Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Удмуртский государственный университет» | ||||||
Кафедра информационной безопасности в управлении | ||||||
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО ДИСЦИПЛИНЕ | ||||||
Базы данных | ||||||
для специальности 350800 “Документоведение и документационное обеспечение управления” | ||||||
Составитель рабочей программы | ||||||
Старший преподаватель | ||||||
____________________ | ||||||
Рассмотрено и утверждено на заседании кафедры от | «____» | _______________20__г. | ||||
Зав. Кафедрой | ____________________ | |||||
Согласовано с методической комиссией института | «____» | _______________20__г. | ||||
Ижевск 2011 | ||||||
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Удмуртский государственный университет»
Институт права, социального управления и безопасности
Кафедра информационной безопасности в управлении
РАБОЧАЯ
ПРОГРАММА
по дисциплине
«Базы данных»
для специальности 350800 “Документоведение и документационное обеспечение управления”
Курс 2
Семестр 4
Всего аудиторных часов 50
Лекции, час 30
Лабораторные работы, час 20
Экзамен (семестр) -
Зачет (семестр) 4
Ижевск
2011
Рабочая программа составлена на основании ________________________________________________________________________________________________
(название документа, дата утверждения)
Составители рабочей программы
__________________________________ ______________ ___________________________
(должность, ученое звание, степень) (подпись) (Ф. И.О.)
Рабочая программа утверждена на заседании кафедры ________________________________________________________________________________________________
«________» _______________ 2011 г.
Заведующий кафедрой ________________ _____________________________
(подпись) (Ф. И.О.)
«________» _______________ 2011 г.
Одобрено методической комиссией ____________________________________________ факультета
«_________» ______________ 2011 г.
Председатель
методической комиссии ________________ ____________________________
(подпись) (Ф. И.О.)
Согласовано с библиотекой УдГУ ____________________________________________________________
Директор библиотеки УдГУ __________________ ____________________________
(подпись) (Ф. И.О.)
Пояснительная записка
Современный мир информационных технологий трудно представить себе без использования профессиональных систем управления базами данных (СУБД). Практически все информационные системы в той или иной степени связаны с функциями долговременного хранения и обработки информации.
Требования программы дисциплины разделены на 4 раздела:
- История развития технологий баз данных. Основные понятия и определения дисциплины.
- Реляционная модель данных
- Проектирование баз данных
- Современные СУБД и их применение.
Темы первого раздела формируют у студентов знания об основных этапах развития СУБД, об отличие файловых систем управления данными от СУБД, об особенности развития отечественных технологий баз данных. Изучение всей дисциплины базируется на знании основных понятий и определений.
СУБД являются инструментом для создания и эксплуатации баз данных, и поэтому изучение СУБД невозможно без знания моделей представления данных БД. Во втором разделе изучается наиболее распространенная сегодня реляционная модель представления данных, основные операции реляционной алгебры над отношениями и языки формирования запросов к БД (QBE, SQL). Практические навыки студенты получают на лабораторных занятиях при работе с настольной СУБД MS Access и серверной СУБД MS SQL Server 2000.
После изучения дисциплины студенты должны уметь спроектировать базу данных для определенной предметной области. Создание проекта БД для предметной области изучается по темам третьего раздела. Процесс проектирования БД представляет собой последовательность переходов от неформального словесного описания информационной структуры предметной области к формализованному описанию объектов предметной области в терминах некоторой модели. В общем случае можно выделить четыре этапа проектирования, изучаемые в соответствующих темах раздела: системный анализ предметной области, инфологическое проектирование, даталогическое проектирование, физическое проектирование.
Самым большим по объему изучаемого материала является четвертый раздел. В этом разделе студенты получают знания о современных СУБД и их применение. Изучение раздела начинается с обобщенной архитектуры СУБД. Далее рассматривается применение СУБД в локальных информационных системах и в информационных системах в сетях. Особое внимание уделяется изучению моделям архитектуры клиент - сервер. Современные информационные системы невозможно представить без использования технологий internet. Применение СУБД в intranet сетях рассматривается в соответствующей теме раздела. В последние годы наряду с задачей хранения данных и их оперативной обработки возникла задача аналитической обработки накопленных данных, поэтому в одной из тем раздела изучается применение СУБД для создания хранилищ данных, рассматриваются инструменты современных СУБД, предоставляющие возможности аналитической обработки накопленных данных.
В современных информационных системах большое внимание уделяется вопросу защиты данных. В теме “Реализация системы защиты данных в СУБД” на примере СУБД Access и СУБД MS SQL Server изучаются средства защиты, применяемые в СУБД.
Программно – аппаратные платформы, используемые при разработке и применении баз данных, оказывают существенное влияние на эффективность их функционирования. Вопросы выбора СУБД и аппаратных средств обработки баз данных рассматриваются в последней теме дисциплины.
Перечень программных и аппаратных средств обучения
На рабочем месте студента: компьютер Pentium II с программным обеспечением, включающим: ОС Windows 2000, Microsoft Office 2000.
На месте преподавателя: компьютер Pentium III с программным обеспечением, включающим ОС Windows 2000, Microsoft Office 2000
Тематический план. Очная форма обучения
Наименование разделов и тем. | Количество аудиторных часов при очной форме обучения | |
Лекционные занятия | Лабораторные занятия | |
Введение. | 0,5 | - |
Раздел 1. История развития технологий баз данных. Основные понятия и определения. | ||
Тема 1.1. История развития технологий баз данных. История развития отечественных технологий баз данных. | 1 | |
Тема 1.2. Основные понятия и определения курса. | 1,5 | |
Итого по разделу. | 3 | - |
Раздел 2. Реляционная модель данных. | ||
Тема 2.1. Определение реляционной модели данных. Элементы РМД. Принципы поддержки целостности в РМД. | 2 | 10 |
Тема 2.2. Реляционная алгебра. Основные операции над отношениями. | 2 | |
Тема 2.3. Реляционное исчисление. Языки запросов. | 2 | 2 |
Итого по разделу. | 6 | 12 |
Раздел 3. Проектирование БД. | ||
Тема.3.1. Этапы проектирования. Системный анализ предметной области. | 0,5 | |
Тема 3.2. Даталогическое проектирование. Метод нормальных форм. | 2 | |
Тема 3.3. Инфологическое проектирование. Метод сущность - связь | 2 | 2 |
Тема 3.4. Физическое проектирование. | 0,5 | |
Итого по разделу. | 5 | 2 |
Раздел 4. Современные СУБД и их применение. | ||
Тема 4.1. Обобщенная архитектура СУБД. | 1 | |
Тема 4.2. Классификация СУБД. Настольные СУБД. | 2 | 2 |
Тема 4.3. Классификация СУБД. Серверные СУБД. | 2 | |
Тема 4.4. Управление распределенными данными. | 2 | 2 |
Тема 4.5. Управление данными в сети Intranet. | 3 | |
Тема 4.6. Применение технологий OLAP для интеллектуального анализа данных. | 2 | |
Тема 4.7. Реализация системы защиты данных в СУБД. | 2 | 2 |
Тема 4.8. Выбор программно-аппаратной платформы для баз данных. | 2 | |
Итого по разделу: | 16 | 6 |
Всего по дисциплине | 30 | 20 |
Содержание дисциплины.
Введение.
Современное состояние и тенденции в области СУБД. Предмет, задачи и содержание дисциплины. Значение и место дисциплины в структуре знаний по специальности. Связь дисциплины с другими дисциплинами по специальности. Структура дисциплины. Разделы и темы, их распределение по видам аудиторных занятий. Форма проверки знаний. Анализ рекомендуемой по дисциплине литературы. Методика самостоятельной работы студентов по изучаемой дисциплине. Требования знаниям и умению студентов в результате изучения дисциплины.
Раздел 1. История развития технологий баз данных. Основные понятия и определения.
Тема 1.1. История развития технологий баз данных. История развития отечественных технологий баз данных.
Этапы развития технологий баз данных: базы данных на мейнфреймах, развитие настольных СУБД, сетевые версии настольных СУБД, серверные СУБД. Особенности развития отечественных технологий баз данных. Перспективы развития СУБД.
Тема 1.2. Основные понятия и определения курса.
Банк данных. База данных. Система управления базами данных. Ядро СУБД. Данные. Модель данных. Классификация моделей данных. Отличие СУБД от файловых систем и информационно поисковых систем. Пользователи банка данных.
Раздел 2. Реляционная модель данных.
Тема 2.1. Определение реляционной модели данных. Элементы РМД. Принципы поддержки целостности в РМД.
Определение РМД. Элементы РМД: отношение, атрибут, схема отношения, кортеж, домен, первичный ключ, внешний ключ. Связь отношений. Степень связи. Связывание отношений. Принципы поддержки целостности в базах данных: структурная целостность, языковая целостность, ссылочная целостность, семантическая целостность. Механизмы обеспечения целостности в современных СУБД на примере СУБД MS Access, MS SQL Server 7,0.
Тема 2.2. Реляционная алгебра. Основные операции над отношениями.
Основные операции над отношениями: объединение, вычитание, пересечение, декартово произведение, выборка, проекция, деление, соединение.
Тема 2.3. Реляционное исчисление. Языки запросов.
Отличие реляционного исчисления от реляционной алгебры. Запрос. Язык запросов по образцу (QBE). Реализация QBE в СУБД MS Access. Этапы создания запроса. Структурированный язык запросов (SQL). Структура SQL. Реализация SQL в СУБД MS Access, MS SQL Server 7,0.
Раздел 3. Проектирование БД.
Тема 3.1. Системный анализ предметной области.
Определение требований к БД. Сбор и анализ требований пользователей. Функциональный подход. Предметный подход. Составление технического задания на разработку БД.
Тема.3.2. Даталогическое проектирование. Метод нормальных форм.
Этапы проектирования. Зависимость между атрибутами отношения. Избыточное дублирование данных. Аномалии в БД. Первая нормальная форма. Вторая нормальная форма. Третья нормальная форма. Усиленная нормальная форма Бойса – Кодда. Четвертая нормальная форма. Пятая нормальная форма.
Тема 3.3. Инфологическое проектирование. Метод сущность – связь.
Основные понятия метода: сущность, атрибут сущности, ключ сущности, связь между сущностями, степень связи, класс принадлежности сущности, диаграммы ER – экземпляров, диаграммы ER – типов. Этапы проектирования. Правила формирования отношений: формирование отношений для связи 1:1, формирование отношений для связи 1:М, формирование отношений для связи М:М.
Тема 3.4. Физическое проектирование.
Файловые структуры для хранения данных. Понятие индекса. Странично – сегментная организация хранения данных. Структура хранения данных в MS SQL 2000.
Раздел 4. Современные СУБД и их применение.
Тема 4.1. Обобщенная архитектура СУБД.
Описание ядра СУБД: модуль управления данными во внешней памяти, модуль управления буферами оперативной памяти, модуль управления транзакциями, модуль управления журналами, транслятор SQL – запросов. Оптимизация SQL – запросов. Описание базы метаданных в СУБД: журналы СУБД, системный каталог. Функции СУБД. Процесс прохождения пользовательского запроса.
Тема 4.2. Классификация СУБД. Настольные СУБД.
Режимы доступа к БД. Локальные информационные системы. Варианты организации функционирования локальной информационной системы: “полная” настольная СУБД, приложение и усеченная (ядро) СУБД, независимое приложение. Способы разработки приложений: встроенные инструментальные средства СУБД для разработки приложений, использование языков программирования. Механизмы доступа к данным из приложений: использование прикладного API, DAO, ODBC, BDE.
Тема 4.3. Классификация СУБД. Серверные СУБД.
Информационные системы в сетях. Архитектура клиент – сервер. Распределение функции приложения в архитектуре клиент – сервер. Модель файлового сервера. Модель удаленного доступа к данным. Модель сервера БД. Хранимые процедуры. Модель сервера приложений. Механизмы доступа к данным из приложений: использование прикладного API, DAO, DAODirect, ADO, OLE DB, ODBC, BDE, ODBC Link, SQL Link.
Тема 4.4. Управление распределенными данными.
Модель распределенной БД. Протокол двухфазной фиксации транзакций. Модель тиражирования данных. Доступ к общим данным. Механизмы блокировок.
Тема 4.5. Управление данными в сети Intranet.
Основы использования WWW – технологий для доступа к БД. Модель доступа к БД на стороне Web – сервера. CGI – программы. Сценарии доступа: однократное преобразование содержимого БД в статические документы, динамическое создание гипертекстовых документов на основе содержимого БД, создание информационного хранилища на основе высокопроизводительной СУБД. ASP технология. Модель доступа к БД на стороне клиента.
Тема 4.6. Применение технологий OLAP для интеллектуального анализа данных.
Хранилища данных. Отличие хранилищ данных от баз данных. Построение систем на основе хранилищ данных. Системы оперативной аналитической обработки данных. Модели данных, используемые для построения хранилищ данных. Киоски данных.
Тема 4.7. Реализация системы защиты данных в СУБД.
Средства защиты данных в СУБД: парольная защита, шифрование данных и программ, установление прав доступа к объектам БД, защита полей и записей БД. Реализация системы защиты в MS SQL Server. Инструменты СУБД для защиты целостности данных.
Тема 4.8. Выбор программно-аппаратной платформы для баз данных.
Выбор СУБД. Показатели пригодности при выборе СУБД: вид программного продукта, категория пользователей, удобство и простота использования, модель представления данных, качество средств разработки, качество средства защиты и контроля корректности базы данных, качество коммуникационных средств, фирма – разработчик, стоимость. Основные технические характеристики СУБД. Выбор структуры аппаратных средств.
Программа лабораторного практикума. Очная форма обучения
Для проведения лабораторного практикума в лабораториях установлено следующее аппаратное и программное обеспечение:
- на рабочем месте студента: компьютер Pentium II с программным обеспечением, включающим: ОС Windows 2000, Microsoft Office 2000;
- на месте преподавателя: компьютер Pentium III с программным обеспечением, включающим ОС Windows 2000, Microsoft Office 2000;
Лабораторная работа №1. “Введение в СУБД Access.
Лабораторная работа №2. Основа работы с таблицами
Лабораторная работа №3 Работа с запросами.
Лабораторная работа №4 Работы с формами.
Лабораторная работа №5 Кнопочные формы.
Содержание лабораторных работ представлено в лабораторном практикуме по дисциплине “Системы управления базами данных”
Учебно – методическое обеспечение
Основная литература.
1. Базы данных : учеб. для вузов по техн. и экон. спец. рек. УМО / , ; под ред. . - 5-е изд., доп. - М.,СПб.: Бином-Пресс ; КОРОНА принт, 20с.
2. Основы проектирования приложений баз данных : учеб. пособие / . - М.: ИНТУИТ. ру ; БИНОМ. ЛЗ, 20с
3. Базы данных : проектирование и использование : учеб. для вузов по спец. "Приклад. информатика (по областям)" рек. МО РФ / . - М.: Финансы и статистика, 2005
4. Microsoft Access 2003 : русская версия : учеб. курс / . - СПб.: Питер, 2006
5. Access 2003. Практическая разработка баз данных : учеб. курс / . - СПб.: Питер, 20
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |


