Луцький національний технічний університет

Кафедра комп’ютерної інженерії

 

РОБОЧА ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

 

«Організація баз даних»

(шифр і назва навчальної дисципліни)

спеціальність 7.05010201 «Комп’ютерні системи та мережі»

(шифр і назва спеціальності)

Підрозділ неперервного навчання

(назва інституту, факультету, відділення)

 

2015 – 2016 навчальний рік

 

1. Опис навчальної дисципліни

 

Найменування показників

Галузь знань, напрям підготовки, освітньо-кваліфікаційний рівень

Характеристика навчальної дисципліни

денна

форма навчання

заочна

форма навчання

Кількість кредитів – 3

Галузь знань

0501

«Інформатика та обчислювальна техніка»

Нормативна

Модулів – 1

Спеціальність (професійне

спрямування):

7.05010201

«Комп’ютерні системи та мережі»

Рік підготовки:

Змістових

модулів – 1

-

1-й

Семестр

Загальна кількість годин – 90

-

2-й

Лекції

Тижневих годин для денної форми навчання:

аудиторних – 0

самостійної роботи студента – 0

Освітньо-кваліфікаційний рівень:

спеціаліст

-

8 год.

Практичні, семінарські

-

-

Лабораторні

-

8 год.

Самостійна робота

-

74 год.

Індивідуальні завдання:

Вид контролю:

залік

Примітка.

Співвідношення кількості годин аудиторних занять до самостійної і індивідуальної роботи становить – 16/74

2. Мета та завдання навчальної дисципліни

Метою : є вивчення студентами теорії реляційних баз даних, принципів побудови та функціонування сучасних систем керування базами даних, функції захисту баз даних і реалізацію цих положень на практиці.

Завдання, які передбачається вирішити під час викладання дисципліни: 

        дати студентам повне уявлення про різні підходи до проектування БД, про методи фізичної і логічної організації файлів БД; про сучасний стан і тенденції розвитку БД і СУБД;

        уміти практично використовувати можливості мови SQL.

У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен

знати:

        реляційну алгебру;

        теорію нормалізації;

        основи теорії залежності;

        мову числення запитів на змінних кортежах (SQL).

вміти:

        Будувати модель даних концептуального (логічного) рівня - модель «сутність-зв’язок».

        Будувати модель даних даталогічного (фізичного) рівня - реляційна модель.

        Застосовувати пост реляційні моделі даних.

        Виконувати фізичне проектування БД. Оптимізувати зберігання та методи доступу до даних.

        Розробляти структуровані запити до БД.

        Створювати розподілені системи.

        Розробляти програмне забезпечення БД за допомогою мов високого рівня.

        Забезпечувати безпеку зберігання даних.

3. Програма навчальної дисципліни

Змістовий модуль . Загальні питання курсу

Тема 1. Інформаційні системи та системи управління БД.

Поняття інформації та інформаційної системи. Класифікація інформаційних систем. Архітектура інформаційної системи. Бази даних та системи управління БД. Архітектура СУБД. Функції СУБД. Розподілені інформаційні  системи.

Тема 2. Моделі даних. Реляційна модель даних.

Ієрархічна та мережна моделі даних. Проблеми маніпулювання даними та обмеження цілісності даних. Реляційна модель та її характеристики. Структура реляційних даних. Домени. Декартовий добуток доменів та відношення. Схема БД. Таблиці БД. Потенційні, первинні та зовнішні ключі. Цілісність реляційних даних. Операції реляційної алгебри та реляційне числення.

Тема 3. Мови запитів до реляційних баз даних.

Основні поняття SQL. Запити на читання даних. Склеювання таблиць. Умови відбору рядків таблиць. Агрегатні функції. Запити з групуванням. Складні запити. Запити на оновлення даних. Запити на створення та оновлення схеми БД, таблиць та представлень. Поняття індексації даних. Способи організації індексів. Внутрішня мова програмування СУБД. Збережені процедури та тригери. Призначення та переваги. Безпека БД. Управління користувачами. Привілеї. Системний каталог або словник даних.

Тема 4. Клієнт/серверні технології БД.

Архітектура клієнт/серверних СУБД. Концепція відкритих систем. Відкритий зв’язок з БД. ODBC. Технології доступу BDE, ADO, ADO.Net. JDBC. Транзакції. Адміністрування. Виконання. Журналізація. Відтік. ACID властивості транзакцій. Проблеми паралелізму. Блокування. Рівні ізолювання транзакцій. Управління транзакціями в мовах програмування.

Тема 5. Розподілені БД.

Архітектура, інформаційних систем на базі РБД. Принципи функціонування. Побудова РБД. Зв’язок з БД. Розподілені БД. Реплікація даних. Види й властивості реплікації.

Тема 6. Логічне проектування БД.

Рівні моделювання предметної області. Інфологічна, логічна або концептуальна модель даних. Датологічна або фізична модель даних. Функціональні залежності. 1, 2 та 3 нормальні форми відношень. Багатозначні залежності та залежності з’єднання. 4 та 5 нормальні форми. Проектування БД методом сутність-зв’язок. ER-діаграми.

Тема 7. Фізичне проектування БД.

Апаратні та програмні складові.Особливості OLTP, DSS та OLAP систем. Зберігання даних. Індексація. Кластерізація. Розподіл. Фізичне проектування БД. Методи доступу. Деревовидні, хеш та бітові індекси.

Тема 8. Безпека БД

Управління доступом. Шифрування даних. Безпека БД. Засоби підтримки безпеки в SQL. Пост реляційні, об’єктно-орієнтовані та ХML. Сучасні тенденції розвитку БД. Технології інтелектуальної обробки даних. Методи та засоби багатовимірного статистичного аналізу даних.

4. Структура навчальної дисципліни

Назви змістових модулів і тем

Кількість годин

денна форма

Заочна форма

усього

у тому числі

усього

у тому числі

л

п

лаб

інд

с.р.

л

п

лаб

інд

с.р

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Модуль 1

Змістовий модуль 1. Загальні питання курсу

Тема 1 Інформаційні системи та системи управління БД

 

 

 

 

 

 

10

2

 

 

 

8

Тема 2 Моделі даних. Реляційна модель даних

 

 

 

 

 

 

10

2

 

2

 

6

Тема 3 Мови запитів до реляційних баз даних

 

 

 

 

 

 

12

2

 

4

 

6

Тема 4 Клієнт/серверні технології БД

 

 

 

 

 

 

8

 

 

1

 

7

Тема 5 Розподілені БД.

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

16

Тема 6 Логічне проектування БД.

 

 

 

 

 

 

10

1

 

1

 

8

Тема 7 Фізичне проектування БД

 

 

 

 

 

 

10

1

 

 

 

9

Тема 8 Безпека БД

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

14

Разом

 

 

 

 

 

 

90

8

 

8

 

74

5. Теми семінарських занять

з/п

Назва теми

Кількість

годин

 

Не передбачені навчальним планом.

 

6. Теми практичних занять

 

з/п

Назва теми

Кількість

годин

 

Не передбачені навчальним планом.

 

7. Теми лабораторних занять

 

з/п

Назва теми

Кількість

годин

 

2 семестр

Модуль 1

 

1

Тема 1. Установка MYSQL під Win9x/NT/2000. Mysql-front

1

2

Тема 2. SQL-запити

3

3

Тема 3. Функції маніпулювання даними

1

4

Тема 4. SQL-запити-дії (INSERT UPDATE DELETE)

1

5

Тема 7. Створення реляційних баз даних з використанням систем швидкої розробки додатків (RAD – Rapid Application Design) Delphi і C++Builder. Створення і модифікація таблиць бази даних за допомогою утиліти Database Desktop. Створення простої реляційної бази даних

2

 

Разом

8

 

8. Самостійна робота

 

з/п

Назва теми

Кількість

годин

 

2 семестр

 

1

Тема 1 Інформаційні системи та системи управління БД.

Поняття інформації та інформаційної системи. Класифікація інформаційних систем. Архітектура інформаційної системи. Бази даних та системи управління БД. Архітектура СУБД. Функції СУБД. Розподілені інформаційні системи.

8

2

Тема 2 Моделі даних. Реляційна модель даних.

Ієрархічна та мережна моделі даних. Проблеми маніпулювання даними та обмеження цілісності даних. Реляційна модель та її характеристики. Структура реляційних даних. Домени. Декартовий добуток доменів та відношення. Схема БД. Таблиці БД. Потенційні, первинні та зовнішні ключі. Операції реляційної алгебри та реляційне числення.

6

3

Тема 3 Мови запитів до реляційних баз даних.

Основні поняття SQL. Запити на читання даних. Склеювання таблиць. Умови відбору рядків таблиць. Агрегатні функції. Запити з групуванням. Складні запити. Запити на створення та оновлення схеми БД, таблиць та представлень. Поняття індексації даних. Способи організації індексів. Внутрішня мова програмування СУБД. Процедури та тригери.

6

4

Тема 4 Клієнт/серверні технології БД.

Архітектура клієнт/серверних СУБД. Концепція відкритих систем. Відкритий зв’язок з БД. ODBC. Технології доступу BDE, ADO, ADO.Net. JDBC.

7

5

Тема 5 Розподілені БД.

Архітектура інформаційних систем на базі РБД. Принципи функціонування РБД. Реплікація даних. Види й властивості реплікації.

16

6

Тема 6 Логічне проектування БД.

Рівні моделювання предметної області. Датологічна або фізична модель даних. Функціональні залежності. 1, 2 та 3 нормальні форми відношень. Багатозначні залежності та залежності з’єднання. 4 та 5 нормальні форми. Проектування БД методом сутність-зв’язок. ER-діаграми.

8

7

Тема 7 Фізичне проектування БД.

Зберігання даних. Індексація. Кластерізація. Розподіл. Методи доступу. Деревовидні, хеш та бітові індекси.

9

8

Тема 8 Безпека БД.

Управління доступом. Шифрування даних. Засоби підтримки безпеки в SQL.

14

Усього годин

74

 

9. Індивідуальні завдання

Не передбачені навчальним планом.

10. Методи навчання

Вивчення предмета складається з лекційних та лабораторних занять. На лекціях висвітлюються загальнотеоретичні питання в галузі баз даних. На лабораторних заняттях студенти відпрацьовують практичні навички роботи з пакетами, виконують навчальні завдання.

Методологія вивчення дисципліни ґрунтується на взаємозв'язку теоретичних відомостей та практичних навичок, які отримують студенти в результаті прослуховування лекцій, проведення лабораторних занять та самостійної роботи по поглибленому вивченню матеріалу дисципліни, а також перевірці глибини та міцності засвоєння матеріалу при написанні контрольних робіт, виконанні лабораторних робіт, захисті звітів та здачі заліку. По закінченню вивчення дисципліни складається залік.

11. Методи контролю

При вивченні студентами дисципліни передбачається два види контролю: поточний та підсумковий.

Поточний контроль здійснюється окремо у відповідності з теоретичним і практичним курсами. Контроль теоретичного та практичного курсів здійснюється після завершення кожного лабораторного завдання по тематичному розділу шляхом виконання індивідуальних графічних аудиторних та самостійних завдань та у вигляді усного опитування розглянутого теоретичного матеріалу.

Підсумковим контролем, при умові проходження студентом всіх етапів поточного контролю, є екзамен.

12. Розподіл балів, які отримують студенти

«Відмінно» – студент демонструє повні і глибокі знання навчального матеріалу, достовірний рівень розвитку умінь та навичок, правильне та обґрунтоване формулювання практичних висновків, уміння приймати необхідні рішення в нестандартних ситуаціях, вільне володіння науковими термінами, аналізує причинно-наслідкові зв’язки.

«Добре» – студент демонструє повні знання навчального матеріалу, але допускає незначні пропуски фактичного матеріалу, вміє застосовувати щодо конкретно поставлених завдань, у деяких випадках нечітко формулює загалом правильні відповіді, допускає окремі несуттєві помилки та неточності.

«Задовільно» – студент володіє більшою частиною фактичного матеріалу, але викладає його не досить послідовно і логічно, допускає істотні пропуски у відповіді,не завжди вміє інтегровано застосовувати набуті знання для аналізу конкретних ситуацій, нечітко, а інколи і невірно формулює основні теоретичні положення та причинно-наслідкові зв’язки.

«Незадовільно» – студент не володіє достатнім рівнем необхідних знань, умінь, навичок, науковими термінами.

13. Методичне забезпечення

  1. Організація баз даних. Конспект лекцій для студентів спеціальності „Комп’ютерні системи та мережі” денної та заочної форми навчання /В.А.Мельник, Н.В. Багнюк, С.В. Лавренчук. –Луцьк: Луцький НТУ, 2009
  2. Організація баз даних. Конспект лекцій для студентів спеціальності 7.05010201 «Комп’ютерні системи та мережі» навчально-наукового центру післядипломної освіти,/ уклад. Коцюба А.Ю., Лавренчук С.В. Луцьк: Луцький НТУ, 2014. – 28 с.
  3. Організація баз даних. Методичні вказівки до виконання контрольних робіт для студентів спеціальності „Комп’ютерні системи та мережі” заочної форми навчання /А.Ю.Коцюба, С.В. Лавренчук. –Луцьк: Луцький НТУ, 2010. – 48 с.
  4. Організація баз даних. Методичні вказівки до виконання самостійної роботи для студентів спеціальності „Комп’ютерні системи та мережі” денної та заочної форми навчання /В.А.Мельник, С.В. Лавренчук. –Луцьк: Луцький НТУ, 2009. – 64с.
  5. Організація баз даних. Методичні вказівки до лабораторних занять для студентів спеціальності „Комп’ютерні системи та мережі” денної та заочної форми навчання /В.А.Мельник, С.В. Лавренчук. –Луцьк: Луцький НТУ, 2008. – 104с.
  6. Організація баз даних. Методичні вказівки до лабораторних занять для студентів спеціальності „Комп’ютерні системи та мережі” навчально-наукового центру післядипломної освіти,/ уклад. Коцюба А.Ю., Лавренчук С.В. Луцьк: Луцький НТУ, 2014. – 40 с.
  7. Організація баз даних. Методичні вказівки до виконання самостійної роботи для студентів спеціальності „Комп’ютерні системи та мережі” навчально-наукового центру післядипломної освіти,/ уклад. Коцюба А.Ю., Лавренчук С.В. Луцьк: Луцький НТУ, 2014. – 40 с.

 

14. Рекомендована література

Базова

  1. Гайна Г.А. Основи проектування баз даних: Навчальний посібник. – К.:Кондор, 2008. – 200с.
  2. Дибетт П. Знакомство с Microsoft SQL Server 2005. Изд. Русская Редакция. Серия: Разработка ПО, 2005
  3. Мейер Д. Теория реляційних баз даних. М.: Мир, 2007. — 608 с
  4. Пасічник В.В., Резніченко В.А., Організація баз даних та знань. – К.: Видавнича група ВНV, 2006. – 384с.
  5. Ульман Д., Уидом Д. Проектування баз даних./ К. — Ëори.— 2008.— 347
  6. Фаронов В.В. Программирование баз данных в Delphi 7. Учебный курс. – СПб.: Питер, 2005. – 459 с.: ил.

Допоміжна

  1. Кириллов В.В., Громов Г.Ю., Структуризированный язык запросов (SQL). http://www.citforum.ru/database/sql_kg/index.shtml
  2. Кузнецов С.Д. Системы обработки информации - язык баз данных SQL со средствами поддержания целостности http://www.citforum.ru/ database/sql/index.shtml
  3. Кузнецов С.Д. Язык реляционных баз данных SQL и его стандарты. http://www.citforum.ru/database/articles/art_18.shtml

15. Інформаційні ресурси

 

Технічні засоби навчання

– персональні комп’ютери на базі процесорів Pentium IV (Celeron) – з розрахунку одна станція на одного студента.

– мультимедійний діапроектор.

Програмне забезпечення

-   Операційна система Windows;

-   phpMyAdmin;

-   Access;

-   SQL-сервер;

-   MySQL-front .

Програмне забезпечення, яке використовується в навчальному процесі, розташовано на  персональних комп’ютерах в лабораторіях комп’ютерної техніки (ауд.143,145, 301,303а, 39).