Основы компьютерных наук Базы данных_БМКНx

Методические рекомендации по курсу
Б3.Б.11 Основы компьютерных наук: Базы данных
подготовки бакалавриата 010200.62 «Математика и компьютерные науки»
Автор: Пышкина Т.В., ст. преподаватель кафедры М и ММЭ
1. Цели и задачи курса, место дисциплины в структуре ООП ВПО, компетенции
обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины.
Цель изучения дисциплины – Заложить фундаментальные знания, необходимые для
проектирования архитектуры распределенных баз данных. Знание архитектурных шаблонов и
принципов проектирования позволяет реализовать показатели качества и сквозную
функциональность.
Основными задачами изучения дисциплины являются:
Научить студента проектировать и создавать более эффективные приложения, обеспечивая
возможность принятия ключевых решений на ранних этапах создания проекта, правильно
выбирать необходимые технологии, шаблоны и ресурсы. Выполнять требования при разработке
распределенных приложений, как по функциональности, так и по качеству.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
1) Знать:
 базовые принципы архитектуры и дизайна
распределенных систем
управления базами данных, включающие рекомендации по принятию и
проработке ключевых технических решений, разъясняющие показатели
качества,
сквозную
функциональность
и
характеристики
(производительность, безопасность, масштабируемость, удобство и простоту
обслуживания).
2) Уметь:
 правильно выбирать технологии для реализации решения.
 реализовывать сетевое взаимодействие между уровнями приложения.
3) Иметь представление:
 о соответствующих технологиях проектирования для выбранного
приложения;
 о методиках развертывания и тестирования приложений.
типа
4) Обладать навыками:
 выбора технологий для реализации решения;
 использования методик развертывания и тестирования приложений.
Дисциплина Основы компьютерных наук: Базы данных относится к профессиональному
циклу базовой части.
Формируются компетенции:
ОК-8 – способностью и постоянной готовностью совершенствовать и углублять свои знания,
быстро адаптироваться к любым ситуациям;
ОК-11 – фундаментальной подготовкой в области фундаментальной математики и компьютерных
наук, готовностью к использованию полученных знаний в профессиональной деятельности;
ОК-12 – значительными навыками самостоятельной работы с компьютером, программирования,
использования методов обработки информации и численных методов решения базовых задач;
ОК-14 – способностью к анализу и синтезу информации, полученной из любых источников;
ПК-7 – умением грамотно пользоваться языком предметной области;
ПК-8 – умением ориентироваться в постановках задач;
ПК-12 – пониманием того, что фундаментальное знание является основой компьютерных наук;
ПК-20 - владением методами математического и алгоритмического моделирования при анализе и
решении прикладных и инженерно-технических проблем;
ПК-21 - владением проблемно-задачной формой представления математических и
естественнонаучных знаний.
2. Структура курса.
Раздел 1. Введение в информационные системы.
Общее представление об информационных системах. Жизненный цикл информационных систем.
Основные понятия теории реляционных систем баз данных.Архитектура информационных систем.
Раздел 2. Язык SQL.
История и стандарты языка SQL. Структура языка SQL. Оператор SELECT. Оператор UNION.
Оператор INSERT. Оператор UPDATE. Оператор DELETE. Оператор CREATE TABLE. Оператор
ALTER TABLE. Оператор DROP TABLE. Оператор GRANT. Оператор REVOKE.
Раздел 3. Объекты баз данных.
Представления. Хранимые процедуры. Триггеры. Транзакции и блокировки. Индексы.
Раздел 4. Типы данных SQL.
Точные числовые типы. Приближенные числовые типы. Типы символьных строк. Типы битовых
строк. Типы даты и времени. Булевский тип. Типы коллекций. Анонимные строчные типы. Типы,
определяемые пользователем. Ссылочные типы.
Раздел 5. Средства определения, изменения определения и отмены определения доменов.
Определение доменов. Изменение определения домена. Отмена определения домена. Неявные и
явные преобразования типа или домена.
Раздел 6. Средства формулировки аналитических и рекурсивных запросов.
Возможности формулирования аналитических запросов. Раздел GROUP BY ROLLUP. Агрегатная
функция GROUPING. Раздел GROUP BY CUBE. Рекурсивные запросы.
Раздел 7. Средства манипулирования данными.
Базовые средства манипулирования данными. Оператор INSERT для вставки строк в
существующие таблицы. Вставка всех строк указанной таблицы. Вставка явно заданного набора
строк. Вставка строк результата запроса. Оператор UPDATE для модификации существующих
строк в существующих таблицах. Оператор DELETE для удаления строк в существующих
таблицах. Представления, над которыми возможны операции обновления. Раздел WITH CHECK
OPTION определения представления. Режимы проверки CASCADED и LOCAL. Операции
обновления баз данных и механизм триггеров.
Раздел 8. Средства языка SQL для обеспечения авторизации доступа к данным, управления
транзакциями, сессиями и подключениями.
Поддержка авторизации доступа к данным в языке SQL. Пользователи и роли. Применение
идентификаторов пользователей и имен ролей. Создание и ликвидация ролей. Передача
привилегий и ролей. Изменение текущих идентификаторов пользователей и имен ролей.
Аннулирование привилегий и ролей. Управление транзакциями в SQL. Подключения и сессии.
3. Содержание дисциплины.
Количество часов
№
п/п
Наименование
раздела, темы
Вариант 1
Всего
Часов
ПР/
ауд.ч./в
ЛК
ЛБ
на
СМ
интеракт.ф.
СРС
108/34
36
72
108
3 семестр
72/18
24
48
40
1
Введение в информационные
системы
12/2
2
8
6
2
Язык SQL
12/4
6
8
8
3
Объекты баз данных
12/4
4
8
8
4
Типы данных SQL
12/2
4
8
6
5
Средства определения, изменения
определения и отмены определения
доменов
12/4
4
8
6
6
Средства формулировки
аналитических и рекурсивных
запросов
12/2
4
8
6
4 семестр
36/16
12
24
41
7
Средства манипулирования данными
18/8
6
12
20
8
Средства языка SQL для
обеспечения авторизации доступа к
данным, управления транзакциями,
сессиями и подключениями
18/8
6
12
21
4. Учебно-методическое обеспечение и информационное обеспечение дисциплины

основная литература
1. Таненбаум, Э. Распределенные системы. Принципы и парадигмы / Э. Таненбаум ; пер. с
англ. В. Горбункова. - СПб. : Питер, 2003.
2. Олифер, В. Г. Сетевые операционные системы : учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по
направл. подготовки дипломир. специалистов "Информатика и вычислит. техника" / В. Г.
Олифер, Н. А. Олифер. - СПб. : Питер, 2006.
3. Дейтел, Х. Операционные системы : распределенные системы, сети, безопасность :
[учебник] / Х. Дейтел, П. Дейтел, Д. Чофнес ; пер. с англ. под ред. С. М. Молявко. - 3-е изд.
- М. : Бином-Пресс, 2009
4. Таненбаум, Э. Современные операционные системы / Э. Таненбаум ; пер. на рус. А.
Леонтьева. - Изд. 2-е. - СПб. : Питер, 2005 ; 2006.
5. Тейлор А. Дж. SQL для чайников = SQL for Dummies. — 7-е изд. — М.: Диалектика,
2010. — 416 с.
6. Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных / Пер. с англ. — 8-е изд. — М.: Вильямс,
2005. — 1328 с

дополнительная литература
1. Конноли Т., Бегг К. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и
практика. – 3-е изд. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. – 1440 с.
2. Дейт К. Введение в системы баз данных / К.Дж. Дейт; пер.с англ. и под ред. К.А. Птицына. – 8-е
изд. – М.: Вильямс, 2005. – 1380 с.
3. Астахова И.Ф., Потапов А.С., Чулюков В.А. и др. Информационные системы: Учебное пособие.
– Воронеж: ВГПУ, 2002. – 148 с.
4. Бойко В.В., Савинков В.М. Проектирование баз данных информационных систем. – М.:
Финансы и статистика, 1989.
5. Мартин Грабер. Введение в SQL. – М.: «ЛОРИ», 1996.
6. Системы управления базами данных и знаний./ А.Н. Наумов и др. – М.: Финансы и статистика,
1991.
7. Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с микроЭВМ. – М.:
Мир, 1991.
8. Астахова И.Ф., Толстобров А.П., Мельников В.М. SQL в примерах и задачах. – Мн.: Новое
знание, 2002. – 176 с.
9. Ульман Дж. Основы систем баз данных. – М.: Финансы и статистика, 1983.





электронные образовательные ресурсы (ЭОР)
Концепции построения и реализации информационных систем ориентированных на анализ
данных
Сахаров А. В статье приводится описание концепции информационных аналитических систем.
Источник - http://infocity.kiev.ua/infocity/db/is2.zip - 11Кб
Три основных недостатка современных хранилищ данных
Вон Ким В статье рассмотрены основные недостатки современных хранилищ данных и способы
борьбы с ними.
Источник - http://zeus.sai.msu.ru:7000/database/articles/keepdata.shtml
Типы хранилищ данных
Уильям Инмон Приводится классификация современных хранилищ данных
Источник - http://www.iso.ru/cgi-bin/main/journal.cgi?do_what=details&id=181
Ядро OLAP системы
Стариков А. Рассматривается архитектура ядра OLAP системы
Источник - http://www.interface.ru/misc/yadr1.htm

электронно-библиотечные системы (ЭБС), базы данных, информационно-справочные и
поисковые системы
Техническая библиотека http://techlibrary.ru
Электронная библиотека попечительского совета МГУ http://lib.mexmat.ru/
VILennins Home Page http://www.vilenin.narod.ru/Mm/Books/Books.htm

программное обеспечение
Internet, Microsoft
SQL Server
Раздел 1. Введение в информационные системы.
Общее представление об информационных системах. Жизненный цикл информационных систем.
Основные понятия теории реляционных систем баз данных. Архитектура информационных
систем.
Раздел 2. Язык SQL.
История и стандарты языка SQL. Структура языка SQL. Оператор SELECT. Оператор UNION.
Оператор INSERT. Оператор UPDATE. Оператор DELETE. Оператор CREATE TABLE. Оператор
ALTER TABLE. Оператор DROP TABLE. Оператор GRANT. Оператор REVOKE.
Раздел 3. Объекты баз данных.
Представления. Хранимые процедуры. Триггеры. Транзакции и блокировки. Индексы.
Раздел 4. Типы данных SQL.
Точные числовые типы. Приближенные числовые типы. Типы символьных строк. Типы битовых
строк. Типы даты и времени. Булевский тип. Типы коллекций. Анонимные строчные типы. Типы,
определяемые пользователем. Ссылочные типы.
Раздел 5. Средства определения, изменения определения и отмены определения доменов.
Определение доменов. Изменение определения домена. Отмена определения домена. Неявные и
явные преобразования типа или домена.
Раздел 6. Средства формулировки аналитических и рекурсивных запросов.
Возможности формулирования аналитических запросов. Раздел GROUP BY ROLLUP. Агрегатная
функция GROUPING. Раздел GROUP BY CUBE. Рекурсивные запросы.
5. Примерные вопросы к зачету:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Общее представление об информационных системах.
Жизненный цикл информационных систем.
Основные понятия теории реляционных систем баз данных.
Архитектура информационных систем.
Структура языка SQL.
Оператор SELECT.
Оператор UNION.
Оператор INSERT.
Оператор UPDATE.
Оператор DELETE.
Оператор CREATE TABLE.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
Оператор ALTER TABLE.
Оператор DROP TABLE.
Оператор GRANT.
Оператор REVOKE.
Представления.
Хранимые процедуры.
Триггеры.
Транзакции и блокировки.
Индексы.
Точные числовые типы. Приближенные числовые типы. Типы символьных строк. Типы
битовых строк. Типы даты и времени. Булевский тип.
Типы коллекций. Анонимные строчные типы. Типы, определяемые пользователем.
Ссылочные типы.
Определение доменов. Изменение определения домена.
Отмена определения домена. Неявные и явные преобразования типа или домена.
Возможности формулирования аналитических запросов. Раздел GROUP BY ROLLUP.
Агрегатная функция GROUPING. Раздел GROUP BY CUBE.
Рекурсивные запросы.
Примерные вопросы к экзамену:
Базовые средства манипулирования данными.
Оператор INSERT для вставки строк в существующие таблицы.
Вставка всех строк указанной таблицы.
Вставка явно заданного набора строк.
Вставка строк результата запроса.
Оператор UPDATE для модификации существующих строк в существующих
таблицах.
7. Оператор DELETE для удаления строк в существующих таблицах.
8. Представления, над которыми возможны операции обновления.
9. Раздел WITH CHECK OPTION определения представления.
10. Режимы проверки CASCADED и LOCAL.
11. Операции обновления баз данных и механизм триггеров.
12. Поддержка авторизации доступа к данным в языке SQL.
13. Пользователи и роли.
14. Применение идентификаторов пользователей и имен ролей.
15. Создание и ликвидация ролей.
16. Передача привилегий и ролей.
17. Изменение текущих идентификаторов пользователей и имен ролей.
18. Аннулирование привилегий и ролей.
19. Управление транзакциями в SQL.
20. Подключения и сессии.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
6. Примерная тематика практических занятий.
3 семестр.
Лабораторная работа 1.Создание файла данных и журнала транзакций
Лабораторная работа 2.Созданиеи заполнение таблиц
Лабораторная работа 3.Созданиезапросов и фильтров
Лабораторная работа 4.Хранимые процедуры
Лабораторная работа 5. Пользовательские функции
Лабораторная работа 6.Диаграммы и триггеры
4 семестр.
Лабораторная работа 7. Создание проекта. Подключение файла данных к проекту
Лабораторная работа 8. Главная кнопочная форма. Создание простых ленточных
форм для работы с данными
Лабораторная работа 9. Создание сложных ленточных форм для работы с данными
Лабораторная работа 10. Создание табличных форм
Лабораторная работа 11. Отчёты