Wydział Informatyki - Informatyka (S1)
specjalność: systemy komputerowe i oprogramowanie
Sylabus przedmiotu Bazy danych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Informatyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Bazy danych | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Systemów Informacyjnych | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Bożena Śmiałkowska <Bozena.Smialkowska@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Magdalena Krakowiak <Magdalena.Krakowiak@zut.edu.pl>, Bożena Śmiałkowska <Bozena.Smialkowska@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość podstawowych zagadnień z zakresu systemów operacyjnych, sieci komputerowych, programowania komputerów. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z zasadami projektowania, tworzenia, ochrony, wykorzystania systemów relacyjnych scentralizowanych i rozproszonych baz danych |
| C-2 | Zapoznanie studentów z nowymi trendami rozwojowymi z zakresu baz danych |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Omówienie zasad dostępu i korzystania z systemu baz danych (PostgreSQL). | 2 |
| T-L-2 | Wejściówka. Analiza zastosowań baz danych w trybie interakcji i wsadowym– prezentacja możliwości systemów baz danych. | 2 |
| T-L-3 | Sprawozdanie z poprzedniego laboratorium. Wejściówka. Projektowanie relacyjnych baz danych z użyciem diagramów ERD. Transformacja diagramów ERD do tabel relacyjnej bazy danych. Przykładowe zadania. | 4 |
| T-L-4 | Sprawozdanie z poprzedniego laboratorium. Wejściówka. Ćwiczenia z normalizacji baz danych – sprowadzanie do 3NF. Ćwiczenia z normalizacji baz danych – redukcja wielowartościowości i zależności połączeniowej. | 6 |
| T-L-5 | Sprawozdanie z poprzedniego laboratorium. Wejściówka. Tworzenie baz danych w środowisku PostgreSQL w trybie interakcji. | 2 |
| T-L-6 | Sprawozdanie z poprzedniego laboratorium. Wejściówka. Komendy SELECT i funkcje agregujące – tworzenie zapytań SQL’owych. Tworzenie zapytań z operacjami złączania w trybie interakcji. Użycie w zapytaniach SQL’owych operacji teoriomnogościowych na bazie danych. Ćwiczenia w definiowaniu więzów integralności referencyjnej i dziedzinowej. Tworzenie więzów krotkowych i asercji. | 8 |
| T-L-7 | Sprawozdanie z poprzedniego laboratorium. Wejściówka. Tworzenie aplikacji w wybranym języku programowania z dostępem do bazy danych poprzez SQL. | 4 |
| T-L-8 | Sprawozdanie z poprzedniego laboratorium. Wejściówka. Analiza wydajności systemów z bazą danych. Sprawozdanie z laboratorium. | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | W1: Podstawowe pojęcia : baza danych, system bazy danych, system zarządzania bazą danych. Przykłady komercyjnych systemów z bazami danych. Zadania systemu zarządzania bazą danych (zarządzanie danymi, współbieżność, redundancja, spójność-integralność bazy danych, ochrona baz danych). Przykłady zastosowań. Przetwarzanie plików a systemy baz danych. | 2 |
| T-W-2 | W2: Model logiczny i fizyczny bazy danych. Modele logiczne baz danych oparte na rekordach - modele sieciowych, hierarchicznych i relacyjnych baz danych. Model obiektowy. Rys historyczny w rozwoju systemów baz danych. Nowe kierunki rozwoju systemów baz danych - czas, przestrzeń logika. Relacyjne bazy danych. Przykłady zastosowań. Podstawy teoretyczne baz relacyjnych. Pojęcie atrybutu, dziedziny, krotki, relacji, tabeli. Rodzaje dziedzin w relacyjnych bazach danych. Operacje w relacyjnej bazie danych (wstawianie, aktualizacja, łączenie, projekcja, selekcja, restrykcja, kasowanie danych). Pojęcie klucza w relacyjnej bazie danych. Rodzaje kluczy. Związki między danymi w tabelach i tabelami bazy danych. | 4 |
| T-W-3 | W3: Zasady projektowania relacyjnych baz danych. Diagramy strukturalne i obiektowe w projektowaniu struktury logicznej bazy danych. Diagramy ERD. Transformacja diagramów ERD na tabele relacyjnej bazy danych. Anomalie błędnie zaprojektowanej struktury danych. Normalizacja i projektowanie relacyjnych struktur baz danych. Fazy normalizacji. Definicja zależności funkcyjnych zwykłych, przechodnich, wielowartościowych i połączeniowych. Przykłady normalizacji tabel. | 4 |
| T-W-4 | W4: Zasady i metody dostępu do relacyjnych baz danych – interfejs zapytań, program w języku programowania z wywołaniem operacji na bazie danych. Zarządzanie danymi. Języki zapytań w relacyjnych bazach danych – podział języków i krótka ich charakterystyka. Języki definiowania i manipulacji danymi (DDL, DML). Język SQL. Podstawowe konstrukcje języka DDL i DML w SQL. Zapytanie selekcyjne. Operatory logiczne i arytmetyczne, operator „in”, „exists”, „like”, „between”. Funkcje agregujące. Klauzule „group by”, „order by” oraz „having”. Zapytania zagnieżdżone. Kasowanie, wstawianie i aktualizacja danych bazy danych w SQL. Suma, różnica i iloczyn mnogościowy tabel. Nadawanie i odbieranie uprawnień w SQL. Perspektywy w relacyjnej bazie danych. Tworzenie perspektyw w SQL. Operacje na perspektywach. | 6 |
| T-W-5 | W5: Ochrona baz danych. Metody ochrony integralności baz danych – asercje, więzy domenowe i więzy globalne. Przykłady. Ochrona baz danych przed niepowołanym dostępem i przed awarią – metody. Przykłady. Współbieżność i wielodostęp do bazy danych. Pojęcie transakcji. Przykłady transakcji. Zarządzanie transakcjami. Metody blokowania elementów bazy danych. Protokół dwufazowego blokowania i wypełnienia. Szeregowalność transakcji. Zakleszczenia | 2 |
| T-W-6 | W6: Bazy danych scentralizowane a rozproszone. Rodzaje rozproszenia baz danych. Klasyfikacja systemów rozproszonych. Fragmentacja i replikacja w systemach rozproszonych baz danych. Rola sterowników w dostępie do baz danych. Sterowniki ODBC, JDBC, CGI. Podstawowe zasady stosowalności sterowników. Metody projektowania rozproszonych baz danych. Zarządzanie współbieżnością w bazach rozproszonych | 4 |
| T-W-7 | W7: Przykłady. Wiązanie SQL z językami programowania. Wiązanie z C++ oraz PL/SQL. Tworzenie aplikacji odwołujących się do bazy danych wraz z ochroną i opracowaniem dostępu do bazy danych z wykorzystaniem sterowników. | 2 |
| T-W-8 | W8: Model obiektowej bazy danych. Ramowa architektura systemu z obiektową bazą danych. Polecenia w OQL. Dostęp do obiektów, metod i atrybutów. Wyrażenia ścieżkowe. | 4 |
| T-W-9 | W9: Wprowadzenie do hurtowni i magazynów danych. Modele danych w hurtowniach danych – wymiary i fakty. Metody projektowania magazynów i hurtowni danych. Narzędzia OLAP w bazach i hurtowniach danych. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Przygotowanie do laboratoriów - praca własna studenta | 18 |
| A-L-2 | Przygotowanie sprawozdań z 14 laboratoriów - praca własna studenta | 14 |
| A-L-3 | Udział w konsultajach i zaliczeniu formy zajęć | 4 |
| A-L-4 | laboratorium | 30 |
| 66 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Przygotowanie do egzaminu 15 godz - praca własna studenta | 20 |
| A-W-2 | Egzamin | 2 |
| A-W-3 | Udział w wykładach | 30 |
| A-W-4 | Konsultacje do wykładu | 2 |
| 54 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład z prezentacją |
| M-2 | Laboratorium - Metoda przypadków z dyskusją |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Wykład: ocena podsumowująca - Egzamin pisemny z pytaniami praktycznymi, pytaniami w formie wyboru i opisu |
| S-2 | Ocena formująca: Laboratorium : Ogólna ocena formująca oraz ocena sprawozdań, wejściówek i aktywnej obecności |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_C/09_W01 Student ma wiedzę o zasadach funkcjonowania baz danych i zna architektury systemów baz danych ze szczególnym uwzględnieniem rozproszenia | I_1A_W08 | T1A_W03, T1A_W05, T1A_W06, T1A_W07 | InzA_W01, InzA_W02, InzA_W05 | C-1 | T-W-6 | M-1 | S-1 |
| I_1A_C/09_W02 Wiedza z zakresu projektowania relacyjnych baz danych | I_1A_W08 | T1A_W03, T1A_W05, T1A_W06, T1A_W07 | InzA_W01, InzA_W02, InzA_W05 | C-1 | T-W-3 | M-1 | S-1 |
| I_1A_C/09_W03 Wiedza z zakresu języków zapytań do baz danych a w szczególności znajomość języka SQL i zasad jego użycia | I_1A_W08 | T1A_W03, T1A_W05, T1A_W06, T1A_W07 | InzA_W01, InzA_W02, InzA_W05 | C-1, C-2 | T-W-7, T-W-4 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_C/09_U01 Umiejętność projektowania schematu relacyjnej bazy danych | I_1A_U11 | T1A_U09, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U16 | InzA_U02, InzA_U06, InzA_U07, InzA_U08 | C-1, C-2 | T-W-2, T-W-3, T-L-3, T-L-4 | M-1, M-2 | S-2, S-1 |
| I_1A_C/09_U02 Umiejętność formułowania zadań do bazy danych w języku SQL wraz z umiejętnością wywołania zapytań SQL z poziomu innych języków programowania, | I_1A_U11 | T1A_U09, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U16 | InzA_U02, InzA_U06, InzA_U07, InzA_U08 | C-1 | T-W-7, T-W-4, T-L-5, T-L-6 | M-1, M-2 | S-2, S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_C/09_W01 Student ma wiedzę o zasadach funkcjonowania baz danych i zna architektury systemów baz danych ze szczególnym uwzględnieniem rozproszenia | 2,0 | Student nie ma wiedzy n.t. typowych zasad funkcjonowania systemów baz danych i nie zna podstawowych architektur systemów z bazą danych na poziomie dostatecznym (3,0) |
| 3,0 | Student potrafi wymienić i opisać podstawowe elementy architektury scentalizowanego systemu z bazą danych oraz systemu z rozproszoną bazą danych z fragmentacją i replikacją, potrafi wymienić podstawowe architektury klient-serwer oraz klient-broker-serwer stosowane w dostępie do bazy danych a także ma wiedzę o funkcjonowaniu systemów baz danych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| I_1A_C/09_W02 Wiedza z zakresu projektowania relacyjnych baz danych | 2,0 | Student nie zna metody projektowania relacyjnej bazy danych na poziomie dostatecznym |
| 3,0 | Student zna metodę projektowania relacyjnej bazy danych i potrafi wymienić istotne elementy tej metody oraz rozumie potrzebę projektowania bazy relacyjnej na ogólnym poziomie | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| I_1A_C/09_W03 Wiedza z zakresu języków zapytań do baz danych a w szczególności znajomość języka SQL i zasad jego użycia | 2,0 | Student nie zna formalnych zasad języka zapytań do baz danych |
| 3,0 | Student zna klasyfikację języków zapytań do relacyjnych baz danych, potrafi wymienić i zastosować podstawowe konstrukcje języka SQL zgodnie z obowiązującą składnią i semantyką tych konstrukcji | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_C/09_U01 Umiejętność projektowania schematu relacyjnej bazy danych | 2,0 | Student nie potarfi zaprojektować prostej relacyjnej bazy danych |
| 3,0 | Student potrafi zaprojektować prostą bazę danych (kilka tabel modelu relacyjnego), uwzględni powiązania między tabelami bazy danych jraz zastosuje zasady normalizacji | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| I_1A_C/09_U02 Umiejętność formułowania zadań do bazy danych w języku SQL wraz z umiejętnością wywołania zapytań SQL z poziomu innych języków programowania, | 2,0 | Student nie umie formułować zapytań w języku SQL na podstawowym poziomie |
| 3,0 | Student potrafi sformułować zapytanie do relacyjnej bazy danych zgodnie z obowiązującą składnią i semantyką języka SQL | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | Student potrafi sformułować złożone zapytanie SQL do relacyjnej bazy danych i uwzględni optymalny sposób jego sformułowania |
Literatura podstawowa
- Beynon-Davies P, Systemy baz danych., WNT, Warszawa, 2006
- Ullman J., Podstawowy wykład z systemów baz danych, WNT, Warszawa, 2000
- Lausen G., Vossen G., Obiektowe bazy danych, WNT, Warszawa, 2000
- Riordan R., Projektowanie systemów relacyjnych baz danych, RM Warszawa 2000., RM, Warszawa, 2000
Literatura dodatkowa
- Kim W., Wprowadzenie do obiektowych baz danych, WNT, Warszawa, 1996
- Mendrola D., Szeliga M., Praktyczny kurs SQL, Helion, 2011, II