Предисловие

Этот учебник представляет собой первую часть большого учебного материала, ориентированного на рассмотрение и предоставление исчерпывающих знаний в области разработки и реализации баз данных. Данная часть называется "Базы данных: проектирование" и, исходя из названия, рассматривает вопросы создания модели базы данных, готовой к внедрению в информационную систему в качестве физической базы данных. В учебнике делается акцент на практическое применение теоретических основ разработки баз данных, учитывая их использование в информационных системах и формирование на базе знаний о предметной области.

Учитывая постепенный переход к новым образовательным стандартам высшего образования, учебник ориентирован на формирование комплекса обще культурных, общепрофессиональных и профессиональных компетенций, включаемых в соответствующие стандарты, утверждаемые начиная с 2015 г.

Для каждой главы учебника представлен перечень компетенций, которые обеспечиваются соответствующим учебным материалом, учитывая требования федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС) высшего профессионального образования — третье поколение ФГОС и высшего образования — поколение ФГОС 3+ (квалификация - "Бакалавр. Академический курс"). Таким образом, в рамках каждой главы показаны обеспечиваемые материалом компетенции обоих вариантов образовательных стандартов, применяемых в высшем образовании.

Для кого предназначен учебник

В целом, учебник предназначен для студентов специальностей и направлений, ориентированных на создание и внедрение информационных систем, но может стать полезным источником сведений о базах данных как для разработчиков баз данных и информационных систем, так и для читателей, которые хотят разобраться в особенностях построения и работы баз данных. Предполагается, что читатель имеет, по крайней мере, следующие базовые знания:

• средства управления файлами в операционных системах на современных компьютерах;

• хотя бы один из языков программирования высокого уровня (например, С, Java, Pascal, VBA и т.д.);

• структуры и состав информационных систем;

• особенности реализации работы с информацией в отдельных предметных областях

Структура учебника

Учебник разделен на две части, где первая часть рассматривает общую теорию

базы данных и технологии ее моделирования, а вторая часть — технологии реализации базы данных на физическом уровне в СУБД. Первая часть разделена на пять глав.

1. Базы данных: понятия, модели, технологии.

2. Теория логического моделирования.

3. Инструментальные средства моделирования.

4. Логическое моделирование.

5. Физическое моделирование.

Каждая часть содержит большое количество подразделов, детально рассматривающих соответствующие технологии и методики.

— Глава 1 — это общее введение в теорию баз данных, представляющее собой описание и обоснование применяемых терминов и понятий, а также используемых моделей и технологий.

— Глава 2 рассматривает общие подходы к построению логической модели базы данных, основанной на знаниях о предметной области, методики анализа и моделирования предметной области с цель последующего построения базы данных, а также теоретические основы нормализации модели базы данных для ее последующего эффективного использования.

— Глава 3 демонстрирует два основных инструментальных средства моделирования баз данных (СА ERWin Data Modeler, IBM InfoSphere Data Architect) и рассматривает особенности реализации отдельных этапов моделирования логической и физической моделей базы данных.

— Глава 4 является источником знаний по правилам проведения логического моделирования, основанного на двух подходах: документарном, использующем классические методики построения модели базы данных и се нормализации, и объектном, рассматривающим предметную область как совокупность информационных объектов.

Глава 5, завершающая первую часть учебника, ориентирована на представление методик построения физической модели базы данных и подготовки моделей к последующей реализации по информационным потребностям пользователей.

Кроме того, в учебнике есть приложение с перечнем терминов и понятий, используемых при работе по построению баз данных. Это приложение составлено из тех терминов и понятий, которые указаны в основном тексте учебника.

Также в учебнике по каждой главе представлены контрольные вопросы, ответы на которые студент, изучающий дисциплину "Базы данных", должен уметь давать. Отдельный практикум к учебнику содержит задания для реализации контрольного фактологического тестирования, формирующего банк тестовых заданий, и ситуационные задания, использование которых целесообразно при проведении контрольных работ, для применения в качестве кейс-заданий контрольного тестирования и выполнения студентами домашних контрольных заданий, формируя пояснительную записку при выполнении курсового и дипломного проектирования.

Учебник рассчитан на последовательное изучение материала, но его структурирование требует регулярного обращения к ранее изученным главам и разделам. Предлагается следующий план изучения:

• бегло прочитать гл. 1, попытавшись осознать и понять используемую в тексте терминологию и описываемые там технологии и модели;

• внимательно изучить гл. 2 в части моделирования информационных структур данных при описании предметной области;

• внимательно рассмотреть вопросы нормализации и представления нормальных форм, представленных в гл. 2;

• начать процесс моделирования базы данных логического уровня, используя материал гл. 4, регулярно обращаясь к соответствующему материалу из гл. 3 по применению инструментальных средств моделирования баз данных;

• используя гл. 5, построить на основе логической модели базы данных физическую модель;

• завершить рассмотрение процессов моделирования изучением материала по моделированию информационных потребностей пользователей с применением инструментария моделирования процессов.

В целях более глубокого и полноценного освоения материала учебника сформированы методические рекомендации практикума и банк тестовых заданий, которые могут быть применены в практическом обучении.

Сформированный банк тестовых заданий содержит большое количество заданий, ориентированных не только на выявление факто логических знаний, но и требующих глубокого понимания обучающимся прочитанного и изученного материала. К тому же они сформированы таким образом, что могут быть использованы в электронных системах контроля знаний (тестирование), и неоднократно были апробированы с помощью электронной системы "е-НОТ" (Электронная научно-образовательная технология — www .lmsys.ru ).

После изучения каждой главы целесообразно провести контрольное тестирование по тестовым заданиям, а в процессе изучения дать возможность обучающемуся регулярно проходить тестирование по этим заданиям в режиме самоконтроля.

Наряду с тестовыми заданиями, обучающийся должен в течение прохождения учебного курса выполнять под руководством преподавателя творческие задания, ориентированные на практическое закрепление изученного материала и направленные на разработку модели базы данных по выбранной обучающимся предметной области.