bigpo.ru
добавить свой файл
1


ФИНАНСОВАЯ АКАДЕМИЯ ПРИ ПРАВИТЕЛЬСТВЕ РФ


Кафедра «Информационные технологии»



ОБСУЖДЕНО


Протокол заседания кафедры

№ _ от __ __________ 200_ г.

Зав. каф. ___________ Д.В. Чистов


УТВЕРЖДАЮ


Первый проректор


____________М.А. Эскиндаров

«___» _______________ 200__г.









Э.Г. Дадян


БАЗЫ ДАННЫХ

Учебно-методический комплекс


(для студентов Института «Математические методы в экономике и антикризисное управление», обучающихся по специальности 061800 «Математические методы в экономике»)


Москва 2008


УДК 338.2(075.8)

ББК 32.973.23

Г37


Дадян Э.Г. Базы данных: Учебно-методический комплекс. Для студентов IV курса днев­ного отделения Института «Математические методы в экономике и антикризисное управление» / Под ред. Д.В.Чистова.

—М.: Финансовая академия при правительстве РФ, кафедра «Информационные технологии», 2008. ___ с.


Рецензенты: О.Ю. Городецкая, доцент, к.э.н.


Настоящее издание представляет собой программу и план практических занятий по дисциплине «Базы данных» для студентов IV курса очного отделения Института «Математические методы в экономике и антикризисное управление» и рассчитана на один семестр обучения. Программа разработана на кафедре «Информационные технологии» Финансовой академии при Правительстве РФ.


© Финансовая академия при Правительстве РФ, 2008.

© Дадян Эдуард Григорьевич, 2008.


Базы данных


Программа дисциплины и планы практических занятий для подготовки дипломированных специалистов по специальности 061800 «Математические методы в экономике».

1. Организационно-методический раздел.
1.1. Цель дисциплины.

Целью преподавания дисциплины является формирование у будущих специалистов основ теоретических знаний и практических навыков работы в области создания, функционирования и использования систем управления базами данных (СУБД). Это важная тема, без основательного знакомства с которой в наше время невозможно быть не только квалифицированным программистом, но даже и грамотным пользователем компьютеров..


1.2. Задачи дисциплины.

Основное назначение данного курса - систематическое введение в идеи и методы, используемые в современных реляционных системах управления базами данных. В курсе не рассматривается какая-либо одна популярная СУБД; излагаемый материал в равной степени относится к любой современной системе. Как показывает опыт, без знания основ баз данных трудно на серьезном уровне работать с конкретными системами, как бы хорошо они не были документированы.


1.3. Место дисциплины в профессиональной подготовке дипломированного специалиста.


На современном уровне развития человечества достижение высоких экономических и социальных результатов, достижение конкурентоспособности в мировой экономической системе немыслимы без использования баз данных во всех сферах деятельности.

В настоящее время трудно назвать область человеческой деятельности, в которой не использовались бы современные концепции проектирования, создания и применения баз и хранилищ данных. Особенно это относится к сфере управления различными экономическими объектами, где основными являются процессы принятия решений на основе получаемой информации.

Для подготовки выпускников на современном уровне, недостаточно давать теоретические знания о современных методах финансового анализа и финансового менеджмента, экономико-математических методах принятия решений. Необходимо ещё учить выпускников умению правильного использования новых информационных технологий, опробовать полученные теоретические знания на практике и самостоятельно убедиться в справедливости и целесообразности реализуемых ими теоретических концепций. Поэтому рассмотрение теоретического материала в настоящем курсе тесно увязано с компьютерными технологиями решения типовых задач.


1.4. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

В результате изучения дисциплины студент должен:

  • уметь формулировать цели и задачи разработки соответствующих моделей данных, структур компонентов баз данных;

  • ориентироваться в многообразии баз и хранилищ данных;

  • знать технологию обработки экономической и финансовой информации ;

  • получить навыки практической работы в среде специализированных программных средств обработки экономической и финансовой информации.


2. Объем дисциплины и виды учебной работы.

Виды занятий

Всего часов

В т.ч. по семестрам

8

Общая трудоемкость дисциплины

102

102

Аудиторные занятия

51

51

Лекции

17

17

Лабораторные работы

34

34

Индивидуальная работа

17

17

Самостоятельная работа

34

34

Самостоятельная лабораторная работа




Зачет с оценкой

Форма итогового контроля




экзамен


3. Распределение часов дисциплины по темам и видам работ.


п/п

Наименование разделов и тем

Всего (часов)

Аудиторные занятия в т.ч.

Самостоятельная работа студентов

Индивидуальная работа преподавателя со студентами

Лекции

Лаб. р-ты

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

1.

Функции СУБД. Типовая организация СУБД. Примеры. Основные функции СУБД.

Непосредственное управление данными во внешней памяти. Управление буферами оперативной памяти. Управление транзакциями. Журнализация. Поддержка языков БД. Типовая организация современной СУБД. Пример: SystemR

12

2

4

4

2

2.

Ранние подходы к организации БД. Системы, основанные на инвертированных списках, иерархические и сетевые СУБД. Примеры. Сильные места и недостатки ранних систем. Основные особенности систем, основанных на инвертированных списках. Структуры данных. Манипулирование данными. Ограничения целостности. Иерархические системы . Иерархические структуры данных . Манипулирование данными . Ограничения целостности. Сетевые системы Сетевые структуры данных . Манипулирование данными . Ограничения целостности . Достоинства и недостатки .Теоретические основы .

24

4

8

8

4

3.

Общие понятия реляционного подхода к организации БД. Основные концепции и термины. Базовые понятия реляционных баз данных. Тип данных. Домен. Схема отношения, схема базы данных . Кортеж, отношение. Фундаментальные свойства отношений. Отсутствие кортежей дубликатов. Отсутствие упорядоченности кортежей. Отсутствие упорядоченности атрибутов. Атомарность значений атрибутов . Реляционная модель данных. Общая характеристика. Целостность сущности и ссылок


12

2

4

4

2

4.

Базисные средства манипулирования реляционными данными. Реляционная алгебра. Общая интерпретация реляционных операций . Замкнутость реляционной алгебры и операция переименования. Особенности теоретико-множественных операций реляционной алгебры. Специальные реляционные операции . Реляционное исчисление. Кортежные переменные и правильно построенные формулы. Целевые списки и выражения реляционного исчисления. Реляционное исчисление доменов

12

2

4

4

2

5.

Проектирование реляционных БД . Проектирование реляционных баз данных с использованием нормализации. Вторая нормальная форма. Третья нормальная форма. Нормальная форма Бойса-Кодда. Четвертая нормальная форма. Пятая нормальная форма. Семантическое моделирование данных, ER-диаграммы. Семантические модели данных. Основные понятия модели Entity-Relationship (Сущность-Связи) .Нормальные формы ER-схем . Более сложные элементы ER-модели. Получение реляционной схемы из ER-схемы.

12

2

4

4

2

6.

System R: общая организация системы, основы языка SQL. Используемая терминология . Основные цели System R и их связь с архитектурой системы.Организация внешней памяти в базах данных System R. Интерфейс RSS. Синхронизация в System R. Журнализация и восстановление в System R.


12

2

4

4

2

7.

Язык SQL. Средства манипулирования данными . Структура запросов. Спецификация курсора. Оператор выборки. Подзапрос. Табличное выражение. Раздел FROM. Раздел WHERE. Раздел GROUP BY. Раздел HAVING. Агрегатные функции и результаты запросов. Семантика агрегатных функций.Результаты запросов .


18

3

6

6

3

Итого


102

17

34

34

17


4. Содержание дисциплины.


4.1. Программа дисциплины.


Тема 1. Функции СУБД. Типовая организация СУБД.

В вводной части курса рассматриваются основные различия между файловыми системами и системами управления базами данных. На основе анализа возможностей современных файловых систем выделяются области приложений, в которых достаточно использовать файлы, а также те, для которых необходимы базы данных. В этой же части курса обсуждаются базовые функции и приводится типовая организация СУБД. В заключении вводной части кратко рассматриваются основные характеристики ранних, дореляционных систем.


Тема 2. Подходы к организации БД.

Содержит необходимый теоретический базис, на котором основывается дальнейшее изложение. Вводятся основные понятия реляционной модели данных, обсуждаются основные свойства отношений, рассматриваются два базовых механизма манипулирования данными: реляционная алгебра и реляционное исчисление. Далее излагаются принципы нормализации, на которых основан классический подход к проектированию реляционных баз данных. Наконец, описывается более современный подход к проектированию баз данных, основанный на использовании семантических моделей данных.


Тема 3. Общие понятия реляционного подхода к организации БД.


Содержит общие понятия реляционного подхода к организации БД. Основные концепции и термины. Базовые понятия реляционных баз данных. Тип данных. Домен. Схема отношения, схема базы данных . Кортеж, отношение. Фундаментальные свойства отношений. Отсутствие кортежей дубли-катов.Отсутствие упорядоченности кортежей. Отсутствие упорядоченности атрибутов. Атомарность значений атрибутов . Реляционная модель данных. Общая характеристика. Целостность сущности и ссылок.


Тема 4. Базисные средства манипулирования реляционными данными.


Содержит базисные средства манипулирования реляционными данными. Реляционная алгебра. Общая интерпретация реляционных операций . Замкнутость реляционной алгебры и операция переименования. Особенности теоретико-множественных операций реляционной алгебры. Специальные реляционные операции . Реляционное исчисление. Кортежные переменные и правильно построенные формулы. Целевые списки и выражения реляционного исчисления. Реляционное исчисление доменов.


Тема 5. Проектирование реляционных БД .


Проектирование реляционных БД . Проектирование реляционных баз данных с использованием нормализации. Вторая нормальная форма. Третья нормальная форма. Нормальная форма Бойса-Кодда. Четвертая нормальная форма. Пятая нормальная форма. Семантическое моделирование данных, ER-диаграммы. Семантические модели данных. Основные понятия модели Entity-Relationship (Сущность-Связи) .Нормальные формы ER-схем . Более сложные элементы ER-модели. Получение реляционной схемы из ER-схемы .


Тема 6. System R: Общая организация системы, основы языка SQL.


System R: общая организация системы, основы языка SQL. Используемая терминология . Основные цели System R и их связь с архитектурой системы.Организация внешней памяти в базах данных System R. Интерфейс RSS. Синхронизация в System R. Журнализация и восстановление в System R.

 Тема 7. Язык SQL. Средства манипулирования данными .

Язык SQL. Средства манипулирования данными . Структура запросов. Спецификация курсора. Оператор выборки. Подзапрос. Табличное выражение. Раздел FROM. Раздел WHERE. Раздел GROUP BY. Раздел HAVING. Агрегатные функции и результаты запросов. Семантика агрегатных функций.Результаты запросов .


4.2. Планы проведения практических занятий.

Календарно-тематический план проведения практических занятий.


п/п

П Р А К Т И К А

Самостоятельная работа


Номер недели

Наименования лабораторных работ

Количество часов (макс. балл)

Методические материалы и программные продукты

Количество часов

1.


1.1.


1.2.


1.3.


1.4.


Лабораторная работа №1.

Разработка проекта в средах Visual Basic и СУБД Access: «Обработки данных сложной структуры».




Работа №1.1.
Разработка структуры базы данных в среде СУБД Access.




Работа №1.2.
Разработка сценария управления выполнением проекта и форм интерфейса.




Работа №1.3.
Разработка алгоритмов и программ событийных процедур.




Работа №1.4.
Комплексная отладка проекта.



16(90)


4(20)


4(20)


4(30)


4(20)

л1,л2,л3,
л4,л5,л6

16

1-8


1,2


3,4


5,6


7,8

2.


2.1.


2.2.


2.3.


2.4.


2.5.


2.6.


Лабораторная работа №2.

Разработка информацион-ной системы на платформах Visual Basic, СУБД Access с применением CASE - средства Erwin.



Работа №2.1.
Анализ выходной формы. Построение информационно-логической модели данных.



Работа №2.2.
Подготовка презентации и создание полной атрибутивной модели с использованием ERwin.



Работа №2.3.
Разработка базы данных в среде СУБД Access.



Работа №2.4.
Разработка сценария управления выполнением проекта и форм интерфейса.



Работа №2.5.
Разработка алгоритмов и программ событийных процедур.



Работа №2.6.
Комплексная отладка проекта.



Плановая лабораторная работа




18(90)


4(10)


4(10)


2(10)


2(10)


4(10)


2(10)


0(30)

л1,л2,л3,л4,
л5,л6,л7

18


9-17


9,10


11,12


13


14


15,16


17


17



Методические материалы и программные продукты.


    1. Э.Г. Дадян «Проектирование современных баз данных». Учебное пособие. Финансовая академия при правительстве РФ. Москва 2007.




    1. Э.Г. Дадян «Современные Базы Данных: основы». Учебно-методическое пособие в двух частях. Финансовая академия при правительстве РФ. Москва 2005.

    2. Э.Г. Дадян «Современные Базы Данных: практические задания». Учебно-методическое пособие в двух частях. Финансовая академия при правительстве РФ. Москва 2005.

    3. Электронное Учебное пособие: В.В. Кириллов «Основы проектирования реляционных баз данных».

    4. Электронное Учебное пособие: С.Д. Кузнецов «Основы современных баз данных».

    5. Электронное учебное пособие: Дадян Э.Г."Создание баз данных"_20.01.04.

    6. С.В.Маклаков BPwin и ERwin CASE-средства разработки информационных систем. - М.: "ДИАЛОГ-МИФИ", 2000 .



4.3. Перечень контрольных вопросов.

  1. Функции СУБД.

  2. Типовая организация СУБД.

  3. Основные различия между файловыми системами и системами управления базами данных.

  4. Области приложений, в которых достаточно использовать файлы, и для которых необходимы базы данных.

  5. Базовые функции и типовая организация СУБД.

  6. Основные характеристики ранних, дореляционных СУБД.

  7. Основные понятия реляционной модели данных.

  8. Основные свойства отношений,

  9. Базовый механизм манипулирования данными: реляционная алгебра

  10. Базовый механизм манипулирования данными: реляционное исчисление.

  11. Принципы нормализации, на которых основан классический подход к проектированию реляционных баз данных.

  12. Современный подход к проектированию баз данных, основанный на использовании семантических моделей данных.

  13. Понятия реляционного подхода к организации БД.

  14. Базовые понятия реляционных баз данных.

  15. Тип данных.

  16. Домен.

  17. Схема отношения, схема базы данных .

  18. Кортеж, отношение.

  19. Фундаментальные свойства отношений(отсутствие кортежей дубликатов, отсутствие упорядоченности кортежей, отсутствие упорядоченности атрибутов, атомарность значений атрибутов) .

  20. Реляционная модель данных. Общая характеристика. Целостность сущности и ссылок.

  21. Базисные средства манипулирования реляционными данными.

  22. Реляционная алгебра.

  23. Общая интерпретация реляционных операций .

  24. Замкнутость реляционной алгебры и операция переименования.

  25. Особенности теоретико-множественных операций реляционной алгебры.

  26. Специальные реляционные операции .

  27. Реляционное исчисление.

  28. Кортежные переменные и правильно построенные формулы.

  29. Целевые списки и выражения реляционного исчисления.

  30. Реляционное исчисление доменов.

  31. Проектирование реляционных БД .

  32. Проектирование реляционных баз данных с использованием нормализации. Вторая нормальная форма.

  33. Третья нормальная форма.

  34. Нормальная форма Бойса-Кодда.

  35. Четвертая нормальная форма.

  36. Пятая нормальная форма.

  37. Семантическое моделирование данных, ER-диаграммы.

  38. Семантические модели данных.

  39. Основные понятия модели Entity-Relationship (Сущность-Связи) .

  40. Нормальные формы ER-схем .

  41. Получение реляционной схемы из ER-схемы .Две классические экспериментальные системы .

  42. System R: общая организация системы, основы языка SQL.

  43. Основные цели System R и их связь с архитектурой системы.

  44. Организация внешней памяти в базах данных System R.

  45. Интерфейс RSS.

  46. Синхронизация в System R.

  47. Журнализация и восстановление в System R.

  48. Язык SQL. Средства манипулирования данными . Структура запросов.

  49. Оператор выборки. Подзапрос. Табличное выражение. Раздел FROM. Раздел WHERE. Раздел GROUP BY. Раздел HAVING.

  50. Агрегатные функции и результаты запросов.

  51. Семантика агрегатных функций.Результаты запросов .



4.4. Примерный перечень вопросов к экзамену.

  1. Концепция баз данных. Архитектура СУБД.

  2. Модели данных.Инфологическая, даталогическая и физическая модели данных.

  3. Типы датологических моделей данных (краткое описание и сравнительная характеристика).

  4. Иерархическая даталогическая модель данных (краткое описание, схематическое изображение, сравнение с другими типами даталогических моделей).

  5. Сетевая даталогическая модель данных (краткое описание, схематическое изображение, сравнение с другими типами даталогических моделей).

  6. Даталогическая модель данных на основе инвертированных списков (краткое описание, схематическое изображение, сравнение с другими типами даталогических моделей).

  7. Реляционная даталогическая модель данных (определение, схематическое изображение, сравнение с другими типами даталогических моделей).

  8. Объектно-реляционная даталогическая модель данных (определение, схематическое изображение, сравнение с другими типами даталогических моделей).

  9. Основные понятия реляционных баз данных. Тип данных.

  10. Основные понятиями реляционных баз данных. Понятие домена данных.

  11. Основные понятиями реляционных баз данных. Схема отношения, схема базы данных.

  12. Основные понятиями реляционных баз данных. Понятие кортежа данных и отношения.

  13. Целостность реляционных баз данных. Привести примеры.

  14. Дайте определения и приведите примеры фундаментальных свойств отношений (отсутствие кортежей дубликатов, отсутствие упорядоченности кортежей, отсутствие упорядоченности атрибутов, атомарность значений атрибутов).

  15. Операции над таблицами реляционных баз данных. Ограничение отношения.

  16. Операции над таблицами реляционных баз данных. Проекция отношения.

  17. Операции над таблицами реляционных баз данных. Объединение отношений.

  18. Операции над таблицами реляционных баз данных. Пересечение отношений.

  19. Операции над таблицами реляционных баз данных. Разность отношений.

  20. Операции над таблицами реляционных баз данных. Произведение отношений.

  21. Операции над таблицами реляционных баз данных. Деление отношений.

  22. Операции над таблицами реляционных баз данных. Соединение отношений.

  23. Декомпозиция исходной «универсальной» таблицы на простые отношения (Приведите пример).

  24. Проблемы, возникающие при использовании универсального отношения.

  25. Нормализация отношений реляционных баз данных. Первая нормальная форма (1NF).

  26. Нормализация отношений реляционных баз данных. Вторая нормальная форма (2NF).

  27. Нормализация отношений реляционных баз данных. Третья нормальная форма (3NF). Нормальная форма Бойса-Кодда.

  28. Диаграммы "сущность-связь". Использование языка ER-диаграмм для построения инфологических моделей.

  29. Информационное моделирование. Методология IDEF1X.

  30. Этапы разработки инфологической модели данных.

  31. Анализ выходных форм с целью выявления информации, подлежащей хранению в базе данных.

  32. Определение предметной области модели. Выделение сущностей.

  33. Организация доступа к данным. Средства ускоренного доступа к данным.

  34. Понятие транзакции. Обработка транзакций. Средства восстановления после сбоев

  35. Принципы построения систем, ориентированных на анализ данных. Хранилища данных.

  36. Модели данных, используемые при построении Хранилищ данных.

  37. Модели данных, используемые при построении Хранилищ данных.

  38. Основные различия между файловыми системами и системами управления базами данных.

  39. Области приложений, в которых достаточно использовать файлы, и для которых необходимы базы данных.

  40. Принципы нормализации, на которых основан классический подход к проектированию реляционных баз данных.

  41. Реляционная модель данных. Общая характеристика. Целостность сущности и ссылок.

  42. Проектирование реляционных баз данных с использованием Case-технологий (пакет ErWin).

  43. Язык SQL. Средства манипулирования данными. Структура запросов.

  44. Язык SQL. Оператор выборки. Подзапрос. Табличное выражение. Раздел FROM. Раздел WHERE. Раздел GROUP BY. Раздел HAVING.

5. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.

5.1. Рекомендуемая литература.

а) основная.

  1. Э.Г. Дадян «Проектирование современных баз данных». Учебное пособие. Финансовая академия при правительстве РФ. Москва 2007.




  1. Э.Г. Дадян «Современные Базы Данных: основы». Учебно-методическое пособие в двух частях. Финансовая академия при правительстве РФ. Москва 2005.

  2. Э.Г. Дадян «Современные Базы Данных: практические задания». Учебно-методическое пособие в двух частях. Финансовая академия при правительстве РФ. Москва 2005.

  3. Электронное Учебное пособие: В.В. Кириллов «Основы проектирования реляционных баз данных».

  4. С.В.Маклаков BPwin и ERwin CASE-средства разработки информационных систем. - М.: "ДИАЛОГ-МИФИ", 2000 .

  5. В.В.Корнеев, А.Ф.Гарев, С.В.Васютин, В.В.Райх Базы данных. Интелектуальная обработка информации. - М.: "Нолидж", 2000

  6. А.М.Вендров Проектирование прогаммного обеспечения экономических информационных систем. - М.: "Финансы и статистика", 2000

  7. А.Л.Фридман Основы объектно-ориентированной разработки программных систем. - М.: "Финансы и статистика", 2000

  8. Г.Н.Калянов CASE структурный системный анализ. - М.: "Лори", 1996

  9. А.М.Вендров CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. - М.: "Финансы и статистика", 1998.

б) дополнительная.

  1. Автоматизированные информационные технологии, Учебное пособие под редакцией Т.В. Воропаевой, В.Б. Либермана, А.И. Никифорова , Финансовая Академия, Москва , 2002.

  2. Гобарева Я.Л., Городецкая О.Ю., Кочанова Е.Р. Сборник практических заданий по курсу «Автоматизированные информатизационные системы в экономике», Финансовая Академия,Москва, 2001.


5.2. Средства обеспечения освоения дисциплины.


1. Visual Studio 6.0. Программный комплекс.

2. ERwin CASE. Программный комплекс.

3. Access. Программный комплекс.

.

5.3. Материально-техническое обеспечение дисциплины.

Компьютерный класс оснащен ПК с процессором Intel/Pentium.