Методические указания к ЛР №1

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам

по дисциплине «Базы данных»

 

Рекомендовано Советом факультета «Информатика и вычислительная техника» к использованию в качестве учебно-методических материалов для применения в учебном процессе для специальностей 230102.65 "Автоматизированные системы обработки информации и управления" и 230104.65 "Системы автоматизированного проектирования",

форма обучения очная по дисциплине «Базы данных» (протокол № 3 от 7.11.2013 г.)

 

Ижевск 2013

 

Рецензент: Мокроусов М.Н., канд. техн. наук, доцент кафедры «автоматизированные системы обработки информации и управления» ИжГТУ

 

Составители: Соболева Н.В.

 

Рекомендовано Советом факультета «Информатика и вычислительная техника» к использованию в качестве учебно-методических материалов для использования в учебном процессе для специальностей 230102.65 "Автоматизированные системы обработки информации и управления" и 230104.65 "Системы автоматизированного проектирования"

форма обучения очная по дисциплине «Базы данных» (протокол № ______________)

 

М54	Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Базы данных»учеб.-метод. пособие / сост. Н.В. Соболева. – Ижевск, 2013. – 16 с.

 

В методических указаниях рассматривается методика выполнения лабораторных работ, и определяются требования по оформлению и сдаче отчёта.

Указания предназначены для студентов, обучающихся по специальностям 230102.65 "Автоматизированные системы обработки информации и управления" и 230104.65 "Системы автоматизированного проектирования" (очная форма обучения).

 

 

© Н.В. Соболева, составление, 2013

© ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова», 2013

 

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ 3

1 Цель лабораторных работ 5

2 Темы лабораторных работ 5

3 Оформление отчёта по лабораторной работе 6

4 Методические указания к ЛР №1 6

4.1 Цель работы.. 6

4.2 Проектирование базы данных в третьей нормальной форме. 6

4.3 Создание таблиц БД.. 8

4.4 Создание схемы данных. 9

4.5 Типичные ошибки при выполнении ЛР №1. 10

4.6 Контрольные вопросы по ЛР №1. 11

5 Методические указания к ЛР №2 12

5.1 Цель работы.. 12

5.2 Создание экранной формы.. 12

5.3 Создание запроса. 12

5.4 Контрольные вопросы к ЛР №2. 13

6 Методические указания к ЛР №3 14

6.1 Цель работы.. 14

6.2 Создание отчёта. 14

6.3 Типичные ошибки при выполнении ЛР №3. 15

6.4 Контрольные вопросы к ЛР №3. 15

7 Методические указания к ЛР №4 16

7.1 Цель работы.. 16

7.2 Требования к приложению.. 16

7.3 Методические указания к ЛР №4. 16

7.4 Типичные ошибки при выполнении ЛР №4. 17

7.5 Контрольные вопросы к ЛР №4. 17

 

Цель лабораторных работ

Основная цель лабораторных работ заключается в освоении способов и правил создания следующих объектов базы данных (БД): таблицы, индексы, схема данных с поддержкой ограничений ссылочной целостности, экранные формы, запросы, отчёты, приложения.

При выполнении лабораторной работы необходимы базовые знания по информатике и умение пользоваться справкой СУБД Access.

Темы лабораторных работ

Лабораторная работа №1 (ЛР №1): «Проектирование схемы базы данных».

Лабораторная работа №2 (ЛР №2): «Проектирование форм и запросов».

Лабораторная работа №3 (ЛР №3): «Проектирование отчетов».

Лабораторная работа №4 (ЛР №4): «Проектирование приложения».

Задание на лабораторную работу включает описание предметной области (общее на все четыре работы) и перечень задач по каждой работе отдельно.

Образцы вариантов заданий приведены ниже.

1. Список атрибутов: Код факультета, Наименование факультета, Код специальности, Наименование специальности, № группы, Код студента, ФИО студента, Наименование дисциплины, Оценка. Отчёт: Подсчитать средний балл по каждой дисциплине по группам и специальностям. Вывести исходные данные и подсчитанный результат.

2. Список атрибутов: № объекта наблюдения, Наименование объекта, Дата наблюдения, Время наблюдения, Код вида измерения, Наименование вида измерения, значение измеряемого показателя. Подсчитать среднее значение по каждому показателю за каждый час, сутки и все время наблюдения по каждому объекту.

3. Список атрибутов: Табельный номер рабочего, ФИО, № цеха, Шифр детали, Наименование детали, Расценка за деталь, Дата, Количество деталей. Вывести сведения по каждому рабочему о заработанной сумме на каждую дату с подведением общего итога за учитываемый период.

4. Список атрибутов: Шифр детали, Наименование детали, код поставщика, Наименование поставщика, Шифр материала, Наименование материала, Дата поставки, Цена за деталь в поставке, Количество детали в поставке. Вывести сведения о поставках в натуральном и денежном выражении по каждому поставщику с подведением общего итога в денежном выражении.

5. Список атрибутов: № магазина, № телефона магазина, Код товара, Наименование товара, Код единицы измерения, Название единицы измерения, Дата, Количество товара на складе, Количество товара в продаже, Цена единицы товара. Вывести сведения по каждому магазину о наличии товара на складе и в продаже в стоимостном выражении; подвести общий итог по складу и в продаже.

Оформление отчёта по лабораторной работе

Лабораторная работа считается выполненной, если:

· в среде СУБД показан в действии полученный результат;

· предоставлен в электронном и/или печатном виде отчёт по лабораторной работе;

· даны удовлетворительные ответы на контрольные вопросы.

Отчёт по лабораторной работе выполняется в соответствии с требованиями кафедры по оформлению пояснительных записок.

В общем случае отчёт содержит: титульный лист; задание на лабораторную работу; обоснование принятых решений.

Отчёт оформляется в электронном виде и, при условии сдачи отчёта в срок, не распечатывается. При нарушении сроков сдачи по неуважительной причине отчёт распечатывается и в обязательном порядке содержит описание хода выполнения работы и «скриншоты», иллюстрирующие содержание каждого шага.

Цель работы

В ходе выполнения работы необходимо научиться создавать проект базы данных (БД) в третьей нормальной форме (3НФ) с обеспечением целостности на доменах, целостности по сущностям и целостности по ссылкам.

Создание таблиц БД

При создании таблиц необходимо обеспечить поддержку целостности БД.

Поддержка целостности на основе доменов предполагает, что в результате работы с таблицами (ввод, удаление и обновление данных) гарантируется принадлежность данных их доменам (множеству допустимых значений), задаваемому следующими возможными способами:

· тип данных и ограничения, накладываемые на данные, например, в виде диапазона и/или маски ввода (см. справку);

· список допустимых значений с возможностью или запретом редактирования списка.

Выбор вида ограничений и способа их задания определяется особенностями предметной области базы данных и решаемых прикладных задач.

Поддержка целостности по сущностям предполагает, что в базе данных всегда можно отличить один экземпляр сущности предметной области или один экземпляр связи между сущностями от другого экземпляра.

Целостность по сущностям обеспечивается заданием первичного ключа или заданием уникального индекса (повторение значений не допускается). Ключ или индекс может быть задан на одном или нескольких атрибутах.

СУБД предоставляет альтернативные сценарии выполнения одной и той же работы.

Возможный алгоритм создания таблицы базы данных:

1. Выбрать объект базы данных Таблицы.

2. Одним из возможных способов (см. справку) включить режим конструктора.

3. Последовательно описать поля таблицы:

• указать имя поля;
• при необходимости задать подпись;
• выбрать тип поля;
• задать свойства поля с учётом необходимости обеспечения целостности базы данных;
• задать первичный ключ;
• задать индексы.

4. Сохранить таблицу.

5. Перейти в режим таблицы и заполнить таблицу данными.

Создание схемы данных

Схема данных используется для определения правил поддержки ссылочной целостности и предназначена для отображения связей между правилами и таблицами в удобной для восприятия форме. Схема не является обязательной частью реляционной БД и служит для поддержки администрирования БД.

Поддержка правил ссылочной целостности предполагает, что при выполнении запросов на поиск и извлечение данных, хранящихся в разных таблицах, но связанных между собой с учётом семантики предметной области (например, данные относящиеся к одному студенту), всегда будет выдаваться правильный результат.

Связывание таблиц между собой в реляционной СУБД осуществляется по одинаковому полю (совпадает не только тип, но и все ограничения на поле) в двух таблицах (как правило – это поле первичного ключа в родительской таблице и аналогичное ему поле, называемое внешним ключом, в дочерней таблице).

Наиболее часто используемыми правилами поддержки ссылочной целостности являются:

· ограничения на выполнение операций Insert, Delete, Update при наличии связанных записей (совпадает значение полей) в таблицах базы данных (вариант Restrict, обычно задаётся по умолчанию);

· разрешение на выполнение каскадных (одновременных) операций Insert, Delete, Update для связанных записей (вариант Cascade).

При выборе ограничений необходимо руководствоваться следующими рекомендациями:

· вариант Restrict в большинстве случаев обеспечивает наиболее высокий уровень защиты данных в базе данных (недостатки этого способа, связанные с жёстким сценарием редактирования данных, легко снимаются путём управления проверкой ограничений из клиентских приложений);

· вариант Cascade используется тогда, когда в разных таблицах хранятся данные, имеющие смысл только как единое целое, например в нескольких таблицах хранятся фрагменты одного и того же документа (редактирование таких данных должно выполняться одновременно).

Возможный сценарий создания схемы данных:

1) перейти на вкладку Работа с базами данных и приступить к созданию схемы данных путём связывания таблиц по первичным и внешним ключам (см. справку);

2) для каждой связи задать правила поддержки ссылочной целостности (см. справку);

3) Заполнить таблицы данными с учётом требований целостности.

Задание ограничений целостности только с помощью типа данных.

Основные причины ошибки: поверхностное изучение предметной области и пренебрежение требованиями поддержки целостности.

Для устранения ошибки необходимо для каждого поля таблиц уточнить множество допустимых значений. Для полей внешнего ключа рекомендуется использовать подстановку значений из родительской таблицы (тип данных – Мастер подстановок).

2. Использование только «суррогатного» первичного ключа – искусственного поля таблицы, определяемого в СУБД Access с помощью типа данных Счётчик (в других СУБД существуют иные способы задания таких ключей).

Основная причина ошибки: непонимание разницы между уникальностью строк таблицы и уникальностью экземпляров сущностей или связей предметной области.

Суррогатный ключ используется СУБД для связывания таблиц между собой и гарантирует уникальность строк таблицы: они будут отличаться хотя бы по значению ключа, но не гарантирует целостности по сущностям.

Для устранения ошибки необходимо создать первичный ключ или уникальный индекс по естественному первичному ключу сущности, который определяется на основании знаний о предметной области. Например, таким ключом для студента может быть № зачётной книжки или сочетание полей Фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения. Выбор ключа из нескольких возможных вариантов осуществляется по следующим критериям:

· ключ должен гарантировать уникальность каждого экземпляра сущности;

· атрибуты, входящие в первичный ключ, не могут принимать NULL – значения;

· ключ должен быть неизменным, то есть неспособным и невосприимчивым к изменениям;

· значения первичных ключей должны задаваться внутри организации и не должны зависеть от внешних структур.

С учётом данных критериев для студента можно задать ключ № зачётной книжки.

Цель работы

В ходе выполнения лабораторной работы необходимо научиться создавать экранные формы по одной или нескольким связанным таблицам, предназначенные для редактирования данных в БД, и запросы на выборку из одной или нескольких таблиц, в том числе, с подсчётом итогов.

Создание экранной формы

Экранная форма может быть создана для работы с одной или несколькими связанными таблицами.

Рекомендуемый алгоритм создания экранной формы:

1) продумать дизайн экранной формы и её назначение;

2) выбрать объект базы данных Формы;

3) вызвать Мастер форм и следовать его указаниям;

4) при необходимости редактирования созданной формы открыть её в режиме конструктора или в режиме макета;

5) при работе в конструкторе используются классические приёмы визуального программирования. В случае затруднений можно воспользоваться контекстной справкой.

Создание запроса

Запросы на выборку позволяют извлекать из БД необходимую пользователю информацию, в том числе, выполнять расчёты.

Рекомендуемый алгоритм создания запроса с использованием мастера запросов:

1) выбрать объект базы данных Запросы.

2) вызвать Мастер запросов и следовать его указаниям.

3) при необходимости редактирования запроса открыть его в режиме конструктора и внести требуемые изменения.

4) открыть созданный запрос в режиме запроса и оценить правильность полученного результата.

5) при необходимости внести изменения в созданный запрос, используя Конструктор запросов.

Для просмотра текста запроса на языке SQL необходимо:

· открыть запрос;

· установить курсор на названии запроса и вызвать контекстное меню;

· выбрать режим SQL.

Для задания варианта 1 (см. п. 2) необходимо создать запрос, позволяющий подсчитывать среднее значение по группам строк исходных таблиц.

Пример сценария для запроса с группировкой строк приведён на рисунке 4.1.

 

Рисунок 4.1 – Пример формирования запроса для подсчёта итогов

5.4 Контрольные вопросы к ЛР №2

При подготовке к защите и оформлении отчёта необходимо подготовиться к ответам на следующие вопросы:

1) виды экранных форм и способы их создания;

2) виды запросов и способы их создания;

3) что такое «режим SQL»;

4) пояснить смысл опций команды SELECT на примере созданного запроса.

Цель работы

В ходе выполнения лабораторной работы необходимо научиться создавать отчёты, включающие данные из нескольких таблиц и итоговые данные.

Создание отчёта

Отчёт представляет собой объект БД, который позволяет отображать данные из базы данных в удобном для восприятия пользователем виде. Отчёт может отображаться на экране, распечатываться или сохраняться в файл. В качестве источников данных отчёт может использовать таблицы и запросы.

В общем случае отчёт в конструкторе отчётов содержит следующие области:

• Заголовок. Этот раздел печатается только в верхней части первой страницы отчета. Для добавления или удаления области заголовка необходимо выбрать в контекстном меню пункт Заголовок/примечание отчёта.
• Верхний колонтитул. Используется для вывода данных, печатающихся сверху на каждой странице отчета. Для добавления или удаления верхнего колонтитула необходимо выбрать в контекстном меню команду Колонтитулы. Microsoft Access добавляет верхний и нижний колонтитулы одновременно. Чтобы скрыть один из колонтитулов, нужно задать для него свойство Высота, равное 0.
• Область данных, расположенная между верхним и нижним колонтитулами страницы. Содержит основной текст отчета, получаемый на основании данных из базы. Для размещения в области данных элементов управления используют список полей и панель элементов. Чтобы скрыть область данных, нужно задать для свойства раздела Высота значение 0.
• Нижний колонтитул. Раздел содержит данные, которые печатаются в нижней части каждой страницы. Это могут быть результаты расчётов, текст или значения встроенных функций, формирующих, например, номер страницы.
• Примечание. Используется для вывода данных, которые отображаются в конце отчёта на последней странице.

Возможный сценарий формирования отчёта:

1) открыть новый отчёт в режиме Конструктор отчётов;

2) заполнить все необходимые области отчёта, используя соответствующие инструменты конструктора отчётов (см. справку);

3) открыть отчёт в режиме предварительного просмотра;

4) в случае необходимости внести изменения в отчёт.

Кроме работы в режиме конструктора можно воспользоваться режимом макета, который позволяет открыть отчёт для редактирования в более удобном для восприятия виде, но не обладает всеми возможностями режима конструктора.

Простой отчёт по таблице или запросу можно получить автоматически, используя соответствующие инструменты СУБД (см. меню и справку). Такой отчёт можно в дальнейшем открыть в режиме макета или конструктора и внести необходимые дополнения.

Неудачный дизайн отчёта.

Оформление отчёта определяется его назначением. В большинстве случаев оценка оформления носит субъективный характер. Но есть ошибки, которые недопустимы в любом отчёте: несоответствие размещения заголовка данным; точность отображения числовых данных; грамматические ошибки в тексте отчёта; несоответствие правилам оформления документов для конкретной области деятельности и т.п.

6.4 Контрольные вопросы к ЛР №3

При подготовке к защите и оформлении отчёта необходимо подготовиться к ответам на следующие вопросы:

1) отчёт как объект базы данных;

2) способы создания отчётов в СУБД Access;

3) возможные источники данных для формирования отчёта;

4) возможности конструктора отчётов.

Цель работы

В ходе выполнения лабораторной работы необходимо научиться создавать простейшее приложение для работы с БД.

Требования к приложению

Необходимо разработать приложение для работы с базой данных, созданной в ходе выполнения лабораторных работ № 1,2,3.

Предусмотреть следующие виды работ с данными:

· редактирование (вставка, замена, удаление);

· просмотр данных (редактирование запрещено);

· разные типы запросов (придумать самостоятельно);

· получение отчётов.

Задание на лабораторную работу выполнено не в полном объёме.

Рекомендуется внимательно прочитать задание по лабораторной работе и проконсультироваться у преподавателя.

7.5 Контрольные вопросы к ЛР №4

При подготовке к защите и оформлении отчёта необходимо подготовиться к ответам на следующие вопросы:

1) что такое приложение;

2) способы создания приложений в СУБД Access;

3) интерфейс пользователя на основе вкладок;

4) способы построения меню;

5) использование языка VBA.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам

по дисциплине «Базы данных»

 

Рекомендовано Советом факультета «Информатика и вычислительная техника» к использованию в качестве учебно-методических материалов для применения в учебном процессе для специальностей 230102.65 "Автоматизированные системы обработки информации и управления" и 230104.65 "Системы автоматизированного проектирования",

форма обучения очная по дисциплине «Базы данных» (протокол № 3 от 7.11.2013 г.)

 

Ижевск 2013

 

Рецензент: Мокроусов М.Н., канд. техн. наук, доцент кафедры «автоматизированные системы обработки информации и управления» ИжГТУ

 

Составители: Соболева Н.В.

 

Рекомендовано Советом факультета «Информатика и вычислительная техника» к использованию в качестве учебно-методических материалов для использования в учебном процессе для специальностей 230102.65 "Автоматизированные системы обработки информации и управления" и 230104.65 "Системы автоматизированного проектирования"

форма обучения очная по дисциплине «Базы данных» (протокол № ______________)

 

М54	Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Базы данных»учеб.-метод. пособие / сост. Н.В. Соболева. – Ижевск, 2013. – 16 с.

 

В методических указаниях рассматривается методика выполнения лабораторных работ, и определяются требования по оформлению и сдаче отчёта.

Указания предназначены для студентов, обучающихся по специальностям 230102.65 "Автоматизированные системы обработки информации и управления" и 230104.65 "Системы автоматизированного проектирования" (очная форма обучения).

 

 

© Н.В. Соболева, составление, 2013

© ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова», 2013

 

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ 3

1 Цель лабораторных работ 5

2 Темы лабораторных работ 5

3 Оформление отчёта по лабораторной работе 6

4 Методические указания к ЛР №1 6

4.1 Цель работы.. 6

4.2 Проектирование базы данных в третьей нормальной форме. 6

4.3 Создание таблиц БД.. 8

4.4 Создание схемы данных. 9

4.5 Типичные ошибки при выполнении ЛР №1. 10

4.6 Контрольные вопросы по ЛР №1. 11

5 Методические указания к ЛР №2 12

5.1 Цель работы.. 12

5.2 Создание экранной формы.. 12

5.3 Создание запроса. 12

5.4 Контрольные вопросы к ЛР №2. 13

6 Методические указания к ЛР №3 14

6.1 Цель работы.. 14

6.2 Создание отчёта. 14

6.3 Типичные ошибки при выполнении ЛР №3. 15

6.4 Контрольные вопросы к ЛР №3. 15

7 Методические указания к ЛР №4 16

7.1 Цель работы.. 16

7.2 Требования к приложению.. 16

7.3 Методические указания к ЛР №4. 16

7.4 Типичные ошибки при выполнении ЛР №4. 17

7.5 Контрольные вопросы к ЛР №4. 17

 

Цель лабораторных работ

Основная цель лабораторных работ заключается в освоении способов и правил создания следующих объектов базы данных (БД): таблицы, индексы, схема данных с поддержкой ограничений ссылочной целостности, экранные формы, запросы, отчёты, приложения.

При выполнении лабораторной работы необходимы базовые знания по информатике и умение пользоваться справкой СУБД Access.

Темы лабораторных работ

Лабораторная работа №1 (ЛР №1): «Проектирование схемы базы данных».

Лабораторная работа №2 (ЛР №2): «Проектирование форм и запросов».

Лабораторная работа №3 (ЛР №3): «Проектирование отчетов».

Лабораторная работа №4 (ЛР №4): «Проектирование приложения».

Задание на лабораторную работу включает описание предметной области (общее на все четыре работы) и перечень задач по каждой работе отдельно.

Образцы вариантов заданий приведены ниже.

1. Список атрибутов: Код факультета, Наименование факультета, Код специальности, Наименование специальности, № группы, Код студента, ФИО студента, Наименование дисциплины, Оценка. Отчёт: Подсчитать средний балл по каждой дисциплине по группам и специальностям. Вывести исходные данные и подсчитанный результат.

2. Список атрибутов: № объекта наблюдения, Наименование объекта, Дата наблюдения, Время наблюдения, Код вида измерения, Наименование вида измерения, значение измеряемого показателя. Подсчитать среднее значение по каждому показателю за каждый час, сутки и все время наблюдения по каждому объекту.

3. Список атрибутов: Табельный номер рабочего, ФИО, № цеха, Шифр детали, Наименование детали, Расценка за деталь, Дата, Количество деталей. Вывести сведения по каждому рабочему о заработанной сумме на каждую дату с подведением общего итога за учитываемый период.

4. Список атрибутов: Шифр детали, Наименование детали, код поставщика, Наименование поставщика, Шифр материала, Наименование материала, Дата поставки, Цена за деталь в поставке, Количество детали в поставке. Вывести сведения о поставках в натуральном и денежном выражении по каждому поставщику с подведением общего итога в денежном выражении.

5. Список атрибутов: № магазина, № телефона магазина, Код товара, Наименование товара, Код единицы измерения, Название единицы измерения, Дата, Количество товара на складе, Количество товара в продаже, Цена единицы товара. Вывести сведения по каждому магазину о наличии товара на складе и в продаже в стоимостном выражении; подвести общий итог по складу и в продаже.

Оформление отчёта по лабораторной работе

Лабораторная работа считается выполненной, если:

· в среде СУБД показан в действии полученный результат;

· предоставлен в электронном и/или печатном виде отчёт по лабораторной работе;

· даны удовлетворительные ответы на контрольные вопросы.

Отчёт по лабораторной работе выполняется в соответствии с требованиями кафедры по оформлению пояснительных записок.

В общем случае отчёт содержит: титульный лист; задание на лабораторную работу; обоснование принятых решений.

Отчёт оформляется в электронном виде и, при условии сдачи отчёта в срок, не распечатывается. При нарушении сроков сдачи по неуважительной причине отчёт распечатывается и в обязательном порядке содержит описание хода выполнения работы и «скриншоты», иллюстрирующие содержание каждого шага.

Методические указания к ЛР №1

Цель работы

В ходе выполнения работы необходимо научиться создавать проект базы данных (БД) в третьей нормальной форме (3НФ) с обеспечением целостности на доменах, целостности по сущностям и целостности по ссылкам.