Методические рекомендации для преподавателей по изучению курса "Технологии баз данных" 

Методические рекомендации по изучению теоретического материала

Цель преподавания курса – изучение теоретических основ структуры и функционирования баз данных (БД), характеристик современных систем управления базами данных (СУБД), языковых средств манипулирования данными, средств разработки и проектирования БД, современных технологий организации БД, а также приобретение навыков работы в среде СУБД «ORACLE™».

Объектами изучения в данной дисциплине являются: основные структуры, модели, методы и технологии, используемые для хранения и анализа данных; средства и методы проектирования БД; языковые средства современных СУБД.

Основными задачами изучения дисциплины являются:

• знакомство с основными технологиями построения современных БД и СУБД;
• знакомство с основными понятиями и методами организации реляционных баз данных;
• приобретение навыков проектирования реляционных БД;
• приобретение навыков использования языка SQL для создания БД и манипулирования данными.
• подготовка студентов к изучению других дисциплин по информационным технологиям.

При чтении лекций по теоретической части курса помимо лекционных материалов необходимо использовать рекомендуемую основную и дополнительную литературу. Кроме этого, многие необходимые сведения можно получить из открытых электронных ресурсов.

Основная литература:

1. Кузнецов, Сергей Дмитриевич. Основы баз данных : учеб. пособие / С. Д. Кузнецов. - 2-е изд., испр. - М. : Интернет-Университет Информационных Технологий : Бином. Лаборатория Знаний, 2010. - 484 с.
2. Марков, Александр Сергеевич. Базы данных. Введение в теорию и методологию : учебник / А. С. Марков, К. Ю. Лисовский. - М. : Финансы и статистика, 2006. - 511 с.
3. Советов, Борис Яковлевич. Базы данных. Теория и практика : учебник / Б. Я. Советов, В. В. Цехановский, В. Д. Чертовской. - 2-е изд. - М. : Юрайт, 2012. - 463 с.

Дополнительная литература:

1. Мейер М. Теория реляционных баз данных. М.: Мир, 1987. - 608 с.
2. Дейт К. Введение в системы баз данных. М.: Наука, 1980
3. Ульман Д. Основы систем баз данных. - М.: Финансы и статистика, 1983. - 334 с.
4. Гудов А.М., Шмакова Л.Е. Введение в язык структурированных запросов SQL / Учебное пособие. – Кемерово, Кемеровский госуниверситет, 2001.- 118с.
5. В.Н. Петров Информационные системы. Учебник. Издат. дом “Питер”, 2002.
6.  В.Г. Олифер, Н.А. Олифер Сетевые операционные системы. Учебник . Издат. дом “Питер”, 2001.
7. Хансен Г., Хансен Д. Базы данных: разработка и управление. Пер. с англ. – М.: БИНОМ, 2000. 704с.
8. Грабер М. SQL. Справочное руководство. – М.: Лори, 2001. 643с.
9. Кириллов В.В. Структуризованный язык запросов (SQL). - СПб.: ИТМО, 1994. - 80 с.
10. Кириллов В.В. Основы проектирования реляционных баз данных. Учебное пособие. - СПб.: ИТМО, 1994. - 90 с.
11. Гудов А.М. Введение в язык структурированных запросов SQL http://oldunesco.kemsu.ru/metod/sql/index.html
12. Зеленков Ю.А. Введение в базы данных http://www.mstu.edu.ru/education/materials/zelenkov/toc.html
13. Пушников А.Ю. Введение в системы управления базами данных http://citforum.ru/database/dblearn/index.shtml
14. Кузнецов С.Д. Введение в реляционные базы данных http://www.intuit.ru/department/database/rdbintro/
15. Полякова Л.Н. Основы SQL http://www.intuit.ru/department/database/sql/
16. Материалы сайта http://www.citforum.ru

Рекомендации по использованию материалов учебно-методического комплекса. При чтении лекций рекомендуется использовать слайд-лекции, каждая из которых содержит конспект материала по определенному разделу дисциплины.

Рекомендации по проведению экзамена. Экзамен проводится в виде тестирования. Материал тестовых заданий отражен в вопросах, выданных студентам для подготовки: 

1. Понятия “база данных”, ”система управления базами данных”. Основные отличия от файловых систем.  Назначение и функции базы данных. Потребности информационных систем.
2. Основные функции СУБД, типовая организация СУБД. «Нереляционные» базы данных. Их сильные и слабые стороны. 
3. Основные части реляционной модели данных: структурная, целостная, манипуляционная. Типы данных, домены, кортежи, атрибуты, отношения. Свойства отношений.
4. Null-значения. Первичный и внешний ключи. Целостность сущностей. Целостность по ссылкам.  Общие принципы поддержания целостности данных в реляционной модели. 
5. Реляционная алгебра и реляционное исчисление.  Основные и специальные операции реляционной алгебры.  Замкнутость операций.  Условия совместности реляционных операций.
6. Операторы SQL. Операторы определения объектов БД, операторы манипулирования данными. Структура SELECT-запроса. Реализация операций реляционной алгебры средствами SQL.
7. Этапы разработки БД, критерии оценки качества логической модели данных. Функциональные зависимости. Аномалии обновления. Первая, вторая и третья  нормальные формы. Декомпозиция без потерь.
8. Нормальные формы более высоких порядков: нормальная форма Бойса-Кодда, четвертая и пятая нормальные формы. Алгоритм нормализации отношений.
9. Семантическая и физическая модели базы данных.  Модель Чена.  Стандартные элементы ER-диаграмм.  Нормальные формы и модель сущность-связь. Пример разработки простой ER-модели.
10. Определение транзакции. Классификация ограничений транзакций.
11. Проблемы параллельной работы транзакций. Методы борьбы с проблемами параллельной работы транзакций.
12. Журнализация выполнения транзакций СУБД. «Жесткие» и «мягкие» сбои.  Архивация и восстановление базы данных.
13. Архитектура «клиент-сервер». Распределенные базы данных. Распределенные транзакции.

Описание электронных учебно-методических материалов. Лекционные занятия проходят в мультимедийной аудитории, оснащенной компьютером и проектором. Каждая лекция сопровождается презентацией, содержащей краткий теоретический материал и иллюстративный материал. Каждая презентация построена по следующему шаблону: название лекционного занятия, теоретический материал (разбит на две части с учетом перемены), вопросы для обсуждения.

Рекомендуется после изложения лекционного материала провести со студентами разбор вопросов для обсуждения по следующей методике: каждый вопрос озвучивается преподавателем; студенты в свободной форме обсуждают вопрос и высказывают свое мнение; преподаватель комментирует мнение каждого отвечающего с позиции выявления слабых и сильных сторон ответа, полноты раскрытия предложенной темы вопроса; по окончании обсуждения преподаватель напоминает суть всех прозвучавших ответов и дает заключительный комментарий.

Критерии оценки знаний студентов. Предусмотрена рейтинговая система оценки всех видов деятельности. Каждый вид деятельности оценивается следующим образом:

• выполнение каждой лабораторной работы оценивается в 5 баллов (5 баллов, если все задания выполнены правильно и в полном объеме; 4 балла – выполнено более половина заданий, но не все; 3 балла – выполнены почти все задания, но правильных из них менее половины; 2 балла – выполнены все задания, правильно менее половины; 1 балл – выполнено правильно или неправильно менее половины заданий);
• Семестровая работа оценивается в 10 баллов;
• Коллоквиум – максимально 5 баллов (правильно написаны 3 теоретических вопроса и решено 2 задачи).
• Экзамен оценивается в 100 баллов.
• Студент, набравший более 50% баллов за текущую работу получает допуск к экзамену.

Экзамен проходит в 2 этапа: тестирование и опрос по дополнительным вопросам (если есть пропуски лекций и лабораторных занятий).

При выставлении оценки экзамена учитываются результат теста (100 баллов максимум, ниже 50 баллов – студент получает оценку «неудовлетворительно»);

Итоговая оценка экзамена выставляется на основании 2 параметров: итоговая сумма баллов за текущую работу и баллы, полученные за экзамен. Полученная сумма баллов приводится к 100-балльной шкале.  Оценка за экзамен: «отлично» – от 85 до 100 баллов; «хорошо» ‑ от 60 до 84 баллов; «удовлетворительно» ‑ от 40 – 59 баллов.