Технологическая карта занятия

ОП.08 Основы проектирования баз данных | Тема 2. Взаимосвязи в моделях и реляционный подход к построению моделей

Общие сведения об учебном занятии

Дисциплина ОП.08 Основы проектирования баз данных
Тема по программе (§2.2 с.7) Тема 2. Взаимосвязи в моделях и реляционный подход к построению моделей — Реляционная алгебра: выборка и проекция
Продолжительность 2 академических часа (80 минут основной регламент / 60 минут сокращенный)
Оборудование и ПО ПК преподавателя, мультимедийный проектор / интерактивная панель, ПК обучающихся с современным веб-браузером, локальный комплект автономных материалов занятия
Формируемые компетенции ОК 01, ОК 02, ОК 04, ОК 09, ПК 1.1, ПК 1.2, ПК 1.5
Индивидуальный продукт Аналитический расчет селекции, проекции с устранением дубликатов и суперпозиции операций в интерактивном рабочем листе (4 варианта, 4-балльная шкала)

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
60 мин: 4 минуты
Цель: Включение в учебную деятельность, создание проблемной ситуации
1. Приветствие и организация Приветствует обучающихся, отмечает присутствующих в журнале, проверяет готовность рабочих мест и проекционного оборудования.
2. Проблемная мотивация Задает проблемный вопрос: «Почему результат выполнения SQL-запроса всегда можно использовать как новую таблицу в следующем запросе? Какая математическая модель обеспечивает эту гарантию?». Озвучивает тему, цель и регламент занятия.
1. Включение в регламент Приветствуют преподавателя, готовят рабочие места, открывают локальный каталог материалов пары.
2. Осмысление проблемы Выдвигают гипотезы о табличной природе данных, фиксируют тему занятия в конспектах.
ОК 01ОК 02
Этап 2. Актуализация опорных знаний
80 мин: 7 минут
60 мин: 5 минут
Цель: Восстановление базовых понятий реляционной модели данных
1. Фронтальный опрос Организует блиц-опрос по ранее изученным темам: • Что такое математическое отношение и чем оно отличается от файла? • Что называется кортежем и атрибутом? • Каково ключевое требование к элементам математического множества (уникальность, отсутствие порядка)?
2. Подведение мостика Резюмирует ответы и подчеркивает: законы теории множеств прямо определяют правила выполнения запросов.
1. Ответы на вопросы Устно отвечают на вопросы преподавателя, вспоминают определения отношения, схемы, первичного ключа и домена.
2. Фиксация связей Осознают дуализм: таблица в СУБД = математическое отношение в теории Кодда.
ОК 01ПК 1.1
Этап 3. Сообщение новых знаний (теоретический блок)
80 мин: 33 минуты
60 мин: 25 минут
Цель: Формирование системы фундаментальных знаний по реляционной алгебре
1. Изложение основ алгебры Кодда Раскрывает понятие реляционной замкнутости (Relational Closure): операнды — отношения, результат — отношение.
2. Геометрическая концепция унарных операций Демонстрирует различие: селекция σ — горизонтальный срез (фильтрация кортежей по булеву предикату φ); проекция π — вертикальный срез (выделение атрибутов).
3. Закон устранения дубликатов Акцентирует внимание: при потере ключевых полей в проекции дубликаты кортежей устраняются автоматически.
4. Суперпозиция и мостик в SQL Показывает вычисление выражения π(σ(R)). Сопоставляет σ с конструкцией WHERE, π с SELECT DISTINCT в SQL. Дает краткий обзор операций ∪, ∩, ∖, ×.
1. Конспектирование теории Слушают объяснение, зарисовывают в тетради геометрические схемы горизонтального и вертикального срезов.
2. Анализ математических формул Записывают формулы σφ(R), πA(R), суперпозиции π(σ(R)). Разбирают смысл логических операторов ∧, ∨, ¬.
3. Сопоставление с языком SQL Анализируют соответствие между реляционной проекцией и директивой SELECT DISTINCT.
ОК 01ОК 02ПК 1.1ПК 1.5
Этап 4. Первичное закрепление и разбор эталона
80 мин: 12 минут
60 мин: 10 минут
Цель: Отработка алгоритма ручного расчета реляционных операций на типовом примере
1. Демонстрация презентации Показывает слайды интерактивной презентации (слайды 8, 9, 10) с пошаговым расчетом отношения «Преподаватели».
2. Разбор типовых ошибок Инициирует разбор контрпримера: «Что произойдет, если мы забудем убрать дубликат? Почему это нарушит свойство множества?». Показывает синтаксическую невозможность σ над спроецированной таблицей при удалении нужного поля.
1. Коллективный расчет Следят за расчетом на экране, пошагово проверяют истинность предиката для каждого кортежа, комментируют удаление повторяющихся строк.
2. Усвоение правил Запоминают мнемоническое правило: σ — селекция/строки, π — проекция/поля.
ОК 01ОК 04ПК 1.2
Этап 5. Практическая работа обучающихся
80 мин: 15 минут
60 мин: 11 минут
Цель: Формирование устойчивого навыка вычисления выборки, проекции и суперпозиции
1. Организация работы в рабочем листе Дает указание открыть файл zanyatie.html, распределяет варианты (1: Сотрудники, 2: Студенты, 3: Заказы, 4: Склад).
2. Индивидуальное консультирование Контролирует процесс выполнения расчетов, оказывает адресную направляющую помощь студентам, испытывающим затруднения при устранении дубликатов и составлении булевых условий.
1. Индивидуальный расчет Заполняют ФИО и группу в рабочем листе, переключаются на свой вариант и выполняют три задания: 1) вычисление селекции по сложному предикату; 2) вычисление проекции со строгим устранением дубликатов; 3) расчет суперпозиции π(σ(R)) с самопроверкой.
2. Сохранение данных Сохраняют результаты в локальное хранилище браузера (LocalStorage).
ОК 01ОК 02ПК 1.1ПК 1.2
Этап 6. Итог занятия, рефлексия, домашнее задание
80 мин: 8 минут
60 мин: 5 минут
Цель: Оценка результатов, самоанализ, инструктаж по резервному заданию
1. Подведение итогов по рубрике Озвучивает критерии 4-балльной закрытой рубрики (.rubrika.md), разбирает 2–3 характерные неточности.
2. Инструктаж по домашнему заданию Разъясняет статус резервного дистанционного задания (domashnee_zadanie.html): выполняется строго при пропуске пары или индивидуальном назначении.
3. Эмоциональная точка Демонстрирует финальный слайд 15 с классическим мем-комиксом xkcd #327 («Bobby Tables»), подчеркивая важность реляционной строгости.
1. Самооценка Сверяют полученные результаты с критериями рубрики, фиксируют самооценку в блоке самопроверки.
2. Фиксация задания Записывают информацию о резервном домашнем задании, задают уточняющие вопросы.
ОК 01ОК 04ОК 09