26

Методические рекомендации по порядку освоения студентами данной дисциплины с учётом модульно-рейтинговой системы обучения

Уважаемые студенты, эти рекомендации служат не для того чтобы затруднить Вашу, и без того «тяжёлую» жизнь рядового студента-информата, а для того чтобы Вы могли успешно освоить данную дисциплину и в установленные сроки уверенно пройти аттестацию по этой дисциплине.

Немаловажной задачей данных методических указаний является ознакомление с составом изучаемой дисциплины и требованиями, предъявляемыми к выполнению основных и дополнительных видов работ в установленные графиком сроки.

А, кроме того, методические указания знакомят Вас с требованиями по оформлению документооборота по всем видам выполняемых Вами работ. Наличие стандартной формы оформления документооборота позволяет избежать достаточно большого количества ошибок возникающих при представлении информации, а также обеспечивает целостность выполняемой работы.

Все требования по оформлению документооборота построены на основе Государственного Стандарта и Единой Системы оформления Конструкторской Документации. (ГОСТ, ЕСКД), которые регламентирую правила и нормы оформления конструкторских документов и чертежей.

Использование государственного стандарта при оформлении документации сейчас, позволит Вам в дальнейшем, при выполнении реальных проектов на производстве, выполнять документацию в короткие сроки и с высоким качеством. Использование зарубежных стандартов, например, международного – ISO, не всегда приемлемо, так как не отражает специфики отечественного документооборота на предприятиях.

Однако не следует забывать, что в каждом правиле присутствуют исключения, которые объясняются вполне объективными причинами. В случае возникновения такого рода случаев, следует в обязательном порядке согласовать их с вашим преподавателем, и получить разрешение на использование.

1. Принципы построения курса дисциплины в рамках модульно рейтинговой системы обучения

Курс дисциплины построен в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования. Цели курса в большей степени сформулированы в терминах «знать и уметь использовать» и «иметь опыт», чем повышена практическая направленность изучаемой дисциплины.

Главной частью курса является изучение основ построения нормализованных моделей реляционных баз данных, и создание на их основе логически-грамотных и экономичных проектных решений, обеспечивающих вооружение будущих специалистов теоретическими знаниями и практическими навыками, необходимыми для разработки программных продуктов, использующих базы данных.

Дисциплина построена на основе модульно рейтинговой системы обучения (МРСО), при которой осуществляется структурирование содержания учебной дисциплины на дисциплинарные модули и проводится регулярная оценка знаний и умений студентов в течение семестра.

Все знания, умения и навыки, приобретаемые студентами в процессе изучения дисциплины, оцениваются в рейтинговых баллах. Рейтинговые баллы набираются в течении всего периода обучения по дисциплине, и фиксируются путем занесения в единую ведомость в журнале учёта работы преподавателя в группе, при проведении контролирующих мероприятий.

Положение о МРСО доводится до студента в начале семестра и не может изменяться до его окончания. В начале семестра студенты получают полную информацию о количестве и составе модулей дисциплины на первом семинарском занятии по дисциплине.

Студентам разъясняются принципы формирования рейтинга по дисциплине и сообщаются контрольные сроки выполнения и сдачи заданий и контрольных работ на первом семинарском занятии по дисциплине.

При отсутствии студента на этом занятии информацию о положении МРСО студент может самостоятельно получить на информационном сервере дисциплины в файле «Методические рекомендации по порядку освоения студентом дисциплины с учётом МРСО.doc»

Подробные сведения о набранных баллах в период изучения каждого модуля заносятся преподавателем в рейтинг-карту дисциплины, которая хранится в электронном журнале группы.

Осуществление самостоятельного доступа к личному рейтингу на информационном сервере дисциплины не реализовано, из-за отсутствия личных учётных записей у студентов института информатики и телематики и требованиями закона о сохранности личной информации гражданина. Ознакомится с текущим рейтингом студент может у ведущего преподавателя дисциплины – лектора.

Дисциплина разбита на пять модулей, входной модуль, три базовых модуля, по числу проводимых в институте «Информатики и телематики» контрольных недель плюс один модуль перед аттестационной сессией, и итоговый модуль.

Входной модуль содержит контроль выявления базовых знаний и умений по предшествующим смежным дисциплинам, максимально студент может получить до четырёх баллов.

По окончании изучения каждого базового модуля студентами выполняется контрольная работа. Результаты выполнения каждой из трех контрольных работ оцениваются рейтингом, максимально пять баллов.

Основная задача итогового модуля проконтролировать выполнение студентом всех обязательных для выполнения работ и получения им допуска к аттестационной сессии в установленные графиком учебного процесса сроки.

Освоение содержания дисциплины предусматривает чтение лекций по темам раздела, проведение семинарских и лабораторных занятий, выполнение студентом курсовой работы, выполнение контрольных работ по итогам модуля.

Посещение лекций не контролируется преподавателем. Студент для восстановления информационного вакуума по пропущенной теме имеет возможность самостоятельно изучить данную тему на основе предложенной учебной и дополнительной литературы, а также курса лекций по дисциплине.

Посещение семинарских и лабораторных занятий обязательно. За работу на семинаре студент может набрать максимально до пяти баллов, а на лабораторном занятии до трёх баллов. В случае отсутствия студента во время данных занятий по уважительной причине, студент имеет возможность самостоятельно получить задание на информационном сервере дисциплины.

Особенностью построения курса является предоставление возможности студенту самостоятельно выбирать прикладную задачу для выполнения курсовой работы, объединяться в группы при решении объемных задач, а также задач требующих сетевых решений. В альтернативном варианте студент выбирает тему из предложенного преподавателем списка и исходя из собственных приоритетов. Но, одна и та же тема не может быть повторена в данной группе. Тема курсовой работы должна быть выбрана студентом и зарегистрирована у преподавателя в течение первых двух недель от начала семестра, что отражается на рейтинге оценки за курсовую работу. Курсовая работа оценивается рейтингом максимально до сорока баллов.

В рамках освоения дисциплины студенту предлагается оформить одну самостоятельную работу по определенной теме в виде реферата. Написание реферата не является обязательным видом работ, но позволяет студенту дополнительно повысить свой рейтинг в рамках МРСО. Максимальный балл за выполнение реферата пятнадцать баллов.

Дисциплина «Базы данных» завершается экзаменом. Обязательным условием допуска студента к экзамену является выполнение и защита всех лабораторных заданий, выполнение всех контрольных работ, выполнение и защита курсовой работы по дисциплине. Экзамен проводится в два этапа, то есть студент выполняет тест, после успешного прохождения которого, студент решает контрольную задачу и защищает её у преподавателя.

По итогам модульно рейтинговой системы обучения студент может не сдавать экзамен, в случае если он набирает за семестр по дисциплине свыше 87 %, что составляет от 87 до 100 баллов, и получает оценку «отлично».

Если студент набирает за семестр по дисциплине от 73% до 86 %, что составляет от 73 до 86 баллов, то он сдает экзамен только по результатам проведения теста.

Если студент набирает за семестр по дисциплине менее 73%, что составляет 73 балла, то он сдает экзамен в установленном порядке, но только после получения допуска, который включает весь набор обязательной отчётности по дисциплине.

Расчётная величина максимального рейтинга дисциплины в баллах составляет 100 баллов. С учётом необязательного вида работ 115 баллов. Состав общих затрат времени на изучаемую дисциплину отражен в таблице 1.

Организационно-методический план

Таблица 1

Вид учебной работы	Количество часов	Семестр
I. Аудиторная:		5
1.1 Лекции	32	5
1.2. Лабораторные работы	16	5
1.3. Семинары	16	5
1.4. Консультации	3,6	5
ИТОГО:	64	5
II. Внеаудиторная:
2.1. Курсовые работы	40	5
2.4. Самостоятельное изучение тем разделов	5	5
2.6. Проработка и повторение лекционного материала и учебных пособий	15	5
2.7. Подготовка к зачету, экзамену	16	5
ИТОГО:	76	5
III. Итоговый контроль по дисциплине (экзамен, зачет):
Экзамен		5
ИТОГО:		5
Общая трудоемкость дисциплины	140	5

2. Структура и содержание дисциплины

Дисциплина разбита на пять модулей, входной модуль, три базовых модуля, по числу проводимых в институте «Информатики и телематики» контрольных недель плюс один модуль перед аттестационной сессией, и итоговый модуль.

Входной модуль содержит контроль выявления базовых знаний и умений по предшествующим смежным дисциплинам. Базовые модули содержат основной объём изучаемой дисциплины. Основная задача итогового модуля проконтролировать выполнение студентом всех обязательных для выполнения работ и получения им допуска к аттестационной сессии в установленные графиком учебного процесса сроки.

Освоение содержания дисциплины предусматривает чтение лекций по темам раздела, проведение семинарских и лабораторных занятий, выполнение студентом контрольных работ по итогам модуля и защита реферата.

Самостоятельная работа студента включает выполнение под руководством преподавателя курсовой работы, подготовку к контрольным работам и семинарским занятиям, оформление отчётов по лабораторным работам, написание реферата.

В рамках самостоятельного освоения дисциплины студенту предлагается оформить одну самостоятельную работу по определенной теме в виде реферата. Написание реферата не является обязательным видом работ, но позволяет студенту дополнительно повысить свой рейтинг в рамках МРСО.

2.1. Тематический план

Тематический план дисциплины, разбитый по модулям и темам, отражен в таблице 2, а содержание теоретических разделов в пункте 2.2.

Тематический план дисциплины

Таблица 2

Наименование разделов и тем курса	Количество часов
	Всего	Аудиторные занятия			Самостоятельная работа студента
		Лекции	Семинары	Лабораторные работы
Входной модуль. Входное тестирование.	2		2
Модуль 1. Модели данных для построения информационных систем		10	4	6	22
Тема 1.1. Роль БД среди других разновидностей информационных систем		2			5
Тема 1.2. Модели данных первого уровня		2			5
Тема 1.3. Модели данных второго уровня		4	4	6	7
Тема 1.4. Пост реляционные модели данных		2			5
Модуль 2. Практическая реализация проекта базы данных		10	6	6	22
Тема 2.1. Построение проекта базы данных		2	2	2	5
Тема 2.2. Практическая реализация проекта на СУБД MS Access 2003		2	2	2	5
Тема 2.3. Защита баз данных		4	1	1	5
Тема 3.3. Администрирование проекта базы данных		2	1	1	7
Модуль 3. Реляционная алгебра и язык SQL		12	4	4	22
Реляционная алгебра и реляционное исчисление		4	2		10
Язык SQL		8	2	4	12
Итоговый модуль.					10
Курсовая работа					5
Экзамен					5
Итого	140	32	16	16	76

2.2. Содержание теоретических разделов дисциплины

Теоретические разделы дисциплины распределены на модули, каждый из которых содержит некоторое количество тем.

Приведём состав теоретических разделов:

Модуль 1. Модели данных для построения информационных систем

1. Роль БД среди других разновидностей информационных систем.

История создания информационных систем. Классификация информационных систем по типу хранимых данных, по типу использования. Разновидности информационных систем обрабатываемые при помощи компьютерной техники. Базы знаний. Базы данных. Банки данных. Предметная область. Администратор базы данных. Система управления базами данных. Актуальные СУБД на современном этапе развития по виду использования. MS Access, MS Visual FoxPro, MS SQL Server, Oracle, 1C, Parus, My SQL, PostgreSQL и другие. Необходимость моделирования предметной области. Основные разновидности моделей данных. Модели данных. Модели баз данных. Основные топологии построения баз данных. Локальная база данных. Централизованная база данных на основе технологий файл-сервер и клиент-сервер. Топология централизованной базы данных с доступом через локальную и глобальную сети по технологии клиент-сервер. Распределённая база данных. Распределённая обработка БД.

2. Модели данных первого уровня.

Сетевая модель. Проект CODASYL. Ч. Бахман. Основные термины сетевой модели данных. Элемент данных. Агрегат данных. Запись. Групповое отношение. Виды сортировки данных. Режимы включения записей в групповое отношение. Владелец отношений. Подчинённая запись. Ручной и автоматический режимы. Режимы исключения записей из групповых отношений. Виды членства записей в групповых отношениях. Фиксированное членство, обязательное членство, необязательное членство. Операции сетевой модели данных. Особенности сетевой модели данных. Иерархическая модель. Особенности и отличия сетевой модели от иерархической. Исходная запись. Корневая запись. Уровни иерархии. Иерархическое дерево. Преобразование сетевой модели в иерархическую. Операции иерархической модели данных. Перспективы использования моделей данных первого уровня.

3. Модели данных второго уровня.

Реляционная модель. E.F. Codd. Реляционная алгебра. Отношение. Запись. Поле таблицы. Атрибут. Кортеж. Домен. Первичный ключ. Составной первичный ключ. Идентификация записей. Отношения между отношениями. Операции реляционной алгебры. Операции обновления данных. Операции над отношениями. Виды отношений. Отношение один ко многим. Отношение один к одному. Отношение многие ко многим. Отношение многие к одному. Целостность базы данных. Избыточность. Нормализация отношений. Рей Бойс. 1НФ, 2НФ, 3НФ, НФБК, 4НФ, 5НФ. Функциональная зависимость. Полная функциональная зависимость. Транзитивная зависимость. Высшие нормальные формы.

4. Пост реляционные модели данных. Объектно-ориентированные и объектно-реляционные базы данных.

Недостатки реляционных моделей. Концепции и разработка распределённых СУБД. Основные стратегии развития объектно-ориентированных СУБД. Объектно-реляционные СУБД. Преимущества и недостатки распределённых, объектно-ориентированных и объектно-реляционных СУБД.

Модуль 2 Практическая реализация проекта базы данных

5. Построение проекта базы данных.

Основные этапы жизненного цикла приложения, использующего базы данных. Методы оценки и выбора СУБД. Методики сбора фактов. Обычная и расширенная модели «Сущность-связь». Нормализация отношений. Необходимость и достаточность приведения таблиц к третьей нормальной форме. Назначение методологии проектирования. Три этапа проектирования базы данных: концептуальное, логическое и физическое проектирование. Методология концептуального проектирования баз данных. Сбор исходных данных по проекту. Анализ предметной области. Использование моделей «Сущность – связь». Выделение главной сущности и других подсущностей проекта. Проверка полученной концептуальной модели на адекватность предметной области предприятия. Документирование процессов концептуального проектирования базы данных. Участие заказчика и его роль в процессах концептуального проектирования. Использование RAD технологии при создании базы данных. Методология логического проектирования реляционных баз данных. Определение отношений на основе логической концептуальной модели. Проверка полученных отношений с использованием методов нормализации. Проверка логической модели данных и контроль возможности выполнения необходимых транзакций. Получение глобальной модели данных предприятия. Проверка на адекватность и точность глобальной модели предметной области предприятия. Методология физического проектирования реляционных баз данных. Преобразование логического проекта базы данных предприятия в физический проект базы данных. Реализация ограничений предметной области. Схема данных. Методология – контроль и настройка работающей системы.

6. Практическая реализация проекта на СУБД MS Access 2003.

Таблицы. Запросы. Формы. Отчёты. Макросы. Модули. Создание нового проекта базы данных. Построение таблиц в режиме конструктора. Поля таблицы. Свойства полей таблицы. Типы полей таблицы и типы данных. Приём «Подстановка». Реализация подстановки на уровне таблиц. Использование запросов для реализации подстановки. Создание запросов для подстановки на основе технологии QBE. Построитель запросов. Построение схемы данных. Типовые ошибки при построении схемы данных. Создание форм при помощи мастера. Редактирование сгенерированных форм в конструкторе. Добавление к форме элементов управления. Простые и сложные формы. Вопросы эргономики при создании форм. Создание отчётов при помощи мастера. Редактирование структуры отчётов в конструкторе. Нумерация записей в отчётах. Использование макросов и модулей в формах. Конвертирование макросов в модули. Настройка проекта базы данных. Меню, контекстное меню, панели управления проектом. Параметры автозапуска. Создание «Help» по проекту. Построение страниц доступа к базе данных.

7. Защита баз данных.

Определение проблем, связанных с защитой баз данных. Основные угрозы, которым может подвергнуться информационная система предприятия. Компьютерные и некомпьютерные средства защиты информационной системы предприятия. Способы защиты информационной системы в популярных системах MS Access и Oracle. Установка пароля. Защита на уровне пользователя. Привилегии. Решение проблем защиты информационных систем в Web. Прокси-сервер. Брандмауэр. Цифровые подписи и сертификаты. Средства защиты Java и ActivX.

8. Администрирование проекта базы данных.

Разбиение файла проекта на «Клиент» и «Сервер». Различия между администрированием данных и базы данных. Цели и задачи администрирования базы данных.

Модуль 3 Реляционная алгебра и язык SQL

9. Реляционная алгебра и реляционное исчисление отношений.

Реляционная алгебра. Унарные операции. Выборка. Проекция. Операции над множествами. Объединение. Пересечение. Разность. Декартово произведение. Декомпозиция сложных операций. Операции соединения. Тета-соединение. Естественное соединение. Внешнее соединение. Левое и правое внешнее соединение. Полусоединение. Деление.

10. Язык SQL.

Язык QBE. Использование QBE в MS Access. Язык SQL. Краткая история создания и стандартизации языка. Особая роль SQL. SQL DML – язык манипулирования данными. Операторы Select, Insert, Update, Delete.Конструкции операторов From, Where, Order By, Group By. Использование диапазонов Between и Not Between. Условия поиска с проверкой принадлежности к множеству In и Not In. Условия поиска с указанием шаблонов Like и Not Like. Использование значений Is Null и Is Not Null. Агрегирующие функции Count, Sum, Avg, Min, Max. Конструкция Having. Подзапросы. Ключевые слова Any, All, Some. Многотабличные запросы. Соединение. Внешние соединения. Левое и правое внешние соединения. Полное внешнее соединение. Ключевые слова Exists, Not Exists. Операции Union, Intersect, Except. Добавление новых данных в таблицу. Конструкции Insert … Values, Insert … Select. Модификация данных в таблице. Удаление записей из таблицы. Оператор Delete. SQL DDL – определение данных. Типы данных. Boolean, Varchar, Char, Bit, Bit Varying, Numeric, Decimal, Integer, Smallint, Float, Real, Double, Precision, Date, Time, Timestamp, Interval, Character, Binary, Large, Object. Средства поддержки целостности. Определение данных. Создание таблиц.Create Table. Модификация определения таблиц. Alter Table. Удаление таблиц. Drop Table. Создание индекса. Create Index. Удаление индекса. Drop Index. Представления. Создание представлений. Create View. Удаление представлений. Drop View. Использование транзакций. Управление доступом к данным. Grand. Revoke.