Основные понятия баз данных

Тема: Основные понятия баз данных. Цели:  Образовательные:   познакомить студентов с понятиями: информационно­поисковая система, база   данных,  системный анализ и инфологическая модель, с классификацией БД;   Развивающие:        развивать вкус к исследованию и поиску зависимостей;    Воспитательные:  воспитывать устойчивый познавательный интерес к предмету информатика через показ  практического применения темы;  Тип урока: урок изучения нового материала. Формы работы:  Объяснение нового материала – фронтальная работа  Практическая работа – индивидуальная работа.  ХОД УРОКА I. II. Организационный момент. Приветствие, проверка наличие студентов.  Теоретическая часть.          Представьте себя в роли директора нашей школы. Смогли бы вы упомнить все  сведения об успеваемости учащихся, общественной работе, поведении учеников. А  домашний адрес, место работы родителей, состояние здоровья каждого ученика и т. д.  Такая рутинная работа преследует каждого руководителя большого коллектива.  Кто из вас знает, а как раньше хранились данные о сотрудниках некоторого коллектива? (В  картотеках: в виде выдвижных ящиков, где в алфавитном порядке стояли личные дела сотрудников).          С появлением компьютеров люди стали задумываться, а как бы занести в память  компьютера данные и потом с ними работать (осуществлять поиск, дополнять и изменять  сведения). Так были созданы специальные программы, которые позволяли осуществить все  эти операции. Они получили название – информационно­поисковые системы. Сейчас они  применяются во всех отраслях человеческой деятельности: в банках, магазинах,  библиотеках и так далее. На уроке рассмотрим понятие информационно­поисковой  системы, базы данных, основные элементы и виды баз данных, познакомимся с одной из  систем управления базами данных – MicrosoftAccess.          Рассмотрим с вами ситуацию с руководителем большого коллектива. Каждый из вас,  кто посещает библиотеку, знает, как приходится порой долго искать в каталоге  необходимую книгу, особенно, если не знаешь точно название книги и автора. Приведенные мной ситуации имеют много общего: в большом количестве данных мы ищем  ту информацию, которая необходима в данный момент. В обеих ситуациях речь фактически идет о множестве однотипных объектов. Для каждого из этих объектов существенными  являются значения лишь некоторых признаков. Что вы считаете для учеников признаками? (Рост, фамилия, имя, отчество, адрес  местожительства, год рождения и т. д.) Для каждого ученика мы можем конкретизировать наши признаки и будем получать  значения признаков. Итак, поиск информации можно поручить компьютеру. Для этого были созданы программы  – информационно­поисковые системы. 1Информационно­поисковая система – это система, где хранится информация, из которой по требованию пользователя выдается нужная информация, поиск которой осуществляется  либо вручную, либо автоматически(определение записать в тетрадь). Информационно­поисковая система состоит из двух частей:   большая, специально организованная совокупность данных (она называется базой  данных);   программа, позволяющая оперировать этими данными (СУБД – система управления  базой данных)(записать в тетрадь). В настоящее время в мире создано сотни тысяч информационно­поисковых систем. Они  применяются в банках, в библиотеках, в больницах, в институтах, в магазинах и т. д.  Некоторые информационно­поисковые системы объединяются в крупные,  централизованные информационно­поисковые системы, и называются банками данных. Рассмотрим схему № 1  Схема №1. Банки данных компоненты База данных организация СУБД Иерархические  Сетевые Реляционные UHEC ADABAS DBIG, IDSRUC, SQL/DS, DB2, IMS, OKA                                 Банк, Сетор,                                    DBASE, KAPAT, Сеть,                                                FOXBASE, RBASE, Сиод                                                PARADOX, Clarion – Итак, мы рассмотрели понятия информационно­поисковая система, база данных, СУБД. Задание. На доске приведена некоторая совокупность данных. Какую полезную для вас  информацию вы можете извлечь из нее? 21, 3, 5; ТУ­154; Тюмень; 4, 7; Москва; 8­40; АН­24; Ижевск; 16­20; ТУ­134;320; 308; 3107;  17­35; 1, 3, 5, 7. – В этой совокупности данных, конечно, можно понять, что речь идет о вылетах самолетов,  но в какой день, в какое время и т. д. узнать невозможно. Если же эти данные  структурировать, то получим полную информацию о вылетах самолетов. Рассматриваем таблицу №1 Таблица №1. Аэропорт назначения Номер рейса Тип самолета 320 308 3107 ТУ­154 АН­24 Ту-134 Москва Ижевск Тюмень – Данная структура имеет форму прямоугольной таблицы. База данных, поддерживающая  такой вид структуры, называется реляционной (записывают виды баз данных). Каждая  строка этой таблицы есть совокупность значений признаков, относящихся к конкретному  объекту. Такую строку называют записью, а столбцы – полями записи. Прямоугольная таблица – одна из возможных представлений структуры данных.  Схема №2. 16-20 17-35 8-40 1,3,5,7 отправлени Отправлени Время я Дни я 1,3,5 4,7 институт Химический факультет Кафедра органической химии Кафедра неорганической химии Кафедра теоретическо й физики Физический факультет Кафедра общей физики Кафедра экспериментальной физики Биологический факультет Кафедра ботаники Кафедра анатомии Кафедра зоологии На схеме № 2 представлен другой вид структурированной информации. Отображена  информация о структуре института. Дерево на этой схеме содержит три типа объектов: институт, факультет, кафедра. Каждый  из этих объектов также описывается своими признаками, например: институт (название,  адрес, ректор); факультет (название, количество студентов, декан); кафедра (название,  количество преподавателей, заведующий кафедрой). 3База данных, поддерживающая структуру в виде дерева называется  иерархической(записать в тетрадь). – Третья разновидность структуры данных называется сетью.  Схема №3. Ученик 1 Ученик 2 Ученик 3 Ученик 4 Факультатив 1 Факультатив 2 Факультатив 3   Проиллюстрировано, на каких факультативах занимаются ученики. База данных, поддерживающая структуру данных в виде сети, называется  сетевой(записать в тетрадь). Таким образом, существуют три вида структуры данных: реляционная, иерархическая,  сетевая. БД классифицируются: по характеру хранимой информации, по способу хранения  данных, по структуре организации данных 1. по характеру хранимой информации 1) фактографические (краткая информация в одном формате: картотека) 2) документальная (всевозможные документы – тексты, графика, видео, звук и т.  д.: архив) 2. по способу хранения данных 1) централизованные (вся информация хранится на одном компьютере – на  сервере) 2) распределенные (информация хранится в локальной или глобальной сети) 3. по структуре организации данных 1) реляционная – табличная (используется наиболее часто и является  универсальным)  1) иерархическая  2) сетевая.  – Итак, в настоящее уже время в больших книжных магазинах и не только в книжных, в  аптеках и т. д. вся необходимая информация представлена в базах данных, что помогает  быстрому поиску нужной информации. Но для того чтобы воспользоваться информацией,  заложенной в компьютере, необходимо не только представлять, как это происходит, но и  научиться это делать самому, то есть создавать базу данных, осуществлять поиск  информации, заменять и дополнять различные сведения. Принципы, лежащие в основе разработки структуры БД:  1. Правильность разработанной структуры (поля уникальны, тип, размер, формат):  a. каждый элемент таблицы представляет собой один элемент данных,  повторяющиеся элементы отсутствуют;  b. все поля в таблице однородные;  c. поля имеют уникальные идентификаторы.  42. Соблюдается условие нормализации (поля таблицы должны отражать  непосредственные характеристики (свойства, атрибуты) объекта, к которому  относится запись).  3. Полнота данных. 4. Непротиворечивость данных (дублирование записей).  5. Удобный доступ к данным.  Любая система данных может быть отражена с помощью таблиц. Простейшая  реляционная БД содержит одну таблицу, более сложная может состоять из множества  взаимосвязанных таблиц.  III. Практическая работа №1 – Сегодня на уроке начнем ознакомление с процессом создания баз данных на примере  системы управления базами данных Microsoft Access (реляционной базы данных).  Представим, что каждый из вас является завучем, которому необходимо собрать все данные об студентах , обучающихся в нашей колледже и занести все данные в компьютер. На партах у студентов  лежит лист со списком группы  нашего колледжа. – Строить мы будем в следующей последовательности (на партах разложены листы с  последовательностью построения).   Построение структуры данных по следующей последовательности: 1. Определяются объекты описания; 2. Определяются признаки этих объектов; 3. Выбирается   тип   структуры,   отображающий   связи   между   объектами   (таблицы, деревья, сети); 4. Строится конкретный экземпляр структуры. Со студентами  обсуждается данная последовательность на основе этой схемы  (выделяются объекты – группы, признаки – количество студентов, классный  руководитель). Вместе со студентами  приходим к выводу, что в данном случае лучше всего подходит  реляционная база данных и на доске рисуем макет данной структуры. ІV. Постановка домашнего задания Н.Т.Ермеков, Информатика: учебник для 11 классов  естественно­математического направления § 2.1, 2.2 Дома студентам  необходимо выучить все основные определения понятий и найти, где  еще применяются базы данных. Разработать макет своей базы данных. Примерные  темы: 1. Больница (стационар) 2. Больница (поликлиника) VI. Подведение итогов урока На доске выписаны все новые понятия, изученные на уроке, и повторение материала со  студентами  ведется по ним.   Информационно­поисковая система.   База данных, система управления базой данных.   Банк данных.   Реляционная база данных.    Поле записей.   Иерархическая база данных.   Сетевая база данных.  Запись.  5С помощью небольшого опроса устанавливается, как студенты  усвоили материал  данного урока. Выставление оценок.  6