М1.В.ОД.4 Теория и практика баз данных

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ШКОЛА ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД)
Теория и практика баз данных: специальный курс
Направление - 230700.68, Прикладная информатика
Форма подготовки - очная
Школа естественных наук
Кафедра Компьютерные системы
курс 2 семестр 4
лекции 10 час.
практические занятия 0 час.
семинарские занятия - час.
лабораторные работы 20 час.
консультации
всего часов аудиторной нагрузки 30 (час.)
самостоятельная работа 42 (час.)
реферативные работы (количество) нет
контрольные работы (количество) нет
зачет 4 семестр
экзамен семестр
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного
образовательного стандарта высшего профессионального образования (утв. приказом Минобрнауки РФ от
21.12.2009 г., № 762).
Рабочая программа дисциплины обсуждена на заседании кафедры компьютерных систем 03 октября 2012 г.
Составитель (ли): П.Г. Рагулин, к.т.н., проф.
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 20___ г. № ______
заведующий кафедрой компьютерных систем
_______________________ Е.Л. Кулешов
(подпись)
(И.О. Фамилия)
II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 20___ г. № ______
заведующий кафедрой компьютерных систем
_______________________ Е.Л. Кулешов
(подпись)
(И.О. Фамилия)
АННОТАЦИЯ
Учебная дисциплина разработана для студентов 2 курса направление
«230700.68, Прикладная информатика» в соответствии с требованиями
ФГОС по данному направлению.
Дисциплина «Теория и практика баз данных: специальный курс»
является вариативной дисциплиной и входит в цикл общенаучных дисциплин
для магистерской программы «Системы корпоративного управления».
Цель изучения дисциплины - освоение методологии проектирования баз
данных (БД), характеристик современных систем управления базами данных
(СУБД), языковых средств, современных технологий организации БД,
приобретение навыков работы в среде СУБД.
Задачи изучения дисциплины:
- освоение теоретических положений методологии проектирования баз
данных;
- практичесекое освоение современных технологий организации БД;
- приобретение навыков работы в среде СУБД.
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
- методологию проектирования баз данных;
- основные характеристики современных СУБД;
- языки описания и манипулирования данными.
Уметь:
- разрабатывать базы данных под конкретную практическую задачу;
- проводить модернизацию элементов баз данных;
- выполнять все операции по работе с базами данных.
Владеть:
- приемами работы в среде современных СУБД;
- современным инструментарием проектирования БД.
Дисциплина направлена на формирование общекультурных и профессиональных компетенций (ОК, ПК) выпускника:
 способен совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и
общекультурный уровень,
самостоятельно обучаться новым методам
исследования (ОК-1);
 способен свободно пользоваться русским языком и одним из
иностранных языков, как средством делового общения (ОК-2);
 способен приобретать и использовать на практике знания, умения и
навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении
коллективом (ОК-3);
 способен проявлять инициативу, брать на себя ответственность в
условиях риска и принимать нестандартные решения в проблемных
ситуациях (ОК-4);
 способен использовать углублённые знания правовых и этических
норм при оценке последствий своей профессиональной деятельности, при
разработке и осуществлении социально значимых проектов (ОК-5);
 способен управлять знаниями в условиях формирования и развития
информационного общества: анализировать, синтезировать и критически
резюмировать и представлять информацию (ОК-6);
 способен исследовать современные проблемы и методы прикладной
информатики
и
научно-технического
развития
информационно-
коммуникационных технологий (ПК-1)
 способен исследовать закономерности становления и развития
информационного общества в конкретной прикладной области (ПК-2)
 способен на практике применять новые научные принципы и методы
исследований (ПК-3);
 способен
электронного
к
профессиональной
оборудования
в
эксплуатации
соответствии
с
современного
целями
магистерской
программы (ПК-4);
 способен использовать и развивать методы научных исследований и
инструментария в области проектирования и управления информационными
системами в прикладных областях (ПК-5);
 способен формализовывать задачи прикладной области, при решении
которых
возникает
необходимость
использования
количественных
и
качественных оценок (ПК-6);
 способен
ставить
и
решать
прикладные
задачи
в
условиях
неопределенности и определять методы и средства их эффективного решения
(ПК-7);
 способен проводить научные эксперименты, оценивать результаты
исследований (ПК-8);
 способен исследовать применение различных научных подходов к
автоматизации информационных процессов и информатизации предприятий
и организаций (ПК-9);
 способен проводить анализ экономической эффективности ИС,
оценивать проектные затраты и риски (ПК-10);
 способен анализировать данные и оценивать требуемые знания для
решения нестандартных задач с использованием математических методов и
методов компьютерного моделирования (ПК-12);
 способен
анализировать
и
оптимизировать
прикладные
и
информационные процессы (ПК-13);
 способен проводить маркетинговый анализ ИКТ и вычислительного
оборудования для рационального выбора инструментария автоматизации и
информатизации прикладных задач (ПК-14);
 способен применять современные методы и инструментальные
средства прикладной информатики для автоматизированного решения
прикладных задач различных классов и создания ИС (ПК-15);
 способен проектировать архитектуру и сервисы информационных
систем предприятий в прикладной области (ПК-16);
 способен проектировать информационные процессы и системы с
использованием инновационных инструментальных средств, адаптировать
современные ИКТ к задачам прикладных ИС (ПК-17);
 способен принимать эффективные проектные решения в условиях
неопределенности и риска (ПК-18);
 способен
формировать стратегию информатизации прикладных
процессов и создания прикладных ИС в соответствии со стратегией развития
предприятий (ПК-19);
 способен организовывать работы по моделированию прикладных ИС
и реинжинирингу прикладных и информационных процессов предприятия
(ПК-20);
 способен
ответственность
в
за
условиях
функционирования
выполнение
ИС
производственных
брать
задач
на
себя
ИТ-служб,
эффективно использовать современные приемы и методы работы с ИТ персоналом (ПК-24);
 способен использовать международные информационные ресурсы и
стандарты в информатизации предприятий и организаций (ПК-26).
I. СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА
ТЕМА
1.
Проектирование
БД,
с
использованием
методов
интерактивного/активного обучения - дискуссия (2 час.)
1.1. Принципы построения БД. Трехуровневая архитектура баз данных.
1.2. Жизненный цикл БД.
1.3. Типология БД.
1.4. Документальные БД.
1.5. Фактографические БД.
1.6. Гипертекстовые и мультимедийные БД.
ТЕМА
2.
Концептуальное
(инфологическое)
моделирование
предметной области (2 час.)
2.1. Представление данных с помощью модели «Сущность-связь» (ERмодели).
2.2. Основные понятия: сущность, атрибут, ключ, связь. Виды связей.
2.3. Диаграмма «Сущность-связь»
ТЕМА 3. Реляционная модель данных (2 час.)
3.1. Основные определения. Реляционная алгебра.
3.2. Процесс нормализации.
3.3. Алгоритм перехода от модели «Сущность-связь» к реляционной
модели.
3.4. Ограничения целостности.
ТЕМА 4. Современные технологии баз данных и СУБД (4 час.)
4.1. Объектно-ориентированные БД.
4.2. Распределенные БД.
4.3. Коммерческие БД.
4.4. Технология оперативной обработки транзакции (ОLТР–технология).
4.5. Информационные хранилища. ОLАР-технология.
4.6. Проблема создания и сжатия больших информационных массивов,
информационных хранилищ и складов данных.
II. СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА
Лабораторные занятия (20 час.)
РАБОТА 1. Построение моделей «сущность-связь» для выбранной
предметной области (4 час.)
РАБОТА 2. Построение логической модели базы данных (4 час.)
РАБОТА
3.
Перепроектирование
логической
модели
базы
данных (4 час.)
РАБОТА 4. Логическое проектирование реляционной БД. Создание
таблиц и заполнение таблиц (4 час.)
РАБОТА 5. Разработка пользовательского интерфейса и организация
работы с БД на основе команд запросов SQL (4 час.)
III. КОНТРОЛЬ ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ КУРСА
Методы контроля:

обсуждение теоретических концепций;

представление отчетов по работам в электронной форме;

презентация, защита отчетов по лабораторным работам.
Интерактивные/активные формы проведения занятий:

компьютерное моделирование;

выполнение
лабораторных
работ
(проектно-исследовательских
работ).
Вопросы к зачету
1. Этапы развития баз данных.
2. Пользователи баз данных.
3. Функции администраторов баз данных.
4. Функции СУБД.
5. Типология БД.
6. Трехуровневая архитектура баз данных.
7. Процесс прохождения запроса пользователя к базе данных.
8. Жизненный цикл базы данных
9. Этапы проектирования базы данных.
10. Системный анализ предметной области.
11. Концептуальное проектирование предметной области.
12. Модель «Сущность-связь». Основные понятия.
13. Модель
«Сущность-связь».
Характеристика
связей.
Классы
принадлежности.
14. Первичные и внешние ключи.
15. Реляционная модель данных.
16. Свойства отношений.
17. Целостность данных.
18. Реляционная
алгебра.
Операции:
объединение,
пересечение,
разность, декартово произведение
19. Реляционная алгебра. Операции: выборка, проекция
20. Реляционная алгебра. Операции: естественное соединение, условное
соединение, деление
21. Алгоритм перехода от модели «Сущность-связь» к реляционной
модели.
22. Нормализация. Функциональные зависимости. Аномалии.
23. Современные технологии баз данных и СУБД.
24. СУБД Access. Построение схемы данных. Ссылочная целостность.
25. СУБД
Access.
Таблицы.
Задание
ограничений
целостности,
определяемых пользователем.
26. СУБД Access. Создание форм. Главная и подчиненная формы.
27. СУБД Access. Запуск запросов из формы. Задание условий отбора
через поле со списком в форме.
28. СУБД Access. Создание пользовательского интерфейса с базой
данных.
29. Язык QBE.
30. Язык SQL.
31. OLTP-технология
32. OLAP-технология
IV. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
1. Базы данных: теория и практика: Учебник для вузов/ Б. Я. Советов,
В. В. Цехановский, В. Д. Чертовской. - М.: Высшая школа, 2005. – 462 с.
2. Голицына, О.Л. Базы данных : Учеб. пособие / О.Л. Голицына, Н.В.
Максимов, И.И. Попов. – М. : Форум ; Инфра-М, 2005.
3. Диго, С.М. Базы данных : проектирование и использование :
Учебник / С.М. Диго. – М. : Финансы и статистика, 2005.
4. Карпова, Т.С. Базы данных : модели, разработка : Учебник / Т.С.
Карпова. – СПб. : Питер, 2005.
5. Кузнецов
С.Д.
Основы
баз
данных:
Учебное
пособие
/
С.Д.Кузнецов.- 2-е изд. испр.- М.:Интернет-УниверситетИнформационных
технологий; БИНОМ.Лаборатория знаний, 2010.- 484
6. Малыхина, М.П. Базы
данных
:
основы,
проектирование,
использование : Учеб. пособие / М.П. Малыхина. – СПб. : БХВ-Петербург,
2004.
7. Пирогов В. Информационные системы и базы данных: организация и
проектирование. - СПб. : БХВ-Петербург, 2010. - 528 с.
8. Роб, П. Системы баз данных: проектирование, реализация и
управление. / П. Роб, К. Коронел – СПб: БХВ – Петербург, 2007.
9. Хомоненко А.Д., Цыганков В.М.,
Мальцев
М.Г.
Базы
данных:
Учебник для высших учебных заведений/ Под ред. Проф. А.Д.Хомоненко.6-е изд.- СПб.:КОРОНА-Век, 2010.-736 с.
Дополнительная литература
Темы 1 - 4
1. Бергер, А.Б. Microsoft SQL Server 2005 Analysis Services. OLAP и
многомерный анализ данных. / А.Б. Бергер. – СПб: БХВ – Петербург, 2007.
2. Гайдамакин, Н.А. Автоматизированные информационные системы,
базы и банки данных. Вводный курс : Учеб. пособие / Н.А. Гайдамакин. – М.
: Гелиос АРВ, 2002.
3. Дейт, К.Дж. Введение в системы баз данных. / К.Дж. Дейт. – К.; М.;
Спб.: Изд. дом «Вильямс», 2005.
4. Диго С.М. Access : Учебно-практ. пособие.- М.:ТК Велби, Изд-во
Проспект, 2006.- 240 с.
5. Карпова, Т.С. Базы данных: модели, разработка, реализация. / Т.С.
Карпова. – СПб: Питер, 2002.
6. Коннолли, Т. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика. / Т. Коннолли, К. Бегг – М.: Изд. дом Вильямс,
2003. - 1120 с.
7. Крёнке, Д. Теория и практика построения баз данных. 8-е изд.
/ Д.Крёнке,- СПб.: Питер, 2003.- 800 с.
8. Маклаков, С.В. Моделирование бизнес-процессов с AllFusion Process
Modeler (BPwin 4.1) / С.В. Маклаков. – М. : ДИАЛОГ-МИФИ, 2004. – 240 с.
9. Мирошниченко, Г. Реляционные базы данных. Практические приемы
оптимальных решений. / Г. Мирошниченко. – СПб: БХВ – Петербург, 2007.
10. Чекалов, А. Базы данных: от проектирования до разработки приложений. / А. Чекалов. . – СПб: БХВ – Петербург, 2007.
Интернет-ресурсы
1. Балдин, К.В. Информационные системы в экономике. : Учебник. /
К.В. Балдин, В.Б. Уткин. - 7-е изд. - М. : ИТК «Дашков и К°», 2012. - 395 с. Электронное
издание.
из
-Доступно
URL
:
http://ibooks.ru/reading.php?productid=24780
2. Избачков, Ю. Информационные системы : учебник для вузов. /
Ю. Избачков, В. Петров, А. Васильев, И. Телина. - 3-е изд. - СПб. : Питер,
2010.
-
544
с.
-
Электронное
издание.
-
Доступно
из
URL
:
http://ibooks.ru/reading.php?productid=21969
3. Пирогов, В. Информационные системы и базы данных: организация
и проектирование. / В. Пирогов. - СПб. : БХВ-Петербург, 2010. - 528 с. Электронное
издание.
-
Доступно
из
URL
:
http://ibooks.ru/reading.php?productid=18485
4. Трофимов, В.В. Информатика : учебник для вузов. / В.В. Трофимов. М. : Юрайт, 2010. - 913 с. - Электронное издание. - Доступно из URL :
http://ibooks.ru/reading.php?productid=22509