6380

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

А.В. Балакина

РЕЛЯЦИОННЫЕ БАЗЫ ДАННЫХ

Учебно-методическое пособие

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

по дисциплине «Реляционные базы данных» для обучающихся по направлению подготовки 21.03.03 Геодезия и дистанционное зондирование,

направленность (профиль) Инфраструктура пространственных данных

Нижний Новгород

2022

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

А.В. Балакина

РЕЛЯЦИОННЫЕ БАЗЫ ДАННЫХ

Учебно-методическое пособие

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

по дисциплине «Реляционные базы данных» для обучающихся по направлению подготовки 21.03.03 Геодезия и дистанционное зондирование,

направленность (профиль) Инфраструктура пространственных данных

Нижний Новгород ННГАСУ

2022

УДК

Балакина, А.В. Реляционные базы данных : учебно-методическое пособие / А.В. Балакина; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2022. – 21 с. : ил. – Текст : электронный.

Даются тематика лекций, их краткое содержание, темы лабораторных занятий, а также методические рекомендации по организации самостоятельной работе обучающихся по дисциплине «Реляционные базы данных». Указывается необходимая литература и источники, разъясняется последовательность их изучения, выделяются наиболее сложные вопросы и даются рекомендации по их изучению.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для подготовки к лекциям и лабораторным занятиям, организации самостоятельной работы по направлению подготовки 21.03.03 Геодезия и дистанционное зондирование, направленность (профиль) Инфраструктура пространственных данных.

© А.В. Балакина, 2022 © ННГАСУ, 2022.

3

ВВЕДЕНИЕ

Целями освоения дисциплины Б.1.В.42. Реляционные базы данных являются овладение компетенциями, обеспечивающими формирование у студентов знаний об основных моделях дан-

ных, о классификации СУБД, баз и банков данных, об основных понятиях реляционной модели данных и теории проектирования реляционных баз данных; умений и навыков по теоретическим и практическим основам проектирования реляционных баз данных как части банков данных и хра-

нилищ данных, а также для информационных систем различного назначения.

4

1. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ТЕМЫ ЗАНЯТИЙ

Дисциплина включает следующие разделы лекционных занятий:

Раздел 1. Модели данных.

Тема 1. Реляционная модель данных.

Раздел 2. Банки и базы данных.

Тема 2. Понятие банк данных, база данных. Структура и состав банка данных, категории пользователей банков данных.

Тема 3. Классификация баз и банков данных.

Тема 4. Системы управления базами данных: состав, принцип работы, классификация.

Раздел 3. Основы теории проектирования и использования реляционных баз данных (РБД).

Тема 5. Основные этапы и уровни проектирования реляционных баз данных. Жизненный цикл баз данных.

Раздел 4. Тенденции современного развития баз данных и систем управления базами дан-

ных.

Тема 6. Постреляционные базы данных. Ориентация на расширенную реляционную мо-

дель.

Тема 7. Объектно-ориентированные СУБД. Системы баз данных, основанные на правилах.

Тема 8. Введение в технологию публикаций баз данных в Интернете.

Тема 9. Состав и теги HTML-документа. Web-приложения и Web-серверы.

Тема 10. Особенности XML-документа. Публикация баз данных использованием XML.

Тема 11. Решение вопросов по защите информации в реляционных базах данных.

Дисциплина включает следующие темы лабораторных занятий:

Тема 1. Классификация моделей данных.

Тема 2. Иерархические и сетевые модели данных.

Тема 3. Концептуальный этап проектирования баз данных.

Тема 4. Логический этап проектирования баз данных. Нормализация баз данных.

Тема 5. История развития программных средств разработки баз данных, краткий обзор про-

граммных продуктов для разработки систем управления базами данных. Основные характеристи-

ки, возможности, инструментальные средства и объекты СУБД Microsoft Access.

Тема 6. Методика создания таблиц в СУБД Microsoft Access: способы создания таблиц,

применяемые в Microsoft Access, типы данных, задание свойств полей, определение первичных и внешних ключей, установка связей.

Тема 7. Создание основных видов простых и сложных запросов (запрос на выборку, на со-

здание таблицы, на удаление, добавление, обновления данных, перекрестные запросы). Математи-

5

ческие действия в запросах, использование функций.

Тема 8. Элементы языка SQL и запросы в форме SQL.

Тема 9. Создание основных видов форм (простые, подчиненные, формы со вкладками, мно-

гостраничные). Проектирование элементов управления, технология загрузки, просмотра и коррек-

тировки данных базы с помощью форм.

Тема 10. Создание различных типов отчетов с помощью мастера и с помощью конструкто-

ра.

Тема 11. Создание макросов различными способами, наложение условий на макросы и ор-

ганизация их выполнения.

Тема 12. Разработка главной кнопочной формы и параметров запуска базы данных.

Требования к работе обучающегося на лабораторных занятиях: в процессе занятия каждый студент выполняет индивидуальное задание в соответствии с заданной предметной областью.

Все задания соответствуют темам лабораторных занятий. В итоге выполнения всех лабора-

торных работ студент должен получить базу данных, где заполнены все таблицы, созданы необхо-

димые запросы, формы, отчёты, макросы, главная кнопочная форма.

Предусмотрено выполнение расчетно-графической работы на тему: «Проектирование фи-

зической модели базы данных объекта N». РГР состоит из пояснительной записки, приложений и созданной в программе Microsoft Access физической модели базы данных.

При создании физической модели базы данных в расчётно-графической работе студент вы-

полняет поэтапную разработку структуры базы данных по индивидуальному объекту исследова-

ния. Проектирование базы данных состоит из трёх этапов: проектирование концептуальной моде-

ли базы данных, проектирование логической модели базы данных, проектирование физической модели базы данных.

Студенту предлагается ознакомиться с программой курса, озвучивается основной и допол-

нительный список рекомендуемой литературы, включающий учебники, учебные пособия по дис-

циплине, а также основные Интернет-ресурсы и т.д.

Так как весь часовой объем курса делится на академический (аудиторный) и самостоятель-

ный, основными формами его реализации являются лекции, лабораторные занятия, а также формы самостоятельной работы: подготовка к лабораторным работам, собеседованиям, экзамену.

Лекции позволяют в максимально сжатые сроки представить значительный объем структу-

рированной информации. При подаче лекционного материала и на лабораторных занятиях исполь-

зуются компьютерные презентации.

Лабораторные занятия позволяют реализовать полученные знания на практике, и сформи-

ровать у студентов необходимые умения по работе с реляционными базами данных.

По дисциплине предусматриваются консультации (групповые и (или) индивидуальные).

6

Перед сдачей экзамена студентам выдается список подготовительных вопросов, охватыва-

ющих основные теоретические и практические аспекты изученного материала. Экзамен проводит-

ся в форме собеседования по билетам. В каждом билете содержатся два теоретических вопроса,

соответствующих изученным темам.

До начала промежуточной аттестации (ПрАт) студент должен иметь все выполненные,

проверенные и принятые преподавателем задания по лабораторным занятиям и выполненную в полном объеме РГР по теме «Проектирование физической модели базы данных объекта N». РГР состоит из пояснительной записки, приложений и созданной в программе Microsoft Access физи-

ческой модели базы данных.

Непосредственно перед экзаменом проводится консультация, на которой рассматриваются содержательные и организационные вопросы.

8

Ай Пи Ар Медиа, 2021. – 247 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/102002.html. – ISBN ISBN 978-5-4497-0902-8.

11. Маляров, А. Н.. Реляционные базы данных : учебное пособие. / Маляров, А. Н. ; А. Н.

Маляров. – Самара : Самарский государственный технический университет, ЭБС АСВ, 2021. – 62

с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/111772.html. – ISBN ISBN 2227-8397.

12. Маркин, А. В.. Постреляционные базы данных. MongoDB : учебное пособие. / Маркин,

А. В. ; А. В. Маркин. – Москва : Ай Пи Ар Медиа, 2020. – 383 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/97337.html. – ISBN ISBN 978-5-4497-0632-4.

13. Молдованова О. В.. Информационные системы и базы данных : Учебное пособие. /

Молдованова О. В. ; Молдованова О. В.. – Новосибирск : Сибирский государственный универси-

тет телекоммуникаций и информатики, 2014. – 178 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/45470.html.

14. Радыгин, В. Ю.. Базы данных: основы, проектирование, разработка информационных систем, проекты : курс лекций. учебное пособие. / Радыгин, В. Ю., Куприянов, Д. Ю. ; В. Ю. Ра-

дыгин, Д. Ю. Куприянов. – Москва : НИЯУ МИФИ, 2020. – 244 с. – URL: URL: https://www.iprbookshop.ru/116387.html. – ISBN ISBN 978-5-7262-2680-4.

15. Хомоненко А. Д.. Базы данных : учеб. для вузов. / Хомоненко А. Д., Цыганков В. М.,

Мальцев М. Г. ; под ред. А. Д. Хомоненко. – Москва : Бином-Пресс, Санкт-Петербург : КОРОНА принт, 2006. – 736 с. – ISBN ISBN 5-7931-0346-5.

16. Базы данных : Учебное пособие. / Саратов : Научная книга, 2012. – 158 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/6261.html.

3. ИСПОЛЬЗУЕМОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

В процессе изучения вопросов дисциплины используется типовое установленное на техни-

ческих средствах обучения (на ноутбуке / компьютере) и используемое для визуализации учебного материала, а также на компьютерах в помещениях для самостоятельной работы обучающихся:

–ПО для обеспечения управлением компонентами компьютерной системы (операционные системы: MS Windows, Linux и т.п.);

–ПО для просмотра и редактирования текстовых документов, электронных таблиц, презен-

таций (MS Office, Libre Office и т.п.);

–ПО для воспроизведения аудиофайлов (AIMP, Audacity и т.п.);

–ПО для воспроизведения видеофайлов (Media Player Classic - HC, VLС media player и т.п.);

–ПО для просмотра документов в формате PDF (Adobe Acrobat Reader и т.п.);

–ПО для работы в сети интернет (интернет-браузеры: Google, Спутник и т.п.).

9

4. ТИПОВЫЕ КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Типовые контрольные вопросы к экзамену включают:

1. Экзаменационные вопросы по теме: "Реляционная модель данных".

1.Дайте определения понятиям «реляционная база данных» и «реляционная модель данных».

2.Назовите создателя реляционной модели данных и год создания.

3.Дайте определение понятию «отношение».

4.Перечислите основные структурные единицы реляционной модели данных.

5.Дайте определения следующим понятиям: таблица базы данных, предметная область,

сущность, поле (атрибут, столбец), запись (кортеж, строка), ячейка, скаляр, домен, переменная от-

ношения, заголовок реляционного отношения, тело отношения, кардинальное число, степень отно-

шения.

6.Назовите основные свойства кортежей.

7.Перечислите основные свойства домена.

8.Типы реляционных отношений.

9.Основные виды ключевых полей в реляционной модели данных (потенциальный ключ и его виды, первичный ключ, внешний ключ, суррогатный ключ, альтернативный ключ, вторичный ключ). Приведите примеры каждого вида ключей.

10.Назначение первичных и внешних ключей в реляционной модели данных.

11.Ограничения целостности в реляционной модели данных.

12.Дайте определение понятиям «целостность данных» и «ограничения целостности дан-

ных».

13.Назовите базовые универсальные требования обеспечения целостности данных.

14.Требование целостности сущностей: определение, механизм обеспечения в СУБД.

15.Требование целостности по ссылкам: определение, механизм обеспечения в СУБД.

16.Манипуляционная часть реляционной модели данных.

2. Экзаменационные вопросы по теме: "Классификация моделей данных".

1. Основные состояния информации в информатике и базах данных (сведения, данные, ин-

формация, знания). Дать определение каждому состоянию, назвать условия перехода из одного со-

стояния в другое.

2.Какой организацией был предложен первый вариант структуризации данных?

3.Дайте определения следующим структурным единицам данных: элемент данных, агрегат данных, запись, набор (или групповое отношение), база данных.

4.Дайте определение понятию «модель данных».

5.Назовите основные компоненты модели данных.