Методические рекомендации для студентов 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 и манипулирования ими;
• 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.

Для изучения теоретической части курса необходимо изучить вопросы, рассматриваемые в лекциях. При изучении материала необходимо помимо лекционных материалов использовать рекомендуемую основную и дополнительную литературу для лучшего усвоения материала. 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 изучению материалов учебно-методического комплекса. При изучении теоретического материала рекомендуется внимательно изучить и осмыслить предлагаемый материал в рамках выбранной темы, после этого выполнить предлагаемые практические задания. Для закрепления материала при изучении языка SQL рекомендуется воспользоваться виртуальным практикумом, где представлены типовые практические задания по каждой из тем с указанием правильного результата и/или допущенных ошибок.

Советы по подготовке к экзамену. Дополнительно к изучению конспектов лекций необходимо пользоваться учебными пособиями. Рекомендуется использовать электронные учебно-методические пособия по теме курса, имеющиеся на сайте кафедры ЮНЕСКО по НИТ (unesco.kemsu.ru), а также зеркале сайта citforum.ru (citforum.kemsu.ru). Кроме «заучивания» материала, очень важно добиться состояния понимания изучаемых тем дисциплины. С этой целью рекомендуется после изучения очередного параграфа выполнить несколько упражнений на данную тему. Кроме того, очень полезно мысленно задать себе следующие вопросы (и попробовать ответить на них): “О чем этот параграф?”, “Какие новые понятия введены, каков их смысл?”, “Для чего используется та или иная технология параллельного программирования?”.

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.

Вопросы к экзамену

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.

Примеры тестовых заданий