Методические указания по выполнению контрольных работ

Пермский национальный исследовательский

Политехнический университет

Химико-технологический факультет

Кафедра Автоматизации технологических процессов

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой Автоматизации технологических процессов

д-р техн. наук, проф.

_____________ А.Г. Шумихин

Протокол заседания кафедры № ____

«___» _____________ 2017 г.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ

«Базы данных»

Методические указания обучающимся по самостоятельной работе

Программа бакалавриата

Направление 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств»

Курс: 3                             Семестр(ы): 6

Трудоёмкость:

Кредитов по рабочему учебному плану:            3 ЗЕ

Часов по рабочему учебному плану:                  108 ч

Виды контроля:

Зачет:   3

Пермь

2017

Дисциплина относится к базовой части Блока 1 Дисциплины (модули) и является дисциплиной по выбору при освоении ОПОП по направлению 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств», профилям «Автоматизация химико-технологических процессов и производств», «Автоматизация химико-технологических процессов»

Трудоемкость дисциплины составляет 108 часов, из них 92 часов выделяется на самостоятельную работу студентов (СРС). Самостоятельная работа студентов включает в себя: изучение теоретического материала, выполнение контрольных работ.

Методические указания по самостоятельному изучению теоретического материала

Для студентов заочного отделения тематика вопросов, вынесенных на самостоятельное изучение, соответствует тематике разделов и тем учебной дисциплины и является обязательной для изучения. В ходе изучения должны быть сформированы следующие компоненты дисциплинарной части компетенций, представленные в таблице 1:

Таблица 1

Тематика вопросов, вынесенных на самостоятельное изучение:

Тема 1. Основные понятия из области БД.

Хранение информации. Способы хранения информации. Понятие данных. Понятие базы данных (БД). БД как техническое решение для хранения информации. Классификация БД. Документальные, фактографические, мультимедийные БД.

Тема 2. Информационные системы

Понятие информационной и информационно-поисковой системы. Уровни представления БД, понятия схемы и подсхемы. Классификация информационных систем. Навигация как способ доступа к данным. Назначение и основные компоненты систем БД.

Тема 3. Системы управления базами данных.

Понятие системы управления базой данных (СУБД). Обзор современных СУБД. Функции СУБД. Классификация СУБД.

Тема 4. Модели представления данных.

Визуализация структур данных. Модели представления данных: иерархическая, сетевая, объектно-ориентированная, реляционная и объектно-реляционная модели.

Тема 5. Реляционная модель данных

Основные понятия и термины реляционной модели. Бинарные и n-арные отношения. Табличное представление данных – основа реляционной модели. Линейные структуры. Понятие списка. Способы организации записей в списки. Комбинированные структуры данных. Семантические сети.

Тема 6. Псевдореляционные БД.

Псевдореляционные, не реляционные и постреляционные (объектно-ориентированные) СУБД. Основные виды псевдореляционных, не реляционных и постреляционных СУБД. СУБД, основанные на инвертированных списках. Основные принципы, лежащие в основе темпоральных баз данных.

Тема 7. Реляционная алгебра и реляционное исчисление

Реляционная алгебра и реляционное исчисление: общие понятия и определения. Понятия: отношение, n-арные отношение, схема отношения, кортеж, домен.. Фундаментальные свойства отношений. Ключи. Виды ключей. Классификация ключей.

Тема 8. Теоретико-множественные операторы реляционной алгебры

Объединение, пересечение, вычитание, декартово произведение: определение, примеры.

Тема 9. Специальные реляционные операторы

Выборка, проекция, общее соединение, тэта-соединение, экви-соединение, естественное соединение, деление: определение, примеры.

Тема 10. Язык манипулирования данными SQL

Основные предложения языка SQL. Создание и удаление таблиц. Добавление данных в таблицы. Выборки данных. Удаление и изменение данных. Соединение таблиц. Сложные операторы SELECT. Сортировка. Группирование данных. Запрос с уровнями.

Тема 11. Физический уровень хранения данных и файловые системы

Оборудование для хранения данных. Устройства прямого доступа. Иерархия устройств хранения данных. Наборы данных. Понятие файловой системы. Способы организации файловых систем. Записеориентированные файловые системы и файлы прямого доступа. Потокоориентированные файловые системы. Многотомные файлы. Иерархические файловые системы. Резервное копирование. Сжатие (упаковка) данных.

Тема 12. Особенности архитектур ЭВМ, ориентированных на поддержку баз данных

Особенности архитектур ЭВМ ориентированных на поддержку баз данных. Их отличие от архитектур универсальных ЭВМ. Архитектура для построения централизованных хранилищ данных большой ёмкости. Особенности архитектуры. Аппаратные средства хранения данных. Понятие RAID-массива. Уровни RAID.

Тема 13. Понятие нормальной формы.

Первая нормальная форма. Функциональная зависимость и вторая нормальная форма. Полная функциональная зависимость, транзитивная зависимость, третья нормальная форма. Нормальная форма Бойса-Кодда. Четвертая нормальная форма. Пятая нормальная форма. Особые свойства бинарных отношений. Необходимость нормализации.

Тема 14. Семантическая модель.

Семантическая модель Entity-Relationship (сущность-связь). Связи: один к одному, один ко многим, многие ко многим. Понятия первичного и внешнего ключей. Моделирование сложных структур данных средствами реляционной СУБД.

Тема 15. Коллективный доступ к данным.

Совместное использование данных. Понятия целостности данных и семантической целостности. Понятие транзакции. Способы организации транзакций и принципы блокировки доступа к данным. Очереди. Разграничение доступа.

Проверка уровня сформированности компонентов дисциплинарной части компетенции, представленных в таблице 1, являются теоретические вопросы экзамена (приложение 1).

Методические указания по выполнению контрольных работ

В ходе выполнения контрольных работ проверяется сформированность дисциплинарных частей компетенций, представленные в таблице 2:

Таблица 2

Общие сведения: В рамках контрольной работы студент должен выполнить 2 задания по изученным темам дисциплины (приложение 2)

Требования к оформлению работы:Контрольная работа должна содержать:титульный лист (приложение 3), содержание, основную часть, список литературы.

Формат А4, шрифт 12пт, Times New Roman, через 1,5 интервал. Контрольная работа должна быть отпечатана и подшита в скоросшиватель и сдана в электронном виде преподавателю (документ MS Word).

Критерии оценки:Контрольная работа оценивается в системе «зачтено/незачтено». Оценка зачет выставляется на основании верного выполнения всех заданий.

Список рекомендованной литературы для самостоятельного изучения теоретического материала и выполнения контрольной работы:

Приложение 1