Системи керування базами даних

Мета вивчення дисципліни: Забезпечити розуміння фундаментальних теоретичних основ організації та моделювання даних, стратегій використання систем управляння ьазами даних (СУБД). Сприяти отриманню практичного досвіду роботи з мовою SQL, а також базовому володінню СУБД MySQL та Microsoft Access та для вирішення професійних завдань в інформаційній та бібліотечній справах. Надати навички використання сучасних інструментів, таких як великі мовні моделі (LLM, - з англ. Large language model), зокрема Google Gemini, як інтелектуального асистента для навчання та експерта з цифрових технологій.
Практичне значення та використання отриманих знань: Опанування стратегіями організації даних, необхідними для створення та підтримки сучасної інформаційної інфраструктури. Формування практичних навичок проектування та управління реляційними базами даних, забезпечення їх функціональності, цілісності та швидкого доступу до інформації. Консолідація професійних навичок для використання отриманих знань в управлінні інформаційними ресурсами на базі MS Access і MySQL.
Спрямованість навчальної дисципліни: навчальну дисципліну рекомендовано для вивчення здобувачами першого (бакалаврського) рівня вищої освіти, які навчаються за освітньою програмою: В13. Бібліотечна, інформаційна та архівна справа.
Тематика та види навчальних занять
Для денної форми здобуття освіти.
Лекційні заняття
Лекція 1. “Вступ до СУБД. Визначення, функції та роль в управлінні інформаційними ресурсами. Поняття "Дані", "Інформація", "Знання" (піраміда DIKW)”.
Лекція 2. “Фундаментальні основи реляційних СУБД. Визначення БД та СУБД. Реляційна модель даних (Е. Кодд): таблиці, атрибути, кортежі, відношення”.
Лекція 3. “ Архітектура бази даних та її компоненти. Поняття таблиці, рядка (запису), стовпця (поля). Типи даних”.
Лекція 4. “ Ключі та забезпечення цілісності даних. Первинний (Primary Key) та зовнішній (Foreign Key) ключі. Поняття про реферативну та логічну цілісність”.
Лекція 5. “ Нормалізація структури БД. Аномалії. Приведення до нормальних форм (1NF, 2NF, 3NF). Загальні правила проектування БД”.
Лекція 6. “ Основи мови SQL. Призначення, синтаксис та загальні принципи. Базовий оператор SELECT та його застосування”.
Лекція 7. “Вибірка та фільтрація даних. Використання WHERE та логічних операторів (AND, OR). Сортування результатів (ORDER BY). Обмеження виводу”.
Лекція 8. “Об'єднання таблиць (JOIN). Типи JOIN: INNER, LEFT (OUTER), RIGHT (OUTER), CROSS JOIN. Практика з'єднання двох і більше таблиць”.
Лекція 9. “Агрегація та угрупування даних. Агрегатні функції (COUNT, SUM, AVG, MIN, MAX, DISTINCT). Оператор GROUP BY”.
Лекція 10. “ Фільтрація груп та підзапити. Використання HAVING. Вкладені запити (Subqueries) у SELECT та WHERE”.
Лекція 11. “Основи MySQL. Історія впровадження, переваги, особливості інсталяції та підключення до локальної/віддаленої БД. Використання клієнтських програм”.
Лекція 12. “ Основи MS Access. Призначення та особливості. Створення БД на основі шаблонів (Contacts, Students) або з нуля. Огляд робочого простору”.
Лекція 13. “MS Access: Таблиці та зв'язки. Проектування таблиць, типи даних в Access. Встановлення зв'язків (Relationship) та забезпечення реферативної цілісності”.
Лекція 14. “ Модифікація даних в SQL. Оператори INSERT INTO, UPDATE, DELETE. Робота з NULL значеннями та запобігання помилкам”.
Лекція 15. “ Професія Інженер баз даних та тренди AI. Ролі (Database Developer, Data Engineer Data Expert). Ключові навички (SQL, Python). Вплив AI та генеративного AI на розробку БД”.
Лабораторні заняття
Лабораторне заняття №1. “ SQL: Базова вибірка та фільтрація даних. Практика написання запитів SELECT, FROM, WHERE, ORDER BY, LIMIT на навчальній БД”.
Мета заняття: Опанувати фундаментальні команди SQL для вибірки даних (SELECT), застосування умов (WHERE) та сортування (ORDER BY), що є ключовим інструментом для роботи з даними. Набути навичок використання LLM для перевірки синтаксису запитів..
Лабораторне заняття №2. “SQL: Складні запити, агрегація та угрупування. Об'єднання (JOIN), групування (GROUP BY) та агрегатні функції (SUM, COUNT)”.
Мета заняття: Навчитися об'єднувати дані з кількох таблиць (JOINs), використовувати агрегатні функції (SUM, COUNT, AVG) та групування (GROUP BY) для створення змістовних звітів та отримання аналітичних інсайтів. Поглибити розуміння необхідності структурованого доступу до даних.
Лабораторне заняття №3. “MySQL: Налаштування середовища та створення БД. Встановлення MySQL (або використання онлайн-клієнта). Створення БД, визначення структури таблиць (CREATE TABLE), PK та FK.”.
Мета заняття: Отримати практичні навички встановлення та базового налаштування середовища MySQL. Засвоїти принципи проектування БД, створюючи таблиці та визначаючи первинні (PK) і зовнішні (FK) ключі для забезпечення логічної цілісності даних..
Лабораторне заняття №4. “MySQL: Модифікація та вибірка даних. Вставка, оновлення та видалення записів (INSERT, UPDATE, DELETE). Виконання складних запитів із JOINs.”.
Мета заняття: Навчитися ефективно маніпулювати даними за допомогою операторів INSERT, UPDATE та DELETE, дотримуючись правил безпеки та цілісності даних. Закріпити навички складних вибірок із застосуванням JOINs у середовищі MySQL.
Лабораторне заняття №5. “ MS Access: Робочий простір та створення таблиць. Створення нової БД (з нуля/за шаблоном Access). Огляд інтерфейсу, створення таблиць у Режимі конструктора”.
Мета заняття: Ознайомитися з інтерфейсом та робочим простором MS Access. Набути навичок створення нової бази даних, проектування таблиць у Режимі конструктора та використання готових шаблонів (наприклад, Contacts або Students).
Лабораторне заняття №6.“ MS Access: Зв'язки та цілісність. Побудова зв'язків між таблицями (Relationships). Практика забезпечення реферативної цілісності”.
Мета заняття: Сформувати практичні навички встановлення зв'язків між таблицями (Relationships) та застосування Майстра підстановок (Lookup Wizard). Забезпечити реферативну цілісність даних та навчитися керувати наслідками видалення пов'язаних записів..
Лабораторне заняття №7.“MS Access: Імпорт, експорт та обслуговування БД. Імпорт даних із зовнішніх джерел (Excel, Text File). Резервне копіювання (Backup) та операція "Стиснути та відновити" (Compact and Repair)”.
Мета заняття: Отримати практичний досвід імпорту даних із зовнішніх джерел (текстові файли та PDF, таблиці Excel) та експорту результатів. Опанувати процедури обслуговування БД, включаючи резервне копіювання (Backup) та операцію "Стиснути та відновити" (Compact and Repair) для забезпечення надійності та оптимальної продуктивності.
Пояснення щодо використання Google Gemini у лекційних та лабораторних заняттях.
Використання Google Gemini (як однієї з доступних здобувачам LLM) як навчального асистента та експерта з цифрових технологій інтегровано у кожне заняття курсу. Це дозволяє студентам-гуманітаріям, які не мають глибокого технічного досвіду, отримувати швидку допомогу: як Асистент: Gemini перевіряє синтаксис коду, знаходить помилки, надає посилання на ресурси або виконує рутинні завдання (наприклад, генерація тестових даних), що підвищує продуктивність навчання; як Експерт: Gemini надає глибокі пояснення складних концепцій, генерує навчальні сценарії, моделює результати складних запитів або порівнює переваги/недоліки різних інструментів (наприклад, порівняння MS Access і MySQL у використанні в курсі лекцій), сприяючи поглибленню знань здобувачів.
Використання LLM в освітньому процесі відповідає сучасним трендам в інженерії інформаційних систем, де LLM активно використовуються для підтримки концептуалізації, проектування та розробки таких систем.
Для заочної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. “Фундаментальні основи реляційних СУБД. Визначення БД та СУБД. Реляційна модель даних (Е. Кодд): таблиці, атрибути, кортежі, відношення”.
Лекція 2. “ Архітектура бази даних та її компоненти. Поняття таблиці, рядка (запису), стовпця (поля). Типи даних”.
Лабораторні заняття
Лабораторне заняття №1. “ SQL: Базова вибірка та фільтрація даних. Практика написання запитів SELECT, FROM, WHERE, ORDER BY, LIMIT на навчальній БД”.
Мета заняття: Опанувати фундаментальні команди SQL для вибірки даних (SELECT), застосування умов (WHERE) та сортування (ORDER BY), що є ключовим інструментом для роботи з даними. Набути навичок використання LLM для перевірки синтаксису запитів..
Лабораторне заняття №2. “SQL: Складні запити, агрегація та угрупування. Об'єднання (JOIN), групування (GROUP BY) та агрегатні функції (SUM, COUNT)”.
Мета заняття: Навчитися об'єднувати дані з кількох таблиць (JOINs), використовувати агрегатні функції (SUM, COUNT, AVG) та групування (GROUP BY) для створення змістовних звітів та отримання аналітичних інсайтів. Поглибити розуміння необхідності структурованого доступу до даних.
Консультації .
Консультації за питаннями курсу та активностях здобувачів на курсі здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу, та додатково у рамках встановленої на курсі методології командного спілкування та проектної комунікації у цифровому інструментарії по запитах команди та індивідуальним запитам здобувачів.
Індивідуальна робота
Не передбачено.
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Для денної форми здобуття освіти.
Поточний контроль полягає у виконанні:
1) Лабораторних робіт, бездоганне виконання яких сумарно оцінюється у 35 балів. Кожна з лабораторних робіт поділяється на 3 етапи, кожний з яких оцінюється окремо:
– опрацювання завдання до роботи, підготовка теоретичної та інструментальної бази, створення інформаційного оточення та відповідь на контрольні запитання – 1 бал;
– виконання експериментально-дослідної та аналітико-інфографічної частин практичної роботи – 2 бали;
– активна презентація роботи та її захист – 2 бали.
2) двох модульних контрольних робіт. Перша модульна контрольна робота складається з теоретичної (5 запитань) і практичної частин (1 задача) та виконуються у письмовій формі. Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 4 балами. Правильне розв’язання задачі оцінюється в 10 балів. Друга модульна контрольна робота складається з теоретичної (5 запитань) і практичної частин (1 задача) та виконуються у письмовій формі. Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 4 балами. Правильне розв’язання задачі оцінюється в 15 балів. Бездоганне виконання двох модульних контрольних робіт становить 65 балів.
Форма підсумкового контролю з курсу є екзамен. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач на екзамені – 100 балів. Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати доступ до екзамену – 60 балів.
Для заочної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні:
1) Лабораторної робіти, бездоганне виконання якої сумарно оцінюється у 35 балів. Робота поділяється на 3 етапи, кожний з яких оцінюється окремо:
– опрацювання завдання до роботи, підготовка теоретичної та інструментальної бази, створення інформаційного ресурсу та відповідь на контрольні запитання – 10 балів;
– виконання експериментально-дослідної та аналітико-інфографічної частин практичної роботи – 10 бали;
– активна презентація роботи та її захист – 15 балів.
2) Виконання контрольної роботи за курсом. Контрольна робота складається з теоретичної (5 запитань) і практичної частин (1 задача) та виконуються у письмовій формі. Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 10 балами. Правильне розв’язання практичного завдання оцінюється в 25 балів. Бездоганне виконання модульної контрольної роботи становить 65 балів.
Форма підсумкового контролю з курсу є екзамен. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач на екзамені – 100 балів. Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати доступ до екзамену – 60 балів.