МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

«УТВЕРЖДАЮ».

Первый проректор /М.С. Матейкович/.

« » 2006 г.

БАЗЫ ДАННЫХ

Рабочая программа для специальности 351400 - Прикладная информатика в экономике Ответственный за выпуск А.Г. Ивашко д.т. н., профессор Автор П.К. Моор к.ф-м.н., доцент Председатель учебно-методической комиссии ИМКН Г.Б. Барская к.т.н., доцент Учебно-методическая секция Ученого совета приняла решение рекомендовать рабочую программу по дисциплине «ОСНОВЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ» для публикации на образовательном сервере ТюмГУ Объем стр.

Необходимая документация прилагается Рецензенты:

внешний – Гаврилова Н.М., к. ф.-м. н., доцент внутренний – Барская Г.Б., к. т. н., доцент Зав. методическим отделом УМУ /Р.И. Мешкова/ « » 2006 г.

Тюмень

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

.

БАЗЫ ДАННЫХ

Рабочая программа для специальности 351400 - Прикладная информатика в экономике Тюмень 1. Пояснительная записка Программа составлена на основании учебного плана специальности 351400-Прикладная информатика в экономике от 2000г. и в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.

1.1. Цели и задачи дисциплины Дисциплина “Базы данных” имеет целью обучить студентов принципам хранения, обработки и передачи информации в автоматизированных системах, показать им, что концепция баз данных стала определяющим фактором при создании эффективных систем автоматизированной обработки информации.

Дисциплина является продолжением изучения информатики, методов программирования, основ вычислительной техники, объектно-ориентированного и визуального программирования, теории информационных систем. Знания и практические навыки, полученные в курсе “Базы данных” используются в дальнейшем при разработке курсовых и дипломных работ.

Задачи дисциплины - дать основы:

построения и эксплуатации баз данных;

организации вычислений в среде клиент/сервер;

проектирования баз данных.

1.2. Требования к уровню освоения дисциплины В результате изучения дисциплины студенты должны иметь представление:

о системе управления базами данных как об одной из основных составляющих эффективных систем автоматизированной обработки информации;

знать:

характеристики и типы систем баз данных;

области применения систем управления базами данных;

этапы проектирования баз данных;

физическую организацию баз данных;

средства поддержания целостности в базах данных;

особенности управления данными в системах распределенной обработки;

порядок эксплуатации баз данных;

уметь:

выделять сущности и связи предметной области;

отображать предметную область на конкретную модель данных;

нормализовывать отношения при проектировании реляционной базы разрабатывать программы на высокоуровневых языках программирования;

иметь навыки:

работы со средствами поддержания интерфейса с различными категориями пользователей СУБД;

работы с системами управления базами данных на различных платформах;

разработчика и администратора баз данных.

2. Объем дисциплины и виды учебной работы Семинары (С) Лабораторные работы (ЛР) Расчётно-графические работы Реферат Иные виды работ 3. Тематический план изучения дисциплины Теоретические основы построения и эксплуатации баз данных.

Организация работы в среде клиент/сервер.

Современные системы управления базами данных.

4. Содержание разделов дисциплины Раздел 1. Теоретические основы построения и эксплуатации баз данных.

1.1. История развития, назначение и роль баз данных.

Этапы развития информационных систем. Понятие базы данных. Файловые системы и системы с базами данных. Компоненты СУБД. Распределение обязанностей в системах с базами данных. Администраторы данных и баз данных, разработчики баз данных, прикладные программисты, пользователи.

Классификация задач, решаемых с использованием СУБД.

1.2. Модели данных.

Отображение предметной области. Сущности и связи. Методы абстрагирования данных. Иерархическая, сетевая, реляционная, бинарная, семантическая модели данных. Трехуровневая архитектура ANSI-SPARC.

Внешний уровень. Концептуальный уровень. Внутренний уровень.

1.3. Типология БД.

Документальные БД. Фактографические БД. Гипертекстовые и мультимедийные БД. XML-серверы. Объектно-ориентированные БД.

Распределенные БД. Коммерческие БД.

1.4. Математические основы построения реляционных СУБД.

История реляционной модели. Реляционная модель. Терминология.

Структура реляционных данных. Математические отношения. Реляционные ключи. Реляционная целостность. Реляционная алгебра. Реляционное исчисление. Представления.

1.5. Физическая организация баз данных.

Структуры данных и базы данных. Способы хранения информации в базах данных. Способы повышения эффективности обработки данных за счет их организации. Инвертированные файлы. Проблема создания и сжатия больших информационных массивов, информационных хранилищ и складов данных.

Основы фракталов. Фрактальная математика. Фрактальные методы в архивации.

Управление складами данных.

Раздел 2. СУБД - средства управления данными в базах данных.

2.1. Общие принципы построения СУБД.

Общая характеристика, назначение, возможности, состав и архитектура СУБД. Классификация СУБД. Информационное, лингвистическое, математическое, аппаратное, организационное, правовое обеспечения СУБД.

2.2. Планирование, проектирование и администрирование БД.

Жизненный цикл приложения баз данных. Этапы жизненного цикла приложения БД. Обзор процедуры проектирования БД. Проектирование приложений. Выбор СУБД. Администрирование.

2.3. Средства поддержания целостности базы данных.

Метаданные. Словарь-справочник данных. Ограничения целостности.

Ссылочная целостность. Механизм транзакций. Управление доступом. Средства дублирования и восстановления. Особенности реализации баз данных с высокими требованиями на надежность хранения и обработки.

2.4. Эксплуатация баз данных.

Организация процессов обработки данных в БД. Состав, порядок планирования и проведения регламентных работ. Сервисные средства СУБД.

Задачи администратора базы данных. Организация труда обслуживающего персонала.

Раздел 3. Организация работы в среде клиент/сервер.

3.1. Технология и модели архитектуры клиент/сервер.

Достоинства и недостатки моделей архитектуры клиент/сервер и их влияние на функционирование сетевых СУБД.

3.2. Серверы баз данных.

Использование средств прямого ввода-вывода, управления памятью, поддержания целостности, защиты от сбоев. Технология оперативной обработки эффективности и адаптации функционирования сервера баз данных. Проблемы оптимизации доступа к базе данных.

3.3. Клиентская часть архитектуры клиент/сервер.

Средства поддержания интерфейса с различными категориями пользователей. Языки запросов. Языки описания данных. Языки манипулирования данными. Стандарт SQL. Интерфейс языков СУБД с языками программирования.

Средства реализации диалогового интерфейса и подготовки отчетов в языках СУБД.

3.4. Интерфейс между клиентом и сервером.

Протоколы согласованной работы. Распределенные базы данных в сетях ЭВМ. Средства интеграции и взаимодействия разнородных распределенных баз данных.

Раздел 4. Проектирование баз данных.

4.1. Задачи и этапы проектирования баз данных.

Нормализация. Цель нормализации. Избыточность и аномалии.

Функциональные зависимости. Процесс нормализации. Нормальные формы 1НФ, 2НФ, 3НФ, НФБК, нормальные формы более высокого порядка. Использование нормальных форм при проектировании приложений в реляционных СУБД.

Методологии проектирования.

4.2. Методология проектирования БД.

Методология концептуального проектирования БД. Методология логического проектирования БД. Методология физического проектирования БД.

4.3. Автоматизированное проектирование.

Средства автоматизации проектирования баз данных: общая характеристика, назначение и возможности, классификация, универсальные и специализированные генераторы программ для СУБД.

4.4. Язык баз данных SQL.

Введение в SQL. Синтаксис SQL-операторов. Операторы манипулирования данными: выборка, сортировка, группирование, обновление данных. Операторы определения данных. Создание баз данных. Операторы создания и удаления таблиц.

Дополнительные средства языка SQL. Представления. Средства поддержки целостности данных. Управление доступом. SQL-операторы в прикладных программах.

4.5. Разработка приложений в СУБД Micrisoft Access.

4.6. Разработка приложений баз данных в среде Delphi.

Компоненты Delphi для работы с базами данных. Операторы Select, Insert, Update и Delete в Delphi.

4.7. Эксплуатация баз данных.

Защита данных. Управление транзакциями.

Раздел 5. Современные системы управления базами данных.

5.1.Объектно-ориентированное программирование в СУБД.

Принципы объектно-ориентированного программирования. Недостатки реляционных СУБД. Объектные расширения реляционных СУБД. Объектнореляционные СУБД. Объектные СУБД. Стандарты на объектные СУБД.

5.2. Многоплатформные СУБД.

СУБД Oracle, Informix, Sybase, DB2. Область применения. Особенности их реализации. Сетевые компоненты многоплатформных СУБД. Требования по их эксплуатации.

5.3. СУБД, ориентированные на конкретные платформы.

СУБД DBManager в OS/2. SQL/400 в AS/400. СУБД Access в Microsoft Windows. Связь компонентов СУБД с особенностями операционной cреды.

Аппаратная поддержка управления данными. Использование возможностей пакетов прикладных программ конкретных платформ совместно с СУБД. Средства распределенной обработки данных.

5.4. СУБД семейства XBase, Dbase.

DBase-IV, FoxPro, Clipper, FoxBase. История развития и причины популярности СУБД данного семейства. Трансляторы и интерпретаторы.

Проектирование и эксплуатация малых информационных систем.

5.5. Перспективы развития СУБД и новые направления.

Концепции и разработка распределенных БД. Объектные СУБД. Объектноориентированные СУБД. Объектно-реляционные СУБД.

Web-технологии и СУБД. Протокол HTTP. Использование среды Web как платформы приложений баз данных Хранилища данных. Архитектура хранилища данных. Информационные потоки. Инструменты технологии хранилищ данных.

Интерактивная аналитическая обработка данных (OLAP-технология) 5. Практические занятия Реляционная алгебра и реляционная модель данных Аномалии при эксплуатации баз данных. Нормализация Автоматизированное проектирование баз данных. CASEтехнология.

Объектно-ориентированные СУБД.

SQL. Команды языка описания данных.

SQL. Команды языка манипулирования данными.

Разработка баз данных MS Access.

Разработка прикладных программ в среде Delphi.

Компоненты Delphi для работы с базами данных.

Работа с полями и наборами данных в Delphi.

Построение отчетов в среде Delphi.

Хранимые процедуры. Работа с триггерами и управление транзакциями.

Web-технологии и СУБД.

6. Вопросы к экзамену 1. Понятие базы данных. Файловые системы и системы с базами данных.

2. Компоненты СУБД. Распределение обязанностей в системах с базами 3. Модели данных. Сущности и связи.

4. Трехуровневая архитектура ANSI-SPARC.

5. Реляционная модель. Математические отношения.

6. Реляционные ключи. Реляционная целостность.

7. Реляционная алгебра. Реляционное исчисление. Представления.

8. Способы хранения информации в базах данных.

9. Инвертированные файлы.

10. Общие принципы построения СУБД.

11. Классификация СУБД.

12. Жизненный цикл приложения баз данных. Этапы жизненного цикла.

13. Процедура проектирования БД.

14. Метаданные. Ссылочная целостность. Механизм транзакций.

15. Технология и модели архитектуры клиент/сервер.

16. Серверы баз данных.

17. SQL. Операторы определения данных.

18. SQL. Операторы манипулирования данными: выборка, сортировка, группирование, обновление данных.

19. SQL. Создание баз данных. Операторы создания и удаления таблиц.

20. Интерфейс между клиентом и сервером.

21. Задачи и этапы проектирования баз данных.

22. Нормализация. Избыточность и аномалии. Функциональные зависимости.

23. Нормальные формы 1НФ, 2НФ, 3НФ, НФБК, нормальные формы более высокого порядка.

24. Методология концептуального проектирования БД.

25. Методология логического проектирования БД.

26. Методология физического проектирования БД.

27. Разработка приложений в СУБД Micrisoft Access.

28. Компоненты Delphi для работы с базами данных.

29. Защита данных. Управление транзакциями.

30. Объектно-ориентированное программирование в СУБД.

31. Многоплатформные СУБД.

32. Концепции и разработка распределенных БД.

33. Объектные, объектно-ориентированные и объектно-реляционные СУБД.

34. Web-технологии и СУБД.

35. Хранилища данных.

7. Перечень тем курсовых работ:

Разработать базу данных и написать в среде Delphi приложение автоматизации работы по выбранной предметной области.

1. Автоматизация работы отдела кадров организации.

2. Документооборот и исполнение поручений.

3. «Абитуриент» - автоматизация учета поступления абитуриентов.

4. Учет успеваемости студентов.

5. Учет нагрузки преподавателей.

6. Автоматизация учета выдачи книг в библиотеке.

7. Автоматизация учета экспонатов в картинной галерее.

8. Автоматизация учета записей в фонотеке.

9. Автоматизация учета работы студентов в компьютерных кабинетах.

10. Автоматизация учета расхода материалов, используемых при выпуске 11. Автоматизация учета продаж и гарантийного обслуживания автомобилей.

12. Продажа компьютеров (комплектация).

13. Транспортное агентство (оказание транспортных услуг) 14. Учет работы транспортных средств.

15. Рекламное агентство (учет заказов).

16. Туристическое агентство.

17. Учет вычислительной техники и оргтехники организации.

18. Гарантийное обслуживание и ремонт видеооборудования.

19. Автоматизация документооборота и учета деятельности юридической 20. Автоматизация учета работы пользователей в сети Интернет.

21. Аренда автотранспорта.

22. Автоматизация учета безработных в департаменте занятости населения.

23. Организация учета в ГИБДД (нарушения и оплата штрафов).

24. Агентство сдачи в аренду объектов недвижимости.

25. Автоматизация учета заселения гостиницы.

8. Литература Основная:

1. Моор П. К., Моор А. П. Базы данных: учеб. пособие - Тюм. гос. ун-т. Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2010. - 288 с 2. Моор П. К., Моор А. П. Базы данных: практикум : учеб. пособие для студ.

вузов, обуч. по спец. 080801 "Прикл. информатика" - Тюм. гос. ун-т, Ин-т мат. и комп. наук. - Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2009. - 140 с.

Дополнительная:

3. Базы данных: модели, разработка, реализация. /Т.С. Карпова. – СПб.:

Питер, 2002. – 304 с.

4. Базы данных: интеллектуальная обработка информации / Корнеев В.В., Гареев А.Ф., Васюткин С.В. и др. – М.: Издательство Молчанова, 2001. – 5. Конноли Т., Бегг К., Страчан А. Базы данных: проектирование, реализация, сопровождение. Пер. с англ. М.: издательский дом «Вильямс», 2000, 1120 с.

6. Фаронов В.В., Шумаков П.В. Delphi. Руководство разработчика баз данных.

М.: «Нолидж», 2001. 640 с.

7. Хансен Г., Хансен Д. Базы данных: разработка и управление. М. ЗАО «Издательство БИНОМ», 1999. 704 с.

8. Тихомиров Ю.В. Microsoft SQL Server 7.0. СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 2000, 9. Гончаров А. Access97 в примерах. СПб.:Питер, 1997.

10. Бобровски С. Oracle7 и вычисления клиент/сервер. М.: Лори,1995.

11. Мейеp Д. Теория реляционных баз данных. М.: Миp, 12. Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных. 6-е издание. К., М.; СПб.:

Издательский дом «Вильямс», 2000. 848 с.

к. ф.-м.н., доцентом кафедры информационных систем ТюмГУ Изменения к рабочей программе:

В рабочую программу вносятся следующие изменения.

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение Основная 1. Моор П. К., Моор А. П. Базы данных: учеб. пособие - Тюм. гос. унт. - Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2010. - 288 с. (29) 2. Моор П. К., Моор А. П. Базы данных: практикум : учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по спец. 080801 "Прикл. информатика" Тюм. гос. ун-т, Ин-т мат. и комп. наук. - Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2009. - 140 с. (264) Дополнительная литература:

3. Пирогов, В. Ю. Информационные системы и базы данных:

организация и проектирование: учеб. пособие / В. Ю. Пирогов. — http://www.znanium.com/bookread.php?book=350672 (дата обращения: 29.08. Интернет ресурсы:

4. http://www.mstu.edu.ru/study/materials/zelenkov/toc.html 5. http://www.devart.com/ru/dbforge/mysql/ 9. Балльно-рейтинговая система оценки знаний 1.1. История развития, назначение и роль баз данных. 1.4. Математические основы построения реляционных СУБД. 2.2. Планирование, проектирование и администрирование БД. 2.3. Средства поддержания целостности базы данных. 3.1. Технология и модели архитектуры клиент/сервер. 3.3. Клиентская часть архитектуры клиент/сервер. 4.5. Разработка приложений в СУБД Micrisoft Access. 4.6. Разработка приложений баз данных в среде Delphi. 5.1.Объектно-ориентированное программирование в СУБД. 5.3. СУБД, ориентированные на конкретные платформы. 5.5. Перспективы развития СУБД и новые направления. Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры протокол № 1 от 05.03. 2011 г.