Banco de Dados. Guilherme Baião Salgado Silva, Esp. BD v1.0 - NOV/2005. incluindo fotocópias, gravação, arquivamento em um sistema de informação sem
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1 O texto desta publicação, ou qualquer parte dela, não poderá ser reproduzido ou transmitido em nenhuma forma ou por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópias, gravação, arquivamento em um sistema de informação sem uma prévia permissão por escrito dos direitos autorais do proprietário. BD v1.0 - NOV/2005 Guilherme Baião Salgado Silva, Esp.
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3 Ementa Conceitos de um SGBD; arquitetura de um sistema de, usuário de, modelos de Dados, modelo de entidade e relacionamento, modelagem de Dados, generalização/especialização, fundamentos de modelos de Dados: relacional, objeto relacional, hierárquico e de redes. Desenvolvimento de projetos lógicos. Seminários. Objetivo da Disciplina Capacitar o aluno a identificar as principais propriedades de um banco de dados, seus conceitos, criar modelos conceituais relacionando-os com os principais modelos de banco de dados no mercado. Desenvolvimento de Projetos Lógicos. Ao final desta disciplina, o aluno deverá estar apto a interpretar um modelo de dados de maneira crítica, avaliando a necessidade e viabilidade de se utilizar um banco de dados para implementação de soluções. Conteúdo da Disciplina - Tópicos 1 INTRODUÇÃO E CONCEITOS DE BANCO DE DADOS 1.1 Os dados e as informações nas organizações. 1.2 : seus conceitos e suas características. 1.3 Vantagens e desvantagens de um. 1.4 Usuários de. 2 ARQUITETURA DE UM SISTEMA DE BANCO DE DADOS 2.1 Níveis de arquitetura. 2.2 Componentes e funcionamento de um SGBD. 2.3 Transações. 3 MODELO CONCEITUAL 3.1 Etapas da construção de bancos de dados. 3.2 Entidade / relacionamento. 3.3 Generalização / especialização. 4 PROJETO LÓGICO 4.1 Introdução ao Projeto Lógico. 4.2 Restrições e Integridade. 4.3 Mapeamento MER Modelo Lógico. 5 PROJETO DE BANCO DE DADOS RELACIONAL 5.1 Conceitos do projeto físico. 5.2 Normalização. Faculdade de Tecnologia INED 1
4 Material Usado na Disciplina Bibliografia Obrigatória ELMASRI, R.; NAVATHE, S. B. Sistemas de bancos de dados fundamentos e aplicações. 4. ed. São Paulo: Pearson Education, Bibliografia Adicional: Para Saber Mais DATE, C. J. Introdução a sistemas de banco de dados. Rio de Janeiro: Elsevier, SILBERSCHATZ, Abraham; KORTH, Henry F.; SUDARSHAN, S. Sistema de banco de dados. 3. ed. São Paulo: Pearson Education, Faculdade de Tecnologia INED 2 Atividade Individual NORMALIZANDO UM BANCO DE DADOS Aplique as regras de normalização nos modelos construídos na unidade anterior. Faculdade de Tecnologia INED 19
5 Unidade 5 Projeto de Relacional Aula Expositiva Para reflexão... Qual a importância de se normalizar um banco de dados relacional? É possível automatizar o processo de normalização de modelos lógicos? Conteúdo da Disciplina 5 PROJETO DE BANCO DE DADOS RELACIONAL 5.1 Conceitos do projeto físico. 5.2 Normalização. Objetivos da Unidade O objetivo desta unidade é mostrar aos alunos alguns pontos relevantes no projeto físico do banco de dados. Esses tópicos são fatores que precisam ser considerados para que o banco tenha um desempenho satisfatório. A normalização também é apresentada aos alunos para que eles tenham condições de analisar criticamente um modelo de dados, levando em consideração aspectos como minimização de redundância e otimizações na manipulação dos dados. Leitura Obrigatória ELMASRI, R.; NAVATHE, S. B. Sistemas de bancos de dados fundamentos e aplicações. Capítulos 16 - Projeto e sintonização (tuning) de banco de dados Dependência funcional e normalização. Para Saber Mais SILBERSCHATZ, Abraham; KORTH, Henry F.; SUDARSHAN, S. Sistema de banco de dados. Capítulo 7 - Projeto de banco de dados relacional. Faculdade de Tecnologia INED 18 Avaliação do Rendimento Escolar O aproveitamento escolar do aluno será verificado por disciplina, mediante a avaliação das atividades escolares e da assiduidade, exigindo-se para aprovação a obtenção de, no mínimo, 60 (sessenta) pontos em um total de 100 (cem) pontos e 75% (setenta e cinco por cento) de freqüência nas atividades programadas. A verificação do rendimento escolar será feita através de: avaliações individuais, compreendendo provas ou trabalhos produzidos ao longo da disciplina. avaliações de tarefas ou trabalhos produzidos por equipes de aprendizagem durante a disciplina, quando for o caso. os pontos serão distribuídos, entre as avaliações individuais e avaliações das equipes (quando for o caso), da seguinte forma: Etapa 1: 30 pontos Etapa 2: 30 pontos Etapa 3: 40 pontos Ao final de cada termo, em data prevista no calendário Acadêmico, o aluno poderá fazer uma avaliação suplementar, a título de recuperação, para cada disciplina, que substituirá o conjunto das notas obtidas pelo aluno. A nota da prova suplementar só produzirá efeitos para apuração da nota final do aluno se for maior do que os pontos obtidos no conjunto das notas individuais das 3 etapas. O aproveitamento final do aluno em cada disciplina será expresso também em conceitos, conforme a seguinte escala: Conceito A: entre 90 e 100 pontos Conceito B: entre 80 e 89 pontos Conceito C: entre 70 e 79 pontos Conceito D: entre 60 e 69 pontos Conceito E: entre 0 e 59 pontos Será considerado reprovado o aluno que obtiver conceito final E na disciplina. Ao final de cada termo, em data prevista no calendário, o aluno poderá fazer uma avaliação substitutiva de alguma avaliação perdida durante o curso. Faculdade de Tecnologia INED 3
6 Aula Zero Visão Geral Metodologia de ensino/aprendizagem da Faculdade Ined: Utilização de módulos, cada um dos quais se subdividem nos seguintes momentos: Aula expositiva: informação, conhecimento, aprendizagem de conceitos e princípios. Atividades práticas: desenvolvimento de habilidades e competências, não só da disciplina em questão, mas também habilidade de trabalhar em grupos e equipes. Ênfase em projetos e pesquisas dos alunos, fazendo a relação entre a teoria e o mundo real. Avaliações. Visão Geral da Disciplina É de fundamental importância que o aluno saiba dos principais conceitos relacionados a banco de dados. Com base nesses conceitos, o aluno deverá ser capaz de entender o funcionamento de um banco de dados, avaliar em quais situações o uso do banco de dados se faz necessário e quando este deve ser desconsiderado. Além disso, a disciplina tenta dar uma atenção especial à modelagem de dados, fazendo com que o aluno seja capaz de, a partir de um problema do mundo real, propor um modelo de dados que atenderia a tal problema. Objetivos A disciplina busca propiciar ao aluno condições de: conhecer conceitos de banco de dados; entender a diferença entre os tipos de banco de dados; modelar um banco de dados a partir de problemas do mundo real; conhecer as ferramentas de modelagem existentes no mercado. Competências As competências relevantes que se buscam nesta disciplina é a modelagem de banco de dados e da utilização de ferramentas para tal função. Faculdade de Tecnologia INED 4 Atividade Individual MODELAGEM DE DADOS A partir do modelo conceitual criado no exercício da unidade anterior (sistema bancário), implemente o modelo lógico para os requisitos apresentados. Apresente no modelo: chaves (primárias, estrangeiras e alternativas), os tipos das restrições de integridade possíveis de serem utilizados (restrict, cascade ou set null) e os campos que podem conter valores NULL. Faculdade de Tecnologia INED 17
7 Unidade 4 Projeto Lógico Aula Expositiva Para reflexão... Por que o modelo lógico é considerado menos abstrato que o conceitual? Qual a importância de se implementar restrições em bancos de dados? Conteúdo da Disciplina 4 PROJETO LÓGICO 4.1 Introdução ao Projeto lógico. 4.2 Restrições e integridade. 4.3 Mapeamento MER Modelo lógico. Objetivos da Unidade O principal objetivo desta unidade é fazer com que os alunos entendam os conceitos e a aplicabilidade dos diversos tipos de restrições presentes em um banco de dados relacional. Após este entendimento, os alunos estarão aptos a criar, a partir de modelos conceituais, modelos lógicos relacionais que atendam a um determinado escopo. Leitura Obrigatória ELMASRI, R.; NAVATHE, S. B. Sistemas de bancos de dados fundamentos e aplicações. Capítulo 7 - Projeto de banco de dados relacional pelo mapeamento dos modelos. Para Saber Mais SILBERSCHATZ, Abraham; KORTH, Henry F.; SUDARSHAN, S. Sistema de banco de dados. Capítulo 6 - Regras de Integridade. Faculdade de Tecnologia INED 16 Regras Encontro dos Grupos de Trabalho: Nenhum aluno pode participar dos encontros dos Grupos de Trabalho sem fazer parte de uma equipe. O aluno deve ler o material indicado no anteriormente. Não é possível desenvolver satisfatoriamente uma atividade sem um mínimo de conhecimento do conteúdo ministrado nas aulas expositivas. O aluno deve trazer o material indicado para a sala de aula. A participação será avaliada a cada encontro dos Grupos de Trabalho. A nota de participação não é nota de presença. Avaliações: o que se avalia? Avaliação de conteúdos. Produtos: estruturas internas que revelam o grau de proficiência do aluno para elaborar os conteúdos, relacioná-los com conhecimentos anteriores e aplicá-los a situações concretas, conhecidas ou novas. Estratégias cognitivas e metacognitivas: capacidade do aluno de monitorar e regular o próprio processo de aprender a aprender. Avaliação Avaliações dos alunos: Conhecimentos adquiridos. Habilidades e competências específicas da disciplina, principalmente a competência argumentativa. Atitudes: abertura às idéias e aos argumentos dos outros, mostrando disponibilidade para rever suas próprias opiniões; cooperação com os outros, mostrando que a crítica só é eficaz através do diálogo justo e honesto no seio de uma comunidade. Participação efetiva nas aulas (não é apenas presença). Faculdade de Tecnologia INED 5
8 Anotações em sala de aula Por que fazer anotações das aulas? 1. Fazer anotações das aulas o obriga a prestar atenção cuidadosa às aulas e a testar o seu entendimento da matéria lecionada. Isso ajuda o aprendizado e poupa tempo de estudo. 2. A revisão das anotações mostra o que é mais importante na matéria lecionada e o que deve ser estudado com mais cuidado. 3. É mais fácil guardar na memória as próprias anotações do que os textos dos livros. 4. Ajuda a memorização. 5. Promove um entendimento muito mais profundo da matéria do que a simples escuta. Faculdade de Tecnologia INED 6 Atividade em Equipe FUNDAMENTOS DE MODELO DE DADOS Subtópicos: Descrição da Atividade: Neste seminário, os grupos deverão apresentar conceitos sobre os diferentes modelos de dados existentes. Temas: Modelo relacional Modelo objeto relacional Hierárquico Redes Em grupos de 3 ou 4 pessoas, após a definição do tema pelo professor, o grupo deve preparar uma apresentação contendo a descrição do modelo, qual sua funcionalidade e quais vantagens ao se utilizar tal modelo. Ao final do seminário, o professor deverá realizar uma mesa redonda com os alunos e orientar aos alunos que nesta mesa redonda o grupo deverá defender o modelo de dados apresentado por ele, tentando passar as vantagens deste modelo sobre os demais. Esta mesa redonda levaria a uma maior participação do aluno durante o seminário. Material para a Atividade: SILBERSCHATZ, Abraham; KORTH, Henry F.; SUDARSHAN, S. Sistema de banco de dados. ELMASRI, R.; NAVATHE, S. B. Sistemas de Bancos de Dados fundamentos e aplicações. DATE, C. J. Introdução a sistemas de banco de dados. Critérios de Avaliação: O professor deve incentivar a participação de todos durante a finalização do seminário, uma vez que, para participar desta discussão, o aluno deve ter assimilado todo o conteúdo apresentado pelos outros grupos. Conclusão: O professor deve concluir a aula das equipes com uma discussão das dificuldades encontradas tanto na realização da tarefa quanto no próprio trabalho das equipes. Faculdade de Tecnologia INED 15
9 Atividade Individual DESENVOLVENDO UM MODELO CONCEITUAL Em um sistema bancário temos: clientes (cada cliente possui nome, CPF, endereço, telefone e estado civil). Um cliente pode ter mais de uma conta em agências distintas. As agências estão sempre ligadas a um banco e possuem um código (assim como na vida real, a agência é identificada pelo seu banco e pelo seu código) nome e endereço. As agências possuem sempre um gerente, sobre o qual deseja-se armazenar nome e informações para contato, mantendo, inclusive, um histórico de gerência, ou seja, é preciso saber quem gerenciava cada agência numa determinada data passada. A respeito das contas, sabe-se que cada uma possui um código e um saldo, sendo que cada conta está ligada a uma única agência e, para um mesmo banco, não podem existir duas contas com mesmo código. Deseja-se manter, também, um histórico das movimentações realizadas por clientes em suas contas, onde deve constar o tipo de movimentação (crédito ou débito), quantia e data. Dado o contexto acima, apresente uma modelagem conceitual através de um diagrama E-R. Faculdade de Tecnologia INED 14 Atividade 0 Esta atividade inicial servirá para o professor como uma avaliação diagnóstica dos alunos para que possa programar melhor suas aulas e as atividades pedagógicas e para fazer o acompanhamento do progresso do aluno. Responda às seguintes perguntas: Você se considera um usuário de bancos de dados? Por quê? Imagine um álbum de figurinhas com os jogadores do Campeonato Brasileiro Esse álbum pode ser considerado um banco de dados? Explique. Faculdade de Tecnologia INED 7
10 Unidade 1 Introdução e Conceitos de Aula Expositiva Para reflexão... O que é a tecnologia de? Por que esta tecnologia é tão utilizada atualmente no mercado? Quando utilizar um banco de dados? Quem utilizará um banco de dados? Quem manterá este banco de dados? Conteúdo da Disciplina 1 INTRODUÇÃO E CONCEITOS DE BANCO DE DADOS 1.1 Os dados e as informações nas organizações. 1.2 : seus conceitos e suas características. 1.3 Vantagens e desvantagens de um. 1.4 Usuários de. Objetivos da Unidade Nesta unidade, o aluno deve ser capaz de compreender os principais conceitos relacionados a bancos de dados. Estes conceitos serão utilizados no decorrer de toda a disciplina, além de serem amplamente utilizados no mercado. Levar o aluno a comparar o valor da informação com o custo desta informação para a organização. Leitura Obrigatória ELMASRI, R.; NAVATHE, S. B. Sistemas de Bancos de Dados fundamentos e aplicações. Capítulo 1 - Bancos de Dados e Usuários de Bancos de Dados. Para Saber Mais SILBERSCHATZ, Abraham; KORTH, Henry F.; SUDARSHAN, S. Sistema de Capítulo 1 - Introdução. Faculdade de Tecnologia INED 8 Unidade 3 Modelo Conceitual Aula Expositiva Para reflexão... A partir de uma situação real, como esboçar um banco de dados? Em que fase do processo de desenvolvimento de software é feita a modelagem de dados? De que forma uma modelagem de dados incorreta pode interferir na qualidade do produto final? Conteúdo da Disciplina 3 MODELO CONCEITUAL 3.1 Etapas da construção de bancos de dados. 3.2 Entidade / relacionamento. 3.3 Generalização / especialização. Objetivos da Unidade O principal objetivo desta unidade é fazer com que o aluno entenda a importância da etapa de modelagem do banco de dados e aprenda a fazer o mapeamento de entidades e relacionamentos. Os conceitos de entidade, atributo e relacionamento serão necessários, não só para o decorrer desta unidade, mas também para a vida do aluno como profissional de tecnologia da informação, uma vez que esses conceitos são muito utilizados nas organizações por todas as áreas de tecnologia. Leitura Obrigatória ELMASRI, R.; NAVATHE, S. B. Sistemas de bancos de dados fundamentos e aplicações. Capítulo 3 - Modelagem de dados usando o modelo entidade/relacionamento. Para Saber Mais SILBERSCHATZ, Abraham; KORTH, Henry F.; SUDARSHAN, S. Sistema de banco de dados. Capítulo 2 - Modelo entidade/relacionamento. Faculdade de Tecnologia INED 13
11 Atividade em Equipe UM POUCO MAIS SOBRE ALGUNS SGBD S Subtópicos: Descrição da Atividade: Cada equipe deverá pesquisar informações básicas sobre um dos SGBD s utilizados atualmente. A equipe deverá abordar, de forma sucinta, os seguintes tópicos: Empresa proprietária Histórico / Evolução das versões Principais Vantagens e Desvantagens Custo aproximado Casos de sucesso Como sugestão de SGBD s a serem pesquisados, temos: SQL Server, Oracle, MySQL, DB2, InterBase, PostGreSQL, Progress e Informix. Critérios de Agrupamento para esta Atividade: O professor deverá dividir a turma em grupos de 2 a 4 alunos, de forma que sejam abordados, no mínimo, 4 SGBD s. Critérios de Avaliação: Além da avaliação dos tópicos apresentados na descrição, o professor deverá avaliar se a equipe conseguiu relacionar em sua pesquisa informações a respeito de algumas das funcionalidades dos SGBD s estudadas. Conclusão: O professor deve concluir a aula das equipes com uma discussão das dificuldades encontradas tanto na realização da tarefa quanto no próprio trabalho das equipes. Faculdade de Tecnologia INED 12 Atividade Individual #1 DEFINIÇÃO DE BANCO DE DADOS Cite cinco exemplos de bancos de dados muito utilizados no nosso dia-a-dia que independem da tecnologia de computadores. Atividade Individual #2 CARACTERÍSTICAS DOS BANCOS DE DADOS Explique a relação entre: natureza autodescritiva dos bancos de dados, metadados e catálogo. Faculdade de Tecnologia INED 9
12 Unidade 2 Arquitetura de um Sistema de Aula Expositiva Para reflexão... O que é um SGBD? Como eles funcionam? Quais as diferenças entre comandos DMLs e DDLs? Conteúdo da Disciplina 2 ARQUITETURA DE UM SISTEMA DE BANCO DE DADOS 2.1 Níveis de arquitetura. 2.2 Componentes e funcionamento de um SGBD. 2.3 Transações. Objetivos da Unidade O objetivo desta unidade é apresentar para o aluno uma explicação da estrutura de um sistema de banco de dados. Para tal, deve ser apresentado o conceito de níveis de arquitetura. Além disso, esta unidade deve fornecer explicações ao aluno de como um sistema de gerenciamento de banco de dados funciona, seus principais componentes e suas principais utilizações. Leitura Obrigatória ELMASRI, R.; NAVATHE, S. B. Sistemas de bancos de dados fundamentos e aplicações. Capítulo 2 - Sistemas de banco de dados: conceitos e arquitetura. Para Saber Mais SILBERSCHATZ, Abraham; KORTH, Henry F.; SUDARSHAN, S. Sistema de banco de dados. Capítulo 1 - Introdução. Itens: 1.4: Linguagens de banco de dados. 1.5: Gerenciamento de transações. 1.6: Administração de Memória. 1.9: Visão geral da estrutura do sistema. Faculdade de Tecnologia INED 10 Atividade Individual #1 TRANSAÇÕES Uma pessoa quer fazer uma transferência entre suas contas do Banco A para o Banco B. Ao final da transferência, aparece no seu monitor a mensagem Transação efetuada com sucesso. Nesse contexto, identifique, com base nas propriedades da transação, por que essa transferência é considerada uma transação. Atividade Individual #2 COMPONENTES E FUNCIONAMENTO DE UM SGBD 1. Liste as funções mais importantes executadas pelos SGBDs 2. Quais as vantagens e desvantagens de se utilizar um SGBD para armazenar os dados em relação a um sistema de gerenciamento de arquivo? 3. Faça um esboço de um SGBD e explique como é executada uma requisição de um determinado usuário. Faculdade de Tecnologia INED 11
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