1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | - развитие логического и алгоритмического мышления; - овладение методами моделирования и проектирования реляционных баз данных; - овладение навыками построения запросов для извлечения и манипулирования данными с помощью операци реляционной алгебры и языка SQL; - выработка умения самостоятельно анализировать предметную область, выявлять информационные потребности пользователей, формировать требования к базе данных с целью построения концептуальной модели базы данных по поставленной задаче. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: Б1.О.03 |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ОПК-2 | Способен разрабатывать оригинальные алгоритмы и программные средства, в том числе с использованием современных интеллектуальных технологий, для решения профессиональных задач; |
| ПК-3 | Способен разрабатывать проектную документацию для проектирования интерфейсов |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | •этапы и методы проектирования баз данных; •способы по обеспечения целостности данных; •способы манипулирования данными; •основные понятия и положения семантического моделирования "Сущность-связь"; •определения ключа и видов связей; •методы обеспечения целостности данных; •определения операций реляционной алгебры; •основные положения теории нормализации: определение функциональной зависимости, способы декомпозиции без потерь, схемы приведения базы данных до нормальной формы Бойса-Кодда включительно; •возможности и способы применения языка SQL в реляционных СУБД, синтаксис оператора SELECT в стандарте ANSI, выражение операций реляционной алгебры на языке SQL. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | •проектировать базу данных в заданной предметной области с помощью семантического моделирования "Сущность-связь"; •решать задачи по выборке данных с помощью операций реляционной алгебры; •переносить концептуальную модель данных в схему базы данных реляционной СУБД; •выполнять запросы по определению объектов реляционной базы данных и манипулированию данными на языке SQL в стандарте ANSI. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | •навыками анализа предметной области с целью построения схемы ER-модели; •выявления наиболее распространенных видов нарушений целостности данных; •решения типовых задач по манипулированию данными операциями реляционной алгебры и на языке SQL; •работы с реляционными СУБД файл-серверного класса в решении задач по созданию базы данных и выполнению запросов на выборку данных. |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Проектирование баз данных | ||||||
| 1.1. | Базы данных (БД). Системы управления базами данных. Принципы построения. Жизненный цикл БД. Типология БД. Модели данных: иерархическая, сетевая, реляционная, объектная. | Лекции | 3 | 2 | ОПК-2, ПК-3 | Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3 |
| 1.2. | Реляционная модель данных. Реляционные объекты данных. Свойства реляционной базы данных. Ограничения целостности. Реляционная алгебра и исчисление. Этапы проектирования реляционной базы данных. | Лекции | 3 | 2 | ОПК-2, ПК-3 | Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3 |
| 1.3. | Семантическое моделирование данных. Сущности, атрибуты, экземпляры сущности, ключи, базовые виды связей. Схема ER-модели. | Лекции | 3 | 1 | ОПК-2 | Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3 |
| 1.4. | Сильные и слабые сущности. Правило миграции атрибутов. Необязательные виды связей. Схемы преобразования связей. Дополнительные виды связей. | Лекции | 3 | 1 | ОПК-2 | Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3 |
| 1.5. | Нарушение целостности данных. Цикличные и противоречивые схемы ER-модели. Методы устранения противоречивости схемы. | Лекции | 3 | 1 | ОПК-2 | Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3 |
| 1.6. | Пример концептуального проектирования базы данных. | Лекции | 3 | 1 | ОПК-2 | Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3 |
| 1.7. | Свойства отношений. Потенциальные и внешние ключи. Правила внешнего ключа. NULL значения. Преобразование концептуальной модели в логическую модель данных. | Лабораторные | 3 | 2 | ОПК-2 | Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3 |
| 1.8. | Концептуальное проектирование базы данных. Разработка принципиальной схемы ER-модели по заданной постановке задачи. Разработка детализированной схемы ER-модели. Нормализация. | Лабораторные | 3 | 8 | ОПК-2, ПК-3 | Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3 |
| 1.9. | Проектирование БД для индивидального задания | Сам. работа | 3 | 22 | ОПК-2, ПК-3 | Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3 |
| 1.10. | Самостоятельное изученик теоретического материала | Сам. работа | 3 | 16 | ||
| Раздел 2. Реляционные СУБД и язык SQL | ||||||
| 2.1. | СУБД PostreSQL. Физическое проектирование базы данных. Язык SQL стандарта ANSI. Язык определения данных DDL. Выражения CREATE, ALTER, DROP. Язык манипулирования данными DML. Выражение INSERT. | Лекции | 3 | 1 | ОПК-2, ПК-3 | Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3 |
| 2.2. | Синтаксис выражения SELECT. Операции реляционной алгебры и инструкции выражения SELECT. | Лекции | 3 | 1 | ОПК-2, ПК-3 | Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3 |
| 2.3. | Специальные условные выражения. Внутренние и внешние соединения. Выражения UPDATE, DELETE. | Лекции | 3 | 1 | ОПК-2 | Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3 |
| 2.4. | Примеры решения задач по заданной схеме базы данных с помощью языка SQL. | Лекции | 3 | 1 | ОПК-2 | Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3 |
| 2.5. | Физическое проектирование базы данных в выбранной реляционной СУБД по разработанной схеме реляционной базы данных. | Лабораторные | 3 | 2 | ОПК-2 | Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3 |
| 2.6. | Заполнение базы данных тестовыми данными. Контроль целостности данных. | Лабораторные | 3 | 4 | ОПК-2 | Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3 |
| 2.7. | Решение задач по выборке данных с помощью языка SQL. | Лабораторные | 3 | 4 | ОПК-2, ПК-3 | Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3 |
| 2.8. | Физическая реализация БД для индивидального задания в СУБД PostgreSQL | Сам. работа | 3 | 22 | ОПК-2, ПК-3 | Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3 |
| 2.9. | Самостоятельное изученик теоретического материала | Сам. работа | 3 | 16 | ОПК-2, ПК-3 | Л1.2, Л1.1, Л2.1, Л2.2 |
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| См. приложение. |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Не предусмотрено. |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| См. приложение. |
| Приложения |
|
Приложение 1.
ПИ_ЦД_ФОС_ПБД-19-20.docx
|
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Маркин А.В. | Программирование на SQL в 2 ч. Часть 2: Учебник и практикум для вузов | М.:Издательство Юрайт, 2023 | urait.ru |
| Л1.2 | Маркин А.В. | Программирование на SQL в 2 ч. Часть 1: Учебник и практикум для вузов | М.:Издательство Юрайт, 2023 | urait.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Дьяков И. А. | Базы данных. Язык SQL: Учебники и учебные пособия для ВУЗов | Издательство ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012 | biblioclub.ru |
| Л2.2 | Карпова Т. С. | Базы данных : модели, разработка, реализация: Учебники и учебные пособия для ВУЗов | Москва : Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ», 2016 | biblioclub.ru |
| Л2.3 | Кузнецов С. | Введение в реляционные базы данных: Учебная литература для ВУЗов | Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ», 2016 | biblioclub.ru |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | ЭБС "Юрайт" | biblio-online.ru | ||
| Э2 | Документация PostgreSQL и Postgres Pro | postgrespro.ru | ||
| Э3 | ЭБС издательства «Лань» | e.lanbook.com | ||
| Э4 | Курс в Moodle | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| СУБД (Microsoft Access, OpenOffice Base и пр.), текстовый редактор (Microsoft Word, OpenOffice Writer и пр.). Microsoft Windows 7-Zip AcrobatReaderMicrosoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| Информационная справочная система: СПС КонсультантПлюс (инсталлированный ресурс АлтГУ или http://www.consultant.ru/). Профессиональные базы данных: 1. Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com); 2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/); 3. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru). | ||||
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 106Л | помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования | Стеллажи – 3 шт. осциллограф, паяльная станция, источник тока, переносные ноутбуки |
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
| Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
| 107Л | лаборатория информационных технологий - компьютерный класс - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 18 посадочных мест; компьютеры: марка HP, модель ProOne 400 - 18 единиц; проектор: марка SMART, модель UF70 - 1 единица; интерактивная доска: марка SMART Board модель SMB680 - 1 единица |
| 202Л | лаборатория информационных технологий - компьютерный класс - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 14 посадочных мест; компьютеры: марка HP - 14 единиц; мониторы: марка ASUS модель VS197DE - 14 единиц |
8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
| Главная задача курса — ознакомить студентов с основами теории баз данных, тенденциями их развития, обучить студентов принципам проектирования баз данных и работы с новейшими системами управления базами данных. Изучение дисциплины завершается зачетом. Успешное изучение дисциплины требует посещения лекций, активной работы на лабораторных работах, выполнения всех практических заданий преподавателя, ознакомления с основной и дополнительной литературой. Во время лекции студент должен вести краткий конспект. При этом обучающийся должен стараться найти ответы на затруднительные вопросы, используя рекомендуемую литературу или общедоступные ресурсы. Если ему самостоятельно не удалось разобраться в материале, необходимо сформулировать вопросы и обратится за помощью к преподавателю на консультации или ближайшей лекции. Выполнение студентами практических заданий направлено на: - обобщение, систематизацию, углубление, закрепление полученных теоретических знаний по конкретным темам дисциплин; - формирование необходимых профессиональных умений и навыков. Помимо собственно выполнения практических заданий для каждого задания предусмотрена процедура защиты, в ходе которой преподаватель проводит устный или письменный опрос студентов для контроля понимания выполненных ими действий по теме занятия. При подготовке к зачету в дополнение к изучению конспектов лекций, учебно-методических материалов и слайдов, необходимо пользоваться учебной литературой, рекомендованной настоящей программой. При подготовке к зачету нужно изучить определения всех понятий и теоретические подходы до состояния понимания материала, а также выполнить все практические задания в курсе. |