Программа “Работа с базами данных” обучает студентов принципам проектирования баз данных, основам языка SQL для работы с реляционными базами данных, с различными типами NoSQL баз данных и развивает навыки оптимизации запросов для повышения производительности баз данных.

После прохождения программы "Работа с базами данных" студенты овладеют основами проектирования, создания и управления реляционными базами данных с использованием языка SQL.

Научатся оптимизировать запросы, создавать индексы, что позволит повысить производительность баз данных и ускорить выполнение запросов.

Познакомятся с различными типами NoSQL баз данных и научатся работать с документоориентированными, ключ-значение, столбцовыми и графовыми базами данных. А также получат практических опыт работы с данными и навыки анализа данных.

1.1 Требования к слушателям (категории слушателей)
К освоению программы допускаются обучающиеся СПО, лица, имеющие среднее профессиональное образование, бакалавриаты, специалисты с высшим профессиональным образованием.

В результате изучения дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы, Обучающиеся должны освоить основной вид деятельности: «Работа с базами данных» и соответствующие ему профессиональные и общие компетенции.

1.1.1 Перечень общих компетенций

• Выбирать способы решения задач профессиональной деятельности, применительно к различным контекстам;
• Осуществлять поиск, анализ и интерпретацию информации, необходимой для выполнения задач профессиональной деятельности;
• Планировать и реализовывать собственное профессиональное и личностное развитие;
• Работать в коллективе и команде, эффективно взаимодействовать с коллегами, руководством, клиентами;
• Применять умения критически анализировать информацию и принимать обоснованные решения в работе с данными;
• Понимать и соблюдать этические принципы при работе с данными и базами данных.

1.1.2 Перечень профессиональных компетенций

• Разрабатывать оптимальные структуры баз данных с учетом требований проекта;
• Использовать язык SQL для создания и управления реляционными базами данных, выполнения сложных запросов и агрегации данных;
• Использовать навыки оптимизации запросов, создания индексов и улучшения производительности баз данных;
• Уметь устанавливать, настраивать и обслуживать базы данных, а также управлять доступами и правами пользователей;
• Знать особенности использования различных типов NoSQL баз данных;
• Использовать навыки анализа данных и извлечения информации для поддержки бизнес-решений и стратегий;
• Уметь проводить нормализацию данных для оптимизации структуры баз данных.

1.2 Планируемые результаты обучения

В результате освоения программы, слушатель должен приобрести/сформировать следующие компетенции:

• Навыки работы с реляционными и NoSQL базами данных;
• Умение использовать язык SQL для выполнения запросов и управления данными;
• Знание основных методов оптимизации запросов и улучшения производительности баз данных;
• Понимание особенностей и применения различных типов NoSQL баз данных;
• Способность разрабатывать структуры данных и проектировать базы данных для реальных проектов.

Слушатель должен знать:

• Основы баз данных и их роль в современных приложениях;
• Принципы проектирования реляционных и NoSQL баз данных;
• Язык SQL и его основные команды для работы с данными;
• Методы нормализации данных и оптимизации баз данных;
• Типы и характеристики различных NoSQL баз данных;
• Принципы безопасности данных и защиты информации;
• Основы анализа данных и извлечение полезной информации из баз данных.

Слушатель должен уметь:

• Создавать и управлять реляционными базами данных с использованием языка SQL;
• Оптимизировать запросы и улучшать производительность баз данных;
• Работать с различными типами NoSQL баз данных и применять их в практических проектах;
• Проектировать структуры данных с учетом требований проекта и нормализовать данные;
• Анализировать данные и выявлять закономерности и тенденции для поддержки принятия решений;
• Разрабатывать базы данных для реальных проектов и эффективно управлять данными;
• Работать с реальными базами данных и выполнять практические задания на их основе;
• Эффективно коммуницировать и сотрудничать в команде при работе с данными;
• Обеспечивать безопасность данных и защищать информацию от несанкционированного доступа.

1.3 Трудоемкость обучения
Общая трудоемкость обучения составляет 46 академических часов.

1.4 Форма обучения
Форма обучения: заочная форма обучения с применением электронного обучения (ЭО) и дистанционных образовательных технологий (ДОТ).

Контроль и оценка полученных знаний и навыков предполагает:
Текущий контроль: отчет после каждого практического задания по заданной форме, сдается слушателем на платформе ГетКурс (GetCourse). Принимается проверяющим или через форму тестирования. Итогом оценки является решение по результату работы: работа принята/работа не принята.

КРИТЕРИЙ: Работа принята

• Функциональность: Работа должна соответствовать поставленным задачам и функциональным требованиям, указанным в задании.
• Корректность: Все запросы и операции в базах данных должны быть выполнены правильно и без ошибок.
• Оформление и структура: Работа должна быть четко структурирована, с понятными комментариями и именованием таблиц, полей и запросов.
• Производительность: Работа должна быть оптимизирована и не вызывать значительных задержек при выполнении запросов.
• Самостоятельность: Работа должна быть выполнена самостоятельно, без плагиата или использования чужих решений.

КРИТЕРИЙ: Работа не принята:

• Некорректность и недостаточная функциональность: Работа не соответствует поставленным задачам или не реализованы основные функции.
• Ошибки и неправильные данные: Присутствие ошибок в запросах или введенных данных, что приводит к некорректным результатам.
• Неправильное оформление: Неустойчивая структура, отсутствие комментариев, плохое именование таблиц и полей.
• Низкая производительность: Долгие или неоптимизированные запросы, что приводит к замедлению работы базы данных.
• Плагиат или чрезмерное использование внешних решений: Повторное использование чужих работ или отсутствие самостоятельного выполнения заданий.

Форму промежуточной аттестации не предусмотрена. Форма итоговой аттестации: зачет.

Модуль 1: Введение в базы данных (6 часов)
Теория (5 часов):

• Введение в базы данных и их роль в современных приложениях.
• Типы баз данных: реляционные, NoSQL и другие.
• Основные принципы проектирования баз данных.

Практика (1 час):

• Знакомство с различными системами управления базами данных (СУБД).
• Установка и настройка СУБД.

Модуль 2: Реляционные базы данных и язык SQL (16 часов)
Теория (12 часов):

• Введение в реляционные базы данных и модель данных.
• Основы языка SQL: SELECT, WHERE, JOIN, GROUP BY, ORDER BY.
• Создание таблиц и вставка данных.
• Обновление и удаление данных.
• Практические примеры работы с реляционными базами данных.

Практика (4 часа):

• Выполнение сложных запросов с использованием JOIN и подзапросов.
• Оптимизация запросов и индексация таблиц.

Модуль 3: Нормализация баз данных (8 часов)
Теория (6 часов):

• Основные принципы нормализации.
• Первая, вторая, третья нормальные формы.
• Денормализация и её применение.

Практика (2 часа):

• Практические задания по нормализации данных.

Модуль 4: Индексы и оптимизация запросов (8 часов)
Теория (6 часов):

• Виды индексов и их использование.
• Оптимизация запросов и выполнение запросов с большим объемом данных.

Практика (2 часа):

• Оптимизация запросов и улучшение производительности баз данных.

Модуль 5: Работа с NoSQL базами данных (4 часа)
Теория (2 часа):

• Введение в NoSQL и его особенности.
• Типы NoSQL баз данных: документоориентированные, ключ-значение, столбцовые и графовые.

Практика (2 часа):

• Работа с различными типами NoSQL баз данных.

Модуль 6: Безопасность данных и резервное копирование (4 часа)
Теория (2 часа):

• Защита данных и основные принципы безопасности.
• Роли и права доступа к данным.

Практика (2 часа):

• Практические задания по обеспечению безопасности данных и резервному копированию.

Перечень используемых учебных изданий. Интернет-ресурсы, дополнительная литература.

1. Database Management Systems, Raghu Ramakrishnan and Johannes Gehrke (2019).
2. SQL in 10 Minutes, Sams Teach Yourself, Ben Forta (2019).
3. Database Design for Mere Mortals: A Hands-On Guide to Relational Database Design, Michael J. Hernandez and John L. Viescas (2018).
4. NoSQL Distilled: A Brief Guide to the Emerging World of Polyglot Persistence, Pramod J. Sadalage and Martin Fowler (2012).
5. Learning SQL: Master SQL Fundamentals, Alan Beaulieu (2019).
6. Pro SQL Server Internals, Dmitri Korotkevitch (2019).
7. MySQL Explained: Your Step-by-Step Guide, Andrew Comeau (2019).
8. Базы данных. Вводный курс. Кузнецов С. Д. URL: http://citforum.ru/database/advanced_intro.
9. Интерактивный учебник по SQL. URL: http://www.sql-tutorial.ru.
10. Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ». Карпова Т. Базы данных: модели, разработка, реализация. URL: http://www.intuit.ru/studies/courses/1001/297/info.
11. Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ». Назаров А. Введение в СУБД MySQL. URL: http://www.intuit.ru/studies/courses/111/111/info.
12. Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ». Туманов В. Основы проектирования реляционных баз данных. URL: http://www.intuit.ru/studies/courses/1095/191/info.
13. Основы современных баз данных. Кузнецов С. Д. URL: http://citforum.ru/database/osbd/contents.shtml.
14. Официальный сайт базы данных MySQL. URL: http://www.mysql.com.
15. Практическое владение языком SQL. Упражнения по SQL. URL: http://sql-ex.ru.
16. Профессиональный сайт по SQL. URL: http://www.sql.ru.
17. Самоучитель по языку SQL (SQL DML). URL: http://sql-ex.ru/help