Луцький національний технічний університет

Кафедра комп’ютерної інженерії

 

РОБОЧА ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

 

«РћСЂРіР°РЅС–зація баз даних»

(шифр і назва навчальної дисципліни)

спеціальність 7.05010201 «РљРѕРјРївЂ™СЋС‚ерні 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

«Р†РЅС„орматика та обчислювальна техніка»

Нормативна

Модулів – 1

Спеціальність (професійне

спрямування):

7.05010201

«РљРѕРјРївЂ™СЋС‚ерні системи та мережі»

Рік підготовки:

Змістових

модулів – 1

-

1-Р№

Семестр

Загальна кількість годин – 90

-

2-Р№

Лекції

Тижневих годин для денної форми навчання:

аудиторних – 0

самостійної роботи студента – 0

Освітньо-кваліфікаційний рівень:

спеціаліст

-

8 РіРѕРґ.

Практичні, семінарські

-

-

Лабораторні

-

8 РіРѕРґ.

Самостійна робота

-

74 РіРѕРґ.

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, СЏРєС– передбачається вирішити РїС–Рґ час викладання дисципліни: 

–        дати студентам РїРѕРІРЅРµ уявлення РїСЂРѕ СЂС–Р·РЅС– РїС–РґС…РѕРґРё РґРѕ проектування БД, РїСЂРѕ методи фізичної С– логічної організації файлів БД; РїСЂРѕ сучасний стан С– тенденції розвитку БД С– СУБД;

–        уміти практично використовувати можливості РјРѕРІРё SQL.

У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен

знати:

–        реляційну алгебру;

–        теорію нормалізації;

–        РѕСЃРЅРѕРІРё теорії залежності;

–        РјРѕРІСѓ числення запитів РЅР° Р·РјС–РЅРЅРёС… кортежах (SQL).

вміти:

–        Будувати модель даних концептуального (логічного) СЂС–РІРЅСЏ - модель «СЃСѓС‚ність-зв’язок».

–        Будувати модель даних даталогічного (фізичного) СЂС–РІРЅСЏ - реляційна модель.

–        Застосовувати РїРѕСЃС‚ реляційні моделі даних.

–        Виконувати фізичне проектування БД. Оптимізувати зберігання та методи доступу РґРѕ даних.

–        Розробляти структуровані запити РґРѕ БД.

–        Створювати розподілені системи.

–        Розробляти програмне забезпечення БД Р·Р° РґРѕРїРѕРјРѕРіРѕСЋ РјРѕРІ РІРёСЃРѕРєРѕРіРѕ СЂС–РІРЅСЏ.

–        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

СѓСЃСЊРѕРіРѕ

у тому числі

СѓСЃСЊРѕРіРѕ

у тому числі

Р»

Рї

лаб

С–РЅРґ

СЃ.СЂ.

Р»

Рї

лаб

С–РЅРґ

СЃ.СЂ

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

в„–

Р·/Рї

Назва теми

Кількість

РіРѕРґРёРЅ

 

Не передбачені навчальним планом.

 

6. Теми практичних занять

 

в„–

Р·/Рї

Назва теми

Кількість

РіРѕРґРёРЅ

 

Не передбачені навчальним планом.

 

7. Теми лабораторних занять

 

в„–

Р·/Рї

Назва теми

Кількість

РіРѕРґРёРЅ

 

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

 

в„–

Р·/Рї

Назва теми

Кількість

РіРѕРґРёРЅ

 

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

РЈСЃСЊРѕРіРѕ РіРѕРґРёРЅ

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

«Р’С–РґРјС–РЅРЅРѕ» – студент демонструє РїРѕРІРЅС– С– глибокі знання навчального матеріалу, достовірний рівень розвитку СѓРјС–РЅСЊ та навичок, правильне та обґрунтоване формулювання практичних РІРёСЃРЅРѕРІРєС–РІ, СѓРјС–РЅРЅСЏ приймати необхідні рішення РІ нестандартних ситуаціях, вільне володіння науковими термінами, аналізує причинно-наслідкові зв’язки.

«Р”РѕР±СЂРµ» – студент демонструє РїРѕРІРЅС– знання навчального матеріалу, але допускає незначні РїСЂРѕРїСѓСЃРєРё фактичного матеріалу, РІРјС–С” застосовувати щодо конкретно поставлених завдань, Сѓ деяких випадках нечітко формулює загалом правильні РІС–РґРїРѕРІС–РґС–, допускає окремі несуттєві помилки та неточності.

«Р—адовільно» – студент володіє більшою частиною фактичного матеріалу, але викладає Р№РѕРіРѕ РЅРµ досить послідовно С– логічно, допускає істотні РїСЂРѕРїСѓСЃРєРё Сѓ РІС–РґРїРѕРІС–РґС–,РЅРµ завжди РІРјС–С” інтегровано застосовувати набуті знання для аналізу конкретних ситуацій, нечітко, Р° інколи С– невірно формулює РѕСЃРЅРѕРІРЅС– теоретичні положення та причинно-наслідкові зв’язки.

«РќРµР·Р°РґРѕРІС–льно» – студент РЅРµ володіє достатнім рівнем необхідних знань, СѓРјС–РЅСЊ, 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 «РљРѕРјРївЂ™СЋС‚ерні системи та мережі» навчально-наукового центру післядипломної освіти,/ уклад. Коцюба Рђ.Р®., Лавренчук РЎ.Р’. Луцьк: Луцький РќРўРЈ, 2014. – 28 СЃ.
  3. Організація баз даних. Методичні вказівки РґРѕ виконання контрольних СЂРѕР±С–С‚ для студентів спеціальності „Комп’ютерні системи та мережі” заочної форми навчання /Рђ.Р®.Коцюба, РЎ.Р’. Лавренчук. –Луцьк: Луцький РќРўРЈ, 2010. – 48 СЃ.
  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 РґРѕ лабораторних занять для студентів спеціальності „Комп’ютерні системи та мережі” навчально-наукового центру післядипломної освіти,/ уклад. Коцюба Рђ.Р®., Лавренчук РЎ.Р’. Луцьк: Луцький РќРўРЈ, 2014. – 40 СЃ.
  7. Організація баз даних. Методичні вказівки РґРѕ виконання самостійної роботи для студентів спеціальності „Комп’ютерні системи та мережі” навчально-наукового центру післядипломної освіти,/ уклад. Коцюба Рђ.Р®., Лавренчук РЎ.Р’. Луцьк: Луцький РќРўРЈ, 2014. – 40 СЃ.

 

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 Р”., РЈРёРґРѕРј Р”. Проектування баз даних./ Рљ. — ËРѕСЂРё.— 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, СЏРєРµ використовується РІ навчальному процесі, розташовано РЅР°  персональних комп’ютерах РІ лабораторіях комп’ютерної техніки (ауд.143,145, 301,303Р°, 39).