Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра автоматизации и информационных систем
УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе, профессор ______________ Г.В.Галевский «___»_______________2007 г.
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА дисциплины «Информационное обеспечение, базы данных» для специальности 220501 " Управление качеством "
Новокузнецк 2007
ВВЕДЕНИЕ Программа дисциплины «Информационное обеспечение, базы данных» составлена в соответствии с требованиями федерального компонента к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки студентов по специальности 220501 "Управление качеством" из цикла «Общепрофессиональные дисциплины» (ОПД.Ф.12) ГОС ВПО и ориентирована на формирование базовых компетенций учащихся в экспертизе, освоении и разработке информационного обеспечения (ИО) персональных , офисных и других информационных систем, широко используемых в управлении качеством. Обучение базируется на знаниях, полученных при изучении предшествующих дисциплин, предусмотренных ГОС ВПО ( «Прикладная информатика», «Документоведение», «Менеджмент» и др.), систематизируя и дополняя их до уровня полновесной практической реализации в ряде информационных продуктов. Целью дисциплины является комплексное изучение общетеоретических, методических и практических вопросов проектирования, сопровождения и развития информационного обеспечения автоматизированных систем управления при широком распространении и активном использовании средств вычислительной техники и телекоммуникаций в сфере управления. Предметом углубленного изучения являются свойства, особенности и функциональные возможности ИО типовых систем управления качеством, представляющие практический интерес для специалистов-менеджеров, а также методы и средства их дальнейшего совершенствования. Основными задачами при этом являются: - формирование целостного представления о предметной области и освоение используемого здесь понятийного аппарата; - уяснение общих принципов построения, действующих стандартов, норм и правил разработки ИО в составе более общих систем; - изучение прогрессивных методов анализа и синтеза элементов ИО; - освоение базовых инструментальных средств разработки основных компонентов ИО (документов, баз данных, классификаторов и др.); - организация и выполнение небольших экспериментальных проектов с использованием получаемых знаний, доступных средств и ресурсов. Программой предусмотрено сочетание лекционных занятий, практики, самостоятельной работы с элементами дистанционного обучения на базе Internet, корпоративной информационной системы вуза и домашних ПК с использованием электронных учебников (УМК) и других источников. Обучение проводится в течение учебного года (5 и 6 семестры), включая сквозную разработку логически взаимосвязанных проектов, рубежный и итоговый контроль результатов обучения ( 5 семестр - экзамен, 6 - зачет). Распределение планового учебного времени по видам занятий (180 часов ): Семестр Всего, часов Лекции Практика Самостоятельная работа 5 60 16 12 26 6 120 34 22 54
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ЗАНЯТИЙ Наименование темы 1. Характеристики информационного обеспечения 2. Общий состав информационного обеспечения 3. Выходная информация (сообщения, файлы) 4. Входная информация (документы, видеокадры) 5. Хранимая информация. Обзор форматов. 6. Типовые файловые системы 7. Гипертекстовые структуры и мультимедиа 8. Информационные ресурсы Internet/Intranet 9. Инструментальные средства WWW. 10. Введение в базы данных (БД) 11. Реляционный подход к организации БД 12. Проектирование реляционных БД 13. Системы управления базами данных (СУБД) 14. Язык SQL. 15. СУБД в архитектуре «клиент-сервер» 16. Распределенные БД.
Лекции
Практика
СРС
4 4 2 4 2 2 4 2 6 2 4 2 4 2 4 2 50
2 2 2 2 2 2 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2 34
4 4 6 4 6 4 6 4 6 4 6 4 6 4 6 6 80
СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ КУРСА Тема 1.Характеристики информационного обеспечения (ИО): ИО в составе разнородных информационных систем и бизнес- процессов. Базовые характеристики и существенные особенности ИО (по классам систем). Эволюция ИО и распространенных точек зрения на данный предмет. Общие тенденции и ключевые направления развития ИО. Тема 2. Общий состав ИО: входная, хранимая, выходная информация. Виды информации, форматы, машинные носители. Классификация компонентов ИО. Структурное разнообразие хранимой информации: файловые системы, гипертекстовые системы; базы данных и знаний. Тема 3.Выходная информация. Формы представления выходной информации. Печатные документы, видеоформаты, аудиоинформация и другие формы сообщений. Мультимедиа и гипермедиа. Тема 4.Входная информация. Языки и средства ввода данных: клавишные устройства, сканеры, сенсорные экраны, видео- и аудио-ввод. Штрих- коды и другие формы представления исходных данных. Общие тенденции и прогнозы развития средств ввода данных.
Тема 5.Хранимая информация. Обзор форматов. Современные виды носителей, программы и форматы данных. История, состояние и тенденции развития информационной базы и инструментальных средств ее ведения. Классификация хранимой информации по ряду признаков. Оценка сфер применения распространенных структур. Объектно-ориентированные БД; распределенные БД; коммерческие БД; базы знаний и другие методы представления знания; интеллектуальные информационные системы. Тема 6. Файловые системы: Структуры файлов . Именование файлов . Защита файлов . Режим многопользовательского доступа . Области применения файлов. Файловые архивы Internet и порядок их использования. Общие требования к файловым архивам общего пользования. Гипертекстовые системы и мультимедиа. Базовые понятия и обзор современных форматов. Гипермедиа и Web- структуры. Тема 7.Информационные ресурсы Internet/Intranet. Обзор ресурсов и видов сервиса Internet/Intranet. Распространенные стандарты и системные соглашения. Web - структуры ( сайты, порталы) и их характеристики. Тема 8.Инструментальные средства WWW. CASE — средства, специальные редакторы, скриптовые языки и описания Web- страниц. Основы HTML . Примеры Web- сайтов и порядок их разработки. Тема 9.Введение в базы данных (БД): общие понятия, история явления, Ранние подходы к организации БД. Достоинства и недостатки ранних систем. Манипулирование данными. Ограничения целостности. Жизненный цикл БД; уровни моделей и этапы проектирования БД: инфологическое моделирование; даталогическое моделирование; проектирование на физическом уровне; средства и методы проектирования БД; организация процессов обработки данных в БД; языковые средства современных СУБД. Основные особенности систем, основанных на инвертированных списках Сруктуры данных Манипулирование данными Тема 10.Реляционный подход к организации БД. Основные концепции и термины . Базовые понятия реляционных баз данных . Реляционная модель данных : Общая характеристика. Целостность сущности и ссылок Тип данных. Домен. Схема отношения, схема базы данных . Кортеж, отношение. Фундаментальные свойства отношений: отсутствие кортежейдубликатов, упорядоченности кортежей, упорядоченности атрибутов, атомарность значений атрибутов. Тема11. Базисные средства манипулирования реляционными данными. Реляционная алгебра : общая интерпретация реляционных операций, замкнутость реляционной алгебры и операция переименования, особенности теоретико-множественных операций реляционной алгебры,
специальные реляционные операции Реляционное исчисление: кортежные переменные и правильно построенные формулы, целевые списки и выражения реляционного исчисления Тема 12.Проектирование реляционных БД: Проектирование с использованием нормализации. Вторая-пятая нормальные формы. Семантические модели данных, ER-диаграммы. Тема 13.Системы управления базами данных (СУБД); Типовая организация СУБД. Системы на инвертированных списках, иерархические и сетевые СУБД, реляционные СУБД; СУБД, поддерживающие базы данных на инвертированных файлах; Основные функции СУБД . Непосредственное управление данными во внешней памяти Управление буферами оперативной памяти Управление транзакциями Журнализация Поддержка языков БД Типовая организация современной СУБД Пример: System R Тема 14.Язык SQL.Функции и основные возможности. SEQUEL/SQL СУБД System R. Запросы и операторы манипулирования данными: операторы определения и манипулирования схемой БД, определения ограничений целостности и триггеров, представления базы данных, определение управляющих структур, авторизация доступа к отношениям и их полям, точки сохранения и откаты транзакции. Встроенный SQL . Динамический SQL . Стандартизация SQL Компиляторы SQL. Проблемы оптимизации Тема 15.СУБД в архитектуре «клиент-сервер». Открытые системы Клиенты и серверы локальных сетей Системная архитектура «клиент-сервер» Серверы баз данных Принципы взаимодействия между клиентскими и серверными частями Преимущества протоколов удаленного вызова процедур Типичное разделение функций между клиентами и серверами Требования к аппаратным возможностям и базовому программному обеспечению клиентов и сервером. Тема 16. Распределенные БД. Распределенная система управления базами данных System R*. Именование объектов и организация распределенного каталога. Распределенная компиляция запросов Управление транзакциями и синхронизация. Интегрированные или федеративные системы и мультибазы данных Системы баз данных, основанные на правилах . Экстенсиональная и интенсиональная части базы данных.Активные базы данных. Дедуктивные базы данных
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ Тема 1.Характеристики информационного обеспечения: регистрация в сети вуза и оформление персональных учетных записей LMS Moodle Тема 2. Обзор информационного обеспечения корпоративной сети вуза, сбор первичной информации об основных ресурсах и сервисах сети. Тема 3.Выходная информация (сообщения, файлы): Изучение и настройка основных экранных форм LMS Moodle Тема 4. Входная информация: освоение технологии ввода голосовой информации Тема 5. Хранимая информация: исследование файловых систем, работа с системными архивами корпоративной сети и сайтом вуза (кафедры) Тема 6. Типовые файловые системы: исследование и экспериментальная проверка типовых файловых систем компьютерного класса и сети вуза. Тема 7. Гипертекстовые структуры и мультимедиа: работа с сайтами вуза и кафедр. Тема 8. Информационные ресурсы Internet /Intranet: подключение к Internet и проведение поисковых операций по теме курса Тема 9. Инструментальные средства WWW: освоение возможностей офисных приложений (MS Word, PowerPoint) по оперативному созданию Web-страниц для локального применения. Тема 10. Введение в базы данных (БД): предварительное знакомство с MS Access и проверка ее в действии на имеющихся контрольных примерах. Тема 11. Реляционный подход к организации БД: освоение техники формирования таблиц бах данных (мастеров MS Access). Тема 12. Проектирование реляционных БД: конструирование таблиц в среде MS Access с использованием мастеров Тема 13. Системы управления базами данных (СУБД): конструирование и формирование экранных форм для работы с таблицами баз данных. Тема 14. Язык SQL: освоение языка запросов к базам данных СУБД MS Access. Разработка и испытание специальных запросов. Тема 15. СУБД в архитектуре «клиент-сервер»: упражнения с базами данных корпоративной сети вуза. Тема 16. Распределенные БД: работа с базами данных Internet. Сбор и анализ статистики запросов.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ Самостоятельная работа основана на активном использовании исходного учебно-методического комплекса (УМК) по тематике курса, домашнего компьютера и другой бытовой электроники, корпоративной информационно-обучающей системы и библиотечного фонда вуза, а также общедоступной продукции информационного рынка и Internet-ресурсов. Результатом самостоятельной работы является в индивидуальный или коллективный электронный составной документ (гипермедиа-отчет по курсу), предоставляемый на компактдисках или(и) размещаемый в системном архиве вуза. Основными задачами при этом являются: 1. Определение фронта работ, подготовка и согласование ТЗ на НИР. 2. Планирование личной деятельности, уточнение состава задач СРС 3. Подготовка операционной среды (персонального рабочего места) 4. Освоение сетевых ресурсов корпоративной системы вуза 5. Моделирование изучаемой предметной области 6. Обзор и каталогизация дополнительных источников Internet и вуза 7. Участие в формировании временных творческих коллективов (ВТК) 8. Разработка оригинальных мини-проектов 9. Участие в телеконференциях учебной группы по тематике курса 10.Оформление и сдача итоговой отчетности (в электронном виде) 11.Подготовка к зачету (экзамену) на дистанционном тест-тренажере Для поддержки самостоятельной работы используются сетевые ресурсы корпоративной системы вуза, электронный библиотечный фонд, специальные комплекты программно-информационного обеспечения на компакт-дисках для домашних ПЭВМ, общедоступные информационные ресурсы и сервисы Internet и другие элементы инфраструктуры. В состав этих средств по соответствующим заявкам студентов включаются: - электронная система подготовки к дистанционному обучению; - электронный каталог- навигатор по ресурсам Internet и сети вуза; - визуализаторы используемых файлов различного формата; - специализированные текстовые и графические редакторы; - шаблоны типовых документов, сайтов и экранных форм; - заготовки для графических, аудио- и видео-проектов.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Васкевич. Д. Стратегии "клиент-сервер". Руководство по выживанию для специалистов по реорганизации бизнеса. - Киев: Диалектика, 1996. 2. Грабер . Введение в SQL. – М.: Бином, 1996. 3. Голенищев Э.П., Клименко И.В. Информационное обеспечение систем управления: Уч. пос. - М.: Мир, 2003 4. Годин В.В. Информационное обеспечение управленческой деятельности: Учеб. пособ., М.: Наука, 2001 5. Дейт К. Введение в системы баз данных. - Киев-Москва: Диалектика, 1998 6. Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с микроЭВМ. -М.: Мир, 1991.-252 с. 7. Диго С. Проектирование и использование баз данных, М.: ФиС, 1995 Дополнительная литература: 8. Атре Ш. Структурный подход к организации баз данных. - М.: Финансы и статистика, 1983 9. Бойко В.В., Савинков В.М. Проектирование баз данных информационных систем. - М.: Финансы и статистика, 1989 10.Кириллов В.В. Структуризованный язык запросов (SQL). - СПб.: ИТМО, 1994 11.Мартин Дж. Планирование развития автоматизированных систем. М.: Финансы и статистика, 1984 12.Хансен Г., Хансен Дж. Базы данных. Разработка и управление - М.: Бином, 1999 13.Шемакин Ю.И., Романов А.А. Компьютерная семантика.- М.: НОЦ "Школа Китайгородской", 1995 14.Мейер М. Теория реляционных баз данных. - М.: Мир, 1987 15.Нейлор К. Как построить свою экспертную систему. - М.: Наука, 1991 16.Степанова Е.Е., Хмелевская Н.В. Информационное обеспечение управленческой деятельности: Уч. пос. - М.: Финансы и статистика, 2002 17.Хаббард Дж. Автоматизированное проектирование баз данных. - М.: Мир, 1984 18.Цикритизис Д., Лоховски Ф. Модели данных. - М.: Финансы и статистика, 1985.-344 с. 19.Энциклопедия по информатике /Под ред. Д.А.Поспелова. - М.: Просвещение, 1994.
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ, БАЗЫ ДАННЫХ» для специальности 340100 " Управление качеством" Составил: доцент кафедры АИС
Б.Г.Новокрещин
Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры АИС Протокол № 4 от 9 ноября 2007 г. Заведующий кафедрой АИС, д.т.н., профессор
С.М.Кулаков
СОГЛАСОВАНО
Зав. кафедрой металлургии и технологии сварочного производства, к.т.н. Старший методист Методического отдела
С.Г.Рудаков Е.А.Логунова