Навчальний курс "Бази даних та СУБД"

Матеріал з Вікі ЦДПУ
Перейти до: навігація, пошук

Бази даних та СУБД

Напрями підготовки: 6.040201 Математика*, 6.040203 Фізика*

Додаткова спеціальність: 6.040302 Інформатика*

Освітньо-кваліфікаційний рівень: бакалавр

Мета та завдання навчального курсу

Метою викладання навчальної дисципліни «Бази даних та системи управління баз даних» є формування у студентів знань про основні принципи проектування і розробки баз даних, а також, умінь, необхідних для ефективного використання засобів сучасних інформаційних систем (систем керування базами даних) у майбутній професійній діяльності

Основними завданнями вивчення дисципліни «Бази даних та системи управління» є надання базових відомостей про бази даних та інформаційні системи; принципи, функції та склад СУБД; набуття умінь із створення баз даних за допомогою навчальної СУБД та їх застосування для розв’язання певного типу задач.

У результаті вивчення навчального курсу студент повинен

знати:

  • основні принципи методології концептуального, логічного та фізичного проектування реляційних баз даних;
  • функціональні можливості різних цільових СУБД;
  • структуру та компоненти СУБД;
  • керування процесами збереження даних (мова DDL) ;
  • мову обробки запитів (DML);
  • можливості обраної СУБД для створення користувацьких представлень;
  • визначення прав доступу.

вміти:

  • обирати цільову СУБД;
  • використовувати команди мови визначення даних (на прикладі мови SQL та QBE);
  • використовувати команди мови обробки запитів (на прикладі мови SQL та QBE);
  • розробляти інтерфейс користувача БД;
  • використовувати механізми обробки ситуацій та механізми захисту.

Глосарій до курсу "Бази даних та СУБД"

Робоча програма курсу

Автор (автори) курсу

Пузікова Анна Валентинівна


Учасники

Сторінка координування курсу "Бази даних та СУБД"


Графік навчання

Змістовий модуль 1. Основні поняття й архітектура БД та СУБД. Проектування баз даних.

Image028111.jpg
Image010222.jpg
Image016333.jpg

Тема 1. Вступ в бази даних. Історія розвитку БД. Трирівнева архітектура ANSI-SPARS. Моделі та типи даних.

  1. Бази даних та інформаційні системи
  2. Поняття та функції СКБД. Компоненти СКБД.
  3. Трирівнева архітектура ANSI-SPARC: зовнішній, концептуальний, внутрішній рівні. Схеми, відображення та екземпляри. Незалежність від даних.
  4. Моделі даних та їх класифікація.
  5. Реляційна модель даних. Основна термінологія. Види ключів. Цілісність реляційних даних.

Тема 2. Етапи проектування бази даних.

  1. Етапи проектування бази даних
  2. Планування бази даних. Аналіз вимог до бази даних. Аналіз предметної області. Концептуальне моделювання предметної області.
  3. Логічне і фізичне проектування.
  4. Розробка додатків, реалізація та тестування.
  5. Експлуатація та супроводження бази даних.

Тема 3. Концептуальне проектування бази даних

  1. Концептуальне проектування бази даних.
  2. Модель «сутність – зв’язок». Основні поняття моделі «сутність – зв’язок»: сутності, зв’язки, атрибути та їх класифікація.
  3. Рекомендації та правила побудови ER-діаграми за моделлю Чена.
  4. Приклад.

Тема 4. Логічне проектування бази даних.

  1. Логічне проектування бази даних. Етапи логічного проектування бази даних.
  2. Спрощення концептуальної моделі: вилучення бінарних зв’язків «багато-до-багатьох», вилучення складних зв’язків, вилучення багатозначних атрибутів, вилучення зв’язків з атрибутами.
  3. Методика перетворення ER-діаграми в реляційні структури.
  4. Перевірка відповідності відношень вимогам транзакцій користувачів.
  5. Перевірка підтримки цілісності.

Тема 5. Нормалізація.

  1. Надлишковість даних і аномалії оновлення.
  2. Функціональні залежності. Тривіальні та повні ФЗ. Приклади. Аксіоматика функціональних залежностей.
  3. Мета нормалізації. Нормальні форми 1-3 порядків, НФБК.
  4. Теорема Hetha. Декомпозиція без втрат. Процедура декомпозиції схеми реляційного відношення.
  5. Критерії якості схеми реляційного відношення.

Змістовий модуль 2. Створення, керування та адміністрування реляційною БД

Тема 6. Створення бази даних засобами обраної СУБД.

  1. Проектування таблиць бази даних у середовищі цільової СУБД.
  2. Забезпечення підтримки цілісності даних
  3. Організація введення інформації. Сортування, та фільтрація даних.

Тема 7. Формування запитів та коригування інформації.

  1. Поняття запиту. Мови опису запитів. Засоби генерації запитів у середовищі цільової СУБД. Класифікація запитів.
  2. Побудова запитів в режимі конструктора. Вирази, умова та оператори. Вибір даних з кількох таблиць. Комбінування умов з допомогою операторів AND, OR, NOT. Порівняння за шаблоном. Порівняння з діапазоном. Перевірка належності множині. Сортування, групування. Використання агрегатних функцій. Створення обчислювальних полів.
  3. Запити на створення та знищення таблиць Запити на оновлення вмісту таблиць.

Тема 8. Реляційна алгебра.

  1. Реляційна алгебра Кодда.
  2. Теоретико-множинні операції над відношеннями.
  3. Спеціальні операції над відношеннями.
  4. Приклади застосування операцій.

Тема 9. Мова SQL.

  1. Історія мови SQL та огляд її можливостей. Типи команд SQL.
  2. Мова визначення схеми та таблиць даних (DDL). Оператори мови DDL. Приклад інструкції.
  3. Основні конструкції. SQL. Типи даних. Вбудовані функції.
  4. Оператор SELECT. Синтаксис. Вирази, умова та оператори. Вибір даних з кількох таблиць. Комбінування умов з допомогою операторів AND, OR, NOT. Порівняння за шаблоном. Порівняння з діапазоном. Перевірка належності множині. Функції групування та сортування. Використання агрегатних функцій. Підзапити. Запити на об’єднання.
  5. Засоби маніпулювання даними (DML). Оператори INSERT, UPDATE, DELETE.

Тема 10. Налаштування інтерфейсу та створення звітів.

  1. Засоби оформлення інтерфейсу.
  2. Створення інтерфейсу користувача. Кнопкова форма.
  3. Макроси та їх використання.
  4. Створення звітів: групування, обчислювальні поля, діаграми.

Тема 11. Адміністрування БД. Поняття про механізми захисту баз даних.

  1. Транзакції. Властивості транзакцій.
  2. Проблеми паралельного виконання транзакцій.
  3. Методи керування транзакціями.
  4. Відновлення БД після збоїв. Ведення архіву даних. Журналізація.
  5. Організація захисту баз даних.
  6. Розробка користувацьких представлень. Визначення прав доступу.

Тема 12. Архітектура ІС. Перспективи розвитку БД і СУБД

  1. Організація обробки даних: архітектура файл-сервер, клієнт-сервер.
  2. Поняття про функції та архітектуру розподілених СУБД.
  3. Архітектура ІС: веб-додатки.
  4. Перспективи розвитку БД і СУБД.

Зміст курсу

Змістовий модуль 1. Основні поняття й архітектура БД та СУБД. Проектування баз даних.

Тема 1. Вступ в бази даних. Історія розвитку БД. Трирівнева архітектура ANSI-SPARS. Моделі та типи даних.

Теоретичний матеріал

Лекція №1
Лекція №2
Лекція №3
Лекція №4
Лекція №5

Практичні завдання

Практична №1
Практична №2
Практична №3
Практична №4
Практична №5

Змістовий модуль 2. Створення, керування та адміністрування реляційною БД.

Тема 11. Адміністрування БД. Поняття про механізми захисту баз даних

Теоретичний матеріал

Лекція №6
Лекція №7
Лекція №8
Лекція №9
Лекція №10
Лекція №11

Практичні завдання

Практична №6
Практична №7
Практична №8


Самостійна робота

Самостійна робота


Тест

[1]


Ресурси

Рекомендована література

Базова

  1. Гайна Г.А., Основи проектування баз даних. Навчальний посібник. – К.: Кондор, 2008. –200 с.
  2. Дейт К. Введение в системы баз данных, 8-е издание: Пер.с англ. – К.; М.; СПб.: Издательский дом «Вильямс», 2005. – 1328 с.
  3. Гарсия-Молина Г., Ульман Д., Уидом Д. Системы баз данных. Полный курс.: пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. – 1088 с.
  4. Коннолли Т., Бегг К., Страчан А. Базы данных: проектирование, реализация, сопровождение. Теория и практика, 2-е изд.: Пер. с англ.: Уч. Пос. - М.; СПб.: Издательский дом «Вильямс», 2000. – 1120с.
  5. Рудикова Л. В. Базы данных. Разработка приложений (для студента) – СПб.:БХВ-Петербург,2006. – 496 с.: ил.
  6. Хомоненко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г. Базы данных: Учебник для высших учебных заведений. Под редакцией проф. А.Д Хомоненко. – Издание второе, дополненное и переработанное – СПб.: КОРОНА принт, 2002. – 672 с.
  7. Исаченко А.Н. Модели данных и СУБД / А.Н. Исаченко, С.П. Бондаренко – Минск: БГУ, 2007. – 205 с.

Допоміжна

  1. Базы данных: модели, разработка, реализация / Т. С. Карпова. _ Спб.: Питер, 2001. – 304 с.
  2. Боуман Дж. С., Эмерсон С.Л., Дарновски М. Практическое руководство по SQL, 4-е издание. : пер. с англ. – М. : Издательский дом «Вильямс», 2001. – 352 с.
  3. Гарсия-Молина Г., Ульман Д., Уидом Д. Системы баз данных. Полный курс.: пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. – 1088 с.
  4. Грофф Д.Р. ,Вайнберг П.И., SQL: полное руководство: пер. с англ. – К.: Издательская группа BH, 1999. – 608 с.
  5. Хансен Г., Хансен Д. Базы данных: разработка и управление; Пер. с англ. – М.: ЗАО «Издательство БИНОМ», 1999. – 704с.

---