Диго С.М. Базы данных: Ввведение в базы данных. Методология проектирования - файл n1.doc

приобрести
Диго С.М. Базы данных: Ввведение в базы данных. Методология проектирования
скачать (1923.7 kb.)
Доступные файлы (6):
n1.doc159kb.13.02.2006 18:49скачать
n2.doc1037kb.13.12.2006 15:12скачать
n3.docскачать
n4.docскачать
n5.docскачать
n6.docскачать

n1.doc


Руководство по изучению дисциплины




Руководство по изучению дисциплины

1. Сведения об авторе



Диго Светлана Михайловна

Кандидат экономических наук, профессор, профессор.
Перечень научных и учебно-методических работ


п/п

Наименование работы, её вид

Выходные данные

1

Базы данных: проектирование и
использование (учебник)

М.: Финансы и статистика, 2005.

3

Проектирование и использование баз данных (учебник)

М.: Финансы и статистика, 1995.

4

Проектирование баз данных (учебник)

М.: Финансы и статистика, 1988.

5

Access: учебно-практическое пособие

М.: Изд-во «Проспект», 2006.

6

Создание баз данных в среде СУБД Access 2000 (учебное пособие)

М.: МЭСИ, 2003.

7

Базы данных. Часть 1. Введение в БД. Методология проектирования (учебное пособие).

М.: МЭСИ, 2004.

8

Особенности методологии построения ER-моделей в зависимости от изобразительных средств и алгоритмов, заложенных в CASE-средствах.

З-я Российская научно-практичес-кая конференция «Реинжиниринг бизнес-процессов на основе современных информационных технологий». – М.: МЭСИ, 1999 .


2. Цели и задачи дисциплины,
сфера профессионального применения



Цель:

Курс «Базы данных» в конкретных областях деятельности преследует несколько целей:

После изучения данного курса студент должен

знать основные понятия и компоненты банков данных, разновидности банков данных и их особенности, подходы к построению БД и сферы их применимости, особенности реляционной модели и их влияние проектирование БД, языки описания и манипулирования данными разных классов (QBE, SQL, элементы 4GL), технологии организации БД;

уметь определять предметную область, проектировать реляционную базу данных (определять состав каждой таблицы, типы полей, ключ для каждой таблицы), определять ограничения целостности, получать результные данные в различном виде (ответов на запросы, экранных форм, отчетов);

приобрести навыки в описании БД (таблиц и связей между ними), вводе данных в БД, реализации запросов, создании экранных форм и отчетов в среде конкретной СУБД (в настоящее время рекомендуется использовать СУБД Access как одну из самых распространенных, простых и в то же время достаточно мощных настольных СУБД).
Сфера профессионального использования:

Знания и навыки, полученные в результате изучения данной дисциплины, могут быть применены:


Для изучения данной дисциплины студент должен знать

Курс «Базы данных» требует предварительного изучения курсов «Теория экономических информационных систем», «Вычислительные машины и системы».

Элементы данного курса используются при изучении курса «Проектирование экономических информационных систем», «Интеллектуальные информационные системы», «Бизнес-реинжиниринг», «Корпоративные информационные системы», «Информационные ресурсы и информационные рынки», «Информационно-аналитические системы (OLAP)» и других дисциплин ИТ-блока.


3. Перечень основных тем дисциплины

3.1. Тема 1. Введение в банки данных


Понятие банка данных (БнД). Предпосылки создания БнД.

Компоненты БнД. База данных (БД) – ядро БнД. Программные средства БнД. Понятие СУБД.

Языковые средства современных СУБД. Классификация языковых средств. Языки четвертого поколения и их свойства. Технические средства БнД. Организационно-методические средства.

Классификация БнД. OLAP и OLTP-системы. Хранилища данных.

Тенденции развития БнД.

Функции СУБД. Выбор СУБД.

Пользователи БнД. Администраторы БнД (АБД) и их функции.

Преимущества и недостатки БнД.

Этапы проектирования баз данных.
При изучении темы 1 необходимо:


Для самооценки по теме 1 необходимо:



3.2. Тема 2. Инфологическое (концептуальное) моделирование

предметной области



Понятие предметной области. Состав инфологической модели (ИЛМ). Требования, предъявляемые к ИЛМ. Способы описания предметной области. ER-модели. Объекты и классы объектов. Атрибуты объектов. Типы объектов. Виды связей. Классы членства.

Базовая ER-модель.

CASE-средства проектирования БД. Модели описания предметной области. UML.

Особенности проектирования БД с использованием ERWin.
При изучении темы 2 необходимо:

Для самооценки темы 2 необходимо:

3.3. Тема 3. Проектирование реляционной базы данных


(даталогическое моделирование)
Реляционные модели: основные понятия, особенности реляционной модели. Характеристика реляционных СУБД.

Проектирование реляционных баз данных. Определение состава таблиц (алгоритм перехода от ER-модели к реляционной; дополнительные рекомендации по проектированию, не вытекающие из ER-модели и теории нормализации). Выбор типов полей. Свойства полей. Индексирование. Описание баз данных.
При изучении темы 3 необходимо:


Для самооценки темы 3 необходимо:



3.4. Тема 4. Целостность баз данных



Понятие целостности. Классификация ограничений целостности. Причины, вызывающие нарушение ограничений целостности. Способы задания ограничений целостности в современных СУБД: процедурный и декларативный способы задания ограничений целостности.
При изучении темы 4 необходимо:


Для самооценки темы 4 необходимо:



3.5. Тема 5. Табличные языки запросов



Язык запросов QBE. Общая характеристика языка QBE. Особенности реализации QBE в современных СУБД. Задание простых и сложных запросов. Влияние типа поля на формулирование запроса. Возможности совместной обработки нескольких файлов. Вычисляемые поля. Упорядочение данных в ответе. Состав и порядок следования полей в ответе. Возможности группировки данных, получение подитогов. Использование агрегатных функций. Параметрические запросы. Перекрестные запросы.

Корректирующие запросы.

Запоминание и корректировка запросов. Использование запросов на QBE при последующей обработке данных.

Запоминание результатов выполнения запроса.

Особенности реализации QBE в современных СУБД.

Табличные языки как «построители» SQL-запросов.
При изучении темы 5 необходимо:

Для самооценки темы 5 необходимо:

3.7. Тема 6. Язык SQL



Общая характеристика SQL. Стандарты SQL. Реализации SQL в современных СУБД. SQL-серверы.

SQL-DDL. Создание баз данных, таблиц, индексов. Ввод и корректировка данных средствами SQL.

Команда SELECT. Определение состава полей, выводимых в ответ. Вычисляемые поля. Возможности задания условий отбора. Возможности связывания файлов. Вложенные запросы. Возможности группировки данных, получение подитогов. Использование агрегатных функций.

Создание и использование «представлений».

Ограничения целостности в стандартах SQL.

Встроенный SQL.

Понятие курсора. Создание и использование.

Особенности реализаций SQL в современных СУБД.
При изучении темы 6 необходимо:


Для самооценки темы 6 необходимо:



3.6. Тема 7. Экранные формы



Понятие «Экранная форма», классификация, назначение, способы создания.

Экранные формы, предназначенные для ввода данных в БД. Использование генераторов форм для получения выходных документов.

Источники данных для экранных форм. Создание многотабличных форм.

Вычисляемые поля.

Виды управляющих элементов в экранной форме и способы их создания. Изменение типа элемента управления.

Создание формы с помощью «Мастера». Корректировка форм в режиме «Конструктора».
При изучении темы 7 необходимо:

Для самооценки темы 7 необходимо:



3.7. Тема 8. Создание отчетов для вывода информации из баз данных



Возможности генераторов отчетов современных СУБД. Задание формы и состава документа. Введение вычисляемых полей. Получение документов, включающих несколько степеней итогов. Получение документов на основе нескольких связанных файлов.

Графическое оформление документа.

Возможности получения сложных документов.

Вывод документа на печать, на дисплей и в файл.

Создание «этикеток».
При изучении темы 8 необходимо:


Для самооценки темы 8 необходимо:



Тема 9. Распределенные БД



Понятие распределенного БнД. Классификация БнД.

Централизованные и распределенные системы.

Работа с базами данных в режимах «файл-сервер» и «клиент-сервер». Двух- и трехуровневые системы клиент-сервер.

Особенности работы с базами данных в многопользовательском режиме.

Обеспечение целостности БД в распределенных БнД.

Технологии тиражирования.

Сетевые возможности современных СУБД.

Особенности создания баз данных, функционирующих в локальных сетях. Особенности программирования обработки баз данных при многопользовательском режиме доступа.

Проектирование приложений типа «клиент-сервер». Клиентское и серверное ПО.

Особенности работы в гетерогенной среде. Стандарты интерфейсов.

Особенности администрирования в распределенных БнД.

Особенности работы в глобальных сетях. Публикация БД в Интернет.
При изучении темы 9 необходимо:


Для самооценки темы 9 необходимо:

4. Темы курсовых проектов по курсу «Базы данных»



Целью курсового проектирования является закрепление теоретических знаний, а также навыков проектирования БД, полученных при изучении курса «Базы данных».

Темы курсовых проектов можно разбить на несколько групп:

  1. Проектирование баз данных для конкретных предметных областей.

  2. Сравнительный анализ возможностей СУБД.

  3. Сравнительный анализ средств автоматизации проектирования БД.

  4. Научно-исследовательские темы по любому из направлений по тематике «Базы данных».

Курсовые проекты по любой из категории тем обязательно должны включать проектную часть, выполненную на компьютере с использованием той или иной СУБД. Для выполнения курсового проекта может быть выбрана любая СУБД.

Основной группой курсовых проектов является «Проектирование баз данных для конкретных предметных областей». Курсовые проекты этой группы должны содержать следующие разделы:

  1. Описание предметной области. Постановка задачи.

  2. Выбор средств/методологии проектирования. Выбор СУБД.

  3. Построение инфологической (концептуальной) модели предметной области.

  4. Проектирование логической структуры базы данных.

  5. Выявление полного перечня ограничений целостности, присущего данной предметной области. Определение перечня ограничений целостности, которые будут контролироваться в данном КП. Выбор способа реализации контроля целостности для каждого из ограничений.

  6. Проектирование физической структуры базы данных.

  7. Организация ввода данных в БД.

  8. Организация корректировки БД.

  9. Реализация запросов, получение отчетов.

  10. Разработка интерфейса.

  11. Реализация проекта в среде конкретной СУБД.


Раздел «Описание предметной области. Постановка задачи» должен содержать всю необходимую и достаточную информацию для проектирования Базы данных. Прежде всего, должен быть определен круг лиц, который будет иметь доступ к базе данных, их права и обязанности, описаны бизнес-процессы, происходящие в предметной области, приведены формы всех входных и выходных документов, описаны регламентированные запросы, определена периодичность решения всех задач. Также должны быть описаны алгоритмы получения промежуточных и результатных показателей, изображен граф взаимосвязей показателей.

Предметная область должна быть описана с такой степенью подробности, чтобы можно было определить характер связи между объектами. Так, например, если предметной областью является ВУЗ, для которого разрешен экстернат, то студент может не относиться ни к одной из студенческих групп. Кроме того, некоторые вузы бывают полностью заочными. Также надо определить, может ли один и тот же студент одновременно получать несколько специальностей одновременно в одном и том же вузе. В вузе могут быть дистанционные формы обучения. Необходимо уточнить, могут ли студенты, обучающиеся полностью дистанционно, обучаться на бюджетной основе или это не предусмотрено современным законодательством. Нюансов подобного рода очень много, и все они должны быть выявлены и описаны.

ВУЗ может быть чисто коммерческой структурой, где все студенты обучаются на платной основе, а может финансироваться на смешенной основе. В последнем случае надо знать, как формируются группы.

Описывая любую организацию, надо оговорить, допустимо или нет внутреннее совместительство.

Описывая предметную область, надо знать действующее законодательство. Эта информация позволит определить, какие свойства необходимо определить для объекта, а также выявить ограничения целостности. Так, например, на дневное отделение в вузы можно принимать лиц, не достигших 35 лет. Стипендию можно выплачивать, если студент получает первое образование. Есть ограничения на минимально допустимую зарплату, на минимальный возраст, с которого можно принимать на работу.

В разделе «Выбор средств/методологии проектирования. Выбор СУБД.» должна быть выбрана методика проектирования базы данных. СУБД также может быть выбрана любая. Степень подробности описания тех средств, которые рассматриваются при выборе, зависит от того, насколько средства, используемые при анализе, распространены. Если они известны и охарактеризованы в используемой в учебном процессе литературе, то подробно описывать их не надо, необходимо просто обосновать свой выбор. В противном случае описание должно быть более подробным.

В разделе «Построение инфологической (концептуальной) модели предметной области» надо построить ER-модель в выбранной в разделе 2 нотации. Рекомендуется сначала построить базовую ER-модель, а затем ER-модель в среде любой CASE-системы. ER-модель должна полностью соответствовать описанию предметной области, приведенному в разделе 1.

Содержание раздела «Проектирование логической структуры базы данных» будет зависеть от выбранной СУБД, методики проектирования и, если используются средства автоматизации проектирования, особенностей выбранного средства проектирования. Если алгоритм проектирования логической структуры базы данных многовариантный, то необходимо мотивировать выбор варианта. Кроме того, на этапе логического проектирования необходимо определить типы и длины полей. В данном разделе должна быть распечатана созданная схема базы данных.

Выявление полного перечня ограничений целостности, присущего данной предметной области, осуществляется, во-первых, на основе информации, приведенной в разделе «Описание предметной области». Далее должны быть определить ограничения целостности, вызванные особенностями используемой СУБД. Не все выявленные ограничения должны контролироваться в БД. Необходимо определить перечень ограничений целостности, которые будут контролироваться в данном КП. Далее необходимо выбрать способ реализации контроля целостности для каждого из ограничений. Необходимо не просто описать этот способ, но и привести соответствующие распечатки, отражающие их реализацию в конкретной системе.

Проектирование физической структуры базы данных существенно зависит от выбранной СУБД.

В разделе «Организация ввода данных в БД» должны быть разработаны экранные формы ввода данных. Организация корректировки БД может потребовать разработку специальных форм для выполнения тех или иных видов корректировки.

В разделе «Реализация запросов, получение отчетов» необходимо реализовать запросы и получить отчеты, описанные в разделе «Описание предметной области».

Результатом выполнения раздела «Разработка интерфейса» должна быть разработанная и реализованная система меню, отражающая весь функционал системы. Система меню должна отражать те функции, которые выполняют пользователи базы данных.

Работа спроектированной системы должна быть опробована на контрольном примере.
Курсовые проекты по проектированию баз данных могут быть выполнены для любой предметной области. Ниже приведены примеры возможных тем:

  1. Проектирование БД для работника склада (варианты: склад торговой организации, занимающейся сбытом как продукции собственного производства, так и продукции внешних поставщиков; склад оптовой торговой организации; склад готовой продукции; склад сырья и материалов и др.).

  2. Проектирование БД для контроля выполнения нагрузки преподавателей ВУЗа.

  3. Проектирование БД для контроля сессионной успеваемости студентов ВУЗа.

  4. Проектирование БД для учета контингента студентов ВУЗа.

  5. Проектирование БД для организации дипломного проектирования в ВУЗе.

  6. Проектирование БД для организации курсового проектирования.

  7. Проектирование БД для профкома ВУЗа.

  8. Проектирование БД для начисления стипендии в ВУЗе.

  9. Проектирование БД для библиотеки ВУЗа.

  10. Проектирование БД для управления работой компьютерных аудиторий учебного заведения.

  11. Проектирование БД для управления работой класса свободного доступа.

  12. Проектирование БД для начисления заработной платы преподавателей.

  13. Проектирование базы данных Ученого совета по защите диссертаций.

  14. Проектирование базы данных Отдела аспирантуры.

  15. Проектирование БД для контроля успеваемости школьников.

  16. Проектирование БД детского сада.

  17. Проектирование БД спортивной школы.

  18. Проектирование БД центра детского творчества.

  19. Проектирование БД партнеров софтверной фирмы.

  20. Проектирование БД коммерческого учебного центра.

  21. Проектирование БД для расчета заработной платы (варианты: преподавателей ВУЗа, всех сотрудников ВУЗа, предприятий /организаций с разными системами оплаты труда).

  22. Проектирование БД для учета домашних финансов.

  23. Проектирование БД для домашней библиотеки.

  24. Проектирование БД для районной библиотеки.

  25. Проектирование БД для домашней видеотеки.

  26. Проектирование БД для пункта проката видеофильмов.

  27. Проектирование БД кинотеатра.

  28. Проектирование БД драматического театра.

  29. Проектирование БД для домашней аудиотеки.

  30. Проектирование БД тренера спортивной команды.

  31. Проектирование БД агентства по аренде квартир.

  32. Проектирование БД риэлтерского агентства.

  33. Проектирование БД для учета услуг, оказываемых юридической консультационной фирмой.

  34. Проектирование БД для автосервисной фирмы.

  35. Проектирование БД для автозаправочной станции.

  36. Проектирование БД центра по продаже автомобилей.

  37. Проектирование БД таксомоторного парка.

  38. Проектирование БД по подсистеме «Кадры» (варианты: для ВУЗа, школы, промышленного предприятия, торговой фирмы, софтверной фирмы и т.п.).

  39. Проектирование БД службы знакомств.

  40. Проектирование базы данных туристического агентства.

  41. Проектирование базы данных туристического оператора.

  42. Проектирование базы данных туристического клуба.

  43. Проектирование БД районной поликлиники. Подсистема «Работа с пациентами».

  44. Проектирование БД районной поликлиники. Подсистема «Учет льготных лекарств».

  45. Проектирование БД районной поликлиники. Подсистема «Планирование и учет работы медицинского персонала».

  46. Проектирование БД районной поликлиники. Подсистема «Учет пациентов».

  47. Проектирование базы данных родильного дома.

  48. Проектирование базы данных больницы. Подсистема «Работа с пациентами».

  49. Проектирование базы данных больницы. Подсистема «Лекарственное обеспечение».

  50. Проектирование базы данных аптеки.

  51. Проектирование базы данных гостиницы. Подсистема «Работа с клиентами».

  52. Проектирование базы данных дачного кооператива.

  53. Проектирование базы данных Издательства. Подсистема «Работа с авторами».

  54. Проектирование базы данных Издательства. Подсистема «Служба маркетинга».

  55. Проектирование базы данных Учета расчетов с клиентами в банке.

  56. Проектирование базы данных строительной фирмы.

  57. Проектирование базы данных городской телефонной сети. Подсистема «Учет расчетов с клиентами».

  58. Проектирование базы данных торговой организации.

  59. Проектирование базы данных аэропорта.

  60. Проектирование базы данных ГИБДД.

  61. Проектирование базы данных фотоцентра.


Помимо выше приведенных тем студенты могут предложить свою предметную область.




5. Для проведения итогового контроля необходимо



Выполнить следующее типовое задание:
Вариант задания:

1. Разработать базу данных для хранения следующих сведений о работниках предприятия:

1.1. Биографические сведения: фамилия, имя, отчество, дата рождения, пол, место рождения, адрес, отношение к воинской обязанности, автобиография.

1.2. Сведения о работе: отдел, должность, оклад.

1.3. информация о владении иностранными языками.

1.4. состав семьи.

2. Описать базу данных.

3. Задать связь между таблицами (определить схему).

4. Определить ограничения целостности, выбрать способы их задания и реализовать их.

5. Спроектировать экранные формы для ввода данных в базу данных.

6. Реализовать следующие запросы:

6.1. определить среднюю зарплату по каждому из отделов.

6.2. какими языками владеет конкретный сотрудник.

6.3. создать параметрический запрос для формирования списков сотрудников конкретного отдела.

6.4. выдать список женщин, имеющих оклад более 10000 р.

6.5. определить, какую зарплату будут получать сотрудники, если произойдет ее увеличение на 20%.

7. Получить выходной документ «Ведомость на получение премии».

6. Практические занятия



1. Реляционная модель. Основные понятия.

2. Построение ER-моделей предметной области.

3. Ручное проектирование реляционной базы данных.
Лабораторные работы:

1. Создание ER-моделей в ERWin и генерация описания схемы БД.

2. Создание баз данных в среде СУБД Access.

3. Организация ввода данных в базу данных.

4. Создание запросов с использованием табличных языков.

5. Создание запросов с использованием языка SQL.

6. Создание и использование экранных форм.

7. Создание и использование отчетов.




7. Литература

7.1. Основная


  1. Диго С. М. Базы данных: проектирование и использование: Учебник. – М.: Финансы и статистика, 2005. – 592 с.: ил.

  2. Диго С. М. Проектирование и использование баз данных. – М.: Финансы и статистика, 1995. – 208 с.: ил.

  3. Диго С. М. Создание баз данных в среде СУБД Access 2000. – М.: МЭСИ, 2003. – 140 с.: ил.

  4. Диго С. М. Базы данных: Учебное пособие. Ч. 1. Введение в БД. Методология проектирования. – М.: МЭСИ, 2006.

7.2. Дополнительная





  1. Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения. – М., Радио и связь, 1992.

  2. Буч. Г., Рамбо Д., Джекобсон А. Язык UML. Руководство пользователя / Пер. с англ. – М.: ДМК, 2000.

  3. Вендров А. М. Case-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. – М.: Финансы и статистика, 1998.

  4. Гейн К., Сарсон Т. Структурный системный анализ: средства и методы / Пер. с англ. – М.: Эйтекс, 1993.

  5. Горев А., Ахаян Р, Макашарипов С. Эффективная работа с СУБД. – СПб.: Питер, 1997.

  6. Грачев А. Ю. Введение в СУБД Informix. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2000.

  7. Грабер М. Введение в SQL / Пер. с англ. – М.: ЛОРИ, 1996.

  8. Грабер М. SQL. Справочное руководство. – М.: ЛОРИ, 1997.

  9. Вескес Дж., Гандерлоу М., Чипмен М. Access и SQL Server. Руководство разработчика/ Пер. с англ. – М.: ЛОРИ.

  10. Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с микроЭВМ / Пер. с англ. – М.: Мир, 1991.

  11. Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных. – 6-е изд. / Пер. с англ.. – К.; СПб.: Издательский дом «Вильямс», 2000.

  12. Диго С. М. Проектирование баз данных. – М.: Финансы и статистика, 1988.

  13. Йордон Э., Аргила С. Структурные модели в объектно-ориентированном анализе и проектировании. – M.: ЛОРИ, 1999.

  14. Калянов Г. Н. CASE – структурный системный анализ. – М., ЛОРИ, 1996.

  15. Колянов Г.И. Консалтинг при автоматизации предприятия. – М.: СИНТЕГ, 1998.

  16. Маклаков С. В. BPWin и ERWin. CASE-средства разработки информационных систем. – М.: Диалог-МИФИ, 1999.

  17. Мишенин А. И. Теория экономических информационных систем. – М.: Финансы и статистика, 2003.

  18. Новоженов Ю. В. Объектно-ориентированные технологии разработки сложных программных систем. – М.: 1996.

  19. Саймон А. Р. Стратегические технологии баз данных: менеджмент на 2000 год. – М.: Финансы и статистика, 1998.

  20. Фаулер М., Скотт К. UML в кратком изложении. Применение стандартного языка объектного моделировния / Пер. с англ. – М.: Мир, 1999. – 191 с.: ил.

  21. Шлеер С., Меллор С. Объектно-ориентированный анализ: моделирование мира в состояниях / Пер. с англ. – К., Диалектика, 1993.

  22. Хансен Г., Хансен Дж. Базы данных. Разработка и управление. – М.: Бином, 2000.





Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации