[ Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВПО «УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра информационных технологий и моделирования
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
ДИСЦИПЛИНЫ
Б3+Б.4 Базы данных
Направление – 230700.62 -Прикладная информатика Квалификация – бакалавр Количество зачётных единиц – 7 Трудоёмкость – 252 ч.
Разработчик программы доцент Карасева О.А.
ЕКАТЕРИНБУРГ 2012 г.
1
ВВЕДЕНИЕ
Развитие вычислительной техники и появление емких внешних запоминающих устройств предопределило интенсивное развитие автоматизированных систем разного направления и масштаба, в первую очередь заметное в области бизнес-приложений. Это привело к появлению новой информационной технологии интегрированного хранения и обработки данных – концепции баз данных. В основе этой технологии лежит механизм предоставления обрабатывающей программе из всех хранимых данных только тех, которые ей необходимы, и в форме, требуемой именно этой программой.Широкое использование баз данных различными категориями пользователей привело к построению мощных, гибких СУБД, имеющих в том числе развитые средства защиты данных от случайного или преднамеренного разрушения.
Подготовка специалистов в области информационных технологий отводит дисциплине «Базы данных» ключевую роль.
Материал курса условно можно представить следующей структурой:
1. Введение в машинную обработку данных и структуры данных.
2. Общесистемные основы и технологии проектирования баз данных.
3. Язык управления данными (SQL).
4. Основы организации и технологии доступа к данным.
Цели освоения дисциплины Целью преподавания дисциплины «Базы данных» является изучение теоретических основ проектирования баз данных, физической организации БД, языковых средств, средств автоматизации проектирования БД, приобретении навыков работы в среде конкретной СУБД 2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата № п/п Обеспечивающие Сопутствующие дисциплины Обеспечиваемые дисциплины дисциплины Информатика Математическая логика Проектирование ИС Информационные Прикладное программирование Предметносистемы ориентированные ИС Информационные Разработка и стандартизация ПС и Реинжиниринг технологии ИТ бизнес-процессов З.Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Базы данных».
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО по данному направлению:
Структурные элементы компетенции (в результате Коды Наименование компетенции освоения дисциплины обучающийся должен компетенции знать, уметь, владеть) 1 2 ОК-1 способен использовать, Знать: информационные аспекты современного обобщать и анализировать этапа процесса развития цивилизации, информацию, ставить цели и закономерности становления и развития находить пути их достижения информационного общества в конкретной в условиях формирования и прикладной области развития информационного Уметь: самостоятельно оценивать и общества анализировать различные точки зрения на особенности информационного общества и пути его развития; представлять точку зрения на новые возможности и новые проблемы человека в информационном обществе Владеть: методиками анализа предметной области с привлечением средств новых информационных технологий ОК-13 способен понимать сущность и Знать: основные положения современных значение информации в развитии теорий информационного общества; предпосылки современного информационного и факторы формирования информационного общества, сознавать опасности и общества; основные закономерности развития угрозы, возникающие в этом информационного общества;
процессе, соблюдать основные Уметь: самостоятельно оценивать возможные требования информационной социально-экономические последствия безопасности, в том числе дальнейшего развития процесса информатизации защиты государственной тайны общества; соблюдать основные требования ПК-4 Способен ставить и решать Знать: Основные информационноприкладные задачи с коммуникационных технологий; возможности использованием современных информационно-коммуникационных технологий коммуникационных технологий деятельности;
Наименование компетенции освоения дисциплины обучающийся должен компетенции ПК-8 Способен проводить обследо- Знать: методы анализа прикладной области, вание организаций, выявлять информационных потребностей, формирования информационные потребности требований к ИС; методологии и технологии пользователей, формировать проектирования ИС, проектирование требования к информационной обеспечивающих подсистем ИС;
системе, участвовать в Уметь: выявлять информационные потребности реинжиниринге прикладных и и разрабатывать требования к ИС в области информационных процессов экономики; проводить сравнительный анализ и ПК-9 Способен моделировать и про- Знать: особенности реляционной модели и их ектировать структуры данных и влияние проектирование БД; изобразительные знаний, прикладные и инфор- средства, используемые в ER-моделировании;
4. Трудоемкость дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетные единицы, 252 часов. Продолжительность изучения дисциплины 2 семестра.
5. Образовательные технологии В ходе освоения дисциплины при проведении аудиторных занятий используются следующие образовательные технологии: лекции с использованием активных и интерактивных форм проведения занятий, лабораторные работы с применением проектной технологии с использованием компьютерных обучающих программ, тестирующих программ для промежуточного и итогового контроля знаний. При организации самостоятельной работы занятий используются следующие образовательные технологии: проблемно - поисковый метод в рамках проектной образовательной технологии - работа с научной, учебной и учебно-методической литературой, работа в сети Интернет для поиска необходимой информации.
6. Контроль успеваемости Программой дисциплины предусмотрены следующие виды текущего контроля: проведение коллоквиумов после изучения раздела дисциплины, защита курсового проекта в 4 семестре и контрольная работа в 3 семестре.
По данной дисциплине предусмотрено выполнение курсового проекта в 4 семестре, контрольная работа в 4 семестре.
Промежуточная аттестация проводится в форме: зачета в 3 семестре и экзамена в 4 семестре.
Фактографические БД.
базах данных помощью SQL.
использования баз данных серверы. Коммерческие БД.
транзакции (ОLТР– технология).
информационных массивов, информационных хранилищ и складов данных.
Тема 1. Предмет, структура и задачи курса Структура и задачи курса. Развитие технологии баз данных. Файловые системы. Типология БД. Документальные БД. Фактографические БД.
Принципы построения систем баз данных. Состав системы базы данных.
Основные функции.
Тема 2. Проектирование баз данных.
Модели организации данных: иерархическая, сетевая, реляционная.
Реляционная модель данных: основные понятия, нормализация.
Тема 3. Жизненный цикл базы данных.
Предварительное планирование. Проверка осуществимости. Определение требований. Концептуальное (инфологическое) проектирование. Реализация.
Оценка работы и поддержка БД.
Тема 4. Уровни моделей базы данных.
Трехуровневая архитектура БД. Концептуальный уровень. Внешний уровень. Внутренний уровень. Два подхода, положенных в основу проектирования: «от предметной области» (ориентированный на данные) и «от запроса» (функционально-ориентированный). Этапы проектирования структуры БД: концептуальное проектирование (создание инфологической модели), выбор СУБД, даталогическое проектирование, проектирование на физическом уровне.
Раздел 2. Проектирование баз данных.
Тема 5. Концептуальное (инфологическое) проектирование Информационный анализ. Основные понятия. Информационные переменные. Отношения. Объекты. Описание связей между объектами.
Тема 6. Выбор системы управления базами данных.
Определение ключевых критериев оценки при выборе СУБД.
Сравнительные характеристики некоторых СУБД.
Тема 7. Даталогическое моделирование Отражение общего содержания баз данных, структурированное на логическом уровне и ориентированное на конкретную СУБД. Основные конструкции перехода от инфологической к реляционной модели в четвертой нормальной форме (4НФ) Тема 8. Проектирование на физическом уровне Средства физического моделирования: структура хранения (Организация файлов), поисковая структура (способы доступа), язык описания данных..
Последовательная организация файлов, последовательный доступ к файлу.
Индексно-последовательная организация файлов, прямой доступ к файлу.
Прямая организация файлов, хеширование. Реализация логических структур данных: связанные списки, индексные файлы, инвертированные списки.
Тема 9. Защита и целостность данных.
Уровни защиты. Условия целостности (ограничения). Типы целостности данных( целостность таблицы, целостность столбцов, ссылочная целостность).
Поддержка целостности в SQL. Декларативная целостность данных как часть определения базы данных. Процедурная целостность (использование триггеров, хранимых процедур, правила для столбцов, использование значений по умолчанию) в SQL – Server для технологии “Клиент-сервер”.
Раздел 3. Организация процессов обработки данных в базах данных Тема 10. Работа с БД ACCESS Создание структуры БД. Ввод и редактирование данных. Схемы данных.
Технология работы с реляционной БД (Разработка форм. Простые запросы.
Многотабличные запросы. Отчеты.
Тема 10. Управление реляционной базой данных с помощью SQL.
Определение схемы и таблиц. Простые запросы. Многотабличные запросы. Встроенные функции. Операции изменения данных.
Тема 11. Табличные языки запросов.
Язык Query-by-Example (QBE)- табличный (графический) язык. Основные понятия: таблица-образец, целевая таблица, элемент образец. Манипуляция данными: простые запросы, многотабличные запросы, встроенные функции, группировка, операции изменения базы данных.
Раздел 4. Современные направления развития и использования баз данных Тема 12. Гипертекстовые и мультимедийные БД. XML-серверы.
Коммерческие БД.
Определения гипертекста и гипермедиа. Архитектура гипермедийных систем. Перспективные направления в гипермедиа. Модель организации данных в гипертекстовых БД. XML-серверы-средства передачи данных по сети Internet.
Тема 13. Распределенные базы данных Обработка данных в различных архитектурах: локальная БД, архитектура «ФАЙЛ- СЕРВЕР», архитектура «КЛИЕНТ-СЕРВЕР». Основные понятия, сущность. Общая модель РСУБД.
Тема 14. Объектно-ориентированные БД.
Характеристика и мотивация объектно-ориентированных баз данных.
Концепции объектно-ориентированных баз данных.
Тема 15. Технология оперативной обработки транзакции (ОLТР– технология).
Принципы и модели транзакций. Атомарность. Целостность.
Изолированность. Долговременное хранение. Плоские транзакции.
Контрольные точки. Многозвенные транзакции. Вложенные транзакции.
Характеристики средств обработки транзакций.
Тема 16. Информационные хранилища. ОLАР-технология.
Принципы построения хранилищ баз данных: предметная ориентация, возможности интеграции, неизменчивость данных, изменения во времени.
Базовая архитектура хранилищ данных. Агрегирование данных. OLAP – технология – технология комплексного многомерного анализа данных.
Многомерные кубы.
Тема 17. Проблема создания и сжатия больших информационных массивов, информационных хранилищ и складов данных.
Требования, предъявляемые к алгоритмам сжатия данных. Преимущества, достигаемые за счет хранения сжатых данных.
ПЕРЕЧЕНЬ И СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ И ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТА
Самостоятельная работа студента включает:1. Самостоятельную проработку курса по учебной программе (документ «Базы данных. Учебно-методическое пособие по самостоятельной работе 2. Работу над курсовым проектом (70 час) (документ «Базы данных. Учебнометодическое пособие по самостоятельной работе студентов»).
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
1. Учебная литература:1. Базы данных [Текст] : учебник для вузов / А. Д. Хомоненко, В. М. Цыганков, М. Г.
Мальцев ; под ред. А. Д. Хомоненко. - 5-е изд., доп. - СПб. : КОРОНА принт ; М. : БиномПресс, 2006. - 736 с. : ил. - ISBN 5-7931-0346- 2. Пирогов, Владислав Юрьевич.
MS SQL Server 2000. Управление и программирование / В. Ю. Пирогов. - СПб. : БХВПетербург, 2007. - 608 с. : ил. - (Профессиональное программирование). - ISBN 5-94157-557-2.
3. Могилев, Александр Владимирович.
Информатика [Текст] : учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по пед.
специальностям / А. В. Могилев, Н. И. Пак, Е. К. Хеннер ; под ред. Е. К. Хеннера. - 7-е изд., стер. - М. : Академия, 2009. - 848 с. : ил. - (Высшее профессиональное образование.
Педагогические специальности). - Библиогр. в конце глав. - ISBN 978-5-7695-6342- 4. Информатика [Текст] : учебник / В. В. Трофимов [и др.] ; под ред. В. В. Трофимова ; С.Петерб. гос. ун-т экономики и финансов (СПбГУЭФ). - М. : Юрайт : Высшее образование, 2010. с. : ил. - (Университеты России) (Высшее образование). - Библиогр. в конце разд. - ISBN 978ISBN 978-5-9692-0422- 5. Информатика [Текст] : учебник / В. В. Трофимов [и др.] ; под ред. В. В. Трофимова ; С.-Петерб. гос.
ун-т экономики и финансов. - М. : Юрайт, 2011. - 911 с. : ил. - (Основы наук). - Библиогр. в конце разд. - ISBN 978-5-9916-1022-3. - ISBN 978-5-9692-1052-3 : 580.00 р.
6. Уткин, Владимир Борисович.
Информационные системы в экономике [Текст] : учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности "Прикладная информатика" (по областям) и др. междисциплинар. специальностям / В. Б.
Уткин, К. В. Балдин. - 5-е изд., стер. - М. : Академия, 2010. - 288 с. - (Высшее профессиональное образование. Экономика и управление). - Библиогр.: с. 278. - ISBN 978-5-7695-6184- 7. Макарова, Наталья Владимировна.
Информатика [Текст] : учебник для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров "Системный анализ и управление" и "Экономика и управление" / Н. В. Макарова, В. Б. Волков.
- Москва [и др.] : Питер, 2011. - 576 с. - (Учебник для вузов) (Стандарт третьего поколения). - Библиогр. в конце глав. - ISBN 978-5-496-00001- 8. Агальцов, Виктор Петрович Базы данных [Текст] : учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению 230100 "Информатика и вычисл. техника" / В. П. Агальцов. - 2-е изд., перераб. : в 2 кн. - М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2011. - (Высшее образование). - ISBN 978-5-16-003447-8.
Кн. 1 : Локальные базы данных. - 2011. - 352 с. : ил. - Библиогр.: с. 337. - ISBN 978-5-8199-0377-3Н.А.
9. Сеннов, Андрей Светозарович.
Access 2007 [Электронный ресурс] : учебный курс / А. С. Сеннов. - Электрон. дан. - Москва [и др.] : Питер, 2008. - эл. опт. диск (CD-ROM) : цв., зв. - (Учебный курс). - Загл. с этикетки диска. - [Б. ц.] 10. Фуфаев, Эдуард Валентинович.
Базы данных [Текст] : учебное пособие для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования / Э. В. Фуфаев, Д. Э. Фуфаев. - 3-е изд., стер. - М. : Академия, 2007. с. : ил. - (Среднее профессиональное образование. Информатика и вычислительная техника). Библиогр.: с. 317. - ISBN 978-5-7695-4381-4 :
11. Сеннов, Андрей Светозарович.
Access 2007 [Текст] : учебный курс / А. С. Сеннов. - Москва [и др.] : Питер, 2008. - 267 с. : ил. + 1 эл. опт.
диск (CD-ROM). - (Учебный курс). - Библиогр.: с. 261 (4 назв.). - Алф. указ.: с. 262-266. - ISBN 978-5-91180Кузовкин, Александр Васильевич.
Управление данными [Текст] : учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению "Информац.
системы" / А. В. Кузовкин, А. А. Цыганов, Б. А. Щукин. - М. : Академия, 2010. - 256 с. - (Высшее профессиональное образование. Информатика и вычислительная техника). - Библиогр.: с. 251. - ISBN 978-5-7695-6232- 13. Мельников, Владимир Павлович.
Информационное обеспечение систем управления [Текст] : учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки "Автоматизир. технологии и пр-ва" / В. П. Мельников. - М. : Академия, 2010. - с. - (Высшее профессиональное образование. Автоматизация и управление). - ISBN 978-5-7695-6301- 14. Кузин, Александр Владимирович.
Базы данных [Текст] : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки дипломир. специалистов "Информатика и вычисл. техника" / А. В. Кузин, С. В. Левонисова. - 4-е изд., стер. - М. : Академия, 2010. - 320 с. : ил. - (Высшее профессиональное образование. Информатика и вычислительная техника). - Библиогр.: с. 313. - ISBN 978-5-7695-7368- 15. Проектирование и реализация баз данных Microsoft SQL Server 2000 : официал. пособие для самоподготовки / [Microsoft Corporation ; пер. с англ. под общ. ред. В. Г. Вшивцева]. - Изд. 3-е. - М. :
Русская Редакция ; СПб. : Питер, 2005. - 512 с. : ил. - (Учебный курс). - ISBN 5-7502-0089-2. - ISBN 5-469ISBN 0-7356-1248-X (англ.) 16. Коннолли, Томас.
Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика / [пер. с англ. Ю. Г.
Гордиенко, А. В. Слепцова ; под ред. А. В. Слепцова]. - 2-е изд., испр. и доп. - М. ; СПб. ; Киев : Вильямс, 2008. - 1120 с. : ил. - Загл. на доп.тит.листе : Database Systems. - Библиогр.: с. 1081. - ISBN 5-8459-0109-X (рус.). - ISBN 0-201-34287-1 (англ.) 17.Гайдамакин, Николай Александрович.
Автоматизированные информационные системы, базы и банки данных. Вводный курс [Текст] : учеб.
пособие для студентов вузов / Н. А. Гайдамакин. - М. : Гелиос АРВ, 2008. - 368 с. : ил. - Библиогр.: с. 354.
- ISBN 5-85438-035-8 : 94. 2. Методическая литература 18. О.А. Карасева. Базы данных. Проектирование базы данных «Автомобили».
Методические указания по выполнению лабораторно-практического цикла для студентов специальности 080801-«Прикладная информатика в экономике».
УГЛТУ. 19. О.А. Карасева. Базы данных. Система поддержки принятия решений «Инвестиции» на базе СУБД Access». Методические указания по выполнению лабораторно-практического цикла для студентов специальности 080801Прикладная информатика в экономике». УГЛТУ. 20. О.А. Карасева. Базы данных. Проектирование базы данных «Сотрудники».
на базе СУБД Access». Методические указания по выполнению лабораторнопрактического цикла для студентов специальности 080801-«Прикладная информатика в экономике». УГЛТУ.
ТРЕБОВАНИЯ К РЕСУРСАМ
1. Оснащение лекционных аудиторий интерактивная доска + ноутбук (по возожности).2. Лабораторная база Компьютерный класс, оснащенный компьютерами со следующими характеристиками:
Pentium 4, CPU 2,8 GHz, DDR 512 Mb, HDD 40 Gb Сервер Pentium 4, CPU 2,8 GHz, DDR 512 Mb, HDD 40 Gb Принтер HP LaserJet 3. Программное обестечение Операционная среда Window NT MS Office (включая MS Access 2003, 2007) Программная среда для тестирования (АСКО) Перечень и содержание Модуль 1. Введение в базы Модуль 2. Проектирование баз Модуль 3. Организация процессов обработки данных в базах данных Модуль 4.
Современные направления развития и использования баз данных Обязательный минимум для допуска к экзамену (зачету)
«