Πρόγραμμα+Σπουδών

=Αναλυτικό Πρόγραμμα Σπουδών για το μάθημα ειδικότητας της Β΄ Τάξης Επαγγελματικού Λυκείου= =«Συστήματα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων (ΣΔΒΔ) και Εφαρμογές τους στο Διαδίκτυο»=

[(1Θ + 3Ε)/ εβδομάδα]

1. Σκοπός του μαθήματος
Σκοπός του μαθήματος είναι να βοηθήσει τους μαθητές να αποκτήσουν βασικές γνώσεις, δεξιότητες και στάσεις σε θέματα Βάσεων Δεδομένων, στην χρήση και αξιοποίηση ΣΔΒΔ και στην υλοποίηση απλών εφαρμογών Διαδικτύου που χρησιμοποιούν Βάσεις Δεδομένων για την οργάνωση, διαχείριση και επεξεργασία της πληροφορίας.

2. Στόχοι
Ειδικότερα, το μάθημα «Συστήματα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων (ΣΔΒΔ) και Εφαρμογές τους στο Διαδίκτυο» έχει σκοπό οι μαθητές να μπορούν να:
 * προσδιορίζουν τη σημασία και τα χαρακτηριστικά των βάσεων δεδομένων
 * περιγράφουν θεμελιώδεις έννοιες σε ένα ΣΔΒΔ
 * αναγνωρίζουν τα βασικά εργαλεία της τεχνολογίας βάσεων δεδομένων
 * να διακρίνουν τα πλεονεκτήματα των εφαρμογών που έχουν αναπτυχθεί σε περιβάλλον ΣΔΒΔ
 * είναι σε θέση να εφαρμόσουν τις βασικές τεχνικές σχεδίασης και υλοποίησης απλών βάσεων δεδομένων
 * δημιουργούν, επεξεργάζονται και διαχειρίζονται δεδομένα απλών βάσεων δεδομένων
 * αναγνωρίζουν και να χρησιμοποιούν εφαρμογές βάσεων δεδομένων στο σύγχρονο κόσμο
 * αξιοποιούν πληροφορίες που εντοπίζονται σε διαθέσιμες βάσεις δεδομένων για την επίλυση προβλημάτων
 * ευαισθητοποιηθούν και να αναπτύξουν κριτική σκέψη για τα πιθανά κοινωνικά, ηθικά, πολιτισμικά, οικονομικά ζητήματα που προκύπτουν από την οργάνωση ευαίσθητων δεδομένων σε διάφορους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας

1.1 Δεδομένα και πληροφορίες, λειτουργίες δεδομένων (αναζήτηση, ανάκτηση/προβολή, επεξεργασία, αποθήκευση, διαγραφή) 1.2 Σημασία της διαχείρισης δεδομένων 1.3 Εξέλιξη της διαχείρισης δεδομένων (από τα αρχεία στις βάσεις δεδομένων), μειονεκτήματα συστημάτων αρχείων και πλεονεκτήματα βάσεων δεδομένων 1.4 Εφαρμογές βάσεων δεδομένων στην καθημερινή ζωή, σε επιχειρήσεις και οργανισμούς Αναζήτηση πληροφοριών για τον εκτιμώμενο όγκο δεδομένων που παράγονται και διακινούνται με χρήση ΤΠΕ. Αναζήτηση πληροφοριών για τη ζήτηση και τις προοπτικές θέσεων εργασίας σχετικών με ΒΔ. Αξιολόγηση διαφορετικών τρόπων διαχείρισης δεδομένων: δημιουργία αρχείου CSV με στοιχεία μαθητολογίου και επίδειξη απλού προγράμματος αναζήτησης, εισαγωγή του αρχείου CSV σε υπολογιστικό φύλλο και αναζήτηση με εφαρμογή φίλτρων, εισαγωγή του αρχείου CSV σε ΣΔΒΔ και επίδειξη δημιουργίας ερωτήματος SQL με γραφικό τρόπο (QBE). Επίσκεψη ιστοσελίδων που βασίζονται σε ΒΔ για παροχή υπηρεσιών σε πολίτες και οργανισμούς/επιχειρήσεις (π.χ. Εθνικό Τυπογραφείο, βάση νομοθεσίας ΕΕ EUR-Lex, πύλη δημόσιας διοίκησης ΕΡΜΗΣ, πύλη ΕΕ Europa, ηλεκτρονικές βιβλιοθήκες πανεπιστημίων). || 2.1 Λειτουργίες ΣΔΒΔ 2.2 Σύντομη παρουσίαση των χαρακτηριστικών ενός ΣΔΒΔ: ACID (ατομικότητα, συνέπεια, απομόνωση, μονιμότητα) και CAP (συνέπεια, διαθεσιμότητα, διαμερισμός) 2.3 Σύντομη επισκόπηση της εξέλιξης των ΣΔΒΔ: 2.4 Αρχιτεκτονική και συστατικά ΣΔΒΔ 2.5 Κατηγορίες ΣΔΒΔ 2.6 Διαδεδομένα ΣΔΒΔ Άνοιγμα ΒΔ με ΣΔΒΔ (με γραφικό περιβάλλον διαχείρισης) και διερεύνηση συστατικών της ΒΔ. Αναζήτηση πληροφοριών για τα πιο δημοφιλή ΣΔΒΔ (με βάση τα ποσοστά χρήσης τους). Αναζήτηση συγκριτικών αναφορών (για τεχνικά χαρακτηριστικά, λειτουργικότητα, κόστος) των δημοφιλέστερων ΣΔΒΔ. || 3.1 Εισαγωγή 3.1.1. Ανάλυση Απαιτήσεων 3.1.2. Εννοιολογικός, Λογικός και Φυσικός Σχεδιασμός 3.2 Μοντέλα Δεδομένων 3.2.1. Εννοιολογικό και Λογικό μοντέλο 3.2.2. Μοντέλο Οντοτήτων Συσχετίσεων 3.2.3 Σχεσιακό Μοντέλο 3.3 Διαγραμματική Αναπαράσταση Συσχετίσεων Οντοτήτων 3.3.1. Οντότητες, Στιγμιότυπα, Γνωρίσματα - Ιδιότητες και Κλειδιά 3.3.2. Μοντελοποίηση Συσχετίσεων Οντοτήτων 3.3.3. Προσδιορισμός συσχετίσεων - Τύποι Συσχετίσεων 3.3.4. Καθορισμός του ER διαγράμματος 3.3.5. Επίλυση Συσχετίσεων Πολλά προς Πολλά 3.4 Μοναδικά Κλειδιά και Κανονικοποίηση (Normalization) 3.4.1. Πρωτεύον, Σύνθετο και Δευτερεύον κλειδί 3.4.2. Κανονικοποίηση και Πρώτη Κανονική Μορφή 3.5 Μετασχηματισμός από το Εννοιολογικό Μοντέλο στο Σχεσιακό Μοντέλο 3.5.1. Εισαγωγή στις έννοιες των Σχεσιακών Βάσεων Δεδομένων 3.5.2. Διαδικασία Μετασχηματισμού από το Εννοιολογικό Μοντέλο στο Σχεσιακό Μοντέλο Προσδιορισμός οντοτήτων, γνωρισμάτων (προαιρετικό ή υποχρεωτικό) καθώς και των αναγνωριστικών αυτών, του επιλεχθέντος σεναρίου. Ανάλυση του σεναρίου που επιλέχθηκε και αναπαράσταση συσχετίσεων οντοτήτων (γνωρίσματα υποχρεωτικά ή προαιρετικά, κλειδιά). Μετατροπή της εννοιολογικής αναπαράστασης σε σχεσιακό μοντέλο. || 4.1 SQL σχεσιακή γλώσσα ορισμού δεδομένων (DDL) 4.1.1 Τύποι δεδομένων της SQL 4.1.2 Δημιουργία πίνακα 4.2 SQL σχεσιακή γλώσσα χειρισμού δεδομένων (DML) 4.2.1 Εισαγωγή δεδομένων σε πίνακα Σχεσιακής ΒΔ με SQL 4.2.2 Ενημέρωση εγγραφών πίνακα Σχεσιακής ΒΔ 4.2.3 Διαγραφή εγγραφών πίνακα Σχεσιακής ΒΔ 4.2.4 Βασικές ερωτήσεις ανάκτησης 4.2.5 Ταξινόμηση αποτελεσμάτων 4.2.6 Συναρτήσεις συνάθροισης και ομαδοποίησης Περιγραφή ενδεικτικών δεδομένων που μπορεί να περιέχει μια υποθετική βάση (π.χ. παραδοσιακών προϊόντων, ταινιών, βιβλίων, κλπ) και καθορισμός των τύπων τους. Δημιουργία και εκτέλεση σε ΣΣΔΒΔ των εντολών δημιουργίας πινάκων για το Μαθητολόγιο. Εισαγωγή δεδομένων για τους μαθητές της τάξης. Περιγραφή περιορισμών στα δεδομένα του Μαθητολογίου και υλοποίησή τους σε ΣΣΔΒΔ. Αναζήτηση πληροφοριών σε εφαρμογές του Μαθητολόγιου του σχολείου. Αναζήτηση και παρουσίαση αποτελεσμάτων για την επίλυση καθημερινών προβλημάτων της σχολικής πραγματικότητας, όπως: εκτύπωση ταξινομημένων καταστάσεων ανά τμήμα/ τομέα και ειδικότητα, μαθητών που αρίστευσαν, μαθητών με ανεπαρκή φοίτηση κλπ Επίσκεψη σε οργανωμένους διαδικτυακούς ιστότοπους (εκδοτικών οίκων, εφημερίδων, Εθνικής βιβλιοθήκης κλπ) με δυνατότητες επιλογών αναζήτησης και προσδιορισμός των αντίστοιχων εντολών SQL || 5.1 Οι ρόλοι του Διαχειριστή Βάσης Δεδομένων 5.2 Εργαλεία διαχείρισης ΒΔ Διερεύνηση της προσφοράς θέσεων εργασίας για Διαχειριστές ΒΔ. || 6.1 Νέες ανάγκες και NoSQL Βάσεις Δεδομένων 6.1.1 Χαρακτηριστικά NoSQL βάσεων δεδομένων 6.1.2 Τύποι (κατηγορίες) NoSQL βάσεων δεδομένων 6.2 Αρχιτεκτονική εφαρμογών βάσεων δεδομένων στο διαδίκτυο (three-tier client/server architecture) 7.1 Εφαρμογές ΒΔ στην καθημερινότητα και στον εργασιακό χώρο 7.2 Εφαρμογές ΒΔ στο Διαδίκτυο 7.3 Ζητήματα ασφάλειας σε εφαρμογές ΒΔ 7.4 Ευαισθητοποίηση - κριτική σκέψη για τις εφαρμογές που διαχειρίζονται δεδομένα ΒΔ Διερεύνηση εμπορικών εφαρμογών ΒΔ που καλύπτουν συγκεκριμένες ανάγκες επιχειρήσεων / επαγγελματιών Εκτίμηση του πλήθους των δεδομένων και των συνδιαλλαγών που εκτελούνται από συγκεκριμένες εφαρμογές ΒΔ. ||
 * ~ ΣΤΟΧΟΙ / ΠΡΟΣΔΟΚΩΜΕΝΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ||~ ΘΕΜΑΤΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ ||~ ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ||
 * Ο μαθητής/τρια πρέπει να είναι ικανός/ή
 * να περιγράφει τη διαδικασία παραγωγής πληροφοριών από την επεξεργασία δεδομένων
 * να ευαισθητοποιηθεί για τη σπουδαιότητα που έχει η διαχείριση των δεδομένων για τα άτομα και τους οργανισμούς/επιχειρήσεις
 * να αναγνωρίζει τα πλεονεκτήματα της οργάνωσης δεδομένων σε βάσεις δεδομένων αντί για αρχεία
 * να αναφέρει παραδείγματα εφαρμογών και υπηρεσιών για πολίτες και οργανισμούς/επιχειρήσεις που βασίζονται σε βάσεις δεδομένων || **1. Από τα δεδομένα στις Βάσεις Δεδομένων (ΒΔ)**
 * ώρες: 4** || Αναζήτηση πληροφοριών σχετικά με νομοθεσία που επιβάλει τη διατήρηση δεδομένων από οργανισμούς/επιχειρήσεις.
 * * να διακρίνει τις έννοιες ΒΔ και ΣΔΒΔ
 * να περιγράφει τις βασικές λειτουργίες ενός ΣΔΒΔ
 * να αναφέρει τα βασικά χαρακτηριστικά ενός ΣΔΒΔ και να προσδιορίζει την αναγκαιότητά τους
 * να περιγράφει τον τρόπο που αλληλεπιδρούν τα βασικά συστατικά ενός ΣΔΒΔ
 * να αναφέρει και να περιγράφει βασικά στοιχεία στην αρχιτεκτονική ενός ΣΔΒΔ
 * να αναφέρει το βασικό χαρακτηριστικό κάθε κατηγορίας ΣΔΒΔ
 * να αναφέρει παραδείγματα διαδεδομένων ΣΔΒΔ || **2. Συστήματα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων (ΣΔΒΔ)**
 * προ-σχεσιακά (ιεαρχικά, δικτυωτά),
 * σχεσιακά,
 * εκτεταμένα σχεσιακά (πολυμεσικά, χρονικά, χωρικά)
 * μέτα-σχεσιακά (αντικειμενοστραφή, NoSQL, NewSQL)
 * χρήστες (τελικοί, προγραμματιστές, σχεδιαστές, διαχειριστές),
 * γλώσσα βάσεων δεδομένων (ορισμού και χειρισμού δεδομένων),
 * λογισμικό (αρχεία δεδομένων, ευρετήρια, διαχείριση αποθήκευσης, διαχείριση δοσοληψιών, διαχείριση ερωτημάτων),
 * υλικό
 * κεντρικά,
 * πελάτη-εξυπηρετητή,
 * παράλληλα, κατανεμημένα
 * ώρες: 10** || Άνοιγμα ΒΔ με ΣΔΒΔ (με γραφικό περιβάλλον διαχείρισης) και διερεύνηση των λειτουργιών που παρέχει το ΣΔΒΔ.
 * * να περιγράφει τα βήματα σχεδιασμού βάσεων δεδομένων
 * να διακρίνει τις διαφορές μεταξύ εννοιολογικού,λογικού και φυσικού σχεδιασμού
 * να περιγράφει τον τρόπο που εξασφαλίζεται η ανεξαρτησία δεδομένων από την οργάνωση ενός ΣΔΒΔ σε 3 επίπεδα
 * να αναγνωρίζει την σημασία του μοντέλου δεδομένων
 * να προσδιορίζει οντότητες, γνωρίσματα και κλειδιά από τον χώρο της καθημερινής ζωής
 * να προσδιορίζει οντότητες και να μοντελοποιούν τις μεταξύ τους σχέσεις καθώς και τα χαρακτηριστικά τους σε μία μελέτη περίπτωσης
 * να μετατρέπει το εννοιολογικό μοντέλο σε σχεσιακό σχήμα
 * να εφαρμόζει τεχνικές κανονικοποίησης (Πρώτη Κανονική Μορφή)
 * να δημιουργεί το σχεσιακό μοντέλο από τον εννοιολογικό σχεδιασμό. || **3. Σχεδιασμός Βάσεων Δεδομένων**
 * ώρες: 26** || Προσδιορισμός εννοιολογικού μοντέλου με βάση ένα δοθέν σενάριο (για παράδειγμα. πώληση και αποθήκευση προϊόντων καταστήματος, μαθητολόγιο, δανειστική βιβλιοθήκη,κλπ) (Ενδεικτικά εργαλεία: Dia,MySQL Workbench,...)
 * * να περιγράφει τα χαρακτηριστικά της Γλώσσας ορισμού δεδομένων (DDL) και της γλώσσας χειρισμού δεδομένων (DML)
 * να διακρίνει τη σημασία των γλωσσών αυτών στην οργάνωση και διαχείριση των Βάσεων Δεδομένων
 * να περιγράφει βασικούς τύπους δεδομένων της γλώσσας SQL και να δίνει παραδείγματα τιμών για κάθε τύπο
 * να διακρίνει τις διαφορές μεταξύ των τύπων δεδομένων της SQL και να αντιστοιχίζει χαρακτηριστικά οντοτήτων και πεδία σχέσεων με τους τύπους δεδομένων της SQL
 * να περιγράφει πεδία σχέσεων με τους αντίστοιχους SQL τύπους τους για συγκεκριμένα προβλήματα
 * να εισάγει δεδομένα σε πίνακες Σχεσιακού ΣΔΒΔ
 * να δημιουργεί πίνακες σε περιβάλλον ΣΣΔΒΔ
 * να καθορίζει περιορισμούς στα πεδία σχεσιακών πινάκων
 * να αναγνωρίζει και να καθορίζει το κύριο κλειδί σε σχεσιακούς πίνακες και να τους δημιουργεί με κύριο κλειδί σε περιβάλλον ΣΣΔΒΔ
 * να αναγνωρίζει τα ξένα κλειδιά σε σχεσιακούς πίνακες και να δημιουργεί περιορισμούς ξένων κλειδιών σε περιβάλλον ΣΣΔΒΔ
 * να γράφει και να εκτελεί εντολές για την ενημέρωση και διαγραφή εγγραφών σε ΣΣΔΒΔ
 * να αναζητά συγκεκριμένες πληροφορίες σε διαθέσιμες βάσεις δεδομένων για την επίλυση προβλημάτων
 * να ταξινομεί και να ομαδοποιεί τα δεδομένα αναζήτησης
 * να χρησιμοποιεί βασικές συναρτήσεις στην αναζήτηση και παρουσίαση πληροφοριών || **4. Η Γλώσσα Βάσεων Δεδομένων SQL**
 * Αριθμητικοί τύποι δεδομένων
 * Αλφαριθμητικοί τύποι δεδομένων
 * Ημερομηνία και ώρα
 * Εντολή CREATE TABLE
 * Προκαθορισμένες τιμές και περιορισμοί στις τιμές των πεδίων
 * Προκαθορισμένη τιμή πεδίων Περιορισμοί υπαρξιακής ακεραιότητας
 * Περιορισμοί κύριου κλειδιού
 * Περιορισμοί αναφορικής ακεραιότητας
 * ώρες: 40** || Περιγραφή των τύπων δεδομένων της SQL για το Μαθητολόγιο του σχολείου.
 * * να περιγράφει το ρόλο του Διαχειριστή Βάσεων Δεδομένων
 * να περιγράφει τα προνόμια που μπορούν να αποδοθούν σε χρήστες ΒΔ
 * να αναγνωρίζει τη σπουδαιότητα ενεργειών διαχείρισης όπως η δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας και η παρακολούθηση της λειτουργίας του ΣΔΒΔ
 * να χρησιμοποιεί εργαλεία για τη διαχείριση ΒΔ || **5. Διαχείριση Βάσεων Δεδομένων**
 * Εγκατάσταση και παραμετροποίηση ΣΔΒΔ
 * Ορισμός του σχήματος
 * Καθορισμός μεθόδων προσπέλασης
 * Δημιουργία χρηστών και απόδοση ρόλων
 * Εργασίες συντήρησης και αναβάθμισης
 * ώρες: 8** || Δημιουργία χρηστών και ρόλων σε παράδειγμα ΒΔ (π.χ. του Μαθητολογίου του σχολείου) με διαφορετικά προνόμια για διαφορετικές λειτουργίες (ενημέρωση, διαγραφή, ανάκτηση, ανάκτηση από το Διαδίκτυο).
 * * να αναγνωρίζει την αναγκαιότητα των NoSQL ΒΔ
 * να αναγνωρίζει τα χαρακτηριστικά των NoSQL βάσεων δεδομένων
 * να αναφέρει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα στη χρήση των NoSQL ΒΔ
 * να αναφέρει στοιχεία της αρχιτεκτονικής των εφαρμογών ΒΔ στο Διαδίκτυο || **6. Βάσεις δεδομένων στο διαδίκτυο**
 * ώρες: 6** || Διερεύνηση παραδειγμάτων NoSQL ΒΔ ||
 * * να αναφέρει και να περιγράφει εφαρμογές του Διαδικτύου που χρησιμοποιούν Βάσεις Δεδομένων
 * να αναγνωρίζει την αναγκαιότητα χρήσης ΒΔ σε συγκεκριμένες εφαρμογές και εφαρμογές του Διαδικτύου
 * να εντοπίζει θέματα ασφάλειας σε εφαρμογές ΒΔ στο Διαδίκτυο
 * να αναφέρει ζητήματα/προβλήματα που προκύπτουν από την διασύνδεση ΒΔ με εφαρμογές του Διαδικτύου
 * να διακρίνει και να επιλέγει καλές πρακτικές σε θέματα που αφορούν τη διαχείριση εφαρμογών ΒΔ || **7. Εφαρμογές Βάσεων Δεδομένων**
 * ώρες: 14** || Διερεύνηση παραδειγμάτων διαδικτυακών φορμών για την διαχείριση δεδομένων Σχεσιακής ΒΔ.