Технологическая карта учебного занятия

Тема 5. Организация запросов SQL — Создание, модификация и удаление таблиц (Занятие №30)

Паспорт учебного занятия

Дисциплина ОП.08 Основы проектирования баз данных
Специальность 09.02.06 Сетевое и системное администрирование
Тематический раздел Тема 5. Организация запросов SQL (§2.2 с.7–8 программы)
Тема занятия Создание, модификация и удаление таблиц (Занятие №30)
Регламент времени 2 академических часа (80 минут основной / 60 минут сокращенный)
Используемые педагогические технологии Информационно-коммуникационные технологии, технология проблемного обучения, кейс-метод, развивающее обучение
Цель занятия Сформировать у обучающихся систему фундаментальных теоретических знаний и проектировочных умений в области применения языка определения данных DDL (Data Definition Language): спецификация и опции CREATE TABLE, семейство операторов модификации структуры ALTER TABLE (ADD COLUMN, DROP COLUMN, ALTER COLUMN TYPE с явным приведением USING, наложение и снятие ограничений ADD/DROP CONSTRAINT, RENAME), безопасное удаление DROP TABLE с детальным анализом опций целостности CASCADE и RESTRICT, высокоскоростная очистка TRUNCATE TABLE со сбросом автоинкрементных последовательностей RESTART IDENTITY, создание временных таблиц CREATE TEMPORARY TABLE, а также управление транзакционными блокировками DDL (AccessExclusiveLock) для проведения миграций схемы без простоя производственного сервиса (Zero-Downtime).
Дидактические средства Интерактивная презентация (15 слайдов с тематическим интернет-мемом Little Bobby Tables), интерактивный рабочий лист студента zanyatie.html (4 дифференцированных практических сценария DDL), фундаментальный теоретический конспект lekciya.html, методическое руководство metodicheskiy_material.html, закрытая критериальная рубрика .rubrika.md, резервное дистанционное задание domashnee_zadanie.html, мультимедийный проектор.
Формируемые компетенции ОК 01, ОК 02, ОК 04, ОК 07, ПК 1.1, ПК 1.2, ПК 1.5

Структура занятия — Основной регламент (80 минут)

Этап и хронометраж Деятельность преподавателя Деятельность студентов
Этап 1
Организационный момент и мотивация
5 минут
  • Приветствует обучающихся, фиксирует явку в журнале.
  • Формулирует вводную производственную проблему: стартап быстро растет, вчерашняя простая таблица пользователей сегодня должна поддерживать двухфакторную аутентификацию, мультивалютность и аудит.
  • Задает проблемный вопрос: «Можно ли пересоздать таблицу на живой работающей базе с 500 000 клиентов?»
  • Озвучивает тему занятия, регламент и цели работы.
  • Готовятся к занятию, открывают учебные браузеры.
  • Анализируют поставленный проблемный кейс.
  • Выдвигают гипотезы о недопустимости потери данных и простоя сервиса при изменении структуры.
Этап 2
Актуализация опорных знаний
10 минут
  • Проводит фронтальный экспресс-опрос по ранее изученным темам реляционной модели данных.
  • Организует сравнительный анализ понятий: «В чем разница между схемой таблицы (метаданными) и телом таблицы (кортежами)?».
  • Сравнивает команды манипулирования данными (DML: SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE) и команды определения структуры (DDL).
  • Демонстрирует системный каталог PostgreSQL: pg_class, pg_attribute, pg_constraint на слайде 2.
  • Отвечают на вопросы преподавателя, сопоставляют категории SQL-операторов.
  • Вспоминают ограничения целостности (PK, FK, UNIQUE, CHECK).
  • Осознают, что команды DDL работают на уровне метаданных СУБД, а не отдельных строк.
Этап 3
Изучение нового материала
35 минут
  • Демонстрирует презентацию (слайды 3–13).
  • Разбирает полный синтаксис CREATE TABLE с опцией IF NOT EXISTS, значениями DEFAULT и именованными ограничениями.
  • Объясняет архитектуру сессионных временных таблиц CREATE TEMPORARY TABLE и параметров ON COMMIT.
  • Подробно раскрывает семейство команд ALTER TABLE: добавление столбцов (ADD COLUMN), удаление (DROP COLUMN), переименование (RENAME), управление ограничениями (ADD/DROP CONSTRAINT).
  • Разбирает конструкцию USING при ALTER COLUMN TYPE как инструмент преобразования несовместимых форматов.
  • Проводит сравнительный анализ DROP TABLE с опциями CASCADE и RESTRICT. Подчеркивает опасность CASCADE в production.
  • Демонстрирует архитектурную разницу между TRUNCATE TABLE и DELETE ($O(1)$ против $O(N)$, сброс RESTART IDENTITY, влияние на WAL).
  • Объясняет блокировку AccessExclusiveLock и паттерн Zero-Downtime миграций (lock_timeout, NOT VALID + VALIDATE).
  • Фиксируют ключевые синтаксические конструкции DDL в конспектах.
  • Анализируют архитектурную разницу между сбросом таблицы через TRUNCATE и построчным удалением DELETE.
  • Разбирают пример вызова ошибки cannot be cast automatically и применение выражения USING.
  • Усваивают правила выполнения миграций без простоя продакшен-базы данных.
Этап 4
Первичное закрепление и практическая работа
20 минут
  • Организует работу студентов с интерактивным рабочим листом zanyatie.html.
  • Распределяет обучающихся по 4 практическим сценариям:
    • Вариант 1: Складской логистический терминал (CREATE TABLE, ADD COLUMN с DEFAULT, RENAME, DROP временной таблицы).
    • Вариант 2: Гостиничный сервис (ALTER COLUMN TYPE с USING, именованный CHECK).
    • Вариант 3: Банковская система (ADD FOREIGN KEY с RESTRICT, DROP CONSTRAINT, DROP TABLE CASCADE).
    • Вариант 4: Образовательный портал (составной UNIQUE, TRUNCATE RESTART IDENTITY).
  • Контролирует правильность написания DDL-команд, консультирует по синтаксису USING и опциям каскадирования.
  • Заполняют регистрационные поля (ФИО, группа) в рабочем листе.
  • Выбирают назначенный вариант и составляют требуемые DDL-скрипты.
  • Отвечают на вопросы аналитического блока самопроверки (различия TRUNCATE vs DELETE, поведение блокировок AccessExclusiveLock).
  • Сохраняют результаты работы в локальное хранилище браузера (localStorage) и готовят отчет к проверке.
Этап 5
Подведение итогов, рефлексия и домашнее задание
10 минут
  • Организует разбор типовых студенческих ошибок (пропуск USING, безымянные ограничения, путаница CASCADE и RESTRICT).
  • Демонстрирует слайд 15 с интернет-мемом про Little Bobby Tables, подводя итог важности инженерной ответственности за структуру данных.
  • Озвучивает критерии закрытой рубрики (максимум 4 балла).
  • Инструктирует по резервному домашнему заданию domashnee_zadanie.html.
  • Участвуют в коллективном обсуждении допущенных неточностей.
  • Проводят самооценку своего DDL-решения по критериям рубрики.
  • Фиксируют требования и условия сдачи резервного домашнего задания.

Структура занятия — Сокращенный регламент (60 минут)

Этап и хронометраж Деятельность преподавателя Деятельность студентов
Этап 1
Оргмомент и экспресс-актуализация
5 минут
  • Быстрая фиксация присутствующих.
  • Краткий опрос: принципиальное различие DDL и DML, назначение языка определения данных.
  • Постановка цели: научиться безопасно изменять структуру базы данных без остановки сервиса.
  • Включаются в работу, отвечают на вопросы экспресс-опроса.
  • Открывают презентацию и рабочий лист на рабочих станциях.
Этап 2
Интенсивное изложение теории
25 минут
  • Сжато излагает материал по слайдам презентации:
    • Синтаксис CREATE TABLE и CREATE TEMPORARY TABLE.
    • Операции ALTER TABLE: ADD COLUMN с DEFAULT, обязательный каст через USING при ALTER TYPE.
    • Различия DROP TABLE с опциями CASCADE и RESTRICT.
    • Сравнение TRUNCATE TABLE и DELETE, сброс последовательностей RESTART IDENTITY.
    • Угроза блокировки AccessExclusiveLock и алгоритм миграций с lock_timeout.
  • Конспектируют базовые синтаксические конструкции DDL.
  • Следят за логикой модификации типов данных с помощью конструкции USING.
  • Усваивают правила безопасного каскадного удаления и очистки таблиц.
Этап 3
Практикум в рабочем листе
20 минут
  • Дает команду на выполнение практического задания в zanyatie.html (1 вариант по выбору студента или указанию преподавателя).
  • Проводит индивидуальные консультации, оказывает точечную помощь по сложным моментам синтаксиса DDL.
  • Пишут DDL-скрипт модификации структуры базы данных в соответствии с техническим заданием варианта.
  • Формулируют краткие ответы на аналитические вопросы самопроверки.
  • Сохраняют данные в localStorage.
Этап 4
Итоги и инструктаж по ДЗ
10 минут
  • Быстро резюмирует главные инженерные выводы занятия.
  • Демонстрирует мем Little Bobby Tables как предостережение от халатности в DDL.
  • Разъясняет критерии 4-балльной рубрики и информирует о резервном домашнем задании.
  • Соотносят свои результаты с эталоном.
  • Записывают домашнее задание при необходимости его выполнения.