Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й У Н И В Е Р С И Т Е Т
ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ
ПЕРМСКИЙ ФИЛИАЛ
Программа дисциплины
«Базы данных»
для направления 080700.62 «Бизнес-информатика»
(вторая ступень высшего профессионального образования)
Утверждена
Учебно-методическим Советом ПФ ГУ-ВШЭ
Председатель______________Третьякова Е.А.
«_______»_________________________2008 г.
|
Одобрена на заседании кафедры
Информационные технологии в бизнесе
протокол _______________________________
Зав. кафедрой_______________Казаченко Т.А.
«______»__________________________2008 г.
| ^
I. Обязательный минимум содержания дисциплины по ГОС
Введение в базы данных (БД). Жизненный цикл БД. Уровни моделей и этапы проектирования БД. Инфологическое моделирование. Выбор системы управления базами данных (СУБД). Физическая модель БД. Средства и методы проектирования БД. Реляционные СУБД. СУБД, поддерживающие базы данных на инвертированных файлах. Ограничения целостности. Организация процессов обработки данных в БД. Языковые средства современных СУБД. Гипертекстовые системы. Объектно-ориентированные БД. Распределенные БД.
^
Программа разработана на кафедре бизнес аналитики ГУ ВШЭ.
Авторы программы: С.М.Диго, Г.И.Перминов, Н.А.Герасимов
Требования к студентам:
Приступая к изучению данной дисциплины, студент должен обладать знаниями информатики в объеме средней школы и прослушать курс «Информатика и программирование» учебного плана подготовки бакалавра по направлению 080700 «Бизнес-информатика».
Аннотация:
Дисциплина «Базы данных» относится к циклу общепрофессиональных дисциплин. Целью данной дисциплины является изучение теоретических основ и принципов построения баз данных, приобретение практических навыков построения пользовательских приложений под управлением современных реляционных и реляционно-объектных СУБД, освоение языков запросов типа SQL.
Содержание программы дисциплины "Базы данных" должно обеспечить базовую подготовку студентов в процессе формирования устойчивых знаний и практических навыков использования баз данных в дальнейшей учебной, научной и профессиональной деятельности.
Учебная задача курса:
В результате изучения курса студент должен:
иметь представление о современном состоянии баз данных и тенденциях их развития, о современных средствах автоматизации проектирования БД, о сетевых возможностях современных СУБД.
знать основы организации БД и СУБД, их функции и отличия от файловых систем; многоуровневую архитектуру современных СУБД, модели данных и языковые средства СУБД для различных моделей данных; достоинства и проблемы интеграции данных, принципы организации больших объёмов информации, основы процессов поиска и обновления баз данных, особенности создания баз данных, функционирующих в локальных и глобальных сетях, особенности программирования обработки баз данных при многопользовательском режиме доступа.
уметь: выполнять функции администратора банка данных, уметь ставить и решать задачи проектирования структур баз данных, искать и обновлять информацию.
обладать навыками проектирования структур БД путем нормализации схемы предметной области; формирования запросов к БД средствами языка SQL, разработки и реализации законченных приложений баз данных.
Формы контроля:
Текущий контроль: выполнение лабораторных работ сопровождается проведением контрольного опроса, согласно графику контрольных мероприятий выполняется домашнее задание, контрольная работа, реферат.
^ по завершению дисциплины проводится экзамен. Итоговая оценка: складывается в соответствии с «Положением о рейтинге», принятом в ПФ ГУ ВШЭ.
III. Содержание программы
^
Понятие банка данных (БнД). Предпосылки создания БнД. Компоненты БнД. База данных (БД) – ядро БнД. Программные средства БнД.
Языковые средства современных СУБД. Классификация языковых средств. Языки четвертого поколения и их свойства. Технические средства БнД. Организационно-методические средства.
Классификация БнД. OLAP и OLTP-системы. Хранилища данных. Тенденции развития БнД.
Пользователи БнД. Администраторы БнД (АБД) и их функции.
Преимущества и недостатки БнД.
Этапы проектирования баз данных. Жизненный цикл БД. Понятие СУБД (системы управления базами данных). Выбор СУБД. Реляционные СУБД. СУБД, поддерживающие базы данных на инвертированных файлах.
^
Виды моделей данных. Уровни моделей БД.
Структурированные модели данных: сетевые, иерархические, реляционные. Особенности, преимущества и недостатки. Влияние типа модели на особенности проектирования.
^
Понятие физической модели БД. Последовательная и списковая организация. Прямая адресация.
Сжатие данных.
Индексация.
^
Понятие предметной области. Состав инфологической модели (ИЛМ). Требования, предъявляемые к ИЛМ. Способы описания предметной области. ER-модели. Объекты и классы объектов. Атрибуты объектов. Типы объектов. Виды связей. Классы членства.
Сравнение методик инфологического моделирования. Методология IDEF1X. ULM.
^
Основные понятия: отношение, кортеж, ключ, внешний ключ, домен.
Теория нормализации.
Тема 6. Проектирование реляционных баз данных.
Средства и методы проектирования БД:
Проектирование БД на основе алгоритмов нормализации. Достоинства и недостатки подхода.
Проектирование на основе использование ER-моделей.
Алгоритм проектирования (алгоритм перехода от базовой ER-модели).
Проектирование с использованием CASE-систем.
^
Понятие целостности. Классификация ограничений целостности. Причины, вызывающие нарушение ограничений целостности. Процедурный и декларативный способы задания ограничений целостности.
^
Понятие безопасности данных. Классификация безопасных систем. Уровни защиты. Способы обеспечения безопасности данных в современных СУБД.
^
Способы ввода данных в базу данных. Экранные формы: понятие, классификация. Генераторы экранных форм. Создание и использование экранных форм. Использование приемов, рационализирующих процесс ввода данных. Контроль вводимых данных. Возможности использования элементов типа «список». Ввод данных одновременно в несколько связанных таблиц.
^
Организация процессов обработки данных в БД. Язык запросов QBE. Общая характеристика языка QBE. Особенности реализации QBE в современных СУБД. Переменные и наполнители. Классификация запросов. Задание простых и сложных запросов. Влияние типа поля на формулирование запроса. Возможности совместной обработки нескольких таблиц, связывание таблиц. Вычисляемые поля. Упорядочение данных в ответе. Состав и порядок следования полей в ответе. Возможности группировки данных, получение подитогов. Использование агрегатных функций. Корректирующие (управляющие) запросы.
Запоминание и корректировка запросов. Использование запросов на QBE при обработке данных. Возможность сохранения результатов выполнения запроса.
Особенности реализации QBE в современных СУБД. Табличные языки как «построители» SQL-запросов
^
Общая характеристика SQL. Стандарты SQL. Классификация. Реализации SQL в современных СУБД. SQL-серверы. Возможности работы в гетерогенной среде.
SQL-DDL- описание базы данных. Создание баз данных, таблиц, индексов. Задание ограничений целостности при описании баз данных. Ограничения целостности в стандартах SQL. Обеспечение безопасности при работе с БД.
SQL-DML – манипулирование данными. Ввод и корректировка данных средствами SQL.
Команда SELECT. Определение состава полей, выводимых в ответ. Вычисляемые поля. Возможности задания условий отбора. Возможности связывания таблиц. Вложенные запросы. Возможности группировки данных, получение подитогов. Использование агрегатных функций. Упорядочение данных в ответе.
Создание и использование «представлений». Понятие. Назначение. Описание представлений. Ограничения при создании и использовании.
Создание и использование курсоров. Понятие. Назначение. Описание курсоров.
Встроенный SQL.
Особенности реализаций SQL в современных СУБД.
^
Возможности генераторов отчетов современных СУБД. Способы (режимы) создания отчетов.
Источники данных для отчетов.
Задание формы и состава документа. Введение вычисляемых полей. Получение документов, включающих несколько степеней итогов. Получение документов на основе нескольких источников (таблиц, запросов и др.)
Графическое оформление документа.
Сохранение описания документа. Корректировка созданного описания.
Возможности получения сложных документов. Возможности совместного использования СУБД и программных средств других классов (текстовых и табличных процессоров, графических и мультимедийных систем) для получения выходных документов.
Вывод документа на печать, на дисплей и в файл.
Создание «этикеток».
Использование генераторов форм для получения выходных документов.
^
Генераторы приложений в современных СУБД. Создание меню.
Визуальное программирование. Средства документирования проекта.
Технология доступа к БД из языков высокого уровня на примере VB или VBA. Технология DAO. Технология ADO. Подключение библиотек объектов доступа к данным.
^
Понятие распределенных БнД. Классификация распределенных БнД.
Централизованные и распределенные базы данных.
Особенности работы с базами данных в многопользовательском режиме. Проблемы, связанные с параллельным доступом, и пути их решения.
Работа с базами данных в режимах «файл-сервер» и «клиент-сервер». Двух- и трехуровневые системы клиент-сервер.
Обеспечение целостности БД в распределенных БнД. Протокол двухфазной фиксации. Технологии тиражирования.
Сетевые возможности современных СУБД.
Особенности создания баз данных, функционирующих в локальных и глобальных сетях. Особенности программирования обработки баз данных при многопользовательском режиме доступа.
Проектирование приложений типа «клиент-сервер». Клиентское и серверное ПО.
Особенности работы в гетерогенной среде. Стандарты интерфейсов.
Особенности администрирования в распределенных БнД. Особенности работы в глобальных сетях. Публикация БД в Интернет. Гипертекстовые системы.
^
Установка и запуск SQL-сервера.
Особенности языка SQL.
Основные подсистемы Создание БД с помощью Enterprise Manager.
^
Понятие объектно-ориентированных бах данных (ООБД). Особенности проектирование ООБД. Основные характеристики и преимущества и недостатки ООСУБД.
^
Литература:
Базовые учебники:
Диго С.М. Базы данных. Проектирование и использование. - М.: «Финансы и статистика», 2004.
Основная:
Мишенин А.И. Теория экономических информационных систем. – М.: «Финансы и статистика», 2003. Глава 3.
Герасимов Н.А. Разработка диалоговых прикладных баз данных в среде Visual Basic Application (VBA). – М.: ГУ-ВШЭ, 2005.
Джонсон Р., Влиссидес Дж., Гамма Э., Хелм Р. Приемы объектно-ориентированного проектирования. - СПб.: Питер, 2001.
Дополнительная:
Когаловский М. Р. Энциклопедия технологий баз данных. – М.: «Финансы и статистика», 2002.
Хансен Г., Хансен Дж. Базы данных. Разработка и управление. – M.: Бином, 2000.
Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных, 6-е изд.: Пер. с англ. – СПб.: Издательский дом «Вильямс», 2000.
Мишенин А.И. Теория экономических информационных систем. – М.: «Финансы и статистика», 2003.
Вендров А.М. Case-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. – М.: «Финансы и статистика», 2000.
Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с микроЭВМ.: Пер. с англ. – М.: Мир, 1991.
Калянов Г.Н. CASE – структурный системный анализ. – М.: ЛОРИ, 1996.
Маклаков С.В. BPWin и ERWin. CASE-средства разработки информационных систем. – М.: Диалог-МИФИ, 1999.
Михеев В.Д. Access 2002 в подлиннике. Издательство: БХВ–Петербург, 2002. Глава 3.
Грабер М. SQL. – М.: ЛОРИ, 2001.
Грабер М. SQL. Справочное руководство. – М.: ЛОРИ, 1997.
Грабер М. Введение в SQL.: Пер. с англ. – М.: ЛОРИ, 1996.
Э.Таненбаум, Ван Стеен М. Распределенные системы. Принципы и парадигмы. – СПб: Питер 2003.
Фридман А.Л. Основы объектно-ориентированной разработки программных систем. – М.: «Финансы и статистика», 2000.
^
Тематика заданий для текущего контроля представлены в Приложении 3 «Тематика заданий текущего контроля по дисциплине «Базы данных».
Перечень вопросов для самоконтроля студентов:
Перечень вопросов для самоконтроля студентов представлен в Приложении 1 «Перечень вопросов для самоконтроля по дисциплине «Базы данных» для направления «Бизнес-информатика».
Тематика практических занятий:
Перечень практических занятий с указанием темы, плана семинара, заданиями для работы на семинаре, домашним заданием и списком литературы представлены в Приложении 2 «Планы лабораторных занятий по дисциплине «Базы данных» для направления «Бизнес-информатика».
^
На лабораторных занятиях используются следующие методы обучения и контроля усвоения материала:
Выполнение лабораторных работ по тематике занятия сопровождается контрольным опросом;
Обсуждение практических ситуаций;
^
Студенту рекомендуется следующая схема подготовки к лабораторному занятию:
проработать конспект лекций;
проанализировать основную и дополнительную литературу, рекомендованную по изучаемому разделу;
при затруднениях сформулировать вопросы к преподавателю.
^
Все практические занятия проводятся в компьютерном классе, содержащую локальную вычислительную сеть. Программное обеспечение сети должно поддерживать новые информационные технологии и включать в себя следующие комплексы:
Авторы программы С.М.Диго,
Г.И.Перминов,
Н.А.Герасимов
^
№ п/п
| Название темы | Аудиторные часы | Самостоя-тельная работа | ^ |
Лекции
|
Сем. и практ. занятия
| Всего |
1
|
Тема 1. Организация хранения данных.
|
4
|
|
4
|
4
|
8
|
2
|
Тема 2. Логическая организация баз данных.
|
2
|
|
2
|
4
|
6
|
3
|
Тема 3. Физическая организация базы данных.
|
2
|
|
2
|
4
|
6
|
4
|
Тема 4. Инфологическое моделирование предметной области.
|
4
|
2
|
6
|
6
|
12
|
5
|
Тема 5. Основы теории реляционных баз данных.
|
4
|
2
|
6
|
4
|
10
|
6
|
Тема 6. Проектирование реляционных баз данных.
|
2
|
4
|
6
|
6
|
12
|
7
|
Тема 7. Целостность баз данных.
|
2
|
1
|
3
|
6
|
9
|
8
|
Тема 8. Безопасность данных.
|
2
|
1
|
3
|
6
|
9
|
9
|
Тема 9. Организация ввода данных в базу данных.
|
1
|
1
|
2
|
6
|
8
|
10
|
Тема 10. Табличные языки запросов
|
1
|
2
|
3
|
6
|
9
|
11
|
Тема 11. Язык SQL
|
4
|
4
|
8
|
6
|
14
|
12
|
Тема 12. Вывод информации из баз данных
|
2
|
1
|
3
|
6
|
9
|
13
|
Тема 13. Разработка приложений
|
4
|
4
|
8
|
6
|
14
|
14
|
Тема 14. Распределенные БД
|
4
|
4
|
8
|
6
|
14
|
15
|
Тема 15. Основные характеристики и особенности работы в MS SQL-сервер.
|
4
|
4
|
8
|
6
|
14
|
16
|
Тема 16. Объектно ориентированные базы данных (ООБД).
|
2
|
|
2
|
6
|
8
|
Итого
|
44
|
30
|
74
|
88
|
162
|
Авторы программы С.М.Диго,
Г.И.Перминов,
Н.А.Герасимов
|