Технологическая карта занятия

ОП.08 Основы проектирования баз данных | Тема 1. Основные понятия баз данных

Общие сведения об учебном занятии

Дисциплина ОП.08 Основы проектирования баз данных
Тема по программе (§2.2 с.7) Тема 1. Основные понятия баз данных — Основные понятия теории БД
Продолжительность 2 академических часа (80 минут основной регламент / 60 минут сокращенный)
Оборудование и ПО ПК преподавателя, проектор/экран, ПК студентов с современным веб-браузером, локальные файлы занятия
Формируемые компетенции ОК 01, ОК 02, ОК 04, ОК 09, ПК 1.1, ПК 1.2, ПК 1.5
Индивидуальный продукт Аналитическая карта архитектуры хранения данных (4 балла) в интерактивном рабочем листе

Поминутная структура занятия (основной регламент 80 минут и сокращенный 60 минут)

Этап занятия и тайминг Деятельность преподавателя Деятельность обучающихся
Этап 1
Организационный момент и мотивация
80 мин: 5 минут (00–05 мин)
60 мин: 5 минут (00–05 мин)
  • Приветствует обучающихся, отмечает присутствующих.
  • Озвучивает тему занятия и ее место в структуре курса проектирования БД.
  • Формулирует проблемную ситуацию: «Почему крупный ритейлер или банк не может хранить данные клиентов в файлах Excel на общем сетевом диске?».
  • Определяет ключевые задачи пары и критерии оценивания индивидуального продукта (4-балльная шкала).
  • Приветствуют преподавателя, занимают рабочие места, настраивают браузер.
  • Включаются в обсуждение проблемной ситуации, высказывают гипотезы о блокировках файлов, сбоях и потере данных.
  • Фиксируют тему занятия и цели в конспектах.
Этап 2
Теоретический блок: понятийный базис и архитектура
80 мин: 25 минут (05–30 мин)
60 мин: 18 минут (05–23 мин)
  • Раскрывает различия между данными и информацией, вводит понятия БД и СУБД (метафора «библиотека и библиотекарь»).
  • Анализирует системные проблемы файловых систем: избыточность, жесткая зависимость программ, аномалии многопользовательского доступа (Lost Update).
  • Излагает базовые функции СУБД: управление хранением на диске, буферизация, транзакции (ACID), журналирование (WAL), контроль ссылочной целостности, безопасность (152-ФЗ).
  • Объясняет трехуровневую архитектуру ANSI/SPARC (внешний, концептуальный, внутренний уровни) и принципы логической/физической независимости данных.
  • Дает обзор классификации современных СУБД: реляционные (SQL), документные, ключ-значение, графовые.
  • Раскрывает функции и зону ответственности администратора БД (DBA).
  • В сценарии 60 минут: детальный обзор графовых и key-value моделей переносится на домашнее ознакомление, фокус сохраняется на ANSI/SPARC и реляционных/документных системах.
  • Слушают преподавателя, фиксируют терминологию и схемы в конспекте.
  • Задают уточняющие вопросы по механизму изоляции транзакций и архитектуре ANSI/SPARC.
  • Сопоставляют задачи различных классов СУБД с реальными примерами из IT-индустрии.
Этап 3
Интерактивная демонстрация и разбор кейсов
80 мин: 15 минут (30–45 мин)
60 мин: 10 минут (23–33 мин)
  • Демонстрирует интерактивную презентацию (`prezentaciya.html`): блок-схему ANSI/SPARC, таблицу сравнения SQL и NoSQL, схему клиент-серверного обмена.
  • Разбирает слайд с аномалиями параллелизма (наглядная визуализация Lost Update и Dirty Read).
  • Демонстрирует финальный слайд 15: мем xkcd «Bobby Tables» (Exploits of a Mom, CC BY-NC 2.5), обсуждает важность экранирования данных и разделения уровней абстракции СУБД.
  • Дает инструктаж по работе с интерактивным рабочим листом (`zanyatie.html`) и 4 вариантами анализа.
  • Анализируют демонстрируемые архитектурные схемы.
  • Обсуждают поучительный смысл кейса Bobby Tables и последствия некорректного проектирования интерфейса доступа к БД.
  • Открывают рабочий лист `zanyatie.html` на локальных ПК.
Этап 4
Самостоятельная практическая работа в рабочем листе
80 мин: 25 минут (45–70 мин)
60 мин: 20 минут (33–53 мин)
  • Координирует распределение обучающихся по 4 вариантам анализа предметных областей:
    • Вариант 1: Складской учет оптовой базы (Excel vs PostgreSQL, Lost Update).
    • Вариант 2: Электронная регистратура поликлиники (ANSI/SPARC, ПДн, целостность).
    • Вариант 3: Каталог интернет-магазина (PostgreSQL vs MongoDB, гибкость схемы).
    • Вариант 4: Информационная система деканата (ролевая модель, функции DBA).
  • Осуществляет индивидуальное консультирование, контролирует правильность формулировки понятийного аппарата и контрпримеров.
  • Напоминает о критериях 4-балльной шкалы рубрики.
  • Вводят ФИО и учебную группу в рабочем листе.
  • Выбирают назначенный вариант и заполняют аналитическую карту архитектуры хранения данных:
    — формулируют словарь понятий для выбранного кейса;
    — проводят сравнительный архитектурный анализ моделей;
    — описывают контрпример / критическую аномалию данных;
    — выполняют блок самопроверки.
  • Сохраняют данные (автосохранение в localStorage).
Этап 5
Рефлексия, подведение итогов и инструктаж по ДЗ
80 мин: 10 минут (70–80 мин)
60 мин: 7 минут (53–60 мин)
  • Организует экспресс-обсуждение результатов выполнения вариантов.
  • Сверяет типичные ответы с эталонами рубрики (`.rubrika.md`), разбирает частые ошибки.
  • Организует процедуру самооценки обучающихся (выставление от 1 до 4 баллов).
  • Контролирует отправку на печать или экспорт заполненных рабочих листов в PDF.
  • Разъясняет статус резервного домашнего задания (`domashnee_zadanie.html`): выполняется только при пропуске очного занятия по уважительной причине или по персональному назначению преподавателя.
  • Оценивают полноту и корректность своего решения по озвученным эталонам.
  • Формируют печатный документ / PDF-файл рабочего листа для отчетности.
  • Фиксируют информацию о резервном домашнем задании и сроках сдачи.