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
|