Управление банками и базами данных: Рабочая программа

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА И ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК КАФЕДРА ТЕОРИИ И МЕТОДОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

Управление банками и базами данных Рабочая программа

Магистр техники и технологии: 220100.68 – Системный анализ и управление

Магистерские программы: – Теория и математические методы системного анализа и управления в технических системах – Системный анализ данных и моделей принятия решений

Санкт-Петербург 2006

2

Утверждено редакционно-издательским советом университета УДК 681 Управление банками и базами данных: Рабочая программа - СПб.: Издво СЗТУ, 2006.- 17с. Рабочая программа составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки магистра техники и технологии 220100.68 – «Системный анализ и управление». В дисциплине рассматриваются принципы и методы построения банков и баз данных, показаны возможности приложения этого аппарата для автоматизации в задачах хранения и обработки информации. Рассмотрено на заседании кафедры теории и методов прогнозирования 07.12.2005г. Одобрено методической комиссией факультета системного анализа и естественных наук СЗТУ 08.12.2005г. Рецензенты: В.Е. Кантор, д-р экон. наук, проф., зав. кафедрой управления СПбГУЭФ; К.А. Злотников, д-р техн. наук, проф. кафедры ТиМП ФСАЕН СЗТУ. Составитель Г.В. Ходова, канд. физ.-мат. наук, доц.

© Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2006

3

ПРЕДИСЛОВИЕ Цели и задачи дисциплины

Цель изучения дисциплины – изучение методов построения банков и баз данных и возможностей их применения для автоматизации процессов хранения и обработки информации.

Задачи изучения дисциплины: - изучение принципов построения банков данных; - знакомство с основами построения запросов на языке SQL; - овладение методами автоматизации хранения и обработки информации.

Место дисциплины в учебном процессе. Дисциплина базируется на знаниях, полученных при изучении дисциплин: «Информатика», «Интеллектуальные технологии и методы представления знаний», «Теория и технология программирования» по направлению подготовки бакалавра техники и технологии. Знания, умения и навыки, полученные при изучении настоящего предмета, используются в дисциплинах: «Системные методы обработки данных», «Методы научных исследований технических и социально-экономических систем».

4

Требования к уровню освоения содержания дисциплины В результате изучения дисциплины студент должен: Иметь представление: - о принципах построения банков и баз данных; - об основах технологии создания запросов для автоматической обработки данных; - о возможностях внедрения автоматизированных систем управления, облегчающих характер деятельности управленческого персонала и позволяющих принимать эффективные решения. Знать: - основные тенденции и возможности применения автоматизированных систем в задачах хранения и обработки информации; - основные принципы и методы построения банков данных в применении к различным предметным областям; - возможности применения языков запросов для обработки данных. Уметь (владеть): - методами проектирования и построения банков и баз данных для анализа и управления сложными системами; - применять методы автоматизации процессов хранения и обработки данных. Владеть: научно-методическими основами проектирования и внедрения новых информационных технологий, позволяющих автоматизировать деятельность управленческого персонала.

5

1. Объем дисциплины и виды учебной работы 1.1. Объем дисциплины и виды учебной работы для студентов очной формы обучения

Всего

Семестры, ч

часов

1

2

Общая трудоемкость дисциплины

130

130

-

Аудиторные занятия

38

38

-

в т.ч.: лекции

18

18

-

20

20

-

Самостоятельная работа

92

92

-

Вид итогового контроля

Зачёт

Зачёт

-

Вид учебной работы

практические занятия

1.2. Объем дисциплины и виды учебной работы для студентов заочной формы обучения

Вид учебной работы

Всего

Семестры, ч

часов

1

2

Общая трудоемкость дисциплины

130

130

-

Аудиторные занятия

20

20

-

в т.ч.: лекции

12

12

-

8

8

-

Самостоятельная работа

110

110

-

Вид итогового контроля

Зачёт

Зачёт

-

практические занятия

6

2. Содержание дисциплины 2.1. Рабочая программа (объем дисциплин 130 часов)

ТЕМА 1. Понятия базы и банка данных [1], С.5-9; [2], C. 103-104 Информация и данные. Предметная область. Модель данных. База данных. СУБД. Банк данных. Структура банка данных. Вопросы для самопроверки 1.

Что называется предметной областью?

2.

Дайте определение понятию “информация”.

3.

Дайте определение понятию “данные”.

4.

Чем информация отличается от данных?

5.

Что такое модель данных?

6.

Что называется базой данных?

7.

Дайте определение понятию “система управления базами данных

(СУБД)”. 8.

Какие составляющие входят в СУБД?

9.

Что называется банком данных?

10. Чем отличается база данных от банка данных?

7

ТЕМА 2. Обеспечение работы банка данных [1], C.9-18; [2], C. 98-104 Основные функции банков данных и требования к ним. Обеспечивающий состав банка данных. Пользователи банков данных. Администратор банка данных и его функции. Вопросы для самопроверки 1. Каковы основные функции банка данных? 2. Каковы требования к работе банков данных? 3. Перечислить обеспечивающие составляющие работы банка данных. 4. Что называется техническим обеспечением банка данных? 5. Что называется математическим обеспечением банка данных? 6. Что называется программным обеспечением банка данных? 7. Что называется информационным обеспечением банка данных? 8. Что называется лингвистическим обеспечением банка данных? 9. Что называется организационным обеспечением банка данных? 10. На какие категории можно разделить пользователей банков данных? 11. Кто называется администратором банка данных? 12. Каковы функции администратора банка данных?

ТЕМА 3. Архитектура и этапы проектирования банков данных [1], C.20-26; [2], C. 104-105 Внешний, концептуальный и внутренний уровни архитектуры банка данных. Модели и схемы. Этапы проектирования баз данных.

8

Вопросы для самопроверки 1. Сколько уровней принято рассматривать в архитектуре банка данных? 2. Какие уровни рассматриваются в архитектуре банка данных? 3. Какой уровень называется внешним уровнем в архитектуре банка данных? 4. Что представляет собой внешняя модель банка данных? 5. Какой уровень называется концептуальным уровнем в архитектуре банка данных? 6. Что представляет собой концептуальная модель банка данных? 7. Какой уровень называется внутренним уровнем в архитектуре банка данных? 8. Что представляет собой внутренняя модель банка данных? 9. Что называется схемой? 10. Перечислите этапы проектирования базы данных.

ТЕМА 4. Инфологический этап проектирования банка данных [1], C.27-38; [3], C. 5-6 Инфологическая модель. Требования к инфологической модели. Объект, свойство, связь. ER-модели. Виды объектов. Степени связи между объектами. Вопросы для самопроверки 1. Какова цель инфологического этапа проектирования банка данных? 2. В каком случае говорят, что предметная область определена? 3. Каковы требования к инфологической модели? 4. Что называется объектом? 5. Что называется свойством объекта?

9

6. Что называется связью? 7. Что называется свойством связи? 8. Какое свойство называется единичным? 9. Какое свойство называется множественным? 10. Какое свойство называется статическим? 11. Какое свойство называется динамическим? 12. Какое свойство называется условным? 13. Какое свойство называется составным? 14. Какие бывают степени связи между объектами? Примеры. 15. Какой объект называется простым? 16. Какой объект называется сложным?

ТЕМА 5 Особенности даталогических моделей [1], C.45-52; [2], C. 104-108 Даталогическое проектирование. Состав базы данных. Линейная и иерархическая внутризаписные структуры. Иерархическая, сетевая, реляционная модели данных. Вопросы для самопроверки 1. Что называется даталогическим проектированием? 2. Что означает спроектировать логическую структура базы данных? 3. Все ли объекты и свойства инфологической модели должны входить в состав даталогической модели базы данных? 4. Что называется принципом синтезирования? 5. Перечислите преимущества и недостатки принципа синтезирования. 6. В каких случаях в состав базы данных вводятся искусственные идентификаторы (коды)?

10

7. Какая внутризаписная структура называется линейной? 8. Какая внутризаписная структура называется иерархической? 9. Какие виды даталогических моделей можно выделить в зависимости от характера связей между записями? 10. Какая модель называется иерархической? 11. Какая модель называется сетевой? 12. Какая модель называется реляционной?

ТЕМА 6. Внутренняя модель данных [1], C.72-79; [2], C. 108-112 Физическая организация баз данных. Требования к внутренним моделям. Основные средства физического моделирования. Вопросы для самопроверки 1. Что называется физической организацией баз данных? 2. Каковы требования к внутренним моделям данных? 3. Каковы основные средства физического моделирования? 4. Какие поисковые структуры называются линейным списком? 5. Какие поисковые структуры называются цепным списком? 6. Какие поисковые структуры называются инвертированным файлом?

ТЕМА 7. Реляционная модель данных и основы нормализации [2], C. 105-108; [3], C. 5-6; [4], C. 17-22 Определение и свойства реляционной модели. Отношение, кортеж, атрибут. Ключ отношения. Необходимость нормализации отношений. Функциональные зависимости. 1-я, 2-я, 3-я нормальные формы.

11

Вопросы для самопроверки 1. Какая модель называется реляционной? 2. Что называется отношением? 3. Что называется кортежем? 4. Что называется атрибутом? 5. Что называется ключом отношения? 6. Что называется внешним ключом? 7. Каковы преимущества и недостатки реляционной модели? 8. Какой должна быть структура записи в реляционной модели? 9. Для чего необходима нормализация отношений? 10. Дайте определение функциональной зависимости атрибута B от атрибута A. 11. Дайте определение частичной функциональной зависимости атрибута от составного ключа. 12. Дайте определение полной функциональной зависимости атрибута от составного ключа. 13. Дайте определение транзитивной зависимости атрибутов. 14. Когда говорят, что отношение находится в 1-й нормальной форме? 15. Когда говорят, что отношение находится во 2-й нормальной форме? 16. Когда говорят, что отношение находится в 3-й нормальной форме? 17. В какой нормальной форме находятся отношения реляционной базы данных по определению?

12

ТЕМА 8. Основы построения запросов SQL [1], C. 129-136; [3], C. 28-38 Запросы на выборку. Структура запросов на выборку. Группировка данных и групповые функции. Запросы на выполнение действия. Вопросы для самопроверки 1. Каков порядок директив в запросе на выборку? В следующих заданиях требуется написать запрос SQL для базы данных, рассмотренной в задании на с.12 [3]: 2. Вывести на экран ФИО, оклад, дату рождения сотрудников-

инженеров с годом рождения до 1960 года. 3. Вывести на экран ФИО сотрудников в алфавитном порядке, ФИО их

детей и год рождения ребенка для сотрудников с окладом меньше 300 р. 4. Определить сумму окладов сотрудников каждого отдела; отделы упорядочить по возрастанию номеров; информацию вывести для отделов с суммой окладов больше 3000 р. 5. Определить количество детей у сотрудников каждого отдела. 6. Определить ФИО сотрудников, у которых нет детей. 7. Увеличить на 15 % оклады сотрудников, имеющих детей с годом рождения после 1990 года. 8. Создать новую таблицу, содержащую ФИО сотрудников и количество их детей. 10. Удалить сотрудников с годом рождения меньше некоторого минимального значения. Это значение оформить как параметр запроса.

13

11. Вычислить для каждого отдела количество сотрудников, работающих в каждой должности. Номера отделов оформить как заголовки столбцов, а названия должностей – как заголовки строк.

14

2.2. Тематический план лекций и практических занятий 2.2.1. Тематический план лекций и практических занятий для студентов очной формы обучения (38 ч.)

Номер

Наименование раздела

раздела,

(отдельной темы)

Виды занятий Лекции

темы

Практические занятия

1

Понятия базы и банка данных

1

1

2

Обеспечение работы банка данных

2

1

3

Архитектура и этапы проектирова-

2

2

3

3

2

3

ния банков данных 4

Инфологический этап проектирования банка данных

5

Особенности даталогических моделей

6

Внутренняя модель данных

2

2

7

Реляционная модель данных и ос-

3

4

3

4

18

20

новы нормализации 8

Основы построения запросов SQL Итого

15

2.2.2. Тематический план лекций и практических занятий для сту дентов заочной формы обучения (20 ч.)

Номер

Наименование раздела

раздела,

(отдельной темы)

Виды занятий Лекции

темы

Практические занятия

1

Понятия базы и банка данных

1

2

Обеспечение работы банка данных

1

3

Архитектура и этапы проектирова-

1

1

2

1

2

2

ния банков данных 4

Инфологический этап проектирования банка данных

5

Особенности даталогических моделей

6

Внутренняя модель данных

1

7

Реляционная модель данных и ос-

2

2

2

2

12

8

новы нормализации 8

Основы построения запросов SQL Итого

16

3. Учебно-методическое обеспечение дисциплины Библиографический список Основной: 1. Диго С.М. Проектирование и использование баз данных: Учебник.–

М.: Финансы и статистика, 1995. 2. Назаров С.В. Компьютерные технологии обработки информации: Учеб.пособие - М.: Финансы и статистика, 1995. 3. Ходова Г.В. Работа с базами данных в СУБД Microsoft Access: Учеб.пособие - СПб.: СЗТУ, 2004. 4. Куправа Т.А. Создание и программирование баз данных средствами СУБД. – М.:Мир, 1991. Дополнительный: 5. Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных. – Киев: Диалектика,

1998. 6. Четвериков В.Н., Ревунков Г.И., Самохвалов Э.Н. Базы и банки

данных. – М.: Высшая школа, 1987. 7. Экономическая информатика. Под ред. В.В. Евдокимова - СПб: Питер, 1997.

Средства обеспечения освоения дисциплины СУБД Microsoft Access.

17

Содержание Предисловие…………………………………………………………………..3 Цели и задачи дисциплины…………………………………………………..3 Требования к уровню освоения содержания дисциплины…………………4 1. Объем дисциплины и виды учебной работы ……………………………5 1.1.

Объем дисциплины и виды учебной работы для студентов очной формы обучения……………………………………………………......5

1.2.

Объем дисциплины и виды учебной работы для студентов заочной формы обучения……………………………………….........................5

2. Содержание дисциплины…………………………………………………6 2.1.

Рабочая программа…………………………………………………….6

2.2.

Тематический план лекций и практических занятий………………14

2.2.1. Тематический план лекций и практических занятий для студентов очной формы обучения………………………..……………………...14 2.2.2. Тематический план лекций и практических занятий для студентов заочной формы обучения………………….…..……………………..15 3. Учебно-методическое обеспечение дисциплины……………………….16

18

Редактор И.Н. Садчикова Сводный темплан 2006 г. Лицензия ЛР №020308 от 14.02.97 Санитарно-эпидемиологическое заключение № 78.01.07.953.П.005641.11.03. от 24.11.2003 г.

Подписано в печать Б.кн.-журн. П.л.

Формат 60×84 1/16 Б.л. Тираж 100

Изд-во СЗТУ Заказ

Северо-Западный государственный заочный технический университет Издательство СЗТУ, член Издательско-полиграфической ассоциации университетов России 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5