Файл: Методические рекомендации по выполнению курсовой работы по дисциплинам Базы данных и системы управления базами данных.pdf

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Оренбургский государственный университет»
Кафедра программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем
Д.В. ГОРБАЧЕВ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА БАЗЫ ДАННЫХ
АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
ПРЕДПРИЯТИЯ
2022

2
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие положения ................................................................................................... 3 2. Организационно-методические указания по выполнению курсовой работы ... 4 2.1. Порядок выполнения курсовой работы ........................................................ 4 2.2. Правила выбора темы курсовой работы....................................................... 5 2.3. Общие сведения о структуре и содержании курсовой работы .................. 5 3. Порядок предоставления курсового проекта на рецензию и к защите ........... 16 4. Порядок защиты и критерии оценки курсовой работы ..................................... 17 5. Список рекомендуемой литературы .................................................................... 18
Приложение 1 ............................................................................................................ 21
Приложение 2 ............................................................................................................ 35
Приложение 3 ............................................................................................................ 39
Приложение 4 ............................................................................................................ 40
Приложение 5 ............................................................................................................ 41

3
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Методические рекомендации по выполнению курсовой работы по дисциплинам «Базы данных и системы управления базами данных» предназначены для студентов, обучающихся по направлению 09.03.04
«Программная инженерия». Основными задачами выполнения курсовой работы являются: закрепление теоретических знаний по дисциплине БД и СУБД; анализ теоретических основ технологий разработки БД; изучение и практическое применение основных способов и методов проектирования и создания БД; приобретение студентами навыков самостоятельного углубленного изучения курса дисциплины; выработка умения работать с источниками и литературой, анализировать факты и данные специальной литературы, излагать прочитанное технически грамотным языком; оформлять проектную документацию.
Подготовка и выполнение курсовой работы является завершающим этапом изучения дисциплин «Базы данных и системы управления базами данных» направления подготовки 09.03.04 «Программная инженерия». В процессе написания курсовой работы студенты отрабатывают следующие компетенции:
• ОПК-8 Способен осуществлять поиск, хранение, обработку и анализ информации из различных источников и баз данных, представлять ее в требуемом формате с использованием информационных, компьютерных и сетевых технологий.
Курсовая работа – вид деятельности, которую студент выполняет по заданию и при консультировании преподавателя на основе теоретического и практического материала, изучаемого по курсу преподаваемой дисциплины.
Допускается выполнение курсовой работы по инициативной теме, которую студент должен согласовать с преподавателем.
Выполнение курсовой работы по дисциплине БД и СУБД является одним из этапов выполнения выпускной квалификационной работы. Результаты, полученные в ходе выполнения КР являются проектными решениями по разделу
«Проектирование информационного обеспечения» ВКР.

4
2. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО
ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Цель исполнения курсовой работы – закрепление теоретических знаний по дисциплине «Базы данных и СУБД», приобретение студентами практических навыков самостоятельного углубленного изучения предметной области, выработка умения в области моделирования, проектирования и создания баз данных, освоение возможностей СУБД, а также умение работать с источниками и литературой, анализировать факты и данные специальной литературы, излагать прочитанное современным литературным языком.
Задачами курсовой работы являются:
• формулировка цели и задачи разработки базы данных;
• разработка структуры проекта;
• анализ собранного материала, сопоставление различных концепций, альтернативных подходов и решений отдельных проблем разработки
БД;
• применение методов концептуального, логического и физического проектирования реляционных баз данных;
• изложение содержания разделов и подразделов работы литературным языком с пользованием стандартизированной терминологии;
• формулировка выводов;
• оформление работы в соответствии с требованиями, предъявляемыми к проектно-исследовательским работам.
2.1. Порядок выполнения курсовой работы
В процессе выполнения курсовой работы студенты должны:
1) выполнить анализ задания – описания предметной области, – выбрать технологию проектирования базы данных;
2) выбрать нотацию моделирования классов и объектов предметной области и разработать инфологическую, даталогическую и физическую модели данных;
3) выбрать СУБД и создать базу данных, схему БД (диаграмму БД) и заполнить таблицы БД тестовым набором данных (не менее 10 строк в каждой таблице);
4) создать не менее 10 запросов на выборку, добавление, обновление и удаление данных;
5) создать SQL-скрипты для создания объектов БД (в случае если БД построена на основе языка SQL) или сформировать листинг программы (если БД создана на основе программно-формируемых таблиц);
6) разработать программные интерфейсы для заполнения таблиц БД, формирования запросов и вывода результатов запросов;
7) оформить пояснительную записку курсовой работы и создать презентацию проекта.

5
2.2. Правила выбора темы курсовой работы
Выбор темы курсовой работы осуществляется студентом исходя из номера в общем списке группы согласно таблице 1. Допускается предложение студентом собственной темы курсовой работы. Но в этом случае она согласовывается и утверждается преподавателем.
Таблица 1 – Варианты курсовой работы
Номер студента в группе
Номер задания
Номер студента в группе
Номер задания
1
1
11
15
2
2
12
16
3
3
13
17
4
4
14
18
5
5
15
19
6
6
16
20
7
7
17
21
8
8
18
22
9
9
19
23
10
10
Перечень тем курсовой работы приведен в приложении 1.
2.3. Общие сведения о структуре и содержании курсовой работы
Курсовой проект оформляется согласно требований стандарта предприятия СТО 02069024. 101 – 2015 РАБОТЫ СТУДЕНЧЕСКИЕ. Общие требования и правила оформления.
Структура пункта «Оглавление» курсовой работы
1. Описание объекта (предметной области)
2. Анализ информационных потоков предметной области
2.1. Разработка модели IDEF0 исследуемого процесса
2.2. Разработка модели DFD автоматизации исследуемого процесса
3. Выбор и обоснование технологии проектирования базы данных
4. Техническое проектирование
4.1. Описание объектов базы данных и их взаимосвязей
4.2. Инфологическая модель данных
4.3. Обоснование СУБД. Даталогическая модель данных
4.4. Физическая модель данных
4.5. Разработка запросов на выборку, изменение, обновление и удаление данных
4.6. Разработка процедур обеспечения целостности БД
5. Интерфейсы взаимодействия пользователя с БД
Выводы по курсовой работе

6
Приложение (обязательное). SQL-скрипты (программный код) объектов БД
Список использованных источников
В разделе 1 – «Описание объекта (предметной области)» приводится описание предметной области согласно варианту. Например, описание предметной области может быть следующее:
«Предприятие по благоустройству парков.
Словесное описание предметной области: предприятие оказывает такие
виды услуг, как: формирование ландшафтов, насаждение парков, озеленение
улиц и скверов. Фирма имеет название, юридический адрес. Каждый
обслуживаемый парк делится на зоны. Каждому высаживаемому растению
присваивается уникальный номер в пределах зоны. Необходимо хранить дату
высадки растения и возраст растения. Растение м.б. высажено в парке в
многолетнем возрасте. Каждое растение относится к какому-либо одному
виду. Режим полив каждого растения зависит от возраста растения и его вида.
Каждый полив характеризуется днем (каждый, один раз в неделю и т.п.)
временем полива, нормой воды в литрах. Насаждения поливаются максимум
один раз в день. Также необходимо иметь информацию о служителях парка,
которых ухаживают за насаждениями (ФИО, телефон, адрес). Каждый
служитель закрепляется за насаждением графиком (дата). на каждую дату
закреплен за насаждением только один служитель. Также есть декораторы
парка, о них необходимо хранить информацию о ФИО, телефоне, адресе,
образовании, названием законченного учебного заведения, категорией (высшая,
средняя и т.п.)
Необходимо реализовать следующие запросы:
Полная информация о насаждениях заданного вида;
Список сотрудников, работающих на заданную дату – ФИО, дата
рождения, телефон;
Перечень всех растений заданного вида на текущую дату и режимы их
полива».
Раздел 2 «Анализ информационных потоков предметной области» следует начинать (подраздел 2.1) с описания схемы взаимодействия подразделений предприятия – схема информационных потоков. Пример схемы приведен на рисунке 1.

7
Легенда:
1 – штатное расписание подразделения
2 – заявление о приеме/увольнении и пр.
3 – трудовой договор
4 – приказ о перемещении
5 – отчет о количественном составе контингента сотрудников
6 – внешний отчет
7 – отчет об исполнении штатного расписания
Рисунок 1 – Схема информационных потоков
Также в подразделе 2.1 разрабатываются диаграммы процессов и потоков данных. Для разработки диаграмм процессов может использоваться нотация
IDEF0. Пример диаграмм в нотации IDEF0 приведен на рисунках 2, 3.
Рисунок 2 – Контекстная диаграмма процесса
Руководство предприятия
(Директор)
Отдел кадров
Подразделение
Планово- экономический отдел
Бухгалтерия
Внешние организации
3 6
3,4
,5,
6 1,7 4
2, 3 1
2 1,4 4

8
Рисунок 3 – Диаграмма декомпозиции процесса 1-го уровня
Диаграмма потоков данных (подраздел 2.2) может быть разработана в нотации DFD (рис. 4).
Рисунок 4 – Диаграмма DFD процесса
В описаниях диаграмм необходимо привести сведения о процессах и данных, циркулирующих при выполнении тех, или иных операций.
В разделе 3 – «Выбор и обоснование технологии проектирования базы данных» приводится описание метода, который будет использоваться при разработке и создании БД: восходящее или нисходящее проектирование БД. А также обосновывается технология создания базы данных: объектно- ориентированная БД; мультибаза данных; NoSQL база данных, федеральный

9
регистр (другое). Указываются достоинства выбранной технологии по сравнению с другими и недостатки.
В разделе 4 – «Техническое проектирование» приводятся описания основных технических решений по разработке базы данных.
Подраздел 4.1 «Описание объектов базы данных и их взаимосвязей» данных должен содержать описания объектов предметной области на концептуальном уровне. Такое описание формируется на основе анализа предметной области (раздел 2), в ходе которого необходимо уяснить и указать назначение базы данных, а также определить и выделить первоначальный набор сущностей и атрибутов предметной области.
Пример: «…База данных предназначена для хранения данных о
предприятии занимающимся озеленением, а также данных о сотрудниках, об
обслуживаемых парках, о посаженных растениях…»
В ходе анализа первоначально можно выделить несколько сущностей:
«…предприятие, услуги, парки, зоны, растения, полив, служитель и
декоратор…», – которые могут быть охарактеризованы или описаны следующими атрибутами:
«вариант
• название предприятия, юридический адрес;
• перечень услуг предприятия;
• название парка, адрес парка;
• наименование зоны парка;
• название растения, дата высадки, возраст растения, вид растения;
• тип полива, время полива;
• ФИО служителя парка, телефон, адрес;
• ФИО декоратора, телефон, адрес, образование…»
Концептуальный уровень является обобщением локальных представлений пользователей, т.е. является общим глобальным описанием предметной области в терминах (концептах) СУБД.
Формализованное описание предметной области необходимо для того, чтобы определить, какие данные будут в таблицах разрабатываемой БД, а также логические ограничения полей этих таблиц.
В результате анализа предметной области выявляется ряд объектов, свойств и связей. Формат формализованного описания классов и объектов предметной области представлен в таблицах 1 и 2 приложения 2.
Подраздел 4.2 «Инфологическая модель данных» должен содержать описание нотации, принятой для обозначения объектов БД, и графическое представление инфологической модели (ИЛМ) данных.
Для реляционных баз данных наиболее часто используемыми нотациями инфологического моделирования являются нотации Ричарда-Баркера, Питера
Чена и UML. Разработка инфологической модели данных осуществляется с помощью CASE-средств, например, MS Visio, ERwin Modeler и др.
Исходными данными для построения ИЛМ предметной области являются результаты анализа предметной области, представленные в виде описания

10
классов объектов и связей между ними. Чаще всего ИЛМ предметной области представляют в терминах семантической модели данных, в виде ER-диаграммы предметной области.
Инфологическая модель базы данных в виде ER-диаграммы по методологии Ричарда-Баркера представлена на рисунке 5.
Рисунок 5 – ИЛМ предметной области (вариант)
Пояснение к диаграмме изображенной на рисунке 5. Класс объектов отображен в виде четырехугольника с закругленными углами. Имя и свойства
УСЛУГИ
# * Код
*Название
ПРЕДПРИЯТИЕ
# * Код
*Название
ПАРК
# * Код
*Название
ЗОНА
# * Код
*Название
РАСТЕНИЕ
# * Код
*Название
* Дата высадки
0 Возраст
ВИД РАСТЕНИЯ
# * Код
*Название
ПОЛИВ
# * Код
* Время
* Норма
ФИЗИЧЕСКОЕ ЛИЦО
# * Код
*Фамилия
* Имя
* Отчество
0 Телефон
ДОГОВОР О РАБОТЕ
# * Номер договора
* Дата начала
0 Дата окончания
0 Ставка
ДОКУМЕНТ ОБ
ОБРАЗОВАНИИ
# * Номер
* Серия
* Название
* Дата выдачи
ГРАФИК РАБОТ
# * Код
*Дата
УЛИЦА
# * Код
*Название
ТИП УЛИЦЫ
# * Код
*Название
НАСЕЛЕННЫЙ ПУНКТ
# * Код
*Название
АДРЕС
# * Код
*Номер дома
0 корпус
0 Квартира
ТИП НАСЕЛЕННОГО
ПУНКТА
# * Код
*Название
ТИП ПОЛИВА
# * Код
* Наименование
ТИП УСЛУГИ
# * Код
*Название
ДОЛЖНОСТЬ
# * код
* название

11
класса объектов указано внутри четырехугольника. Опциональность свойств: обязательные свойства обозначены (*), не обязательные (0); первичные ключи обозначены знаком (#). Опциональность связей: обязательная связь отмечена сплошной линией, необязательная пунктиром, тип (мощность) связи «один» отмечена линией, «много» — «вороньей лапой».
Ввиду того, что все атрибуты в сущностях базы данных атомарные и нет повторяющихся групп, можно говорить, что схема отношений находится в первой нормальной форме(1НФ).
Также верно, что каждая таблица имеет уникальное ключевое поле, которое однозначно определяет любое не ключевое, т.е. запись ему соответствующую. Что в совокупности с соответствием первой нормальной форме является соответствием второй нормальной форме (2НФ).
Ни одно из не ключевых полей каждой из таблиц модели однозначно не определяется значением других не ключевых полей, т.е. все поля, не зависящие от ключевого поля, уже выделены в отдельные таблицы, что соответствует третьей нормальной форме (3НФ).
Таким образом, представленная
ИЛМ отвечает требованиям нормализации отношений БД.
Подраздел 4.3 «Обоснование СУБД. Даталогическая модель данных» должен содержать сравнительное описание СУБД с обоснованием выбора СУБД для реализации проектных решений (форма см. приложение 3), а также даталогическую модель базы данных с описанием представления данных на уровне связей первичных и внешних ключей с указанием типов и уровней валидации данных.
Результатом сравнительной характеристики СУБД является обоснованный выбор средств разработки БД, который обосновывается следующим выводом.
Пример: «…В соответствии с поставленной задачей выбор был
остановлен на СУБД MS Access по следующим причинам:
• стоимость СУБД MS Access мала;
• СУБД не требовательна к ресурсам;
• интеграция MS Access на уровне ядра операционной системы;
• возможность обеспечения безопасности данных на уровне операционной
системы;
• визуально понятный и простой интерфейс пользователя для разработки и
администрирования БД;
• MS Access позволяет использовать визуальную технологию проектирования,
которая значительно упрощает разработку;
• обладает приемлемой производительностью;
• сочетает в себе простоту и эффективность разработки…»
Исходными данными для даталогического проектирования является ИЛМ модель предметной области. В результате должна быть получена логическая структура базы данных, описанная в терминах выбранной модели данных на основе физических записей.