Рабочая программа дисциплины «Информационное обеспечение базы данных»

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самарский государственный архитектурно – строительный университет

Инженерно-экономический факультет (ИЭФ)

Кафедра прикладной математики и вычислительной техники (ПМиВТ) (35)

Утверждаю

Декан ИЭФ

_________ В.А.Проценко

«__»________2012 г.

Рабочая программа дисциплины

«Информационное обеспечение базы данных»

Дисциплина входит в состав модуля: ОПД

Индекс дисциплины по учебному плану: Б1.Б4

Код (ОКСО): 221400

Наименование специальности

«Управление качеством»

Наименование специализации:

«Управление качеством в строительстве»

Форма обучения: очная

Всего часов по дисциплине: 216

В том числе:

аудиторных часов: 84

самостоятельная работа студента: 96

Форма итогового контроля: зачет, КР, экзамен

Курс обучения: 2

Семестр обучения: 4

Самара 2012 г.
Рабочая программа дисциплины (модуля) составлена на основании ФГОС ВПО утвержденного Министерством образования и науки РФ и учебного плана СГАСУ.
Рабочая программа разработана кафедрой «прикладной математики и вычислительной техники»

доцент каф. ПМиВТ , к.п.н.______________Васюков Олег Георгиевич
Рассмотрена и одобрена на заседании каф. ПМиВТ протокол № __ от «__» _______2012г.

Зав. каф. ПМиВТ, проф._________________ Пиявский Семен Авраамович
Рассмотрена и одобрена на заседании методической комиссии по специальности 220501.65 «Управление качеством» протокол №____ от «___» _______ 2012 г.
Председатель методической комиссии к.э.н., доцент _________Н.А. Ушанова

1. Цели и задачи изучения дисциплины

Рабочая программа разработана в соответствии с Государственным образовательным стандартом профессионального высшего образования по направлению «Управление качеством » и на основе анализа примерных программ дисциплин нового поколения.

ТРЕБОВАНИЯ ГОС К ОБЯЗАТЕЛЬНОМУ МИНИМУМУ СОДЕРЖАНИЯ ОСНОВНОЙ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ

Индекс	Дисциплина и её основные разделы	Всего часов
ОПД. Б1.Б4	Информационное обеспечение, базы данных. Организация баз данных: логическая организация баз данных (БД); объекты и атрибуты; схемы и подсхемы; системы управления БД (СУБД); концептуальные модели БД: языки БД; физическая организация БД; физическая организация данных: указатели; цепи и кольцевые структуры; способы адресации; индексно-последовательная организация; алгоритмы перемешивания; физическое представление иерархических структур; физическое представление сетевых структур; поиски по нескольким ключам; организация индекса; разделение данных и связей; методы поиска в индексе; сжатие данных; виртуальная память и иерархия организации памяти; инвертированные файлы; распределенные БД; методы искусственного интеллекта, базы знаний, экспертные системы: искусственный интеллект как научное направление: представление знаний, рассуждений и задач; эпистомологическая полнота представления знаний и эвристически эффективные стратегии поиска решения задач: модели представления знаний: алгоритмические, логические, сетевые и продукционные модели; сценарии; экспертные системы: классификация и структура; инструментальные средства проектирования. разработки и отладки; этапы разработки: примеры реализации.	216

В связи с этим, важнейшими целями являются: приобщение будущих специалистов к активному использованию информационных технологий, компьютерных систем и оболочек, языков программирования.

Цель дисциплины "Информационное обеспечение, базы данных" заключается в ознакомлении студентов с основными принципами организации баз данных и экспертных систем; получении теоретических знаний и практических навыков по проектированию и разработке баз данных и экспертных систем; приобретении знаний об основных этапах проектирования баз данных, моделях данных и моделях представления знаний.

Для достижения этих целей необходимо: Дать знания:

- о моделях представления данных и знаний;
о физической организации баз данных;

об основные этапах проектирования баз данных;

- о системах управления базами данных и экспертных системах.
Привить умения:

- пользования компьютерными методами сбора, хранения и обработки информации в сфере
профессиональной деятельности студента (специалиста);

эффективно использовать компьютерную технику для решения учебных и профессиональных задач;

• 
  использовать возможности современных систем управления базами данных;
  Ознакомить студентов:
  

• 
  с различными методами сбора, хранения и обработки информации;
  

методами организации данных и знаний в системах управления базами данных и экспертных системах.

Дать понятия:

об общем представлении информации, методах ее сбора, хранения, кодировки и передачи; о современных системах управления базами данных и экспертных системах.

1.1 Место курса в образовательной программе

Место изучаемого материала в системе подготовки специалистов определяется широким использованием ЭВМ как инструмента моделирования, анализа, оптимизации процессов и явлений во всех специальных дисциплинах и практической инженерной деятельности.

1.2 Требование к уровню содержания и освоения дисциплины

В соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта изучение дисциплины должно обеспечить решение учебных задач. Студент должен приобрести знания:

- для использования возможностей вычислительной техники и программного обеспечение
при решении учебных и профессиональных задач;

- для использования возможностей баз данных и экспертных систем.
Студент должен уметь:

использовать возможности вычислительной техники и программного обеспечения; использовать основные приемы работы с базами данных. Студент должен приобрести следующие навыки:

самостоятельно работать на персональном компьютере;

управления базами данных в среде системы управления базами данных Access;.

самостоятельно создавать простейшие информационные системы.

2. Содержание дисциплины

Распределение часов по различным видам учебной нагрузки

Виды учебной работы	Всего часов	Семестры
		4
Общая трудоемкость дисциплины	216	216
Аудиторные занятия	84	84
Лекции	34	34
Лабораторные занятия	50	50
Практические занятия (ПЗ)
Курсовой проект
Другие виды занятий
Самостоятельная работа:	96	96
Курсовой проект (работа)
Реферат
Другие виды самостоятельной работы	96	96
Вид итогового контроля		Экзамен

2.1. Содержание разделов дисциплины

2.1.1. Информационное обеспечение управления качеством. Введение в базы данных

Информационное обеспечение управления качеством. Задачи, решаемые с помощью баз данных. Социальная роль баз данных. Общие понятия: предметная область, база данных (БД), банк данных, система управления базой данных (СУБД), администратор базы данных.

2.1.2. Модели и типы данных

Организация баз данных. Уровни представления данных: концептуальный, логический, физический, внешний. Концептуальные модели БД. Логическая организация баз данных (БД); объекты и атрибуты; схемы и подсхемы; языки БД. Организация связей между данными. Объекты и связи. Типы связей между объектами Виды моделей логического уровня: иерархическая, сетевая, реляционная. Другие модели.

Реляционная модель данных. Общие понятия. Реляционные объекты данных. Целостность реляционных данных. Реляционные операторы: реляционная алгебра и реляционное исчисление. Язык реляционных баз данных SQL. SQL–инструкции. Агрегатные функции. Запросы манипулирования данными.

2.13. Физическая организация данных

Физическая организация данных; указатели; цепи и кольцевые структуры. Способы адресации; индексно-последовательная организация; физическое представление иерархических структур; физическое представление сетевых структур; поиск по нескольким ключам; организация индекса; разделение данных и связей; методы поиска в индексе. Сжатие данных; виртуальная память и иерархия организации памяти; инвертированные файлы.

2.1.4. Проектирование баз данных Защита данных

Этапы проектирования базы данных. Инфологическое моделирование, модель "сущность-связь". Проектирование реляционных баз данных. Нормализация отношений. Три нормальных форм. Аномалии включения, удаления и обновления. Защита данных. Целостность данных. Защита от несанкционированного доступа.

2.1.5. Разработка баз данных с использованием средств СУБД Microsoft Access
Основные возможности системы управления базами данными Microsoft Access. Типы данных. Создание баз данных и таблиц. Формирование различных запросов. Разработка простых и сложных форм. Создание сводных таблиц и сводных диаграмм. Создание макросов и собственного меню. Подготовка отчетов. Автоматизация разработки информационных систем. Использование мастеров, конструкторов и построителей при создании и модификации таблиц, запросов, форм и отчётов.

2.1.6. Обзор современных промышленных СУБД и перспективы их развития.
Распределенные БД. Архитектура "клиент/сервер". Современные системы, обеспечивающие работу в сети. Современная многоуровневая клиент серверная система SQL Server - 7. Общие понятия. Транзакция. Блокировка. Вид. Простейшие варианты использования системы.

2.1.7. Методы искусственного интеллекта.

Базы знаний, экспертные системы: искусственный интеллект как научное направление; представление знаний, рассуждений и задач; эпистомологическая полнота представления знаний и эвристически эффективные стратегии поиска решения задач: модели представления знаний: алгоритмические, логические, сетевые и продукционные модели; сценарии; экспертные системы; классификация и структура; инструментальные средства проектирования, разработки и отладки; этапы разработки; примеры реализации.

3. Тематика лекционных занятий

№ раздела	№ лекции	Тема и содержание лекции				Объем часов
1	1	Информационные системы. Банки информации. Информационные системы. Основные функции банков данных. Информационное обеспечение управления качеством. Банки информации. Классификация банков информации. Банки документов. Задачи, решаемые с помощью баз данных. Общие понятия: предметная область, база данных, банк данных, система управления базой данных, администратор базы данных. Классификация БД в зависимости от способа хранения данных и вида хранимой информации. История развития СУБД.				2
2	2	Проектирование баз данных. Организация баз данных. Уровни представления данных: внешний, концептуальный, внутренний (физический), Модели данных концептуального уровня представления. Принципы её построения. Уровни моделирования баз данных.				4
2	3	Логическая организация баз данных. Объекты и атрибуты; схемы и подсхемы; языки БД. Организация связей между данными. Объекты и связи. Типы взаимосвязей в модели. Обеспечение непротиворечивости и целостности базы данных в базе. Три типа логических моделей БД: иерархическая, сетевая, реляционная.				2
4	4	Основы реляционной алгебры. Нормализация БД. Типы функциональных зависимостей: полная, частичная, транзитивная зависимость, многозначная зависимость. Нормальные формы. Основные свойства нормальных форм. Первая нормальная форма, вторая нормальная форма, третья нормальная форма.				4
3	5	Средства ускоренного доступа к данным. Физическая организация данных. Указатели; цепи и кольцевые структуры. Способы адресации; индексно-последовательная организация; физическое представление иерархических структур; физическое представление сетевых структур; поиск по нескольким ключам; организация индекса; разделение данных и связей; методы поиска в индексе.				2
4	6	Этапы проектирования баз данных.				1
2	7	Проектирование реляционных баз данных на основе модели типа «сущность-связь» («объект-отношение»). Атрибут. Уникальный идентификатор. Правила перехода от ER модели к схемам предварительных отношений.IDEFIX-диаграммы.				2
5			8	Система управления базами данных Access (простейшие возможности). Основные объекты: таблицы, формы, запросы, отчеты. Типы и форматы данных. Поля и их свойства. Создание таблиц для хранения баз данных. Составление и использование простейших запросов для сортировки и отбора данных. Формирование параметрических, перекрестных, модифицирующих запросов.	4
9	Система управления базами данных Access (расширенные возможности). Использование вычисляемых полей в запросах, формах и отчётах. Разработка простых и сложных форм. Создание сводных таблиц и диаграмм. Подготовка отчетов. Автоматизация разработки информационных систем. Редактирование форм и отчетов.	2
2			10	Таблицы SQL. Типы данных. Управление таблицами БД.	2
			11	Язык реляционных баз данных SQL.Предложение SELECT. Выборка с использованием фразы WHERE и ORDER BY.	2
			12	Фyнкции и основные возможности. Основные операторы языка. Агрегирование данных. Средства объединения таблиц. Агрегатные функции. Фразы GROUP BY и HAVING. Запросы на объединение таблиц. Вложенные запросы. Предложение DELETE. Предложение INSERT. Предложение UPDATE.Обновление с вложенным подзапросом.	2
6			13	Обзор современных промышленных СУБД. Перспективы развития банков данных распределенные БД. Современная многоуровневая клиент серверная система SQL Server - 7. Общие понятия. Транзакция. Блокировка. Вид. Простейшие варианты использования системы.	2
6			14	Методы искусственного интеллекта. Базы знаний, экспертные системы: искусственный интеллект как научное направление; представление знаний, рассуждений и задач; эпистомологическая полнота представления знаний и эвристически эффективные стратегии поиска решения задач:	1
6			15	Модели представления знаний. Виды моделей: алгоритмические, логические, сетевые и продукционные модели; сценарии. Экспертные системы; классификация и структура. Инструментальные средства проектирования, разработки и отладки; этапы разработки; примеры реализации.	2
				Итого	34