Методические рекомендации для написания курсовых работ по дисциплине

«Базы данных»

для студентов специальности

080500 «Бизнес-информатика»

всех форм обучения

1 Введение.

Любая организация нуждается в своевременном доступе к информации, и ценность данных очень высока. В становлении единого информационного пространства и компьютеризации многих видов деятельности, связанных с хранением и обработкой больших массивов данных, организация автоматизированных систем занимает значительное место. Курс знакомит студентов с понятиями и методами работы баз данных. Все информационные технологии зависят от технологий баз данных.

Данный курс читается студентам, обучающимся по направлению бакалавриата 080500 «Бизнес-информатика» очной и заочной форм обучения.

Цели и задачи курса

Теория и практика баз данных развиваются в различных направлениях.

Целью курса «Базы данных» является изучение теоретических основ проектирования баз данных, компонентов банков данных, характеристик современных СУБД, современных технологий организации БД, приобретение навыков работы в среде конкретных СУБД.

Задачи курса «Базы данных»:

• сформировать системное базовое представление, первичные знания, умения и навыки студентов по основам построения систем управления базами данных как научной и прикладной дисциплины;

• дать представление о роли и месте баз данных в автоматизированных системах, о назначении и основных характеристиках различных систем управления базами данных, их функциональных возможностях.

В рамках курса студенты должны получить навыки использования базовых понятий и определений, основ проектирования баз данных, ориентироваться в тенденциях развития современных средств проектирования баз данных и уровнях представления данных, моделях данных и методах обработки моделей представления данных.

На этапе проектирования студенты должны уметь выполнять нормализацию схем отношений и строить команды манипуляции данными на языке запросов SQL. На этапе реализации баз данных студенты должны знать основы технологии реализации приложений разной архитектуры с помощью средств промышленных RAD-систем.

Изучение дисциплины предусматривает чтение курса лекций, проведение лабораторных работ и написание студентом курсовой работы с публичной защитой.

Основной задачей студента является создание стабильного приложения для управления данными. При выполнении курсовой работы студент должен применить знания и умения в построении информационных моделей и систем, разработать эффективную систему хранения и поиска информации, спроектировать и реализовать приложение, управляющее информацией.

Требуется показать на практике умение разработать приложение базы, выполнять анализ и индексирование данных, организовывать поиск, получение, связывание и навигацию, обеспечивать конфиденциальность, целостность, безопасность и сохранение информации. Студент должен учитывать масштабируемость приложения, производительность и эффективность организации работы пользователя с данными.

2 Тематика курсовой работы

Курс дисциплины Базы данных (БД) предполагает выполнение студентами курсовой работы. Курсовая работа — серьезное учебно-научное исследование, предполагающее творческий подход студента к проработке его содержания и тщательность, грамотность оформления. Студент, подготавливая курсовую работу, систематизирует, углубляет и закрепляет знания, полученные в процессе обучения.

Цель выполнения курсовой работы: применение студентом полученных теоретических знаний и практических навыков в проектировании и реализации реляционных БД в конкретной СУБД и разработке приложения, использующем динамические запросы на языке SQL.

В рамках курсовой работы предполагается выполнение анализа процессов и структур данных конкретной предметной области, проектирование структуры базы данных, создание, модификация, заполнение, индексирование базы данных, построение удобного пользовательского интерфейса, организация запросов различного назначения и типа при решении учебной задачи.

Тематика: Тематика курсовых работ связана с проектированием базы данных и приложения для организации доступа к БД. В результате выполнения работы студент должен разработать приложение для работы с БД, реализующее, по меньшей мере, десять типовых запросов к БД с использование SQL (выборка, поиск, группировка, изменение данных, удаление).

Студентам предлагаются темы курсовых работ, которые можно разбить на группы:

1) Проектирование баз данных для конкретных предметных областей;

2) Проектирование баз данных и разработка приложения для конкретных предметных областей;

3) Сравнительный анализ возможностей СУБД при решении задач для конкретных предметных областей;

4) Сравнительный анализ средств автоматизации проектирования баз данных;

5) Научно-исследовательские темы по любому из направлений по тематике «Проектирование баз данных».

Основной группой курсовых работ в рамках данной дисциплины является «Проектирование баз данных и разработка приложения для конкретных предметных областей». Данная тематика курсовых работ связана с разработкой базы данных и приложения в области экономики, организации производства или учебного процесса. После выбора студентом тема работы должна быть согласована с научным руководителем и зарегистрирована на кафедре. После выполнения курсовой работы работа и носитель с базой данных и полученным приложением должны быть сданы на кафедру.

Курсовые работы по любой из категории тем обязательно должны включать проектную часть, выполненную с использованием CASE-технологии, и ее реализации в виде приложения с помощью той или иной СУБД, обоснованно выбранной на этапе проектирования.

Формулировки тем курсовой работы могут быть вида:

1. Проектирование и разработка приложения БД «Бизнес–партнеры» для организации.

2. Проектирование и разработка приложения БД «Нагрузка» (для контроля выполнения нагрузки преподавателей ВУЗа).

3. Проектирование и разработка приложения БД «Успеваемость» для заместителя декана по учебной работе.

4. Проектирование и разработка приложения БД «Студенты» для заместителя декана по воспитательной работе.

5. Проектирование и разработка приложения БД «Танец» (для художественного руководителя танцевального кружка).

6. Проектирование БД «Пациент» (для медицинского пункта университета).

Таким образом, для достижения поставленной цели курсовой работы на протяжении изучения дисциплины «Базы данных» студенту необходимо решить следующие задачи:

1. согласовать тему курсовой работы и составить план работ;

2. зарегистрировать тему работы;

3. выполнить проектирование базы данных;

4. выполнить проектирование приложения;

5. реализовать базу данных и приложение;

6. публично защитить результат выполнения курсовой работы.

Пример оформления титульного листа курсовой работы по дисциплине приведен в Приложении.

В результате выполнения курсовой работы должно быть разработано приложение базы данных, отвечающее следующим требованиям.

Требования к курсовой работе

Требования к курсовой работе минимальны. Курсовая работа должна содержать описание предметной области: основные процессы, наличие не менее 2-х входных документов и не менее 7-ми выходных документов (отчетов).

Выходные документы должны формироваться при помощи запросов к базе данных не менее пяти типов (выбор, поиск, расчеты, сортировка, группировка, добавление), изменение данных должно выполняться при помощи запросов: удаление, обновление.

Запросы в курсовой работе должны быть как статическими, так и динамически формируемыми во время выполнения приложения, параметры которых определяются пользователем.

Требуется построение графика или диаграммы, построение которых производится на основе хранимых данных или результатах запроса.

Средства и виды обеспечения.

Рекомендуемые технические средства: ПЭВМ типа IBM PC.

Рекомендуемая ОС: MS Windows 9*/NT. Допускается создание приложения для других ОС: Linux, Unix, MS DOS.

Рекомендуемые среды проектирования: IDEF/Design, MS Visio, ERwin, BPwin.

Рекомендуемые СУБД, поддерживающие язык SQL: MS Access, Clipper, MS FoxPro, Paradox, dBase, MS SQL, MySQL, ORACLE, InterBase.

Инструментальные среды создания приложений, предоставляющие языки программирования высокого уровня: Borland Delphi, Microsoft Visual Studio, Builder C, 1С.

Раздел «Постановка задачи» (1-2 страницы) должен содержать сведения о наименовании системы, предполагаемых пользователях системы, разработчике системы. Должны быть раскрыты цель курсовой работы, решаемые задачи, должны быть описаны условия выполнения работы.

Раздел «Введение» (2-3 страницы) включает краткое описание предметной области, цель проектирования и создания БД и приложения, предполагаемые средства проектирования БД и реализации, предполагаемые результаты и их применение в предметной области.

В разделе «Описание предметной области» необходимо провести подробное словесное описание объектов предметной области и реальных связей, которые присутствуют между описываемыми объектами. Это описание должно корректно определить все взаимосвязи между объектами предметной области. Поскольку предметная область имеет сложную структуру и неупорядочена, необходимо ее ограничить: только определённая совокупность объектов и связи между ними.

Существует два подхода к выбору способа описания и анализа предметной области: 1) функциональный и 2) предметный. На практике используется компромиссный вариант.

В результате выполнения анализа предметной области должно быть:

1) получено подробное описание информации об объектах предметной области, которая требуется для решения конкретных задач и которая должна храниться в БД;

2) сформулированы конкретные задачи, которые будут решаться с использованием данной БД с кратким описанием алгоритмов их решения в виде структурных блок-схем;

3) выполнено описание выходных документов, которые должны генерироваться при работе системы;

4) выполнено описание входных документов, которые служат основанием для заполнения данными БД.

Перед описанием документов необходимо привести описание основных процессов и построение диаграммы потоков данных (DFD) или схемы документооборота (ГОСТ 19.701).

Описание документа включает графическое изображение документа (отсканированная копия, ксерокопия в приложении), описание его структуры и характеристик, нахождение в схеме документооборота предприятия, алгоритм и этапы его формирования, существующие ограничения на данные. Такое описание документов позволяет получить черновик структуры сущностей и атрибутов предметной области. Но в первую очередь акцент при описании ставится на связи между объектами.

В разделе «Инфологическая модель» должна быть построена инфологическая модель, на базе которой впоследствии будет спроектирована даталогическая модель. Инфологическая модель данных – концептуальное описание предметной области. Здесь должно быть дано описание выделяемых информационных объектов предметной области – сущностей и их атрибутов, определены экономические показатели. Показатели включают: один и более реквизит-основание, несколько характеризующих его реквизитов-параметров. В описании документов и запросов реквизиты-основания обозначены символом ‘*’.

Строятся ERD обоих типов в выбранной нотации и граф алгоритмической взаимосвязи показателей для устранения дублирования и возможной противоречивости. Поскольку будут использоваться условные обозначения для определения алгоритмических зависимостей, приводится таблица условных обозначений, и дается подробное описание диаграмм и графа. Построение графа алгоритмической взаимосвязи показателей не является обязательным. При построении диаграмм «сущность-связь» выбирается одна из центральных сущностей, затем добавляются сущности и определяются связи между ними. В случае необходимости определяются атрибуты связи. Если система – сложная, таких ER-диаграмм будет построено несколько.

Таким образом, инфологическая модель включает в себя описание взаимоотношений между сущностями и ограничения, определенные для этих взаимоотношений. Модель не содержит ссылок и указаний на системы реализации базы данных и приложения.

В разделе «Выбор СУБД» анализируются построенная инфологическая модель и существующие СУБД, поддерживающие построенную модель и выявленные ограничения, накладываемые на данные базы данных, с учетом планируемой технологии. После выбора СУБД в разделе «Даталогическая модель» необходимо выполнить нормализацию модели. Ранее построенная ERD обязательно должна быть приведена к третьей нормальной форме, приводятся зависимости атрибутов с использованием графа алгоритмической взаимосвязи показателей, порядок нормализации описывается подробно.

На основе полученной ERD строятся даталогическая модель и диаграммы формирования агрегированных объектов - отчетов. Для каждого отчета студентом должен быть построен структурированный запрос на SQL.

Раздел «Физическая модель БД» содержит описание таблиц БД, ключей и индексов, ограничений, триггеров. Для каждой таблицы приводится SQL-команда ее создания. Требуется указать, где будет размещен каждый объект. Для реализации формирования отчетов согласно разделу «Описание предметное области» приводятся SQL-запросы, способ их хранения или генерирования.

Раздел «Реализация приложения БД» содержит описание модели функционирования системы, диаграмм потоков данных, функциональной структуры программной среды (модули, модули данных, подпрограммы, макросы). Далее выбирается модель системной архитектуры с указанием по реализации ограничений на уровнях. Приводятся схема меню и эскизы окон приложения с аргументацией выбора типа диалога или окна, элементов управления. Согласно структуре приложения приводятся копии экрана выполняющегося приложения: главное окно, окна заполнения таблиц, окно диаграммы, сгенерированные отчеты.

Для демонстрации формирования и выполнения запросов необходимо описать исходный код приложения и привести изображения результатов выполнения запросов. Для поддержки ограничений программным методом должен быть реализован код обработки данных (функции и процедуры).

В заключении должны быть четко сформулированные основные выводы и результаты проведенного исследования, намечены пути и цели дальнейшей работы над темой. Следует указать социальную ценность выполненного исследования. Объем заключения составляет 2-4 страницы.

3 Оформление курсовой работы