Лекция "Организация БД и систем управления ими. Структура данных и система запросов."

• 1 слайд

  Организация БД и систем управления ими. Структура данных и система запросов.
  

• 2 слайд

  нас интересует:
  
  
  замкнутая, в пределах поставленной задачи, система объектов - предметная область (ПО).
  

• 3 слайд

  Решение многих задач сводится к управлению потоками информации, анализу данных.
  Решение целого класса задач связано с большими объемами информации.
  В медицине необходимо охарактеризовать и систематизировать такие данные как :
  Структура ЛПУ,
  Мед.персонал,
  Профиль оказываемых услуг,
  Стандарты лечения по МКБ,
  Данные о пациентах,
  Динамика и контроль лечебно-профилактических услуг.
  

• 4 слайд

  База данных (БД) – это именованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области.
  Система управления базами данных (СУБД) – это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы данных, наполнения ее содержимым, редактирования содержимого и обработки информации.
  

• 5 слайд

  Информационный объект – это описание некоторой сущности (реального объекта, явления, процесса, события) в виде совокупности логически связанных реквизитов (информационных элементов).
  
  Пример сущности:
  цех или склад предприятия,
  вуз, студент,
  процесс исследования биометрических анализов и т.д.
  

• 6 слайд

  СТУДЕНТ:
  номер_зачетки,
  фамилия,
  имя,
  отчество,
  год_рождения
  отделение
  курс
  

• 7 слайд

  Модель данных – это совокупность структур данных и операций их обработки.
  С помощью модели данных могут быть представлены информационные объекты и взаимосвязи между ними.
  

• 8 слайд

  типы моделей данных:
  иерархическая
  сетевая
  реляционная
  

• 9 слайд

  Иерархическая модель данных
  

• 10 слайд

  Реляционная модель
  

• 11 слайд

  Объектами обработки реляционной БД являются:
  Поле – элементарная единица логической организации данных, которая соответствует одному реквизиту информационного объекта (столбец реляционной таблицы).
  Запись – совокупность логически связанных полей (обобщенная строка реляционной таблицы). Экземпляр записи – отдельная реализация записи, содержащая конкретные значения ее полей (конкретная строка реляционной таблицы).
  Таблица – заданная структура полей, состоящая из конечного набора однотипных записей.
  

• 12 слайд

  Основы проектирования реляционных баз данных
  Основными объектами любой базы данных являются ее таблицы. Таблицы базы данных создаются таким образом, чтобы каждая из них содержала информацию об одном информационном объекте.
  После создания различных таблиц между этими таблицами должны быть установлены реляционные связи. Установка таких связей делает возможным выполнение одновременной обработки данных из нескольких таблиц.
  

• 13 слайд

  Первичный ключ реляционной таблицы – это поле или группа полей, которые позволяют однозначно определить каждую строку в таблице
  

• 14 слайд

  Чтобы связать две реляционные таблицы, необходимо первичный ключ одной связываемой таблицы ввести в состав ключа другой связываемой таблицы (возможно совпадение ключей) или ввести в структуру одной таблицы внешний ключ. Внешним ключом называется поле таблицы, предназначенное для хранения значения первичного ключа другой таблицы с целью организации связи между этими таблицами.
  
  

• 15 слайд

  В этой таблице ключевым полем является поле Номер личного дела, оно однозначно определяет каждую запись (строку) таблицы, т.к. не существует двух или более одинаковых номеров личного дела.
  

• 16 слайд

  Таблица СЕССИЯ содержит информацию о результатах сдачи экзаменов студентами.
  0 – студент не получает стипендию, 1 – обычная стипендия, 2 – повышенная в 1,5 раза стипендия, 3 – повышенная в 2 раза стипендия.
  В этой таблице ключевым полем также является поле Номер личного дела.
  

• 17 слайд

  Таблица СТИПЕНДИЯ содержит информацию о проценте начисляемой студенту стипендии в зависимости от результата сдачи сессии. В этой таблице ключевым является поле Результат
  

• 18 слайд

  Таблицы СТУДЕНТ И СЕССИЯ имеют совпадающие первичные ключи (Номер личного дела), что дает возможность легко организовать связь между ними. Таблица СЕССИЯ имеет первичный ключ Номер личного дела и содержит внешний ключ Результат, который обеспечивает ее связь с таблицей СТИПЕНДИЯ
  

• 19 слайд

• 20 слайд

  Задание для самостоятельной работы:
  Семакин 11 кл. с 31-49, ответить на вопросы.
  Индивидуально: Организация профессиональной деятельности с помощью средств Microsoft Office Access. (по В.П. Омельченко, А.А. Демидова «Информатика» (электронный ресурс), учебник, М: ГЭОТАР, 2014. глава 3)
  
  

Технологическая карта теоретического занятия 34 (лекции)

Дисциплина (профессиональный модуль) Информатика

Специальность Сестринское дело

Курс __1__  Семестр 1

Тема: Организация БД  и  систем управления ими. Структура данных и система запросов.

Группы/подгруппы 1СДА

Преподаватель Голубицкая Екатерина Викторовна

Продолжительность _90 мин_  Место проведения _каб. 20__

Цели учебного занятия:

Образовательная:

·     познакомить  с понятиями БД, СУБД,

·     указать основные элементы БД: Таблица, Форма, Запрос, Отчет, Макросы,

·     ознакомить с построением структуры данных и системой запросов.

Развивающая: развивать способность анализа данных, развивать познавательный интерес к использованию различных информационных объектов, с которыми возникает необходимость сталкиваться в профессиональной сфере в изучении явлений и процессов.

Воспитательная: воспитывать уважительное отношение в коллективе, готовность к продолжению образования и повышению квалификации в избранной профессиональной деятельности на основе развития личных информационно-коммуникационных компетенций

Требования к знаниям и умениям:

Знать: Иметь представление о БД, СУБД, основных элементах БД, способах создания БД и связей и них. Иметь представление о  простейших средствах управления базами данных.

Уметь: Выделять основные элементы БД, определять данные для заполнения полей БД.

Тип лекции: информационная

Образовательные технологии: Информационно-коммуникационная, здоровьесберегающая.

Методы и приемы обучения:  наглядный, словесный,  элементы  эвристической беседы

Средства обучения:

Учебно-наглядные пособия:

Технические средства обучения: проектор

Электронные ресурсы: Презентация «Access»,

                                  видео https://www.youtube.com/watch?v=UT21f9Xfdv0

Литература:

Основные учебные издания: Семакин И.Г., Хеннер Е.К., Шеина Т.Ю. Информатика. Базовый уровень: учебник для 11 класса.  – М., 2015

Дополнительная:

В.П. Омельченко, А.А. Демидова «Информатика» (электронный ресурс), учебник, М: ГЭОТАР, 2014.

Междисциплинарные и внутридисциплинарные связи: контроль и создание отчетности об оказании медицинских услуг с помощью Баз данных и СУБД

Хронологическая карта занятия

№	Этапы учебного занятия	Время (минуты)
1.	Организационный момент.	3 мин
2.	Вступление, мотивация изучения темы: - формулировка темы лекции, характеристика ее профессиональной значимости, новизны и степени изученности; - постановка целей; - изложение плана лекции, включающего основные вопросы, подлежащие рассмотрению;	5 мин
3.	Актуализация имеющихся знаний, ретроспекция (вопросы, изученные на прошлой лекции, связь их с новым материалом).	5 мин
4.	Основная часть лекции  - изложение содержания лекции в сопровождении презентации	51 мин
5.	Зарядка	4 мин
6.	Обобщение и систематизация изученного материала: просмотр видео.	18 мин
7	Подведение итогов.	4 мин

1.  Организационный момент.

Здравствуйте, садитесь. Кто отсутствует? По каким причинам? Я вас поздравляю с наступление зимы. Все идет своим чередом, осень сменилась заморозками и первым снегом. А мы переходим к изучению новой темы: Организация БД  и  систем управления ими. Структура данных и система запросов.

2.  Вступление, мотивация изучения темы:

Запишите дату и тему в тетрадь. Эта тема для нас является новой, еще не изученной. Почему мы приступаем к ее изучению?

Вы знаете, что объективная реальность существует независимо от человека и выражена в формах деятельности, языке, знаниях.  При решении конкретной задачи по физике мы в одном случае пренебрегаем силой трения, весом, либо размером определенных тел, но при других условиях подобные дейтсвия приведут к ошибке.

Знания об объектах и изменении их свойств нам необходимы в любой области, будь то бухгалтерия, геология или медицина. Таким образом, нас интересует тот мир, в котором существуют наши предметы, т.е. замкнутая, в пределах поставленной задачи, система объектов - предметная область (ПО).

Решение целого класса задач связано с большими объемами информации. Далеко не все задачи алгоритмические. Решение многих задач сводится к управлению потоками информации, анализу данных. Любая справка, глава книги, письмо, квитанция - это данные, оформленные на листе бумаги, в таблице. В медицине необходимо охарактеризовать и систематизировать такие данные как:

-    Структура ЛПУ,

-    Мед.персонал,

-    Профиль оказываемых услуг,

-    Стандарты лечения по МКБ,

-    Данные о пациентах,

-    Динамика и контроль лечебно-профилактических услуг.

Любые знания - это своего рода данные, которыми обладает человек. Если для решения наших задач нам необходимы знания об однотипных объектах или повторяющихся явлениях, то нам стоит использовать базу данных. База данных (БД) - это структурированные знания об объектах.

Целью сегодняшнего занятия будет познакомиться  с понятиями БД, СУБД,

выделить основные элементы БД: Таблица, Форма, Запрос, Отчет, Макросы,

ознакомиться с построением структуры данных и системой запросов.

3.  Актуализация имеющихся знаний, ретроспекция:

На прошлом занятии мы ознакомились с возможностями динамических таблиц.

Для чего они предназначены? (- для решения числовых и логических задач, построения диаграмм, создания графиков и географических карт, ведения бухгалтерского учета)

В чем преимущество  использования зависимых ячеек? (-их значения сами вычисляются при изменении данных в других ячейках)

Какие возможности есть для создания списков и массивов данных? (возможности автозаполнения)

Приведите примеры (нумерация списков, построение календаря, решение однотипных задач и т.д.).

Но при всех преимуществах динамических таблиц Excel, существует  целый ряд задач, связанных  с различными выборками  данных из разных таблиц, которые решить средствами Excel  довольно трудно.  Для работы с большим количеством структурированных данных  создали программы для управления базами данных.

4.  Основная часть лекции

4.1 Базы данных и системы управления базами данных. Модели данных

База данных (БД) – это именованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области. Система управления базами данных (СУБД) – это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы данных, наполнения ее содержимым, редактирования содержимого и обработки информации. Информационный объект – это описание некоторой сущности (реального объекта, явления, процесса, события) в виде совокупности логически связанных реквизитов (информационных элементов). Такими сущностями для информационных объектов могут служить: цех или склад предприятия, вуз, студент, процесс исследования биометрических анализов и т.д.   !Давайте подумаем с помощью каких реквизитов может быть представлен информационный объект СТУДЕНТ в базе данных: Номер зачетной книжки, Фамилия, Имя, Отчество, Год рождения. Это можно записать так:

СТУДЕНТ (номер_зачетки, фамилия, имя, отчество, год_рождения).

В основе любой базы данных лежит та или иная модель данных. Модель данных – это совокупность структур данных и операций их обработки. С помощью модели данных могут быть представлены информационные объекты и взаимосвязи между ними. Рассмотрим три основных типа моделей данных: иерархическую, сетевую и реляционную.

Иерархическая модель данных представляет собой совокупность узлов, расположенных в порядке их подчинения и образующих по структуре перевернутое дерево. Узел – это совокупность реквизитов данных, описывающих некоторый информационный объект.

Рис. 2.7.1. Пример иерархической структуры БД

Пример, представленный на рисунке 2.7.1, иллюстрирует использование иерархической модели для построения базы данных «Институт». Информация базы данных структурирована в виде  деревьев,  количество  которых  равно  количеству  специальностей  в  институте.  Для рассматриваемого примера иерархическая структура организации данных правомерна, так как каждый студент учится в определенной (только одной) группе, которая относится к определенной (только одной) специальности.

Сетевая модель данных отличается от иерархической модели тем, что каждый узел может быть связан с любым другим узлом.

Реляционная модель использует организацию данных в виде двумерных

Например,   реляционной   таблицей   можно   представить   информацию   о   студентах, обучающихся в колледже (рис. 2.7.2).

Рис. 2.7.2. Пример реляционной таблицы

Именно такие таблицы создавались, при приеме Ваших документов в приемную комиссию. На практике мы также будем учиться создавать БД на основе реляционных таблиц. рассмотрим их структуру более подробно.

Объектами обработки реляционной БД являются следующие информационные единицы: поле, запись, таблица.

Поле – элементарная единица логической организации данных, которая соответствует одному реквизиту информационного объекта (столбец реляционной таблицы).

Запись – совокупность логически связанных полей (обобщенная строка реляционной таблицы). Экземпляр записи – отдельная реализация записи, содержащая конкретные значения ее полей (конкретная строка реляционной таблицы).

Таблица – заданная структура полей, состоящая из конечного набора однотипных записей.

4.2. Основы проектирования реляционных баз данных

Основными объектами любой базы данных являются ее таблицы. Таблицы базы данных создаются таким образом, чтобы каждая из них содержала информацию об одном информационном объекте. После создания различных таблиц между этими таблицами должны быть установлены реляционные связи. Установка таких связей делает возможным выполнение одновременной обработки данных из нескольких таблиц. Для установки связей обычно используют ключевые поля таблиц.

Первичный  ключ  реляционной  таблицы  –  это  поле  или  группа  полей,  которые позволяют однозначно определить каждую строку в таблице. Если первичный ключ состоит из одного поля, то он называется простым ключом (ключевым полем). Если первичный ключ состоит из нескольких полей, то такая таблица базы данных имеет составной ключ. В примере, показанном на рисунке 2.7.2, таблица имеет простой первичный ключ Номер личного дела.

Чтобы связать две реляционные таблицы, необходимо первичный ключ одной связываемой   таблицы   ввести   в   состав   ключа   другой   связываемой   таблицы   (возможно совпадение ключей) или ввести в структуру одной таблицы внешний ключ. Внешним ключом называется поле таблицы, предназначенное для хранения значения первичного ключа другой таблицы с целью организации связи между этими таблицами.

Рассмотрим базу данных «Деканат», состоящую из трех таблиц: СТУДЕНТ, СЕССИЯ, СТИПЕНДИЯ, имеющих показанную ниже структуру. На рисунке 2.7.3 показана таблица СТУДЕНТ. В этой таблице ключевым полем является поле Номер личного дела, оно однозначно определяет каждую запись (строку) таблицы, т.к. не существует двух или более одинаковых номеров личного дела.

Рис. 2.7.3. Таблица СТУДЕНТ

Таблица СЕССИЯ (рис. 2.7.4) содержит информацию о  результатах сдачи  экзаменов студентами.  В  столбце  Результат  содержатся  числа  0,  1,  2  или  3  в  зависимости  от  того, получает ли студент стипендию по результатам сессии (0 – студент не получает стипендию, 1 – обычная стипендия, 2 – повышенная в 1,5 раза стипендия, 3 – повышенная в 2 раза стипендия). В этой таблице ключевым полем также является поле Номер личного дела.

Рис. 2.7.4. Таблица СЕССИЯ

Таблица СТИПЕНДИЯ (рис. 2.7.5) содержит информацию о проценте начисляемой студенту стипендии  в  зависимости  от  результата  сдачи  сессии.  В  этой  таблице  ключевым является поле Результат

Рис. 2.7.5. Таблица СТИПЕНДИЯ

Для  наглядности  представления связей между таблицами  перейдем  к представлению таблиц в виде структур этих таблиц, т.е. будем указывать только названия полей таблиц. Итак, наша база данных содержит три таблицы (рис. 2.7.6).

Рис. 2.7.6. Пример реляционной базы данных

Таблицы   СТУДЕНТ   И  СЕССИЯ  имеют  совпадающие  первичные  ключи  (Номер личного дела), что дает возможность легко организовать связь между ними. Таблица СЕССИЯ имеет первичный ключ Номер личного дела и содержит внешний ключ Результат, который обеспечивает ее связь с таблицей СТИПЕНДИЯ.

Различают три типа связей (отношений) между таблицами реляционной базы данных:

1. Отношение «один-к-одному» (1-1). В этом случае для связи используются первичные ключи связываемых   таблиц.   Например,   рассмотренные   ранее   таблицы   СТУДЕНТ   и   СЕССИЯ находятся в отношении «один-к-одному.

2. Отношение «один-ко-многим» (1-М), в этом случае для связи используется поле, которое является первичным ключом таблицы, находящейся на стороне отношения «один», и являющееся внешним ключом в таблице, находящейся на стороне отношения «многие». Например, рассмотренные ранее таблицы СТИПЕНДИЯ и СЕССИЯ находятся в отношении

«один-ко-многим». При этом на стороне «один» находится таблица СТИПЕНДИЯ, а на стороне «многие» – таблица СЕССИЯ. Связь устанавливается по полю Результат.

3. Отношение «много-ко-многим» (М-М). Такая связь всегда реализуется с помощью третьей (связующей) таблицы. Примером может служить таблицы ЧИТАТЕЛИ и КНИГИ (рис. 2.7.7). Связь между ними организуется посредствам таблицы АБОНЕМЕНТ.

Рис. 2.7.7. Таблицы, связанные отношением «много-ко-многим»

Microsoft Access – это СУБД, предлагающая широкий диапазон средств для хранения информации и эффективного управления этой информацией. База Данных в Access – это один файл  с расширением  .mdb,  содержащий таблицы, запросы и  другие объекты  БД.  Работа с любыми объектами выполняется в окне База данных (рис. 2.7.8). На левой панели данного окна находятся элементы управления для вызова всех типов объектов.

Рис. 2.7.8. Окно База данных

5.     Зарядка

Задание для самостоятельной работы:

Семакин 11 кл. с 31-49,  ответить на вопросы.

Индивидуально: Организация профессиональной деятельности  с помощью средств Microsoft Office Access. (по В.П. Омельченко, А.А. Демидова «Информатика» (электронный ресурс), учебник, М: ГЭОТАР, 2014. глава 3)

6.     Обобщение и систематизация изученного материала:

 Пример создания таблиц в  MS Access  просмотрим в видеоуроке https://www.youtube.com/watch?v=UT21f9Xfdv0

Преподаватель комментирует видео, отвечает на вопросы студентов, обобщает материал,  делает  выводы по теме занятия.

7.     Подведение итогов: Преподаватель благодарит студентов за хорошую работу, активность и самостоятельность на занятии, высказывает пожелания по работе на следующее занятие.

Краткое описание документа:

Авторская разработка лекции

"Организация БД и систем управления ими. Структура данных и система запросов." в комплекте представлена технокарта (подробная) и презентация. Предназначена для студентов 1 курса медицинских колледжей. Проведена В ГБПОУ "Лабинский медицинский колледж", получила высокую оценку как со стороны студентов, так и со стороны преподавателей и методического отдела.