Βάσεις Δεδομένων

Γενικά

• Κωδικός: ΠΛΥ05012
• Εξάμηνο: 5ο
• Επίπεδο Σπουδών: Προπτυχιακό
• Τύπος μαθήματος: Ειδικού υποβάθρου
• Γλώσσα διδασκαλίας και εξετάσεων: Ελληνικά
• Το μάθημα διατίθεται σε φοιτητές Erasmus
• Μέθοδοι Διδασκαλίας (Ώρες/εβδ.): Διαλέξεις (2) / Ασκήσεις Πράξης (1) / Εργαστηριακές Ασκήσεις (1)
• Μονάδες ECTS: 5
• Σελίδα μαθήματος: https://elearning.cm.ihu.gr/course/view.php?id=217
• Διδάσκοντες: Τσιμπίρης Αλκιβιάδης, Στυλιανού Τάσος
• Συντονιστής: Τσιμπίρης Αλκιβιάδης
• Πρόγραμμα Μαθημάτων:
  • Δε 09:00 - 12:00: Θ (103) - Τσιμπίρης
  • Τε 08:00 - 09:00: Ε1 (Ε.Β.Δ.) - Τσιμπίρης
  • Τε 09:00 - 10:00: Ε2 (Ε.Β.Δ.) - Τσιμπίρης
  • Τε 10:00 - 11:00: Ε3 (Ε.Β.Δ.) - Τσιμπίρης
  • Πα 15:00 - 16:00: Ε4 (Ε.Β.Δ.) - Στυλιανού
  • Πα 16:00 - 17:00: Ε5 (Ε.Β.Δ.) - Στυλιανού
  • Πα 17:00 - 18:00: Ε6 (Ε.Β.Δ.) - Στυλιανού

Περιεχόμενα μαθήματος

• Εισαγωγή στις Βάσεις Δεδομένων (Εισαγωγικές έννοιες, ο σκοπός των συστημάτων ΒΔ, Ιστορία και Εξέλιξη ΒΔ).
• Τα συστήματα διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων (ΣΔΒΔ, Δεδομένα και χρήστες, Πλεονεκτήματα και Μειονεκτήματα, Σχεσιακά και μη σχεσιακά συστήματα, Ιεραρχικό, Δικτυωτό).
• Αρχιτεκτονική συστημάτων βάσεων δεδομένων (Αφαιρετική άποψη, εξωτερικό επίπεδο, εννοιολογικό επίπεδο, εσωτερικό επίπεδο, Ανεξαρτησία Δεδομένων).
• Μοντελοποίηση – Το μοντέλο Οντοτήτων-Συσχετίσεων (Συμβολισμοί, Γνωρίσματα, Δομικοί Περιορισμοί, Μη ισχυροί τύποι οντοτήτων, Γενίκευση, Ειδίκευση).
• Το Σχεσιακό Μοντέλο – Μετατροπή Σχήματος Ο/Σ σε Σχεσιακό (Φορμαλισμός, Πεδία ορισμού, Σχέσεις, Ιδιότητες και Είδη σχέσεων, Δομικοί Περιορισμοί, Παραλλαγές).
• Λογικός Σχεδιασμός και Κανονικοποίηση (Κλειδιά και Συναρτησιακές εξαρτήσεις, Πρώτη, Δεύτερη και Τρίτη κανονική μορφή).
• Σχεσιακή Άλγεβρα (Πράξεις, Κλειστότητα, Προβολή, Επιλογή, Καρτεσιανό Γινόμενο, μετονομασία, Ένωση, Τομή, Διαφορά, Επιπρόσθετοι Τελεστές).
• Η γλώσσα SQL (Γλώσσα ορισμού, χειρισμού και Επερωτήσεων σε ΒΔ).
• Ανάκτηση δεδομένων με SQL (σύνταξη Select-from-where, αριθμητικές εκφράσεις, Πράξεις με Συμβολοσειρές).
• Ανάκτηση δεδομένων με SQL (Διάταξη, Μετονομασία, Τελεστές Συνόλων, Null Τιμές).
• Ανάκτηση δεδομένων με SQL (Συναθροιστικές Συναρτήσεις, Ομαδοποίηση, having, Υποερωτήματα, τελεστές some, all, exists)
• Ορισμός της ΒΔ με SQL (Σύνταξη, Τύποι Πεδίων Ορισμού, Ορισμός Σχήματος, Περιορισμοί, Διαγραφή – Τροποποίηση Σχήματος).
• Τροποποίηση Δεδομένων με SQL, (Εισαγωγή, Διαγραφή, Ενημερώσεις δεδομένων).
• Άλλες γλώσσες Σχεσιακών Βάσεων Δεδομένων (Σχεσιακός Λογισμός και QBE).

Μαθησιακοί Στόχοι

Το μάθημα περιλαμβάνει την εισαγωγή στις έννοιες, αρχιτεκτονική και βασικές αρχές οργάνωσης και διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων, τα μοντέλα σχεδιασμού και το θεωρητικό τους υπόβαθρο, τη μεθοδολογία υλοποίησης Βάσεων Δεδομένων (ΒΔ) και τις γλώσσες επερωτήσεων. Στο εργαστηριακό μέρος του μαθήματος οι φοιτητές εξοικειώνονται με τα Συστήματα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων (DBMS). Μαθαίνουν να δημιουργούν Βάσεις Δεδομένων για Σχεσιακά περιβάλλοντα όπως είναι η ACCESS και ο SQL SERVER. Η δημιουργία και διαχείριση των Βάσεων γίνεται με δύο τρόπους:

• Με ερωτήματα με χρήση παραδείγματος (QBE).
• Με SQL.

Μετά την παρακολούθηση του μαθήματος οι σπουδαστές θα πρέπει να:

• Γνωρίζουν και να κατανοούν τις βασικές αρχές οργάνωσης και διαχείρισης ΒΔ.
• Μπορούν να κατανοήσουν και να εφαρμόσουν τα μοντέλα σχεδιασμού ΒΔ.
• Μπορούν να σχεδιάσουν ένα μοντέλο οντοτήτων και το αντίστοιχο σχεσιακό μοντέλο.
• Γνωρίζουν και εκτελούν εντολές SQL με QBE και με SQL.
• Μπορούν να αξιολογήσουν ένα μοντέλο ΒΔ και να εντοπίσουν ακραίες συμπεριφορές ή προβλήματα σε μια ΒΔ.
• Μπορούν να εφαρμόσουν τις Κανονικές Μορφές (1-3) για βελτίωση μιας ΒΔ.
• Να μπορούν να εφαρμόσουν τις παραπάνω γνώσεις σε πραγματικά περιβάλλοντα σχεσιακών ΒΔ.

Γενικές Ικανότητες

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
• Ομαδική Εργασία.
• Σχεδιασμός και Διαχείριση ΒΔ.
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.

Μέθοδοι Διδασκαλίας

• Θεωρητική από έδρας διδασκαλία με συζήτηση και ενεργή συμμετοχή των φοιτητών.
• Κατά τη διάρκεια του μαθήματος γίνονται παρουσιάσεις σε power point.
• Σχεδίαση και Ανάλυση Βάσεων Δεδομένων στον πίνακα.
• Εργαστηριακές Ασκήσεις. Ηλεκτρονικό υλικό για την υλοποίηση Βάσεων Δεδομένων στους Η/Υ.
• Επίλυση Ασκήσεων.
• Επίδειξη στο προβολικό και χρήση πίνακα.

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

• Χρήση εξειδικευμένου λογισμικού.
• Υποστήριξη Μαθησιακής διαδικασίας μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας eclass
• Ηλεκτρονικές Ασκήσεις Αυτοαξιολόγησης.
• Επικοινωνία με φοιτητές μέσω e-mail και της ιστοσελίδας του μαθήματος.

Οργάνωση Διδασκαλίας

Αξιολόγηση Φοιτητών

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος διαμορφώνεται κατά 60% από τον βαθμό του θεωρητικού μέρους και κατά 40% από τον βαθμό του εργαστηριακού.

1. Η γραπτή τελική εξέταση του θεωρητικού μέρους περιλαμβάνει:
   • Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.
   • Επίλυση προβλημάτων εφαρμογής των γνώσεων που αποκτήθηκαν.
   • Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.
   • Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας.
2. Η εξέταση των ασκήσεων του εργαστηρίου περιλαμβάνει:
   • την αξιολόγηση των εργαστηριακών δεξιοτήτων που αποκτήθηκαν μέσω εξέτασης των εργαστηριακών αναφορών κατά την οποία γίνεται και χρήση του εργαστηριακού εξοπλισμού (30%),
   • γραπτή τελική εξέταση/εργασία (70%).

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

Συγγράμματα μέσω του συστήματος ΕΥΔΟΞΟΣ:

1. Βιβλίο [12186]: Θεμελιώδεις αρχές συστημάτων βάσεων δεδομένων, Elmasri Ramez,Navathe Shamkant B. 5η έκδοση αναθεωρημένηη έκδ., εκδόσεις ΔΙΑΥΛΟΣ, 2007.
2. Βιβλίο [50656016]: Βάσεις Δεδομένων: Σύγχρονη Διαχείριση, 11 Έκδοση, Hoffer J., Ramesh V., Topi H. , Μιχαήλ Βαΐτης, Ευαγγελία Καβακλή (επιμέλεια) , 11η Έκδοση, Εκδόσεις Τζιόλας, 2017.
3. Βιβλίο [50656346]: ΒΑΣΕΙΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ SQL: ΜΙΑ ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ, ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ ΣΤΑΥΡΑΚΟΥΔΗΣ, ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΛΕΙΔΑΡΙΘΜΟΣ, 2015.

Συγγράμματα που διανέμονται μέσω της ηλεκτρονικής σελίδας του μαθήματος:

1. Α.ΤΣΙΜΠΙΡΗΣ, Βάσεις Δεδομένων – Σημειώσεις και διαφάνειες θεωρίας. Σέρρες, 2018.
2. Α.ΤΣΙΜΠΙΡΗΣ , Βάσεις Δεδομένων – Εργαστηριακές ασκήσεις, Σέρρες, 2018.

Συμπληρωματική προτεινόμενη βιβλιογραφία

1. Connoly T., Begg C., Βάσεις Δεδομένων: Μια Πρακτική Προσέγγιση στο Σχεδιασμό, την Υλοποίηση και την Διαχείριση Συστημάτων Βάσεων Δεδομένων, 4η Έκδοση, (1ος κ 2ος τόμος), Εκδόσεις Μ. Γκιούρδας 2008.
2. Silberschatz, Korth, Suda, Συστήματα Βάσεων Δεδομένων, Η πλήρης θεωρία των βάσεων δεδομένων, εκδόσεις Μ. Γκιούρδας, 2004.
3. Raghu Ramakrishnan, Συστήματα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων, (1ος κ 2ος τόμος), εκδόσεις Τζιόλας, 2002.
4. Ramez Elmasri και Sham B. Navathe, Θεμελιώδεις Αρχές Συστημάτων Βάσεων Δεδομένων (1ος κ 2ος τόμος), εκδόσεις ΔΙΑΥΛΟΣ, 2005.
5. Ι. Μανωλόπουλος, Α.Ν. Παπαδόπουλος, Συστήματα Βάσεων Δεδομένων: θεωρία και πρακτική εφαρμογή, Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών, 2006.
6. Garcia-Molina H., Ullman J. and Widom J., Database System Implementation, Prentice Hall, 2000.
7. C. J. Date, Εισαγωγή στα Συστήματα Βάσεων Δεδομένων, (1ος κ 2ος τόμος), έκτη αμερικάνικη έκδοση, εκδόσεις, Κλειδάριθμος, 1995.
8. O’Neil Patrick, Database Principles, Programming, Performance, Morgan Kaufmann, 1994.