Організація баз даних і знань
Анотація навчальної дисципліни
Мета дисципліни:
формування комплексу знань з технічних можливостей пріоритетних на даний час серверів баз даних та програмних платформ для створення корпоративних інформаційних систем, та набуття практичних навичок застосування мовних конструкцій визначення та маніпулювання даними, об'єктів, елементів інтерфейсу користувача, технологій доступу до даних зазначених інструментальних засобів для розробки і супроводу транзакційних клієнт-серверних додатків і служб бізнес-аналітики.
Завдання дисципліни:
- оволодіння здобувачами вищої освіти моделями даних, які використовуються в основі OLTP та OLAP систем;
- опанування здобувачами вищої освіти мови запитів для забезпечення зберігання та ефективної обробки інформації;
- повідомлення здобувачам вищої освіти певної суми знань щодо властивостей та методів об’єктів в складі технологій доступу до даних у клієнтських додатках;
- підготовка до виконання професійних обов’язків розробника та адміністратора баз даних.
Програмні компетентності
- Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
- Здатність аналізувати об’єкт проектування або функціонування та його предметну область.
- Здатність вибору, проектування, розгортання інтегрування, управління, адміністрування та супроводжування ІСТ та інфокомунікацій, сервісів та інфраструктури організації.
- Здатність розробляти та управляти проектами, розуміти сучасний стан інформаційних технологій, склад та різновид інформаційних систем та класів програмного забезпечення, використовувати сучасні методи обробки та зберігання даних, прикладне, системне та інструментальне забезпечення в складі інформаційної системи.
- Здатність аналізувати предметну область та визначати вимоги для створення бази даних, обирати адекватну модель даних та виконувати проектування логічної та фізичної моделі бази даних, а також налаштовувати та адмініструвати певну СУБД.
Програмні результати навчання
- Використовувати базові знання інформатики й сучасних ІСТ, навички програмування, технології безпечної роботи в комп'ютерних мережах, методи створення баз даних та інтернет-ресурсів, технології розроблення алгоритмів і комп’ютерних програм мовами високого рівня із застосуванням об’єктно-орієнтованого програмування для розв’язання задач проектування і використання ІСТ.
- Проводити системний аналіз об’єктів проектування та обґрунтовувати вибір структури, алгоритмів та способів передачі інформації в ІСТ.
- Здійснювати системний аналіз архітектури підприємства та його ІТ-інфраструктури, проводити розроблення та вдосконалення її елементної бази і структури.
- Ввикористовувати сучасні веб-технології у професійній діяльності, а також розробляти макети веб-сторінок, згідно сучасним стандартам.
- Видобувати знання шляхом інтеграції та аналізу великих даних, отриманих з різноманітних та різнорідних джерела інформації. Вміти обґрунтовувати вибір абстрактних типів даних та структур даних при проектуванні програмного забезпечення ІСТ.
- Демонструвати вміння проектувати та розробляти прикладні інформаційні продукти для видобутку корисних знань і вироблення оптимальних стратегій прийняття рішень.
Кількість аудиторних занять
14 годин лекційних занять, 60 години лабораторних занять.
Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
- Л – лекційні заняття;
- ЛЗ – лабораторні заняття;
- СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти;
- РГР – розрахунково-графічна робота;
- МКР – модульна контрольна робота;
- К – консультації.
Тематика та види навчальних занять
- 1 тиждень
- Л1. Поняття і класифікація інформаційних систем. Програмування графічного інтерфейсу користувача. Задачі СУБД. Інструментальні засоби СУБД [1, c.3-9; 2, с.883-911; 3, с.488-524, 4, с.5-13; 5, с.24-36; 6, с.21-67].
- ЛЗ1. Використання Visual Studio для створення додатка Windows Forms [15, c.3-15].
- ЛЗ2. Створення додатків C# з використанням початкової форми і форми входу[11, с.2-42].
- СРС. К.
- 2 тиждень
- ЛЗ3. Налаштування стандартних елементів управління[11, с.45-120].
- ЛЗ4. Створення меню[11, с.133-179].
- СРС. К.
- 3 тиждень
- Л2. Сутності та їх властивості. Типи зв’язків. Структура реляційної моделі. Цілісність сутності та посилань. Інформаційні моделі. ER-діаграми. Теоретико-множинні операції. Спеціальні реляційні операції. Призначення та стандарти мови SQL. Інструкція SELECT. Її речення і функції [1, с.16-31; 4, c.15-36; 7, c.35-49, 81-99].
- ЛЗ5. Проектування вітрини даних виробництва для компанії[12, с. 4-10].
- ЛЗ6. Створення вітрини даних виробництва [12, с. 10-23].
- СРС. К.
- 4 тиждень
- ЛЗ7. Побудова схеми бази даних [13, с. 11-16].
- ЛЗ8. Формування запитів на вибірку[13, с. 16-19, 22-26].
- СРС. К.
- 5 тиждень
- Л3. Типи даних Transact SQL. Функції мови SQL. Скалярні оператори. Глобальні змінні. Створення баз даних. Типи обмежень. [4, с. 51-58, 72-92; 5, с.50-61,130-210; 6, с. 81-151].
- ЛЗ9. Зв'язування даних з елементами управління на формі. Установка властивостей і конфігурація управління DataGridView[15, c. 23-26].
- ЛЗ10. Створення і виконання команд на вибірку даних[15, c. 27-36].
- СРС. К.
- 6 тиждень
- ЛЗ11. Читання і запис об'єкта DataSet як даних XML[15, c. 37-42]
- ЛЗ12. Конфігурація джерел даних. Зв’язування з елементами керування[11, c.181-206]
- СРС. К.
- 7 тиждень
- Л4. Групування результатів вибірки. З’єднання і об'єднання таблиць Підпорядковані запити. Модифікування вмісту таблиць. Підтвердження і відкат внесених в дані змін. Моделі одночасного конкурентного доступу. Рівні ізоляції транзакцій. [3, c.377-398, 444-452; 4, с.59-67, 93-108; 5, c.61-125, 213-225, с.509-534; 6,с.151-163,174-218, 360-381].
- ЛЗ13. Групування результатів вибірки[13, с.27-29].
- ЛЗ14. Створення запитів на з’єднання і об'єднання таблиць[13, с.20-21, 30-32].
- СРС. К.
- 8 тиждень
- ЛЗ15. Оновлення даних[6, с.210-219].
- ЛЗ16. Використання підпорядкованих запитів[6, с.174-179, 193-198].
- МКР1. СРС. К.
- 9 тиждень
- Л5. Представлення. Сценарії. Динамічний код Transact-SQL. Збережені процедури. Скалярні і табличні функції користувача. Тригери [5, с.353-507, 537-557; 6, с.227-242, 247-255, 383-401].
- ЛЗ17. Робота з представленнями і табличними виразами[6, с. 198-205, 294-314].
- ЛЗ18. Використання збережених процедур і функцій користувача[6, c.228-257].
- СРС. К.
- 10 тиждень
- ЛЗ19. Застосування тригерів[6, с.384-401].
- ЛЗ20. Створення зв'язуючої форми. Відображення та оновлення табличних даних із джерела даних[11, c.421-436].
- СРС. К.
- 11 тиждень
- Л6. Використання SADT і DFD діаграм. Нормалізація відношень. Алгоритм проектування БД. Проектування реляційних сховищ для бізнес-аналітики [1, с.78-87; 5, c. 257-302, 619-629; 6, c. 582-590; 7, c. 338-368].
- ЛЗ21. Прив'язка до даних під час виконання[11, c.438-452].
- ЛЗ22. Програмне створення об'єкта DataSet. Заповнення і збереження DataSet[11, c.343-358].
- СРС. К.
- 12 тиждень
- ЛЗ23. Додавання, зміна та видалення даних з DataSet. Об'єднання об'єктів DataSet[11, c.385-397].
- ЛЗ24. Створення і використання об'єктів DataView[11, c.408-420].
- СРС. К.
- 13 тиждень
- Л7. Резервне копіювання, відновлення та доступність системи. Система автоматизації завдань адміністрування. Оптимізатор запитів. Налаштування продуктивності. Проекти серверу звітів [5, c. 681-717, 747-779; 6, c. 405-485, 507-577, 660-682].
- ЛЗ25. Створення типізованого набору даних за допомогою DataSet Designer. Завантаження, відображення і збереження даних в типізований набір даних[9, c.53-68, 181-214 ].
- ЛЗ26. Додавання коду до типізованого набору даних[11, c. 360-384].
- СРС. К.
- 14 тиждень
- ЛЗ27. Додавання запитів у table adapter[9, c.72-94].
- ЛЗ28. Демонстрація результатів лабораторних робіт ЛЗ8, ЛЗ13, ЛЗ14 з клієнтського додатка[11, с.233-273].
- СРС. К.
- 15 тиждень
- ЛЗ29. Використання табличного елементу звіту[12, c. 129-144].
- ЛЗ30. Створення звіту у вигляді діаграми[12, c. 166-179].
- МКР2.СРС. К.
Індивідуальна робота
Виконується РГР.
Мета РГР: набуття загальних та спеціальних компетентностей майбутніх бакалаврів, поглиблення теоретичних знань з теми "«Розробка клієнт-серверного оперативного та аналітичного додатку»" стосовно до поглиблення, узагальнення і закріплення отриманих знань і навичок по проектуванню та програмуванню як традиційних баз даних OLTP систем, але і не так поширених сховищ даних OLAP, які створюються для забезпечення ефективності прийняття бізнес-рішень.
- 1–4 тижні Отримання завдання. Обстеження предметної області. Визначення переліку задач OLTP та OLAP систем.
- 5–12 тижні Розробка OLTP підсистеми.
- 13–14 тижні Розробка OLAP сховища
- 14-15 тиждень Оформлення та захист роботи.
Самостійна робота
Самостійна робота складає 106 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
- підготовка до лекційних занять – 24 години;
- підготовка до лабораторних занять – 37 годин;
- виконання РГР – 15 годин;
- підготовка до екзамену – 30 годин.
Процедура оцінювання
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та лабораторних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи.
Модульні контрольні роботи № 1 та № 2 виконуються у письмовій формі. Модульна робота складається з теоретичної частини (2 запитання) та практичної частини (1 задача). Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 5 балами. Правильне розв’язання задачі оцінюється в 10 балів.
Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів:
Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач за всі виконані види робіт – 100 балів.
Підсумковим контролем з дисципліни є письмовий екзамен, білет до якого складається з теоретичної частини (4 запитання) та практичної частини (1 задача). Максимальна оцінка за правильні відповіді на всі питання екзаменаційного білету становить 100 балів.
Семестровий модуль № 1
- ЛЗ1- ЛЗ8. Оцінка за виконання – 20 балів. Термін виконання – 1-8 тиждень.
- РГР(ч.1). Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 8 тиждень.
- МК1. Модульна контрольна робота – 20 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.
Семестровий модуль № 2
- ЛЗ9- ЛЗ15. Оцінка за виконання – 20 балів. Термін виконання – 9-15 тиждень.
- РГР(ч.2). Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання 14–15 тижні.
- МК2. Модульна контрольна робота – 20 балів (15 тиждень).
Умови допуску до підсумкового контролю
До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж на 60 %.
Екзамен відбувається за всіма тематичними (змістовними) модулями дисципліни.
Політика освітнього процесу
Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності.
Виконаний не свій варіант завдання здобувачем не оцінюється.
Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
Відсутність здобувача на екзамені або на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
Складання/перескладання екзаменів – за встановленим деканатом розкладом.
Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.
Заборонено використання будь-яких підручників, посібників, конспектів лекцій, шпаргалок під час проходження модульних контролів та екзамену з дисципліни.
РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Анісімов А.В., Кулябко П.П. Інформаційні системи та бази даних: Навчальний посібник для студентів факультету комп’ютерних наук та кібернетики. – К.: КНУ ім. Т. Шевченка. – 2017. – 107 с. ([Електронний ресурс] - Режим доступу: http://www.cyb.univ.kiev.ua/library/books/DBMS_gen2.pdf)
2. Horstmann C.S. Big Java: Early Objects. — Wiley, 2016. — 1444 с. ([Електронний ресурс] - Режим доступу: https://www.pdfdrive.com/big-java-early-objects-e185377725.html)
3. Sceppa D. Programming Microsoft ADO.NET 4. Microsoft Press, U.S., 2011. - 770 с. ([Електронний ресурс] - Режим доступу: https://www.pdfdrive.com/programming-microsoft-adonet-20-core-reference-...)
4. Мулеса О.Ю. Інформаційні системи та реляційні бази даних. Навч.посібник. – Ужгород: ДВНЗ УжНУ, Електронне видання, 2018. – 118 с. Режим доступу: https://dspace.uzhnu.edu.ua/jspui/bitstream/lib/19776/1/Мулеса_БД.pdf
5. Atkinson P., Vieira R. Beginning Microsoft SQL Server 2012 Programming. - Wiley, 2016, – 864с. ([Електронний ресурс] - Режим доступу: https://www.pdfdrive.com/beginning-microsoft-sql-server-2012-programming...)
6. Petkovic D. Microsoft SQL Server 2012: A Beginner's Guide.— McGraw-Hill, 2012. — 795 с. ([Електронний ресурс] - Режим доступу: https://www.pdfdrive.com/microsoft-sql-server-2012-a-beginners-guide-e18...).
7. Date C.J. SQL and Relational Theory: How to Write Accurate SQL Code. O’Reilly Media, Inc., 2015. — 584 с. ([Електронний ресурс] - Режим доступу: https://www.pdfdrive.com/sql-and-relational-theory-how-to-write-accurate...)
8. Troelsen A., Japikse P. Pro C# 7: With .NET and .NET Core. - APress. Inc.,2017.- 1372 c. ([Електронний ресурс] - Режим доступу: https://www.pdfdrive.com/pro-c-7-with-net-and-net-core-d183552783.html)
9. Noyes B. Data Binding with Windows Forms 2.0: Programming Smart Client Data Applications with .NET. - Addison Wesley Professional, 2006. - 675с. ([Електронний ресурс] - Режим доступу: https://www.pdfdrive.com/data-binding-with-windows-forms-20-programming-...)
10. Sarka D., Lah M., Jerkič G. Exam 70-463: Implementing a Data Warehouse with Microsoft SQL Server 2012. - O’Reilly Media, 2012. -812c. ([Електронний ресурс] - Режим доступу: https://www.pdfdrive.com/implementing-a-data-warehouse-with-microsoft-sq...
11. Stoecker M., Stein S. MTCS Exam 70-505: Microsoft .NET Framework 3.5 – Windows Forms Application Development. Microsoft Press, 2009. – 746c. ([Електронний ресурс] - Режим доступу: https://www.pdfdrive.com/mcts-self-paced-training-kit-exam-70-505-micros...
12. Гришин С.І. Методичні вказівки до лабораторних робіт за курсом «Розподілені інформаційно-аналітичні системи» для студентів за напрямом 6.040302 - "Інформатика" / Укладач Гришин С.І. - Одеса: ОНПУ, 2014. - 206с., № 1954-РС-2014.
13. Системи баз даних: Комп’ютерний практикум: навчальний посібник для здобувачів ступеня бакалавра за освітньою програмою "Комп'ютерний моніторинг та геометричне моделювання процесів і систем" / КПІ ім. Ігоря Сікорського; уклад.: І.В.Сегеда, О.А.Дацюк.– Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019. – 43с. ([Електронний ресурс] - Режим доступу: https://ela.kpi.ua/jspui/bitstream/123456789/27252/1/Seheda.pdf).
14. Korotkevitch D. Pro SQL Server Internals. Apress Media, 2016. – 804c. ([Електронний ресурс] - Режим доступу: https://www.pdfdrive.com/pro-sql-server-internals-e158207526.html.
15. Гришин С.І. Інформаційні управляючі системи і технології. Вступ до фаху. Лабораторний практикум. Одеса: Видавництво ОНМУ, 2012.-42с.
16. Ghlala R. Analytic SQL in SQL Server 2014/2016. – Wiley, 2019. – 138c.
ІНФОРМАЦІЙНІ РЕСУРСИ.
1.Сайт Microsoft Docs. Технічна документація, API, зразкі коду. - [Електронний ресурс] -Режим доступу: https://docs.microsoft.com/uk-ua/.
2. Портал знань — Знання повинні бути доступними. MySQL - СУБД/СКБД для веб-систем- [Електронний ресурс] - Режим доступу: http://www.znannya.org/?view=group:MySQL.
3. Microsoft Virtual Academy. Безкоштовна можливість навчання новітнім технологіям Microsoft. - [Електронний ресурс] - Режим доступу: https://mva.microsoft.com
4. ORACLE Help Center. Database Documentation. - [Електронний ресурс] - Режим доступу: https://docs.oracle.com/en/database/.