Основные понятия базы данных.

Тема: Основные понятия базы данных.

Цели:

·         Образовательные:

 познакомить студентов с понятиями: информационно-поисковая 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.                   Организационный момент. Приветствие, проверка наличие студентов.

II.                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 – информационно-поисковые системы. Сейчас они применяются во всех отраслях человеческой деятельности: в банках, магазинах, библиотеках и так далее. На уроке рассмотрим понятие информационно-поисковой 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 – информационно-поисковые системы.

Информационно-поисковая 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).
Информационно-поисковая 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 информационно-поисковых систем. Они применяются в банках, в библиотеках, в больницах, в институтах, в магазинах и т. д. Некоторые информационно-поисковые системы объединяются в крупные, централизованные информационно-поисковые системы, и называются банками данных.

Рассмотрим схему № 1

Схема №1.

компоненты

организация

Иерархические  Сетевые Реляционные

DBIG,

IDSRUC, SQL/DS, DB2,

IMS, OKA                                 Банк, Сетор,                                    DBASE, KAPAT,

Сеть,                                                FOXBASE, RBASE,

Сиод                                                PARADOX, Clarion

– Итак, мы рассмотрели понятия информационно-поисковая система, база данных, СУБД.

Задание. На доске приведена некоторая совокупность данных. Какую полезную для вас информацию вы можете извлечь из нее?

1, 3, 5; ТУ-154; Тюмень; 4, 7; Москва; 8-40; АН-24; Ижевск; 16-20; ТУ-134;320; 308; 3107; 17-35; 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.

– 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.

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).
База данных, поддерживающая структуру в виде дерева называется иерархической(записать в тетрадь).

– Третья разновидность структуры данных называется сетью.

Схема №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

а)      фактографические (краткая информация в одном формате: картотека)

б)     документальная (всевозможные документы – тексты, графика, видео, звук и т. д.: архив)

2.      по способу хранения данных

а)      централизованные (вся информация хранится на одном компьютере – на сервере)

б)     распределенные (информация хранится в локальной или глобальной сети)

3.      по структуре организации данных

а)       реляционная – табличная (используется наиболее часто и является универсальным)

б)      иерархическая

в)      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.

2.      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 руководительлассышколеной БД.еализуем инфологическую модель "ставляющие и связи между ними.).
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 естественно-математического 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.

• Информационно-поисковая система.
• База данных, система управления базой данных.
• Банк данных.
• Реляционная база данных.
• Запись.
• Поле записей.
• Иерархическая база данных.
• Сетевая база данных.

С помощью небольшого опроса устанавливается, как студенты  усвоили материал данного урока.

Выставление оценок.