность данных

Ограничения целостности. Декларативная и процедурная ссылочная целостность. Задание ограничений целостности средствами языка SQL. Общие принципы безопасности БД. Простейшая модель безопасности БД. Модель многоуровневой безопасности БД. Идентификация пользователей. Проверка и назначение полномочий и представлений данных пользователей с использованием средств SQL. Контроль параллельной обработки. Обслуживание и восстановление базы данных. Источники отказов и сбоев. Резервное копирование данных. Процедуры восстановления.

Литература по теме [1], [2], [3], [4], [6].

Формы и методы проведения занятий по теме: лекция, лабораторные работы

Форма текущего контроля: текущий тест, отчеты о выполнении лабораторных работ.

Виды самостоятельной подготовки студентов по теме: подготовка к текущему и промежуточному тестированию

7. Тема 7. Распределенные базы данных и системы клиент-сервер.

Архитектура клиент-сервер. Основные принципы и критерии оценки систем клиент. Стандарты архитектуры клиент сервер в управлении информацией. Программное обеспечение промежуточного слоя. Создание БД и приложений в среде клиент-сервер.

Распределенные базы данных. Основные принципы распределенной обработки. Модели распределенных БД. Методы построения распределенных БД. Проблемы распределенных систем.

Литература по теме [3], [5], [6], [8].

Формы и методы проведения занятий по теме: лекция, лабораторные работы

Форма текущего контроля: текущий тест, отчеты о выполнении лабораторных работ.

Виды самостоятельной подготовки студентов по теме: подготовка к текущему и промежуточному тестированию

6. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

В ходе изучения дисциплины «Базы данных продвинутый курс» студенты могут посещать аудиторные занятия (лекции, лабораторные занятия, консультации). Особенность изучения дисциплины «Базы данных продвинутый курс» состоит в выполнении комплекса лабораторных работ, главной задачей которого является получение навыков самостоятельной работы c базами данных, используя современные СУБД.

Особое место в овладении частью тем данной дисциплины может отводиться самостоятельной работе, при этом во время аудиторных занятий могут быть рассмотрены и проработаны наиболее важные и трудные вопросы по той или иной теме дисциплины, а второстепенные и более легкие вопросы, а также вопросы, специфичные для направления подготовки, могут быть изучены студентами самостоятельно.

Для очной формы обучения в соответствии с учебным планом направления подготовки процесс изучения дисциплины может предусматривать проведение лекций, лабораторных занятий, консультаций, а также самостоятельную работу студентов. Обязательным является проведение лабораторных занятий в специализированных компьютерных аудиториях, оснащенных подключенными к центральному серверу терминалами или персональными компьютерами.

Ниже перечислены предназначенные для самостоятельного изучения студентами очной формы обучения те вопросы из лекционных тем, которые во время проведения аудиторных занятий изучаются недостаточно или изучение которых носит обзорный характер.

1. Тема 1. Концептуальный подход к проектированию баз данных.

Моделирование концептуальных и физических объектов.

2. Тема 2. Средства автоматизированного проектирования баз данных.

Классификация CASE-средств. Применение CASE-систем.

3. Тема 3. Нормализация отношений.

Зависимости соединения и пятая нормальная форма.

4. Тема 4. Даталогическое проектирование

Критерии оценки баз данных.

5. Тема 5. Модели транзакций.

Тиражирование данных. Мониторы транзакций.

6. Тема 6. Целостность и безопасность данных

Сравнение логической и физической модели баз данных.

7. Тема 7. Распределенные базы данных и системы клиент-сервер.

Распределенные базы данных. Основные принципы распределенной обработки. Проблемы распределенных систем.

Ниже приведены рекомендации по работе с литературой.

Учебное пособие Основы использования и проектирования баз данных: учебное пособие для студентов вузов / . - М. : Юрайт : ИД Юрайт, 2011. - 213 с. рекомендуется использовать для изучения тем 1, 2,3,4,6

Учебное пособие Мартишин и реализация баз данных в СУБД MySQL с использованием MySQL Workbench: учеб. пособие для студентов вузов / , , . - М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2012. - 160 с. (существует стереотипная электронная версия за 2012-й год) рекомендуется использовать для изучения тем 4, 5, 6.

Учебник Агальцов данных: учебник для студентов вузов : в 2 кн.. Кн. 2 : Распределенные и удаленные базы данных / . - М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2014. - 272 с. : ил. (существует стереотипная электронная версия за 2014-й год) рекомендуется использовать для изучения тем 5, 6, 7.

Дейт, К., Дж. Введение в системы баз данных/ Дейт, К., Дж. - 7-е издание. – К., М., СПб.: «Вильямс», 2006. – 848с. рекомендуется использовать для изучения тем 3, 5, 6, 7.

Учебник Диго данных: проектирование и создание : учебник для вузов./ - М. : ЕАОИ, 2008. - 171 с. рекомендуется использовать для изучения тем 1, 2, 3, 5, 7.

Калянов данными: учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению "Информационные системы";рец.: , , УМО вузов России по.-М.: Академия, 2010. - 256 с. рекомендуется использовать для изучения тем 1, 6, 7.

Учебник . Базы данных: учебник для студентов вузов / , , ; под ред. . - 6-е изд.,доп. - СПб. : КОРОНА-Век, 2009. - 736 с. рекомендуется использовать для изучения тем 1, 2, 4, 5.

Учебник Советов данных : теория и практика : учебник для вузов./ , , - М. : Высш. шк., 2005. - 463 с. рекомендуется использовать для изучения тем 4, 5, 7.

Теория и практика построения баз данных - 9-е изд./ - СПб. : Питер, 2005. - 859 с. рекомендуется использовать для изучения тем 3, 4.

7. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

В процессе самостоятельной работы при изучении дисциплины студенты могут использовать в специализированных аудиториях терминалы, подключенные к центральному серверу, обеспечивающему доступ к современному программному обеспечению, необходимому для изучения дисциплины, а также доступ через локальную сеть университета к студенческому файловому серверу и через информационно-телекоммуникационную сеть «Интернет» к электронной образовательной среде и к хранилищу полнотекстовых материалов, где в электронном виде располагаются учебно-методические и раздаточные материалы, которые могут быть использованы для самостоятельной работы при изучении дисциплины.

8. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации

В соответствии с требованиями ФГОС ВО для аттестации обучающихся на соответствие их персональных достижений планируемым результатам обучения по дисциплине созданы фонды оценочных средств (Приложение 1).

9. Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины

а) основная литература

  1. Основы использования и проектирования баз данных: учебное пособие для студентов вузов / . - М. : Юрайт : ИД Юрайт, 2011. - 213 с.

  2. Мартишин и реализация баз данных в СУБД MySQL с использованием MySQL Workbench: учеб. пособие для студентов вузов / , , . - М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2012. - 160 с. (существует стереотипная электронная версия за 2012-й год http:///catalog. php? bookinfo=318518)

  3. Агальцов данных: учебник для студентов вузов : в 2 кн.. Кн. 2 : Распределенные и удаленные базы данных / . - М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2014. - 272 с. : ил. (существует стереотипная электронная версия за 2013-й год http:///catalog. php? bookinfo=372740)

б) дополнительная литература

  4. Дейт, К., Дж. Введение в системы баз данных/ Дейт, К., Дж. - 7-е издание. – К., М., СПб.: «Вильямс», 2006. – 848с.

  5. Диго данных: проектирование и создание : учебник для вузов./ - М. : ЕАОИ, 2008. - 171 с.

  6. Калянов данными: учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению "Информационные системы";рец.: , , УМО вузов России по.-М.: Академия, 2010. - 256 с.

  7. . Базы данных: учебник для студентов вузов / , , ; под ред. . - 6-е изд.,доп. - СПб. : КОРОНА-Век, 2009. - 736 с.

  8. Советов данных : теория и практика : учебник для вузов./ , , - М. : Высш. шк., 2005. - 463 с.

  9. Теория и практика построения баз данных - 9-е изд./ - СПб. : Питер, 2005. - 859 с.

  10. Марков данных. Введение в теорию и методологию : учебник для студ. вузов./ , - М. : Финансы и статистика, 2006. - 512 с.

10. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»

а) полнотекстовые базы данных

http://elibrary. ru/ - Научная электронная библиотека. Журнал Системы управления базами данных

http://www. iprbookshop. ru/ - Электронно-библиотечная система IPRbooks

http://www. biblioclub. ru/ - Университетская библиотека online

http:///index. php? logout=1 - Электронная библиотечная система

б) интернет-ресурсы

http://www. uchebmetod. ru/bd/ - учебные материалы по разработке баз данных

http://www. sql. ru/ - информационных ресурс для программистов SQL

http://programmersforum. ru – форум программистов

http:// - электронный учебник "Базы данных"

11. Перечень информационных технологий

Для проведения лекционных и лабораторных занятий рекомендуется использовать программное обеспечение: операционная система Windows 7 и выше, пакет Microsoft Office 2010 и выше, обслуживающие программы и среды разработки программ по выбору преподавателей.

12. Электронная поддержка дисциплины

При изучении дисциплины для проработки всех тем и выполнения заданий по всем темам студенты могут использовать различные учебно-методические материалы, размещаемые в электронном виде преподавателями на студенческом файловом сервере, в хранилище полнотекстовых материалов, а также в электронной образовательной среде, которая предполагает также возможность обмена информацией с преподавателем для подготовки заданий. Доступ студентов к студенческому файловому серверу, хранилищу полнотекстовых материалов, электронной образовательной среде осуществляется с использованием с использованием учетных записей студентов.

13. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Для проведения лекций по дисциплине используются специализированные аудитории
с мультимедийным оборудованием или с возможностями подключения к такому оборудованию, позволяющему демонстрировать на большом экране приемы работы с персональным компьютером и другой лекционный материал (технические характеристики компьютера, входящего в состав мультимедийного оборудования или используемого совместно с таким оборудованием, должны обеспечивать возможность работы с современными версиями операционной системы Windows, пакета Microsoft Office, обслуживающих, прикладных программ и другого, в том числе и сетевого программного обеспечения).

Для проведения лабораторных занятий по дисциплине и для самостоятельной работы студентов используются специализированные аудитории, оснащенные терминалами и персональными компьютерами, подключенными к центральному серверу, обеспечивающему технические характеристики обслуживания терминалов или персональных компьютеров, позволяющие при проведении лабораторных занятий использовать современное программное обеспечение (операционную систему Windows 7 и выше, пакет Microsoft Office 2010 и выше, а также а также серверная СУБД, поддерживающая стандарт языка SQL-92 (SQL2000) по выбору преподавателя).