3375

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Родионова С.В.

Базы данных Учебно-методическое пособие

по подготовке к лекциям, лабораторным занятиям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы и

выполнению курсовых работ)

для обучающихся по дисциплине «Базы данных» по направлению подготовки 09.03.03 Прикладная информатика

профиль Прикладная информатика в экономике

Нижний Новгород

2016

УДК 004.9

Родионова С.В. / Базы данных [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос. / С.В.Родионова; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – __ с.– 1 электрон. опт. диск (CD-RW).

В настоящем учебно-методическом пособии по дисциплине «Базы данных» даются конкретные рекомендации учащимся для освоения как основного, так и дополнительного материала дисциплины и тем самым способствующие достижению целей, обозначенных в учебной программе дисциплины. Цель учебно-методического пособия — это помощь в усвоении лекций, в подготовке к лабораторным занятиям, а также в написании курсовой работы.

Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Базы данных» по направлению подготовки 09.03.03 Прикладная информатика, профиль Прикладная информатика в экономике.

Учебно-методическое пособие ориентировано на обучение в соответствии с календарным учебным графиком и учебным планом по основной профессиональной образовательной программе направления 09.03.03 Прикладная информатика, профиль Прикладная информатика в экономике, утверждѐнным решением учѐного совета ННГАСУ от 02.09.2016 г. (протокол № 1).

© С.В.Родионова, 2016 © ННГАСУ, 2016

2

1. Общие положения

1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения

Основной целью освоения учебной дисциплины «Базы данных» является:

изучение теоретических и практических основ проектирования баз данных. А также особенностей СУБД разных классов на примере MS Access и SQL Server. Предусматривается выполнение комплекса лабораторных работ для MS Access и SQL Server.

В процессе освоения дисциплины студент должен Знать:

принципы применения баз данных для построения и функционирования информационных систем, решения задач в экономике, управлении, бизнесе

основные понятия и определения, связанные с использованием баз данных в различных задачах Уметь:

выбрать форму представления данных и инструментальное средство разработки баз данных для конкретной предметной области;

строить предметные модели, отражаемые в модели баз данных

Владеть:

практическими навыками использования функциональной и обеспечивающей подсистем баз данных;

техникой построения баз данных для предметных областей

1.2Содержание дисциплины

Материал дисциплины сгруппирован по следующим разделам:

1. Понятие БД и Банка данных (БнД). Организация данных. Реляционная модель данных

Дается современная интерпретация понятий Банка данных, Базы данных и Системы управления базами данных (СУБД). Формулируются основные требования к системе БнД. Предметная область. Отражение предметной области в автоматизированных информационных системах. Трех уровневая модель Организация данных во внутримашинной сфере. Физическая и логическая независимость данных. Модель данных. Реляционная модель данных. Связь между таблицей и отношением. Описание реляционной БД с логической точки зрения представления данных.

2. Архитектура СУБД MS Access. Создание таблиц и связей между ними. Определение свойств полей.

Рассматриваются основные объекты Access. Дается краткая их характеристика. Определяются элементы Access. Создаются таблицы, определяются свойства полей, строятся связи между таблицами, с сохранением условия целостности данных.

3. Создание запросов-выборок. Создание вычисляемых полей в запросах.

4

Языки запросов SQL и QBE.

Строятся запросы-выборки с помощью бланка запросов QBE. Создаются вычисляемые поля.

4. Создание итоговых и перекрестных запросов. Создание фильтров в итоговых запросах. Создание запросов с параметрами.

Строятся итоговые запросы с итоговыми функциями. Перекрестный запрос - как частный случай итоговых запросов. Строятся фильтры для отбора данных. Строятся запросы с параметрами.

5. Модификация данных с помощью запросов-действий (запросов на изменение).

Рассматриваются задачи, связанные с модификацией данных с помощью следующих запро- сов-действий: запроса на создание таблицы, запроса на удаление группы выбранных данных, запроса на обновление и запроса на добавление новых данных.

6. Разработка форм с помощью программ-мастеров и в режиме Конструктора.

Описываются типы существующих форм в Access. Строятся формы с помощью специальных программ-помощников – автоформ и Мастера. Даются основные сведения о работе в режиме Конструктора.

7. Разработка отчетов с помощью программ-мастеров и в режиме Конструктора.

Описываются типы существующих отчетов в Access. Строятся отчеты с помощью специальных программ-помощников – автоотчетов и Мастера. Даются основные сведения о работе в режиме Конструктора.

8. Работа с макросами Рассматривается организация макросов в Access.

Сравниваются процедуры создания макросов в Access и в приложениях Word, Excel. Обсуждаются вопросы, связанные с созданием групповых и условных макросов.

9. Технология разработки интерфейса приложения.

На данном этапе студенты имеют свои приложения, созданные при выполнении предыдущих заданий. Для этих приложений разрабатывается интерфейс на базе технологий, с которыми студенты знакомятся.

10.Основные этапы разработки БД. Инфологическая модель.

Рассматривается два подхода проектирования БД. В первом подходе сначала определяются основные задачи, для решения которых строится база, и потребности задач в данных. При втором подходе изучается предметная область, производится анализ еѐ данных и устанавливаются типовые объекты предметной области. Даются основные понятия E-R-модели. Строится инфологическая модель.

11.Даталогическое проектирование в реляционных СУБД

Типы связей. Нормализация таблиц. Преобразование инфологической модели в даталогиче-

5

скую модель.

12.Основные задачи администрирования БД на примере SQL Server 2005..

Работа со схемами в SQL Server 2005Файлы и журналы транзакций БД. Просмотр информации о БД, просмотр объектов. Системные БД и установка образцов БД. Создание БДИзменение БД и их параметров. Переименование, удаленик, присоединение и отсоединение БД.

Управление размерами БД и журнала транзакций. Создание схем, изменение схем и удаление схем. Перемещение объектов в другую схему.

13.Работа с таблицами в SQL Server 2005.

Основные сведения о таблицах. Создание таблиц. Изменение структуры существующих таблиц. Отображение свойств и разрешений таблицы. Копирование таблиц. Переименование и удаление таблиц. Создание сценариев для таблиц.

14.Управление значениями данных в таблицах

Использование встроенных типов данных. Использование пользовательских типов данных. Использование значений по умолчанию, разрешение и запрет хранения значения NULL, использование свойства столбца Identity и глобальных уникальных идентификаторов.

15.Использование представлений.

Работа с представлениями, создание представлений. Изменение представлений. Использование обновленных представлений. Управление представлениями.

16.Ограничения столбцов и правила. Создание индексов и управление ими

Использование ограничений. Использование правил.Понятие об индексах. Индексирование вычисляемых столбцов и представлений. Просмотр свойства индекса. Создание индекса. Управление индексами.

17.Язык программирования Transact SQL

Язык определения данных (DDL). Язык управления данными (DCL). Язык манипулирования данными (DML).Синтаксис и соглашения T – SQL. Использование T – SQL для построения объектов SQL Server. Использование T – SQL для построения запросов разных типов.

1.3 Порядок освоения материала

Материал дисциплины изучается в соответствии с порядком, определѐнным в следующей таблице: Таблица 1

Порядок освоения дисциплины

6

7

2. Методические указания по подготовке к лекциям

2.1 Общие рекомендации по работе на лекциях

Лекция является главным звеном дидактического цикла обучения. Ее цель — формирование основы для последующего усвоения учебного материала. В ходе лекции преподаватель в устной форме, а также с помощью презентаций передает обучаемым знания по основным, фундаментальным вопросам изучаемой дисциплины.

Назначение лекции состоит в том, чтобы доходчиво изложить основные положения изучаемой дисциплины, ориентировать на наиболее важные вопросы учебной дисциплины и оказать помощь в овладении необходимых знаний и применения их на практике.

Личное общение на лекции преподавателя со студентами предоставляет большие возможности для реализации образовательных и воспитательных целей.

При подготовке к лекционным занятиям студенты должны ознакомиться с презентаций, предлагаемой преподавателем, отметить непонятные термины и положения, подготовить вопросы с целью уточнения правильности понимания. Рекомендуется приходить на лекцию подготовленным, так как в этом случае лекция может быть проведена в интерактивном режиме, что способствует повышению эффективности лекционных занятий.

2.2Общие рекомендации при работе с конспектом лекций

Входе лекционных занятий необходимо вести конспектирование учебного материала. Конспект помогает внимательно слушать, лучше запоминать в процессе осмысленного записывания, обеспечивает наличие опорных материалов при подготовке к семинару, зачету, экзамену.

Полезно оставить в рабочих конспектах поля, на которых делать пометки из рекомендованной литературы, дополняющие материал прослушанной лекции, а также подчеркивающие особую важность тех или иных теоретических положений.

Вслучае неясности по тем или иным вопросам необходимо задавать преподавателю уточняющие вопросы. Следует ясно понимать, что отсутствие вопросов без обсуждения означает в большинстве случаев неусвоенность материала дисциплины.

2.3Контрольные вопросы

1Понятие информации и данных. База данных (БД). Определение, назначение.

2Реляционная модель данных. Понятие сущности и отношения.

3Система управления БД (СУБД), ее функции. Объекты СУБД.

4Таблицы БД. Структуры данных. Способы создания таблиц.

5Типы данных и типы полей. Назначение и использование.

6Проблемы ввода данных и механизмы повышения его надежности.

7Формы. Структура формы. Виды, назначение и способы создания форм.

8Элементы управления форм. Использование протокола OLE в формах.

9Отчеты. Структура отчета. Назначение и способы создания отчетов.

10Запросы к БД. Разновидности запросов и их назначение.

11Структура запроса. Способы создания запросов. QBE и SQL. Группировка и вычисления в запросах.

12Выражения и функции. Использование вычисляемых полей в объектах БД.

13Способы упорядочивания данных. Сортировка, индексация. Достоинства и недостатки.

8

14Ключи. Типы ключей, их назначение и использование.

15Типы связей, их реализация. Ссылочная целостность и ее автоматическое обеспечение.

16Нормализация данных. Виды аномалий и их устранение.

17Формы, отчеты и запросы к связанным таблицам. Запросные связи и параметры объединения.

18Макросы MS Access, их структура. Модули и VBA.

19Публикация баз данных в Интернет. Импорт и экспорт данных.

20Жизненный цикл БД. Этапы проектирования БД.

21СЕМЕСТР №4

22Назначение и основные компоненты системы баз данных.

23Этапы проектирования баз данных.

24Модели данных. Классификация моделей данных.

25Модель «сущность-связь». Основные понятия. Область применения.

26Иерархическая модель данных. Основные понятия. Область применения. Достоинства и недостатки.

27Сетевая модель данных. Основные понятия. Область применения. Дос¬тоинства и недостатки.

28Реляционная модель данных. Основные понятия. Область применения. Достоинства и недостатки.

29Операции реляционной алгебры.

30Реляционное исчисление с переменными-кортежами.

31Избыточные функциональные зависимости. Минимальное покрытие. Декомпозиция отношений.

32Нормальные формы схем отношений. Первая нормальная форма. Вторая нормальная форма.

33Нормальные формы схем отношений. Третья нормальная форма.

34Нормальные формы схем отношений. Нормальная форма Бойса-Кодда.

35Нормальные формы схем отношений. Четвертая нормальная форма.

36Нормальные формы схем отношений. Пятая нормальная форма.

37Соединения без потерь и сохраняющие зависимости.

38Условия отсутствия потерь при соединении.

39Структурированный язык запросов SQL. Категории SQL.

40Структурированный язык запросов SQL. Описание данных. Таблицы. Типы данных. Целостность данных.

41Структурированный язык запросов SQL. Многотабличные запросы.

42Структурированный язык запросов SQL. Операции изменения и обнов¬ления базы данных.

43Структурированный язык запросов SQL. Использование UNION для объединения результатов инструкций SELECT.

44Структурированный язык запросов SQL. Формирование запросов.

45Структурированный язык запросов SQL. Использование псевдонимов.

46Три уровня представления данных в автоматизированных информаци¬онных системах.

47Логическая и физическая независимость данных.

48Основные функции СУБД.

9

3. Методические указания по подготовке к лабораторным занятиям

3.1Общие рекомендации по подготовке к лабораторным занятиям

Входе подготовки к лабораторным занятиям необходимо изучать основную литературу, знакомиться с дополнительной литературой, а также с новыми публикациями в периодических изданиях: журналах, газетах и т.д. При этом необходимо учесть рекомендации преподавателя и требования учебной программы.

Всоответствии с этими рекомендациями и подготовкой полезно дорабатывать свои конспекты лекции, делая в нем соответствующие записи из литературы, рекомендованной преподавателем и предусмотренной учебной программой. Целесообразно также подготовить тезисы для возможного выступлений по всем учебным вопросам, выносимым на практическое занятие.

При подготовке к занятиям можно также подготовить краткие конспекты по вопросам темы. Очень эффективным приемом является составление схем и презентаций.

Готовясь к докладу или реферативному сообщению, желательно обращаться за методической помощью к преподавателю. Составить план-конспект своего выступления. Продумать примеры с целью обеспечения тесной связи изучаемой теории с реальной жизнью. Своевременное и качественное выполнение самостоятельной работы базируется на соблюдении настоящих рекомендаций и изучении рекомендованной литературы. Студент может дополнить список использованной литературы современными источниками, не представленными в списке рекомендованной литературы, и в дальнейшем использовать собственные подготовленные учебные материалы при написании курсовых и дипломных работ.

3.2Примеры задач для практических занятий

База данных «Библиотека» ЧИТАТЕЛИ (№ читательского билета, фамилия, имя, отчество, город, адрес, телефон, паспортные данные);

КНИГИ (№ книги, название книги, автор, дата издания); УЧЕТ КНИГ (№ читательского билета, № книги, дата выдачи, дата возврата).

Создать одиночную форму на основе таблицы КНИГИ. На основе таблиц ЧИТАТЕЛИ и УЧЕТ КНИГ создать многотабличную форму. Создать следующие запросы:

определить фамилии, имена, адрес, телефон читателей, которые посетили библиотеку определенного числа (с параметром);

для каждого читателя определить время, в течение которого книга была на руках (вычисляемое поле);

создать итоговый запрос, с помощью которого можно определить для каждого читателя общее количество книг, взятых в библиотеке.

Создать отчет (ФИО читателя, название книги, автор, дата выдачи, дата возврата). Создать кнопочную форму.

10