Основы информатики и программирования
| Вид материала | Пояснительная записка |
- В курсе информатики основной школы, 96.17kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине высокоуровневые методы информатики и программирования, 435.89kb.
- Программа курса по выбору «Основы программирования» (6-8 классы,, 35.37kb.
- «Основы алгоритмизации и объектно-ориентированного программирования на языке Gambas», 318.06kb.
- Урок на тему «Решение логических задач с помощью электронных таблиц ms excel\ Раздел, 149.53kb.
- Поэтапном формировании у студентов следующих знаний, умений и владений: основы алгоритмизации,, 25.99kb.
- Программа курса " Азы программирования", 26.19kb.
- Курс: 2 Саранск 2007 а рассмотрено и одобрено на заседании предметной (цикловой) комиссии, 168.43kb.
- Курс Методы визуального программирования при разработке системного программного обеспечения., 30.14kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплины высокоуровневые методы информатики и программирования, 533.39kb.
Регистрационный № ТД-I.015/тип.
ОСНОВЫ И ЛИНГВИСТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
БАЗ ДАННЫХ
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальности I-40 01 02 Информационные системы и технологии
(по направлениям)
I-40 01 02-02 Информационные системы и технологии (в экономике)
СОСТАВИТЕЛИ:
И. Г. Орешко, ассистент кафедры экономической информатики Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»;
^ В. Н. Комличенко, заведующий кафедрой экономической информатики Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук, доцент
РЕЦЕНЗЕНТЫ
А.А. Бейда, профессор кафедры информационных технологий автоматизированных систем Учреждения образования Федерации профсоюзов Беларуси «Международный институт трудовых и социальных отношений», кандидат физико-математических наук;
^ Кафедра информатики и вычислительной техники Учреждения образования «Могилевский государственный университет продовольствия» (протокол № 6 от 10.02.2003)
^ РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ
Кафедрой экономической информатики Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 15 от 10.02.2003);
Научно-методическим советом Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (прото-
кол № 3 от 21.12.2005)
^ СОГЛАСОВАНА С:
Председателем Учебно-методического объединения вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники;
Начальником Управления высшего и среднего специального образования Министерства образования Республики Беларусь;
Первым проректором Государственного учреждения образования «Республиканский институт высшей школы»
^
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Программа «Основы и лингвистическое обеспечение баз данных» разработана для специальности I-40 01 02 Информационные системы и технологии (по направлениям) по направлению специальности I-40 01 02-02 Информационные системы и технологии (в экономике) высших учебных заведений.
Курс «Основы и лингвистическое обеспечение баз данных» завершает начальный цикл подготовки студентов специальности «Информационные системы и технологии» в области информационных технологий. Он призван систематизировать знания, полученные после изучения предыдущих курсов («Основы информатики и вычислительной техники» и «Технологии организации, хранения и обработки данных»), и привести их в соответствие с требованиями времени и действующими стандартами.
Цель изучения данной дисциплины - подготовка студентов и других категорий обучающихся к использованию современных технологий СУБД как инструмента для проектирования информационных систем в своей предметной области на высоком профессиональном уровне, а также к участию в разработке и внедрении этих технологий в рамках корпоративных информационных систем на уровне постановки задачи и контроля за ее решением, что так необходимо для современного руководителя.
В результате изучения курса студенты должны:
знать:
- техническое и лингвистическое обеспечение современных технологий баз данных, особенности организации и эксплуатации СУБД, перспективы развития;
уметь характеризовать:
- структуру и функциональный состав СУБД, основные виды обеспечения СУБД;
уметь анализировать:
- особенности проектирования баз данных, особенности применения конкретной СУБД для решения поставленных задач в своей предметной области, развитие технологий баз данных в своей предметной области;
приобрести навыки:
- научиться применять современные языковые средства управления базами данных при решении задач в своей предметной области;
- уметь сформулировать задание на проектирование автоматизированной системы обработки информации;
- овладеть основами разработки приложений для баз данных.
Программа рассчитана на объем 68 аудиторных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 34 часов, лабораторных работ – 34 часа.
При рассмотрении каждой из представленных ниже тем, помимо приведенных литературных источников, следует использовать материалы тематической периодической печати.
^ СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. МОДЕЛИ ДАННЫХ И СРЕДСТВА ИХ РЕАЛИЗАЦИИ В БД
Исторические аспекты возникновения и развития баз данных. Предметная область. Информационный объект. Понятие базы данных (БД). Требования, предъявляемые к БД. Устройства для размещения БД. Модели данных. Иерархическая модель. Сетевая модель. Реляционная модель. Понятие реляционного отношения. Домен, кортеж, ключ. Схема отношения. Логические связи между отношениями. Типы логических связей. Первичный ключ. Вторичные ключи. Операции над отношениями. Достоинства и недостатки реляционной модели данных.
Раздел 2. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ
Понятие системы управления базами данных (СУБД). Язык описания данных и язык манипулирования данными. Архитектура СУБД.
Классификация СУБД. Однопользовательские и многополь-зовательские СУБД. Операции над отношениями в реляционной СУБД. Режимы работы пользователя с СУБД. Функциональные возможности современных СУБД. Обеспечение работы с локальными и распределенными БД. Поддержка технологии файл/сервер и клиент/сервер. Организация взаимодействия приложений с СУБД. Публикация баз данных в Internet. Обзор современных СУБД: Oracle, Informix, Sybase, Microsoft SQL Server и др.. Тенденции развития СУБД. Хранение данных нетрадиционных типов: звука, видеоклипов и др.
Тема 2.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СУБД
Примечание: Эта и последующие темы раскрываются применительно к системе управления реляционными БД, однако не исключается использование в учебных целях и СУБД других типов.
Типовая организация современной СУБД. Управление данными во внешней памяти. Управление буферами оперативной памяти. Управление транзакциями. Журнализация и восстановление БД после сбоев. Поддержание языков БД.
Тема 2.2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЛЯЦИОННОЙ БАЗЫ ДАННЫХ
Понятие процесса проектирования, основные его принципы. Этапы проектирования реляционной БД. Концептуальное проектирование. Словарь данных. Концептуальная модель. Логическое проектирование. Нормализация отношений, ее цель. Первая нормальная форма. Вторая нормальная форма. Третья нормальная форма. Создание логической модели БД. Физическое проектирование. Вопросы, решаемые на этапе физического проектирования. CASE средства проектирования модели БД. Стандарт IDEF1.
Тема 2.3. СОЗДАНИЕ И РЕДАКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ В СУБД
Таблица как объект БД: поля, записи, ключ. Способы создания таблицы. Инструментальные средства для создания таблицы. Описание структуры таблицы. Установка ключа. Заполнение и сохранение таблицы. Создание связи определенного типа между таблицами. Схема БД. Модификация структуры таблицы. Операции по корректировке БД.
Тема 2.4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫСОКОУРОВНЕВЫХ ЯЗЫКОВ ЗАПРОСОВ В СУБД
Запросы, их типы и возможности. Способы создания запроса. Инструментальные средства для формирования запроса. Технология QBE. Создание запроса на выборку. Задание условий отбора. Вычисления над данными полей БД и итоговые вычисления. Выполнение и сохранение запроса. Создание запросов к нескольким таблицам. Технология создания запросов других типов.
Раздел 3. ЯЗЫК ЗАПРОСОВ SQL
Тема 3.1. СТРУКТУРА СТАНДАРТА SQL
Назначение языка SQL. SQL - стандарт ANSI / ISO. История и этапы разработки стандарта. Структура команды языка SQL. Типы данных. Описание данных. Использование реляционных, булевых и специальных операторов. Структура запроса. Представления. Управление правами доступа. Управление транзакциями.
Тема 3.2. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ЯЗЫКА SQL
Операторы запросов. Структура оператора SELECT. Операторы поисковой модификации (UPDATE, DELETE). Использование агрегатных функций. Вычисление выражений. Конструкции объявления процедур и функций. Передача параметров. Проверка условий. Организация циклов.
Тема 3.3. ФОРМИРОВАНИЕ ЗАПРОСОВ СРЕДСТВАМИ SQL
Использование оператора SELECT. Структура запроса SQL. Задание условий поиска. Предикат сравнения. Раздел WHERE. Передача результатов запроса внешней программе или пользовательской процедуре. Группирование и сортировка данных. Раздел ORDER BY, GROUP BY. Подзапрос. Понятие курсора. Использование подзапроса для передачи результатов вычисления выражения внешнему приложению. Запрос на удаление. Поисковое удаление. Оператор DELETE. Запрос на изменение данных. Поисковая модификация данных. Оператор UPDATE.
Тема 3.4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИХ ПРОЦЕДУР И ФУНКЦИЙ
Объявление пользовательской процедуры. Внешние параметры. Передача параметров. Взаимодействие процедур и функций. Возврат результата из пользовательской процедуры (функции). Передача результата процедуры внешнему приложению. Выполнение пользовательской процедуры. Использование пользовательских процедур и функций во внешних пользовательских приложениях.
Тема 3.5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНТЕРФЕЙСА БАЗЫ ДАННЫХ СРЕДСТВАМИ SQL
Интерфейс БД. Назначение основных элементов. Взаимодействие с внешними модулями. Передача параметров программам пользователя. Конструкции языка C++ для взаимодействия с SQL. Представления. Назначение представлений. Средства проектирования на языке SQL.
Тема 3.6. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЦЕЛОСТНОСТИ ДАННЫХ И УПРАВЛЕНИЕ ТРАНЗАКЦИЯМИ
Понятие транзакции. Серилизация. Серийный план выполнения транзакций. Средства SQL управления транзакциями. Сообщение COMMIT. Понятие целостности данных. Обеспечение реляционных связей. Понятие триггера. Проектирование триггера. Структура триггера. Основные действия по обеспечению целостности данных.
Раздел 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ИНТЕРФЕЙСА БАЗЫ ДАННЫХ СРЕДСТВАМИ ВЫСОКОУРОВНЕВЫХ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Тема 4.1. СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В СУБД. ИНТЕРФЕЙС С ВНЕШНИМИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИМИ ПРИЛОЖЕНИЯМИ
Основы программирования для БД на языке SQL. Взаимодействие с приложениями на языке C++. Основные программные объекты для взаимодействия с БД. Соглашения по идентификации. Способы связи с БД методы доступа к объектам БД. Методы для организации доступа к данным.
Создание программ-оболочек для управления доступом к БД. Проектирование интерфейса пользовательской СУБД.
Открытый интерфейс доступа к базам данных из прикладных программ (ODBC). Назначение, структура, функции ODBC. Основной алгоритм использования ODBC в прикладных программах.
Тема 4.2. АДМИНИСТРИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ И УПРАВЛЕНИЕ ОБЪЕКТАМИ
Резервирование БД. Понятие репликации БД. Оптимизация работы БД.Восстановление БД. Актуальность защиты БД. Методы защиты: защита с помощью пароля, шифрование и дешифрование БД, защита на уровне пользователя.
^ ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
По курсу запланировано 8 лабораторных работ. Ниже приведен соответствующий перечень лабораторных работ с указанием темы, содержания и приобретаемых навыков. Техническим обеспечением лабораторного практикума является класс персональных ЭВМ. Методическое обеспечение практикума поддерживается разработкой указаний к лабораторным работам.
Таблица
| № пп | Название работы | Цель работы |
| 1 | 2 | 3 |
| Проектирование модели БД средствами CASE ERWin | Приобрести навыки проектирования логической и физической модели структуры БД в определенной предметной области в соответствии с поставленной задачей |
| | Создание запросов с использованием технологии QBE (Query By Example) и команд языка SQL | Освоить методы проектирования простых запросов на выборку. Создание запроса на выборку со сложным условием. Создание других запросов – запрос на удаление, запрос на добавление, перекрестный запрос. |
| | Методы создания приложений для работы с БД | Освоение средств и методов организации доступа к БД. Использование простейших компонентов для организации доступа и редактирования данных БД в приложениях. |
| | Разработка пользовательского интерфейса к БД. | Освоить создание приложений средствами SQL. Использование внешних приложений для организации работы с БД. |
| | Взаимодействие с внешними программами пользователя | Изучить основные методы передачи данных из БД во внешние прикладные программы, выполнение SQL-запросов из внешних программ |
| | Проектирование распределенных БД в среде клиент-сервер | Изучить возможности распределения объектов БД в локальной сети, получить навыки управления доступом к объектом распределенной БД |
| | Средства управления транзакциями, обеспечение взаимодействия с удаленными объектами распределенными БД | Изучить возможности распределения объектов БД в локальной сети, получить навыки управления доступом к объектом распределенной БД |
Окончание таблицы
| 1 | 2 | 3 |
| | Средства поддержки БД, восстановление БД после сбоев | Изучить сервисные функции СУБД, средства резервирования и восстановления БД |
| | Защита лаб. работ. | Проверка знаний студентов по базовым элементам разрабатываемых заданий на лабораторном практикуме заданий |
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Артре Ш. Структурный подход к организации баз данных /Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1989.
2. Борн Г. Форматы данных /Пер. с нем. - Киев: Торгово-издательское бюро BHV, 1995.
3. Боуман Д. и др. Практическое руководство по SQL. Киев: М.: Диалектика, 1997.
4. Васкевич Д. Стратегии Клиент/Сервер.- Киев: Диалектика, 1996.
5. Гиффорд Д. и др. Access 97. Энциклопедия пользователя /Пер. с англ. - Киев: Диа Софт, 1997.
6. Грабор М. Введение в SQL.- М.: Лори, 1996.
7. Змитрович А.И. Базы данных. Учеб. пособ. для вузов.- Мн.:Университетское, 1991.
8. Каратыгин С.Н. Access 97. Руководство пользователя.- М.: Восточная книжная компания, 1997.
9. Ланг К., Чоу Д. Публикация баз данных в Интернете / Пер. с англ. - СПб.: Символ-Плюс, 1998.
10. Мартин Д. Организация баз данных в вычислительных системах.- М.: Мир, 1980.
11. Мейер Д. Теория реляционных баз данных.- М.: Мир, 1987.
Сигнор Р., Стегман М. Использование ODBC для доступа к базам данных /Пер. с англ.- М.: Бином, 1998.
12. Тихомиров Ю. MS SQL Server 7.0. - СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 1999.
Хансен Г., Хансен Дж. Базы данных: разработка и использование / Пер. с англ. - М.:БИНОМ, 1999.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Информационные системы в экономике: Учебник / Под ред. В.В. Дика.- М.: Финансы и статистика, 1996.
2. Автоматизированные информационные технологии в экономике: Учебник/ Под ред. Г.А. Титоренко.- М.: ЮНИТИ, 1998.
3. Компьютерные сети. Учебный курс/Пер. с англ.-М.: Издательский. отдел "Русская редакция" ТОО "Chanel Trading Ltd", 1997.
4. Гончаров А. Access 97 в примерах. - СПб.: Питер, 1997.
5. Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с микроЭВМ. -М.: Мир, 1991.
6. Диго С.М. Проектирование баз данных. - М.: Финансы и статистика, 1988.
7. Дизайнеры SQL-запросов, или как облегчить жизнь при работе с базами данных//Компьютерная газета. 2000. № 2(243).
8. Дисководы CD-R/CD-RW. Наступление продолжается //Компьютер-Пресс, 1999. № 10.
9. Жеребин В.М. и др. Проектирование экономических информационных систем. - М.: Наука, 1983.
10. Комличенко В.Н. Проектирование реляционных баз данных.- Мн.: КИВТ АНБ, 1996.
11. Нагао М. и др. Структуры и базы данных /Пер. с япон. - М.: Мир, 1986.
12. Пасько В. Access 97 (русифицированная версия). - Киев: BHV, 1997.
13. Куправа Т.А. Создание и программирование баз данных средствами СУБД: DBASE III PLUS, FOXBASE, CLIPPER. - М.: Мир, 1991.
14. Microsoft SQL Server: контрольная по безопасности // Компьютер-Пресс, 1999. № 10.
15. Нейбауэр А. Access 97 для занятых.- СПб.: Питер, 1997.
16. Оптические библиотеки //Мир ПК, 1999. №12.
17. Оскерко В.С. и др. Освоение работы в СУБД Access. Часть 1,2,3. – Мн.: БГЭУ, 1999.
18. Публикация баз данных в среде WWW//Компьютерные вести. 1999.
№ 10(241).
19. Фейбел В. Энциклопедия современных сетевых технологий.- Киев: Комиздат, 1998.
20. Когаловский М.Р. Технология баз данных на ПЭВМ.- М.: Финансы и статистика, 1992.
21. Лэнгсам Й., Огенстайм М. Структуры данных для персональных ЭВМ / Пер. с англ.- М.: Мир, 1989.
22. Ульман Дж. Основы систем баз данных /Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1988.
23. Хаббард Дж. Автоматизированное проектирование баз данных /Пер. с англ. - М.: Мир, 1984.
24. Эбби М., Кори М. Oracle 8. Первое знакомство. - М.: Лори, 1998.
25. Экономическая информатика. Учебник для вузов/ Под ред. В.В.Евдокимова. - СПб.: Питер Паблишинг, 1997.
26. Бобровски С. Oracle 8. Архитектура: основные принципы построения и структуры баз данных Oracle 8, а также переход к этой базе данных будущего /Пер. с англ. - М.: Лори, 1998.
27. Бойко В.В., Савинков В.Л. Проектирование баз данных информационных систем. - М.: Финансы и статистика, 1989.
УТВЕРЖДЕНА
Министерством образования
Республики Беларусь
18.05.2006.