БАЗИ ДАНИХ - Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)
Реквізити навчальної дисципліни
| Рівень вищої освіти | Перший (бакалаврський) |
|---|---|
| Галузь знань | 12 «Інформаційні технології» |
| Спеціальність | 126 «Інформаційні системи та технології» |
| Освітня програма | Інформаційне забезпечення робототехнічних систем |
| Статус дисципліни | Обов’язкова (нормативна) |
| Форма навчання | Очна (денна) |
| Рік підготовки, семестр | ІІ курс, осінній семестр |
| Обсяг дисципліни | 4 кредити ECTS /120 годин (36 годин лекцій, 18 годин практичних занять) |
| Семестровий контроль/ контрольні заходи | Екзамен/тестування, МКР, захист практичних робіт |
| Розклад занять | 1 лекція (2 години) 1 раз на тиждень; 1 практичне заняття (2 години) 1 раз на 2 тижні. |
| Мова викладання | Українська |
| Інформація про керівника курсу / викладачів |
Лектор: д.т.н., проф. Завгородній Валерій Вікторович, zavgorodnii@i.ua Практичні заняття: д.т.н., проф. Завгородній Валерій Вікторович, zavgorodnii@i.ua |
| Розміщення курсу | https://campus.kpi.ua |
Програма навчальної дисципліни
Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання
Силабус освітнього компонента «Бази даних» складено відповідно до освітньої програми підготовки бакалаврів «Інформаційне забезпечення робототехнічних систем» спеціальності 126 – Інформаційні системи та технології.
Метою навчальної дисципліни є формування та закріплення у студентів наступних компетентностей: (ЗК01) Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу; (ЗК02) Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях, а також наступних фахових (спеціальних) компетентностей: (СК04) Здатність проектувати, розробляти та використовувати засоби реалізації інформаційних систем, технологій та інфокомунікацій (методичні, інформаційні, алгоритмічні, технічні, програмні та інші); (СК06) Здатність використовувати сучасні інформаційні системи та технології (виробничі, підтримки прийняття рішень, інтелектуального аналізу даних та інші), методики захисту інформації та кібербезпеки під час виконання функціональних завдань та обов’язків; (СК10) Здатність вибору, проектування, розгортання, інтегрування, управління, адміністрування та супроводжування інформаційних систем, технологій, інфокомунікацій, сервісів та інфраструктури організацій.
Предмет навчальної дисципліни – концепції моделювання предметної області, організація реляційних баз даних, етапів їх проектування, методів забезпечення цілісності даних, маніпулювання даними мовою SQL, система управління базами даних MS SQL SERVER.
Програмні результати навчання, на формування та покращення яких спрямована дисципліна: (ПР03) Використовувати базові знання інформатики й сучасних інформаційних систем та технологій, 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 інформаційних систем та технологій; (ПР05) Аргументувати вибір програмних та технічних засобів для створення інформаційних систем та технологій на основі аналізу їх властивостей, призначення і технічних характеристик з урахуванням вимог до системи і експлуатаційних умов; мати навички налагодження та тестування програмних і технічних засобів інформаційних систем та технологій; (ПР12) Знати основи побудови та застосовувати сучасні операційні системи та пакети прикладних програм відповідно до професійних завдань.
Пререквізити та постреквізити дисципліни
Пререквізити: для успішного засвоєння дисципліни студент повинен володіти освітніми компонентами ПО 01.1 «Основи програмування» та ПО 02 «Основи програмування. Курсова робота».
Постреквізити: після проходження дисципліни студенти матимуть теоретичні знання та практичні навички, які використовуються у наступних освітніх компонентах: ПО 09 «Проектування інформаційних систем», ПО 16 «Моделювання технічних систем».
Зміст навчальної дисципліни
Розділ 1. Основи баз даних. Проектування реляційних БД
Тема 1.1. Основні поняття і визначення баз даних
Тема 1.2. Резервне копіювання і відновлення БД
Тема 1.3. Оператори маніпулювання даними
Тема 1.4. Моделі даних
Тема 1.5. ER-діаграма
Тема 1.6. Життєвий цикл бази даних
Тема 1.7. Загальні відомості про Transact-SQL
Тема 1.8. Нормалізація таблиць при проектуванні БД
Розділ 2. Робота з базами даних в реляційній системі керування базами даних
Тема 2.1. Основні поняття і визначення мови SQL
Тема 2.2. Вибірка даних
Тема 2.3. Аналітична вибірка даних
Тема 2.4. З’єднання. Вибірка даних з декількох таблиць
Тема 2.5. З’єднання JOIN
Тема 2.6. Збережені процедури
Тема 2.7. Тригери
Тема 2.8. Створення і модифікація представлень
Навчальні матеріали та ресурси
Основна література
Організація баз даних : навч. посібник / О. Г. Трофименко, Ю. В. Прокоп, Н. І. Логінова, І. М. Копитчук. 2-ге вид. виправ. і доповн. – Одеса : Фенікс, 2019. – 246 с. 2. Бази даних та інформаційні системи: навчальний посібник / Н. О. Харів. – Рівне : НУВГП, 2018. – 127 с.
Мулеса О.Ю. Основи мови запитів SQL. Ужгород, 2015. 48 с
Овчаров С.М. Основи SQL: навчальний посібник/МОН України–2-е вид., перероб. – Полтава: АСМІ, 2014. – 110 с.
Гайдаржи В.І., Ізварін І.В. Бази даних в інформаційних системах. – К.; Університет «Україна», 2018. – 418 с.
Анісімов А.В., Кулябко П.П. Інформаційні системи та бази даних: Навчальний посібник для студентів факультету комп’ютерних наук та кібернетики. – Київ. – 2017. – 110 с.
Гайна Г.А. Основи проектування баз даних. Навчальний посібник для ВНЗ. – К.: Кондор, 2008. – 201с.
Тарасов О. В. Проектування баз даних : навч. посіб. / О. В. Тарасов, В. В. Федько, М. Ю. Лосєв. – Х. : Вид. ХНЕУ, 2011. – 200 с.
Організація баз даних та знань: лабораторний практикум для студентів напрямку "Комп’ютерні науки" / О.В.Мазурець. – Хмельницький: ХНУ, 2012. – 100с.
Федько В. В. Лабораторний практикум з модуля "Основи баз даних та знань" навчальної дисципліни "Організація баз даних та знань" / В. В. Федько, О. В. Тарасов, М. Ю. Лосев. – Х. : Вид. ХНЕУ, 2011. – 192 с.
Федько В. В. Організація баз даних та знань : навч.-прак. посібн. / В. В. Федько, О. В. Тарасов, М. Ю. Лосєв. – Х. : Вид. ХНЕУ, 2013. – 200 с.
Гогерчак Г.І. Інформаційні системи та бази даних: навч. посіб. Київ: Лікей, 2019. 400 с.
Пузікова А. В., Котяк В.В. Лабораторні роботи з курсу «Бази даних та системи управління базами даних». Навчально-методичний посібник. – Кропивницький: "Центр оперативної поліграфії Авангард", 2019. – 88 с.
Додаткова література
Тімонін В.О. Конспект лекцій з дисципліни «Основи систем баз даних» для студентів за напрямом підготовки 6.050201 Системна інженерія. – Харків: ХНАДУ, 2016. – 88 с. (в електронній формі).
Тімонін В.О. Методичні вказівки до проведення лабораторних робіт з дисципліни «Основи систем баз даних» для студентів за напрямом підготовки 6.050201 Системна інженерія. – Харків: ХНАДУ, 2016. – 118 с. (в електронній формі).
Пасічник В. В., Резніченко В. А. Організація баз даних і знань / В.В. Пасічник, В.А. Резніченко. – BHV, Київ, 2006. – 384 с.
Навчальний контент
Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)
Лекційні заняття
№ з/п |
Назва теми лекції та перелік основних питань (перелік дидактичних засобів, посилання на інформаційні джерела) |
|---|---|
| 1 | Тема 1.1. Основні поняття і визначення баз даних Основні питання: Поняття і визначення БД. Банк даних. Сучасний стан СУБД. Властивості баз даних. Трирівнева архітектура бази даних. Класифікація баз даних. Системи управління базами даних. Можливості сучасних систем управління базами даних. Функції СУБД. |
| 2 | Тема 1.2. Резервне копіювання і відновлення БД Основні питання: Система управління клієнт-серверними реляційними базами даних Microsoft SQL Server. Серверна частина системи. Клієнтська частина системи. Можливості SQL Server Management Studio. Системні бази даних. Створення та налагодження бази даних. Резервне копіювання даних. Відновлення бази даних. Створення таблиць. |
| 3 | Тема 1.3. Оператори маніпулювання даними Основні питання: Типи SQL. Команди модифікації даних SQL. Оператор INSERT. Оператор UPDATE. Оператор DELETE. |
| 4 | Тема 1.4. Моделі даних Основні питання: Поняття моделі даних. Ієрархічна модель даних. Мережева модель даних. Реляційна модель даних. Система інвертованих списків. |
| 5 | Тема 1.5. ER-діаграма Основні питання: Фундаментальні поняття: сутності, атрибути, ключі, зв'язки між сутностями. Показник кардинальності. Зв’язки «один до одного», «один до багатьох» та «багато до багатьох». Приклад моделювання локальної предметної області. |
| 6 | Тема 1.6. Життєвий цикл бази даних Основні питання: Планування розробки бази даних. Визначення вимог до системи. Збір і аналіз вимог користувачів. Проектування бази даних: концептуальне, логічне, фізичне. Розробка додатків. Реалізація. Завантаження даних. Тестування. Експлуатація та супровід. |
| 7 | Тема 1.7. Загальні відомості про Transact-SQL Основні питання: Призначення та склад Transact-SQL. Змінні в Transact-SQL. Керуючі конструкції Transact-SQL. Функції Transact-SQL. |
| 8 | Тема 1.8. Нормалізація таблиць при проектуванні БД Основні питання: Структури баз даних: лінійна, ієрархічна, мережева. Реляційні бази даних. Аномалії модифікації даних. Нормалізація БД. Різновидність нормальних форм. |
| 9 | Тема 2.1. Основні поняття і визначення мови SQL Основні питання: Мова структурованих запитів SQL (Structured Query Language). Принцип роботи SQL. Функціональні можливості СУБД, які реалізуються засобами SQL. Функції мови SQL. Переваги SQL. |
| 10 | Тема 2.2. Вибірка даних Основні питання: Синтаксис оператора SELECT. Ключові слова, пов'язані із запитом SELECT. Ключове слово WHERE. Оператори IN та NOT IN. Оператор BETWEEN. Оператор LIKE. Оператор NULL та NOT NULL. Числові, символьні та рядкові константи. Арифметичні операції для перетворення числових даних. |
| 11 | Тема 2.3. Аналітична вибірка даних Основні питання: Поняття агрегатної функції. Стандартні унарні агрегатні функції. Загальний формат унарної агрегатної функції. Використання агрегатних функцій. Функція COUNT. Особливості використання інших агрегатних функцій. Запити з угрупованням рядків. Умова вибору груп HAVING. |
| 12 | Тема 2.4. З’єднання. Вибірка даних з декількох таблиць Основні питання: Складні (багатотабличні) запити. Підзапити. Прості підзапити. Скалярні підзапити. Підзапити, які повертають набір записів. Операції з'єднання. Загальна процедура складання багато-табличного запиту. |
| 13 | Тема 2.5. З’єднання JOIN Основні питання: З'єднання. Внутрішнє з'єднання. Зовнішнє з'єднання. Ліве зовнішнє з'єднання. Праве зовнішнє з'єднання. Повне зовнішнє з'єднання. |
| 14 | Тема 2.6. Збережені процедури Основні питання: Основи збережених процедур. Типи збережених процедур. Спосіб створення збереженої процедури. Параметри збережених процедур. Змінні у збережених процедурах. Виклик збереженої процедури. Модифікація збереженої процедури. Видалення збереженої процедури. Правила проектування збережених процедур. |
| 15 | Тема 2.7. Тригери Основні питання: Основні визначення. Цілі використання тригерів. Недоліки тригерів. Види тригерів. Використання DML-тригерів. Використання таблиць DELETED і INSERTED. Програмування тригера. Створення, видалення, відключення та включення тригера. |
| 16 | Тема 2.8. Створення і модифікація представлень Основні питання: Поняття представлення (view). Базові та віртуальні таблиці (TABLE and VIEW). Використання віртуальних таблиць (VIEW). Представлення (VIEW) в MS SQL Server. Створення представлень. Модифікація представлень. Видалення віртуальної таблиці. Переваги та недоліки представлень. |
Практичні заняття
№ з/п |
Назва теми заняття та перелік основних питань |
|---|---|
| 1 | Практичне заняття №1. Створення бази даних, таблиць та діаграм Мета роботи: Навчитися створювати базу даних, таблиці та діаграму БД в MS SQL SERVER. |
| 2 | Практичне заняття №2. Робота з базою даних Мета роботи: Навчитися робити резервну копію бази даних; переносити БД з одного сервера на інший; відновлювати БД з резервної копії в MS SQL SERVER. |
| 3 | Практичне заняття №3. Маніпулювання даними при роботі з базою даних Мета роботи: Навчитися використовувати оператори маніпулювання даними Insert, Update, Delete. |
| 4 | Практичне заняття №4. Побудова ER-діаграми Мета роботи: Навчитися будувати ER-діаграму по заданій предметній області. |
| 5 | Практичне заняття №5. Введення в Transact-SQL Мета роботи: Познайомитися з основними принципами програмування в MS SQL Server засобами вбудованої мови Transact-SQL. |
| 6 | Практичне заняття №6. Нормалізація таблиць Мета роботи: Навчитися проводити нормалізацію таблиць при проектуванні баз даних. |
| 7 | Практичне заняття №7. Вибірка даних за допомогою оператора Select Мета роботи: Навчитися використовувати оператор SELECT для вибірки даних у відповідності з заданими умовами за допомогою операторів in, between, like, is null. |
| 8 | Практичне заняття №8. Агрегація та групові функції Мета роботи: Навчитися використовувати агрегатні функції (Avg, Count, Sum, Max, Min) і ORDER BY оператора SELECT для аналітичної вибірки даних. |
| 9 | Практичне заняття №9. Вкладені підзапити Мета роботи: Придбати практичні навички при використанні вкладених підзапитів. |
| 10 | Практичне заняття №10. З’єднання Join Мета роботи: Придбати практичні навички при використанні з’єднань Join. |
| 11 | Практичне заняття №11. Робота зі збереженими процедурами Мета роботи: Вивчити способи створення та роботи із збереженими процедурами на мові Transact-SQL. |
| 12 | Практичне заняття №12. Робота з тригерами Мета роботи: Вивчити способи створення та роботи з тригерами на мові Transact-SQL. |
| 13 | Практичне заняття №13. Робота з представленнями Мета роботи: Вивчити способи створення представлень та придбати практичні навички розробки і використання представлень. |
Самостійна робота студента
№ з/п |
Вид самостійної роботи | Кількість годин СРС |
|---|---|---|
| 1 | Підготовка до практичних робіт | 26 |
| 2 | Підготовка до МКР | 8 |
| 3 | Підготовка до екзамену | 32 |
Політика та контроль
Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)
Система вимог, які викладач ставить перед студентом:
правила відвідування занять: заборонено оцінювати присутність або відсутність здобувача на аудиторному занятті, в тому числі нараховувати заохочувальні або штрафні бали. Відповідно до РСО даної дисципліни бали нараховують за відповідні види навчальної активності на лекційних та практичних заняттях.
на лекції викладач користується власним презентаційним матеріалом; використовує гугл-диск (телеграм) для викладання матеріалу поточної лекції, додаткової інформації, завдань до практичних робіт та інше;
питання на лекції задаються у відведений для цього час;
звіти з практичних робіт завантажуються на гугл-диск напередодні захисту; для захисту практичної роботи необхідно продемонструвати роботу відповідної завданню програми та відповісти на питання щодо завдання та контрольні питання;
політика дедлайнів та перескладань: якщо студент не виконував або не з’явився на МКР (без поважної причини), його результат оцінюється у 0 балів. Перескладання результатів МКР не передбачено;
політика щодо академічної доброчесності: Кодекс честі Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут» https://kpi.ua/files/honorcode.pdf встановлює загальні моральні принципи, правила етичної поведінки осіб та передбачає політику академічної доброчесності для осіб, що працюють і навчаються в університеті, якими вони мають керуватись у своїй діяльності, в тому числі при вивченні та складанні контрольних заходів з дисципліни «Бази даних»;
при використанні цифрових засобів зв’язку з викладачем (електронна пошта та телеграм) необхідно дотримуватись загальноприйнятих етичних норм, зокрема бути ввічливим та обмежувати спілкування робочим часом викладача.
Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)
Поточний контроль: виконання та захист практичних робіт.
Календарний контроль: провадиться двічі на семестр як моніторинг поточного стану виконання вимог силабусу.
Семестровий контроль: екзамен.
Умови допуску до семестрового контролю: виконані та захищені практичні роботи, написана модульна контрольна робота, семестровий рейтинг більше 30 балів.
Таблиця відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою:
| Кількість балів | Оцінка |
| 95-100 | Відмінно |
| 85-94 | Дуже добре |
| 75-84 | Добре |
| 65-74 | Задовільно |
| 60-64 | Достатньо |
| Менше 60 | Незадовільно |
| Менше 30 | Не допущено |
Загальна рейтингова оцінка студента після завершення семестру складається з балів, отриманих за:
виконання та захист практичних робіт;
виконання модульної контрольної роботи (МКР);
заохочувальні та штрафні бали;
відповіді на екзамені.
| Практичні заняття | МКР | Екзамен |
| 52 | 8 | 40 |
Практичні заняття
Ваговий бал 1. Максимальна кількість балів за всі практичні роботи – 4 бали * 13 практичних робіт = 52 бали.
«відмінно», повна відповідь на питання під час захисту (не менш ніж
90% потрібної інформації), повне виконання завдання практичної роботи – 4 бали;
«добре», достатньо повна відповідь на питання під час захисту (не
менш ніж 75% потрібної інформації), повне виконання завдання практичної роботи – 3 бали;
«задовільно», неповна відповідь на питання під час захисту (не менш
ніж 60% потрібної інформації), незначні помилки у виконанні завдання практичної роботи – 2 бали;
«незадовільно», незадовільна відповідь та/або значні помилки у
виконання завдання практичної роботи – 0 балів.
Якщо практична робота здається із запізненням від встановленого терміну оцінка знижується на 2 бали, але не нижче 2 балів.
УВАГА! Захист всіх практичних робіт є умовою допуску до складання екзамену. Студенти, що на момент консультації перед екзаменом не захистили практичні роботи, не допускаються до основної здачі та готуються до перескладання.
УВАГА! Для допуску до перескладання екзамену треба у визначений викладачем термін здати всі заборгованості по практичним роботам.
Модульна контрольна робота:
Модульна контрольна робота (МКР) відбувається у вигляді тестування – 0,5 балів * 16 питань = 8 балів.
Календарний контроль
За результатами навчальної роботи за перші 7 тижнів максимально можлива кількість балів – 20 балів (5 практичних робіт). На першій атестації (8-й тиждень) студент отримує «зараховано», якщо він захистив 3 з 5 практичних робіт (з 1 по 5). За результатами 13 тижнів навчання максимально можлива кількість балів – 44 бали (11 практичних робіт). На другій атестації (14-й тиждень) студент отримує «зараховано», якщо він захистив 4 з 6 практичних робіт (з 6 по 11).
Максимальна сума вагових балів контрольних заходів протягом семестру складає:
RD = 13*rл.р.+rмкр= 13*4+8= 60,
де rл.р. – бал за практичне завдання (0…4);
rмкр – бал за написання МКР (0…8);
Форма семестрового контролю – екзамен
Максимальна сума балів за роботу у семестрі складає 60. Необхідною умовою допуску до екзамену виконані та захищені практичні роботи, семестровий рейтинг не менше 30 балів.
Екзамен містить дві складові: теоретичну та практичну. Теоретична складова направлена на перевірку набутих в результаті вивчення освітнього компонента знань студентів у вигляді тестування за лекційним матеріалом семестру. Кожне тестування містить 20 запитань різного формату (вибір правильного варіанту з переліку; вірно/невірно; визначити відповідність; чисельна відповідь; вибір пропущених слів; перетаскування на зображення тощо). Максимальна кількість балів за тестування теоретичної складової складає 20 питань * 1 бал = 20 балів. Практична складова передбачає перевірку набутих студентами умінь виконувати SQL-запити до створеної бази даних. Кожне тестування містить 20 запитань різного формату (вибір правильного варіанту з переліку; вірно/невірно; визначити відповідність; чисельна відповідь; вибір пропущених слів; перетаскування на зображення тощо). Максимальна кількість балів за тестування теоретичної складової складає 20 питань * 1 бал = 20 балів.
Робочу програму навчальної дисципліни (силабус):
Складено:
доцент кафедри інформаційних систем та технологій ФІОТ, д.т.н., проф. Завгородній Валерій Вікторович
Ухвалено: кафедрою інформаційних систем та технологій ФІОТ (протокол № 21 від 29.06.2023 р.)
Погоджено: Методичною комісією факультету (протокол № 11 від 30.06.2023 р.)
