 | Кафедра конструювання електронно-обчислювальної апаратури |
[KE-62] Системне програмування та керування конструкторськими базами даних
Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)
Реквізити навчальної дисципліни
Програма навчальної дисципліни
1. Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання
Опис дисципліни. Під час навчання студенти ознайомляться з основними поняттями та методами синтезу програм та інформаційних систем у телекомунікаціях. На лабораторних заняттях студенти навчаться проектувати програмні компоненти систем, бази даних, виконувати їх тестування на відповідність специфікації та аналізувати результати. Передбачено контроль якості отриманих знань у вигляді модульної контрольної роботи.
Предмет навчальної дисципліни: сучасні методи програмування, методи проектування баз даних та інформаційних систем у телекомунікаціях.
Мета навчальної дисципліни. Метою навчальної дисципліни є формування у студентів здатності:
- вирішення задач створення систем баз даних в галузі конструювання електронно-обчислювальної апаратури та їх супроводження і адміністрування, зокрема задач відновлення баз даних, що були пошкоджені в результаті збою, організації реплікації даних в базах даних, оптимізації роботи інформаційної системи в цілому.
- впровадження інформатико-технологічних, зокрема, інформаційних систем в конструкторську діяльність.
Загальні компетентності:
- ЗК 2: Здатність генерувати нові ідеї й нестандартні підходи до їх реалізації (креативність);
- ЗК 5: Здатність аналізувати, верифікувати, оцінювати повноту інформації в ході професійної діяльності, при необхідності доповнювати й синтезувати відсутню інформацію й працювати в умовах невизначеності;
- ЗК 8: Здатність до ефективних комунікаційних взаємодій, в тому числі засобами інформаційних технологій;
- ЗК 11: Здатність виявляти наукову сутність проблем у професійній сфері, знаходити адекватні шляхи щодо їх розв’язання;
- ЗК 12: Здатність до самостійного освоєння нових методів дослідження, зміні наукового та науково-виробничого профілю своєї діяльності;
- ЗК 13: Здатність досліджувати проблеми із використанням системного аналізу, синтезу та інших загальнонаукових методів пізнання.
Фахові компетентності:
- ФК 2: Здатність оцінювати рівень існуючих технологій у галузі професійної діяльності, ефективність технічних рішень та можливість виникнення об’єктів права інтелектуальної власності, відшукувати шляхи та можливості реалізації наукових ідей у прибуткових бізнес-проектах та стартапах;
- ФК 3: Здатність до системного мислення, вирішення задач розробки, оптимізації та оновлення структурних блоків телекомунікаційних, радіотехнічних та інформаційних систем;
- ФК 5: Здатність використовувати інформаційні технології, методи інтелектуалізації та візуалізації, штучного інтелекту для дослідження та аналізу процесів у телекомунікаційних та радіотехнічних системах;
- ФК 6: Здатність демонструвати і використовувати фундаментальні знання принципів побудови сучасних телекомунікаційних та радіотехнічних систем, систем контролю та керування, перспективні напрямки розвитку їх елементної бази;
- ФК 10: Здатність застосовувати знання методів обробки та відображення інформації в сучасних телекомунікаційних та радіотехнічних системах та демонструвати уміння проектування, розрахунку та програмування цифрових електронних засобів та систем;
- ФК 11: Здатність використовувати типові та розробляти власні програмні продукти, орієнтовані на розв’язок задач проектування та розрахунку складових частин телекомунікаційних та радіотехнічних систем для оптимізації структури та конструкції досліджуваних об’єктів, підготовки необхідної технологічної документації;
- ФК 16: Здатність обирати оптимальні методи досліджень, модифікувати та адаптувати існуючі, розробляти нові методи досліджень відповідно до існуючих технічних засобів та формувати методику обробки результатів досліджень;
Програмні результати навчання:
- ЗН 7: Змісту технічного завдання на проектування, розроблення та виготовлення програмного забезпечення інформаційних систем у телекомунікаціях;
- ЗН 22: Сучасного стану програмування та новітніх методів розробки програмного забезпечення та інформаційних систем у телекомунікація, принципів побудови комп’ютерних систем для вирішення основних задач у телекомунікаціях.. Сучасного стану алгоритмів та методів представлення та обробки данихз, що використовуються у телекомунікаціях
- ЗН 24: Способів створення проектів на різних платформах із застосуванням інтегрованих середовищ проектування та інструментальних засобів типу ERWin, BPWin, Rational Rose методики та принципів проектування і тестування ынформацыйних систем на основі композицыйноъ технологыъ програмування.;
- УМ 7: Аргументувати та захищати розроблені проектно-конструкторські та науково-технічні рішення перед замовником, вести аргументовану професійну та наукову дискусію;
- УМ 11: Узагальнювати сучасні наукові знання та застосовувати їх для розв’язання науково-технічних завдань, оцінки можливості доведення отриманих рішень до рівня конкурентоспроможних розробок, втілення результатів у бізнес-проектах;
- УМ 14: Впроваджувати проектні рішення у виробництво, корегувати, диспетчеризувати та модернізувати розробки;
- УМ 16: Застосовувати методи проектування та моделювання для розроблення і реалізації проектів та інженерних рішень за заданими вимогам;
- УМ 22: Розробляти та налагоджувати в інтегрованих середовищах проектування засоби обробки і передачі інформації, а також інформаційні системи. Оцінювати їх ефективність за допомогою інтегрованих засобів та оціночних модулів, оптимізувати результат за обраними критеріями;
- УМ 24: Здійснювати проектування та налагодження обчислювальних систем різного функціонального призначення, в тому числі і із застосуванням редукційних методів проектування. Обґрунтовувати вибір інтегральних програмних компонентів для розробки алгоритмічних (програмних) рішень у телекомунікаційних системах. Застосовувати спроектовані системи для вирішення прикладних задач, змінювати архітектуру системи та ефективно поєднувати програмну та апаратну складові системи.
2. Пререквізити та постреквізити дисципліни (місце в структурно-логічній схемі навчання за відповідною освітньою програмою)
Пререквізити: мати базові знання з дисципліни «Сучасні комп’ютерні технології в конструюванні електронно-обчислювальних засобів» та «Обчислювальна техніка та програмування».
Постреквізити: наявність знань необхідних для вивчення дисципліни «Експертні системи» та «Основи побудови інформаційно-обчислювальних засобів інтеграції».
3. Зміст навчальної дисципліни
Розділ 1, Тема 1.1.
Лекція 1 Основні поняття. Базова термінологія. Сучасний стан.
Розділ 1, Тема 1.2.
Лекція 2. Головні концепції, структури збереження інформації.
Лекція 3. Представлення даних
Розділ 1, Тема 1.3.
Лекція 4. Моделі даних та підмови даних.
СРС - закріпити пройдений матеріал та поглибити знання за темами 1.1 – 1.3 [1, 2, 12]
Розділ 2, Тема 2.1
Лекція 5. Реляційний підхід. Основні поняття.
Лекція 6. Реляційний підхід. Нормальні форми.
Розділ 2, Тема 2.2-2.3.
Лекція 7. Інформаційне моделювання предметної області.
Розділ 2, Тема 2.2.-2.3.
Лекція 8. Діаграми «сутність-зв’язок»
Розділ 2, Тема 2.4.–2.5.
Лекція 9. Ієрархічний підхід. Архітектура системи IMS
Лекція 10. Ієрархічний підхід. Модель даних IMS. Операції виборки, запам’ятовування, бібліотечні функції
Розділ 2, Тема 2.6.–2.8.
Лекція 11. Мережний підхід. Архітектура та принципи організації мережної СУБД
Лекція 12. Мережний підхід. Модель даних DBTG. Сингулярні набори. Області. Ключі.
СРС - закріпити пройдений матеріал та поглибити знання за темою [12]
Розділ 3, Тема 3.1-3.2..
Лекція 13. Підтримка транзакцій. Властивості транзакцій. Виконання транзакції
Розділ 3, Тема 3.3-3.4.
Лекція 14 Управління паралельністю.
Розділ 3, Тема 3.5-3.6.
Лекція 15. Відновлення бази даних. Функції відновлення бази даних
Лекція 16. Відновлення бази даних. Методи відновлення бази даних
Розділ 3, Тема 3.7.
Лекція 17. Функції та архітектура розподіленої СУБД
Лекція 18. Розробка розподіленої реляційної бази даних. Забезпечення прозорості РБД.
СРС - закріпити пройдений матеріал та поглибити знання за темами 3.1-3.7. [13]
4. Навчальні матеріали та ресурси
Базова
- Редько І.В. Методичні рекомендації до виконання курсових робіт в курсі «Системне програмування та керування конструкторськими базами даних» для студентів спеціальності, 8.05090201 «Радіоелектронні апарати та засоби» - каф. КЕОА.-ф-т електроніки НТУУ «КПІ», 2012.-28 с.
- Редько І.В. Методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт в курсі «Системне програмування та керування конструкторськими базами даних» для студентів спеціальності 8.05090201 «Радіоелектронні апарати та засоби» - каф. КЕОА.-ф-т електроніки НТУУ «КПІ», 2012.-24 с.
- К. Дейт Введение в системы баз данных М, Наука, 1980, 463 с.
- Басараб И., Никитченко Н., И. Редько Композиционные базы данных Киев, Либідь,1992, 192 с.
- Базы даннях: проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика, 2-е изд. : Пер.с англ.. :Уч.пос. /Т.Коннолли, К.Бегг, А.Страчан. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2000
- Введение в системы баз данных. 7-е изд. : Пер.с англ./ К.Дейт.–М.: Издательский дом «Вильямс», 2000
- Структуры данных и алгоритмы Пер. с англ.: Уч. Пос. / Ахо А., Хопкрофт Дж., Ульман Дж. — Издательский дом "Вильяме", 2000
Допоміжна
- В. Глушков Основы безбумажной информатики М, Наука, 1982,552 с.
- Редько И.В., Солодовник А.И.Методические указания к изучению метода комбинационного синтеза в курсе “Логическое и функциональное проектирование ЭВС” Киев.—КПИ.—1991.—39 с.
- Вригт Г. Логико-философские исследования.– М.: Изд-во «Прогресс».—1986.— 595 с.
- Френкель А., Бар-Хиллел И. Основания теории множеств. – М.: Мир. – 1966. –555 с.
- Куратовский К., Мостовский А., Теория множеств. – М.: Мир. – 1970. –416 с.
- Поппер К. Объективное знание. Эволюционный подход. –М.: Изд-во «Эдиториал УРСС».-2002.-384 с.
Методичні матеріали в электроннму вигляді під ред. Редька І.В.
Навчальний контент
5. Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)
Лекційні заняття
|
Назви розділів і тем |
Кількість годин |
||||
|
Всього |
у тому числі |
||||
|
Лекції |
Практичні (семінарські) |
Лабораторні (комп’ютерний практикум) |
СРС |
||
|
Розділ 1. Архітектура системи бази даних |
|||||
|
Основні поняття. Базова термінологія. Сучасний стан |
2 |
2 |
|
|
|
|
Головні концепції, структури збереження інформації. Представлення даних |
9 |
4 |
|
4 |
1 |
|
Огляд візуальних компонент. Властивості та методи та події в Delphi. Компонент Ttable. Створення таблиць за допомогою компонента TTable |
2 |
|
|
|
2 |
|
Моделі даних та підмови даних |
9 |
2 |
|
4 |
3 |
|
Створення таблиць за допомогою SQL-запитів. Настроювання BDE в Delphi. Робота з ODBC. Обробка виняткових станів у Delphi |
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Разом за розділом 1 |
24 |
8 |
|
8 |
8 |
|
Розділ 2. Підходи до створення баз даних |
|||||
|
Реляційний підхід |
18 |
4 |
|
8 |
6 |
|
Програмування додатків "клієнт/сервер". Засіб створення багатоланкових застосувань MIDAS |
4 |
|
|
|
4 |
|
Інформаційне моделювання предметної області. |
19 |
4 |
|
8 |
7 |
|
Модель розподіленої обробки транзакцій Х/Ореn. Кросплатформова модель CORBA |
2 |
|
|
|
2 |
|
Ієрархічний підхід |
12 |
4 |
|
|
8 |
|
Аналіз предметної області та побудова відповідної схеми бази даних |
6 |
|
|
|
6 |
|
Мережний підхід |
10 |
4 |
|
|
6 |
|
Засоби створення мультимедийных додатків |
2 |
|
|
|
2 |
|
Разом за розділом 2 |
53 |
16 |
|
16 |
21 |
|
Розділ 3. Управління транзакціями та механізм відновлення бази даних. Розподілені бази даних |
|||||
|
Підтримка транзакцій |
10 |
2 |
|
6 |
2 |
|
Керування розподіленими транзакціями за допомогою MTS |
2 |
|
|
|
2 |
|
Управління паралельністю |
7 |
2 |
|
6 |
|
|
Розподілені системи та технології Inprise |
2 |
|
|
|
2 |
|
Відновлення бази даних |
2 |
2 |
|
|
|
|
Керування розподіленими транзакціями за допомогою COM+ |
2 |
|
|
|
2 |
|
Контрольна робота з розділу 2, 3 |
4 |
|
|
|
4 |
|
Розподілені бази даних |
6 |
6 |
|
|
|
|
Разом за розділом 3 |
36 |
12 |
|
12 |
12 |
|
Екзамен |
|
|
|
|
36 |
|
Всього годин |
135 |
36 |
|
36 |
63 |
Лабораторні заняття
|
№ з/п |
Назва лабораторної роботи (комп’ютерного практикуму) |
Кількість ауд. годин |
|
1 |
Розділ 1, Тема 1.2. Лаб.робота 1. Робота з CASE-інструментом CASE-інструментом ERWin СРС –закріпити викладений матеріал та поглибити знання за темою [6, 9] |
4 |
|
2 |
Розділ 1, Тема 1.4. Лаб. робота 2. Основи мови SQL СРС –закріпити викладений матеріал та поглибити знання за темою [6, 9] |
4 |
|
3 |
Розділ 2, Тема 2.1 Лаб. робота 3. Розробка проекту бази даних СРС –закріпити викладений матеріал та поглибити знання за темою [6, 9] |
8 |
|
4 |
Розділ 2, Тема 2.3 Лаб. робота 4 Робота з базами даних в середовищі Delphi №1 СРС –закріпити викладений матеріал та поглибити знання за темою [6, 9] |
4 |
|
5 |
Розділ 3, Тема 3.1-3.3 Лаб. робота 5. Робота з базами даних в середовищі Delphi №2. СРС –закріпити викладений матеріал та поглибити знання за темою [6, 9] |
4 |
|
6 |
Розділ 3, Тема 3.2-3.3 Лаб. робота 6. Робота з базами даних в середовищі Delphi №3. СРС –закріпити викладений матеріал та поглибити знання за темою [6, 9] |
4 |
|
7 |
Розділ 3, Тема 3.2-3.3 Лаб. робота 7. Робота з базами даних в середовищі Delphi №4. СРС –закріпити викладений матеріал та поглибити знання за темою [6, 9] |
4 |
|
8 |
Розділ 3, Тема 3.1-3.2 Лаб. робота 8. Робота з базами даних в середовищі Delphi №3. СРС –закріпити викладений матеріал та поглибити знання за темою [6, 9] |
4 |
|
|
Всього |
36 |
6. Самостійна робота студента
|
№ з/п |
Назва теми, що виноситься на самостійне опрацювання |
Кількість годин СРС |
|
1 |
Головні концепції, структури збереження інформації. Представлення даних [1, 2, 12] |
10 |
|
|
Огляд візуальних компонент. Властивості та методи та події в Delphi. Компонент Ttable. Створення таблиць за допомогою компонента TTable [6] |
2 |
|
|
Моделі даних та підмови даних [4,5] |
3 |
|
1 |
Реляційний підхід[3, 5] |
3 |
|
2 |
Створення таблиць за допомогою SQL-запитів. Настроювання BDE в Delphi. Робота з ODBC. Обробка виняткових станів у Delphi [9] |
5 |
|
3 |
Програмування додатків "клієнт/сервер". Засіб створення багатоланкових застосувань MIDAS [6,9] |
2 |
|
|
Інформаційне моделювання предметної області [1-4] |
5 |
|
|
Ієрархічний підхід[3, 5] |
8 |
|
4 |
Модель розподіленої обробки транзакцій Х/Ореn. Кросплатформова модель CORBA [6, 9] |
2 |
|
5 |
Аналіз предметної області та побудова відповідної схеми бази даних [4, 6, 7] |
6 |
|
|
Мережний підхід [3, 5] |
6 |
|
6 |
Засоби створення мультимедийных додатків [6, 9] |
2 |
|
7 |
Керування розподіленими транзакціями за допомогою MTS [5, 6] |
2 |
|
|
Розподілені системи та технології Inprise[9] |
2 |
|
8 |
Керування розподіленими транзакціями за допомогою COM+ [6, 9] |
2 |
|
|
Всього |
63 |
Політика та контроль
7. Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)
Система вимог, які ставляться перед студентом:
- Відвідування лекційних та лабораторних занять є обов’язковою складовою вивчення матеріалу.
- На заняттях звук на телефонах має бути відключений (може бути активований віброрежим); кожен студент повинен мати власний зошит, в якому пише конспект; дозволяється використання студентами ноутбуків, телефонів, планшетів та інших гаджетів для перегляду файлів з навчальним матеріалом, наданим викладачем.
- Необхідною умовою допуску студента до заліку є виконання і захист усіх лабораторних робіт, передбачених програмою. Для виконання лабораторної роботи студент отримує завдання у викладача. Після самостійного виконання завдання до лабораторної роботи, студент пише протокол лабораторної, який містить: дату виконання, прізвище та ім’я студента, назву роботи, мету роботи, відповіді на контрольні питання, приклади виконання опису пристрою та результати його перевірки, висновок, в якому має бути наведений аналіз одержаних результатів. Написаний протокол студент приносить викладачу і захищає лабораторну, для чого необхідно вміти пояснити хід виконання роботи та проведення тестування, а також знати відповіді на теоретичні питання по темі лабораторної. Після успішного захисту лабораторна вважається зарахованою
- У випадку захисту лабораторної раніше визначеного терміну студент отримує за неї один додатковий заохочувальний бал. У випадку захисту лабораторної пізніше визначеного терміну зі студента знімається по одному штрафному балу за кожен тиждень затримки.
- Модульна контрольна робота пишеться студентами самостійно на лабораторних заняттях без застосування допоміжних засобів (мобільні телефони, планшети та ін.).
- У випадку пропущення студентом лабораторної він має отримати допуск у викладача і виконати її у будь-який час, коли буде можливість.
- Усі письмові роботи виконуються студентом самостійно. Для підтвердження факту самостійного виконання будь-якої письмової роботи студент має вміти усно пояснити те, що він написав.
8. Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)
Лабораторні роботи
Ваговий бал — 5.
Максимальна кількість балів за всі лабораторні роботи: 5 балів ´ 8 = 40 балів.
Критерії оцінювання:
- Відсутність зауважень до лабораторної роботи 2 бали
- Наявність зауважень до лабораторної роботи -0,5 бала
- Самостійність обраного рішення 1 бал
- Відсутність самостійно обраного рішення -1 бал
- Вчасно виконана лабораторна робота 1 бал
- Не вчасно виконана лабораторна робота -0,5 бала
- Відсутність зауважень до захисту лабораторної роботи - 1 бал
- Наявність зауважень до захисту лабораторної роботи -1 бал
Модульний контроль
Ваговий бал — 20.
Максимальна кількість балів за контрольну роботу: 10 балів ´ 1 = 10 балів.
Контрольна робота може бути оцінена за такою шкалою: незадовільно – 0 балів; задовільно – 1-3 бали; добре – 4-8 балів та відмінно – 9-10 балів. У випадку відсутності студента на захисті модульної роботи без поважної причини, йому зараховується 0 балів. У випадку відсутності студента на захисті модульної роботи з поважної причини, йому зараховується 0 балів з наданням можливості захисту практичної роботи.
Атестація
Розмір стартової шкали: RС = П.1 + П.2 = 50 + 10 = 60 балів.
Розмір шкали рейтингу: R = RС = 60 балів.
Для отримання оцінки «зараховано» на проміжних атестаціях студент повинен мати:
- I атестація (8 тиждень) — не менше ніж 15 балів;
- II атестація (14 тиждень) — не менше ніж 40 балів
Екзамен
Умови допуску до заліку:
- Захист всіх лабораторних робіт;
- Хоча б одна атестація з оцінкою «зараховано»;
Стартовий рейтинг rС ≥ 40 балів.
Таблиця відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою
| Кількість балів | Оцінка |
|---|---|
| 100-95 | Відмінно |
| 94-85 | Дуже добре |
| 84-75 | Добре |
| 74-65 | Задовільно |
| 64-60 | Достатньо |
| Менше 60 | Незадовільно |
| Не виконані умови допуску | Не допущено |
9. Додаткова інформація з дисципліни (освітнього компонента)
...Опис матеріально-технічного та інформаційного забезпечення дисципліни
-
Робочу програму навчальної дисципліни (силабус):
Складено
Редько І. В.;
Ухвалено кафедрою КЕОА (протокол № 12 від 2021-06-30 )
Погоджено методичною комісією факультету/ННІ (протокол № ______ від ______)