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Sistemas Gestores de Bases de Datos GUÍA DIDÁCTICA DEL PROFESOR - PDF
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Mariano Segura Calderón
1 Sistemas Gestores de Bases de Datos GUÍA DIDÁCTICA DEL PROFESOR
2 1. Presentación de la guía La guía didáctica del profesor del módulo Sistemas Gestores de Bases de Datos se ha elaborado con el objetivo de prestar al profesor que imparte la asignatura una propuesta didáctica de apoyo pedagógico para el desarrollo de su función docente. En la guía se incluyen y se describen los materiales curriculares que presentó el Ministerio de Educación y Ciencia cuando se diseñaron los ciclos formativos y en los que se desarrollan la definición y el desarrollo de los procesos de enseñanza-aprendizaje de los Ciclos Formativos, tanto de grado superior como de grado medio, de la Formación Profesional actual. Se recogen en esta guía el Real Decreto 1660/1994, publicado en el BOE el , donde se desarrolla el título del módulo, y el Real Decreto 1675/1994, publicado en el BOE el , donde se desarrolla el currículo del módulo. La guía sigue las directrices trazadas por el libro editado por el Ministerio de Educación y Ciencia sobre propuestas didácticas de apoyo al profesor, editado por la Dirección General de Formación Profesional Reglada y Promoción Educativa, en el que se orienta al profesor sobre la programación de los contenidos y las actividades de formación que pueden ser adaptadas y aplicadas por los docentes de forma directa. La guía está dividida en 10 apartados, que son: Introducción al módulo. Capacidades terminales y criterios de evaluación. Orientaciones metodológicas. Índice secuencial de las unidades de trabajo: organización de los contenidos. Estructura de las unidades de trabajo del libro del alumno. Distribución temporal de las unidades de trabajo. Elementos curriculares o unidades de trabajo. Actividades, cuestiones, problemas y prácticas propuestas. Material didáctico (material y equipos didácticos). Material pedagógico de apoyo para la impartición del módulo. A continuación se desarrollan cada uno de estos 10 puntos. 2 ITES-PARANINFO
3 2. Introducción al módulo El desarrollo didáctico y la programación del módulo Sistemas Gestores de Bases de Datos se obtienen a partir del perfil del ciclo formativo Administración de Sistemas Informáticos. El ciclo formativo Administración de Sistemas Informáticos está dividido en 9 módulos profesionales, como unidades coherentes de formación, necesarios para obtener la titulación de técnico en Administración de Sistemas Informáticos. La duración establecida para este ciclo es de horas, incluida la formación en centros de trabajo. Estas horas se dividen en 2 periodos anuales lectivos, cinco trimestres en el centro educativo y el sexto trimestre en el centro de trabajo. Uno de los módulos incluidos en este ciclo formativo es el de Sistemas Gestores de Bases de Datos, que tiene una duración aproximada de 225 horas, a impartir en el 2º curso, con una frecuencia de 8 horas por semana. La competencia general de este módulo, al ser un módulo transversal, está recogida en las 4 unidades de competencia del real decreto del título, y que dicen: Implantar y administrar sistemas informáticos en entornos monousuarios y multiusuarios. Implantar y administrar redes locales y gestionar la conexión del sistema informático a redes extensas. Implantar y facilitar la utilización de paquetes informáticos de propósito general y aplicaciones específicas. Proponer y coordinar cambios para mejorar la explotación del sistema y las aplicaciones. Es importante que las realizaciones que se planteen como básicas tengan como punto de referencia el sistema productivo, y en concreto la ocupación o el puesto de trabajo que pueden desempeñar los técnicos que realizan este módulo, y que son: Competencia general Los requerimientos generales de cualificación profesional del sistema productivo para este técnico son: Implantar, explotar y mantener en requerimientos de bajo y medio nivel los sistemas informáticos en que se apoya la gestión y administración de la empresa, prestando ITES-PARANINFO 3
4 soporte directo o de primera línea a los usuarios finales y aplicando y cumpliendo con los requisitos legales vigentes en el sector. Capacidades profesionales Organizar, administrar y controlar los servicios en sistemas informáticos monousuario, multiusuario y en red. Instalar y configurar sistemas informáticos en entornos monousuario y multiusuario. Coordinar la puesta en marcha de redes de área local y la conexión a sistemas informáticos en redes extensas. Organizar y administrar los recursos informáticos, compartidos y no compartidos, atendiendo a las necesidades y/o requerimientos de la empresa. Implantar e integrar software de aplicación, específico y/o de propósito general en el sistema informático. Interpretar y aportar soluciones a las necesidades y requerimientos funcionales formulados por el/los usuario/os. Definir y proponer cambios y mejoras en el sistema y aplicaciones encaminados a optimizar las prestaciones del sistema informático, manteniéndose informado de las innovaciones, tendencias, tecnología y normativa aplicable. Establecer y aplicar procedimientos que aseguren la integridad, disponibilidad y confidencialidad de la información. Mantener relaciones fluidas con los miembros del grupo funcional en el que está integrada, responsabilizándose de la consecución de los objetivos asignados al grupo, respetando el trabajo de los demás, organizando y dirigiendo tareas colectivas y cooperando en la superación de dificultades que se presenten, con una actitud tolerante hacia las ideas de los compañeros y subordinados. Resolver problemas y tomar decisiones individuales sobre sus actuaciones o las de otros, identificando y siguiendo las normas establecidas procedentes, dentro del ámbito de su competencia, consultando dichas decisiones cuando sus repercusiones organizativas, económicas o de seguridad son importantes. Actuar ante situaciones de posible emergencia, informando y solicitando ayuda a quien proceda, dirigiendo las actuaciones de los miembros de su equipo, y aplicando con seguridad y eficacia los distintos sistemas, medios o equipos para prevenir/corregir las mismas. 4 ITES-PARANINFO
5 Requerimientos de autonomía en las situaciones de trabajo A este técnico, en el marco de las funciones y objetivos asignados por técnicos de nivel superior al suyo, se le requerirán en los campos-ocupaciones concernidos, por lo general, las capacidades de autonomía en: Organización y control de los servicios en sistemas informáticos de tipo medio (ordenadores PC s y/o minis), operando en entornos monousuario, multiusuario y/o conectados en red local. Supervisión de la entrega y aceptación de material informático (equipos, productos software y soportes de información). Instalación, configuración e integración de productos software en el sistema. Instalación y configuración de equipos (ordenadores y periféricos) en entornos monousuario y multiusuario. Diseño y realización de pruebas de equipos y programas. Establecimiento de procedimientos para la seguridad y protección del sistema y la información. Identificación de problemas en la utilización del sistema, derivados de la instalación y/o configuración errónea de equipos y programas. Control del mantenimiento operativo o preventivo realizado a los equipos e instalaciones. Realización de guías, manuales y programas que faciliten al usuario/cliente la explotación del sistema y/o las aplicaciones. Elaboración de informes técnicos sobre las prestaciones de nuevos equipos y programas para la toma de decisiones por el usuario/cliente. REALIZACIONES PROFESIONALES REFERENCIADAS A LA OCUPACIÓN Gestionar la ejecución y/o renovación de la instalación de los ordenadores y periféricos, atendiendo a los servicios requeridos por los usuarios y aprobados por la dirección. CRITERIOS BÁSICOS DE REALIZACIÓN Se comprueba que los componentes del sistema, tanto físicos como lógicos, cumplen las características demandadas y expresadas en el pedido. Los requerimientos de corriente y temperatura y las posibilidades de ampliación y conexión a otros sistemas y canales de comunicación son identificados antes de abordar su instalación. ITES-PARANINFO 5
6 REALIZACIONES PROFESIONALES REFERENCIADAS A LA OCUPACIÓN CRITERIOS BÁSICOS DE REALIZACIÓN Los planes de instalación y diagramas de conexiones para los equipos son conformes a las necesidades del usuario y a las características de funcionamiento de los equipos. Los equipos son instalados conforme al plan. Se comprueba la instalación mediante el encendido y arranque de equipos en el orden prescrito y se verifican las conexiones. Se resuelven las incidencias o problemas acaecidos en la ejecución o prueba de la instalación consultando a los servicios técnicos. Realizar las adaptaciones necesarias en la configuración física del sistema de acuerdo con los parámetros de funcionamiento establecidos. Generar el software de base de acuerdo con las necesidades y requerimientos de la empresa. Se identifican los elementos y sus características que hay que añadir o cambiar para obtener las prestaciones de servicio demandadas al sistema. Se realizan diagramas o esquemas para la configuración física, identificando los componentes que es necesario añadir y/o modificar. Se realiza la configuración según los procedimientos establecidos, teniendo en cuenta la documentación técnica del producto. Se comprueba que el funcionamiento de equipos es conforme a la configuración física instalada. Se resuelven las incidencias o problemas acaecidos en la ejecución o prueba de la configuración consultando a los servicios técnicos. Se identifican los requerimientos de instalación y generación del software de base. Se establece el procedimiento de generación más adecuado atendiendo a parámetros de operatividad, seguridad y coexistencia con otros productos software ya instalados. Se lleva a cabo la generación del soft-base en la modalidad escogida para operar en la empresa y siguiendo el procedimiento establecido. 6 ITES-PARANINFO
7 REALIZACIONES PROFESIONALES REFERENCIADAS A LA OCUPACIÓN CRITERIOS BÁSICOS DE REALIZACIÓN Se verifica la correcta instalación del softbase, probando sus funciones de acuerdo con la guía de usuario. Se realizan los cambios necesarios en el soft-base para soportar nuevos periféricos. Organizar y administrar la utilización de los recursos del sistema, garantizando su disponibilidad a los usuarios. Se interpretan los requerimientos de explotación del sistema. Se definen y asignan valores a variables de usuario y del sistema de acuerdo con el entorno de trabajo requerido. Se crean ficheros de comandos para mecanizar o automatizar la ejecución de tareas rutinarias. Se añaden y eliminan dispositivos según lo requieran los trabajos que se van a realizar. Se controlan los procesos en ejecución. Se establecen procedimientos de arranque y parada del sistema. Se crean procedimientos que permiten la conexión de usuarios al sistema con entornos de trabajo personalizados. Se establecen permisos de acceso y uso de la información y de disponibilidad de los recursos del sistema para todos los usuarios, atendiendo a las directrices marcadas. Se organizan y mantienen sistemas de archivos, asegurando la disponibilidad de información requerida por los usuarios. Se utilizan eficazmente las posibilidades de gestión del procesador y de gestión de E/S. Se establecen normas para la codificación/catalogación de archivos de uso compartido. ITES-PARANINFO 7
8 REALIZACIONES PROFESIONALES REFERENCIADAS A LA OCUPACIÓN Establecer procedimientos para mantener la información con la integridad, disponibilidad y seguridad requeridas. Analizar las prestaciones del sistema, una vez implantadas las aplicaciones, a fin de aportar mejoras en su explotación. Mantener la operatividad del sistema, comprobando el funcionamiento con la periodicidad establecida. CRITERIOS BÁSICOS DE REALIZACIÓN Se obtienen copias de seguridad del softbase, aplicaciones en explotación y ficheros y bases de datos con la periodicidad y en los casos establecidos. Se realizan copias de los datos de interés para su archivo off-line. Se instala software para la prevención de fallos que afecten a la integridad de los datos y a la lógica de procesos. Se aplican procedimientos para mantener la integridad de datos almacenados en distintos soportes de almacenamiento. Se aplican técnicas de encriptación/codificación sobre información almacenada atendiendo a criterios de confidencialidad. Se comprueba que los formatos y servicios de presentación en pantalla, así como los servicios y calidad de impresión, son conformes a los requerimientos de los usuarios. Se establecen procedimientos para controlar y registrar los accesos al sistema y recursos empleados. Se obtienen medidas y estadísticas sobre la ocupación de espacios de almacenamiento, carga de las líneas de comunicaciones, carga del procesador a distintas horas de la jornada, con las utilidades del sistema. Se estudia el plan de distribución de la carga del sistema y del espacio de almacenamiento que optimice el rendimiento de la explotación. Se utiliza software de diagnóstico para verificar el funcionamiento correcto del sistema e identificar las causas de las anomalías, si las hubiera. Se realiza el mantenimiento preventivo de los equipos conforme a los procedimientos descritos en la información del producto. 8 ITES-PARANINFO
9 REALIZACIONES PROFESIONALES REFERENCIADAS A LA OCUPACIÓN CRITERIOS BÁSICOS DE REALIZACIÓN Se aplican los procedimientos para restablecer la operatividad del sistema ante fallos causados por el software. Determinar la topología de red local más adecuada, de acuerdo con las necesidades del usuario, espacios y ubicación. Gestionar y supervisar la ejecución de la instalación de cableado y unidades de conexión, cumpliendo con el presupuesto, plazos de realización y los requerimientos solicitados. Integrar servidores y puestos de trabajo en la red para compartir la información y periféricos, atendiendo a las demandas del usuario. Administrar los recursos de la red, garantizando su disponibilidad a los usuarios. Se identifican los recursos disponibles (superficie del local, equipos informáticos, mobiliario, servicios de distribución de energía y comunicaciones). Se identifican los productos del mercado que responden a los requerimientos y restricciones del usuario. La elección del tipo y características de la red que se va a instalar se adecua a las necesidades y medios disponibles por el usuario. Se elaboran diagramas generales y detallados necesarios para la instalación del cableado, servidores, estaciones de trabajo y unidades de conexión de la red local. Se selecciona el servicio de instalación que más se ajusta al presupuesto y plazos de realización establecidos. La red se instala de acuerdo con las especificaciones y el plan establecido. Se realizan pruebas unitarias y de conjunto para verificar que la instalación se ajusta a los requerimientos solicitados. Se preparan y generan servidores de ficheros, servidores de impresión y servidores de comunicaciones. Se comprueba que la interacción entre servidores y puestos de trabajo es la requerida. Se ha generado el shell para cada tipo de estación de trabajo. Se establecen los procedimientos de arranque/parada de servidores. Son establecidos y mantenidos los derechos de acceso y utilización de los recursos de la red para cada usuario. ITES-PARANINFO 9
10 REALIZACIONES PROFESIONALES REFERENCIADAS A LA OCUPACIÓN CRITERIOS BÁSICOS DE REALIZACIÓN Se organizan y mantienen volúmenes y sistemas de archivos, atendiendo a la disponibilidad de información requerida por los usuarios y cumpliendo con los sistemas de codificación/catalogación para archivos compartidos. Se obtienen respaldos del software de red, aplicaciones, ficheros y bases de datos en red con la periodicidad y en los casos establecidos. El rendimiento y calidad de los servicios prestados por la red a los usuarios es óptima en todo momento. Gestionar y supervisar la conexión a servicios de comunicación de datos públicos y privados que den respuesta a las necesidades de la empresa. Realizar operaciones periódicas de mantenimiento a fin de asegurar el correcto funcionamiento del sistema de comunicaciones. Se identifican necesidades de comunicación, acceso de datos, documentos y otros de la empresa con el exterior. Se informa de los servicios existentes, detallando sus características: calidad, coste y viabilidad. Se determinan los medios y equipos de conexión más adecuados tras la consulta a proveedores de servicios en telefonía y transporte de datos. Se identifican las causas del funcionamiento anómalo del sistema utilizando soft de diagnóstico. Se realiza el mantenimiento preventivo de los equipos ( modems, convertidores, centros de cableado, cableado y conectores) conforme a los procedimientos descritos en la información técnica del producto. Se notifican fallos de funcionamiento observados en los equipos a servicios de mantenimiento para su reparación. Se establecen procedimientos para la recuperación del sistema ante caídas y/o fallos. Se resuelven los fallos detectados en el software con prontitud. 10 ITES-PARANINFO
11 REALIZACIONES PROFESIONALES REFERENCIADAS A LA OCUPACIÓN Instalar aplicaciones de propósito general y específico cumpliendo las prestaciones funcionales requeridas por el usuario. Preparar guías de usuario final para evitar una explotación inadecuada del software de aplicación. Preparar e impartir cursos a usuarios de entrenamiento en el software de aplicación. CRITERIOS BÁSICOS DE REALIZACIÓN Se comprueba que los recursos de hardware y software del sistema informático en uso, cumplen con los requerimientos para la instalación del nuevo paquete. Se siguen correctamente las instrucciones de instalación. Se elabora el plan de pruebas funcionales y de usuario final que verifica que los programas instalados satisfacen las necesidades del usuario. Se redacta de forma clara y concisa el contenido de las guías. Se incluyen procedimientos para la explotación eficaz de las funciones del software de aplicación, complementando la incluida en el producto. Se incluyen procedimientos para intercambiar datos con otros paquetes de software ya en explotación. Se incluyen procedimientos de acceso y explotación de las bases de datos de la empresa. Se incluyen procedimientos para archivar y recuperar datos y documentos adecuadamente. Se incluyen procedimientos para configurar el entorno de trabajo de la aplicación al demandado por el usuario. Los materiales y métodos utilizados son apropiados para el usuario. Los ejemplos y ejercicios son ilustrativos de las capacidades del paquete y significativos para el usuario. ITES-PARANINFO 11
12 REALIZACIONES PROFESIONALES REFERENCIADAS A LA OCUPACIÓN Prestar asistencia a los usuarios, resolviendo los problemas que se presenten durante la explotación de las aplicaciones. Evaluar paquetes de software multiuso y específico que aporten mejoras al proceso de datos de la empresa. Elegir y definir una estructura de datos para resolver un problema con lenguajes estructurados. CRITERIOS BÁSICOS DE REALIZACIÓN Se corrigen fallos inesperados en requerimientos de bajo y medio nivel. Se presta ayuda continua a los usuarios, resolviendo sus dificultades prácticas. Se inicia a nuevos usuarios en la explotación de las aplicaciones. Se identifican necesidades de proceso y presentación de información demandadas por los usuarios. Las opciones de tratamiento de datos que ofrece el paquete de software se han estudiado desde la óptica de su utilidad en la empresa. Se comprueba que el software analizado puede operar con el/los formatos/codificación de los datos usados en la empresa. Se determinan necesidades de hardware y software para cada paquete y aplicación. Se elaboran informes sobre la conveniencia de incorporar el software analizado a la explotación en la empresa, que permita la toma de decisiones. Describir las estructuras de datos típicas que maneja un lenguaje estructurado, su utilidad y ámbito de aplicación. Citar operaciones que permiten realizar una estructura de datos desde un programa y explicar sus algoritmos. Justificar la importancia de la adecuada selección de estructuras de datos para la resolución de problemas en programación. Sobre un problema de programación en gestión propuesto: Elegir las estructuras más adecuadas para representar y manejar los datos del problema. 12 ITES-PARANINFO
13 REALIZACIONES PROFESIONALES REFERENCIADAS A LA OCUPACIÓN CRITERIOS BÁSICOS DE REALIZACIÓN Describir los algoritmos de tratamiento de las estructuras para la resolución del problema. Aplicar la metodología de desarrollo estructurado para el diseño de algoritmos. Codificar programas en lenguajes estructurados de tercera generación. Clasificar los lenguajes de programación según su nivel de abstracción y los recursos y procedimientos de desarrollo utilizados. Describir las características propias de la programación estructurada y justificar las ventajas que comporta. Identificar las estructuras básicas de programación. Definir las condiciones, el modo de aplicación de algún método de programación estructurada y la sintaxis de un lenguaje gráfico de representación de algoritmos. Clasificar las instrucciones típicas de los lenguajes estructurados según su función. Sobre un problema de programación en gestión propuesto: Identificar y definir las estructuras de datos propias del problema. Elaborar y representar un algoritmo aplicando métodos de programación estructurada. Elaborar un conjunto de datos de prueba del programa diseñado. Interpretar la sintaxis del lenguaje y sus instrucciones. Definir las instrucciones, funciones y librerías del lenguaje más básicas y su utilidad. Describir el entorno de desarrollo del lenguaje: recursos que se utilizan y procedimiento práctico de desarrollo de programas. ITES-PARANINFO 13
14 REALIZACIONES PROFESIONALES REFERENCIADAS A LA OCUPACIÓN CRITERIOS BÁSICOS DE REALIZACIÓN En un supuesto en el que se dispone de un sistema y de la documentación de referencia del lenguaje y un programa ya diseñado que responde a un problema propuesto: Interpretar correctamente la información que suministran los manuales. Codificar un programa fuente en el lenguaje con comentarios significativos y concisos, que defina adecuadamente las estructuras de datos y utilice correctamente las instrucciones, funciones y librerías del lenguaje. Depurar el programa fuente y obtener un programa ejecutable. 3. Capacidades terminales y criterios de evaluación En este apartado se describen las capacidades terminales y sus correspondientes criterios de evaluación, correspondientes al real decreto del título, en base a las realizaciones planteadas en el apartado anterior. El título profesional, y por tanto las competencias que adquieren los alumnos que realizan este ciclo formativo, está basado en la suma de las diferentes capacidades terminales que se adquieren con cada uno de los módulos que forman el ciclo formativo. Las capacidades terminales del módulo Sistemas Gestores de Bases de Datos, así como sus correspondientes criterios de evaluación, según el real decreto del currículo publicado en el BOE, son: CAPACIDADES TERMINALES Obtener diseños conceptuales y lógicos normalizados para representar datos y relaciones en un sistema de datos relacional. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Describir la sintaxis de un lenguaje gráfico de representación de diseño conceptual de datos y relaciones. 14 ITES-PARANINFO
15 CAPACIDADES TERMINALES CRITERIOS DE EVALUACIÓN Justificar la importancia del diseño de datos y relaciones normalizados. Describir un procedimiento y las fases de normalización de un diseño de relaciones y datos. En un supuesto práctico planteado sobre la representación de datos y relaciones: Representar gráficamente el diseño conceptual de datos y relaciones. Aplicar un procedimiento de normalización al diseño. Obtener el diseño lógico en un modelo relacional de tablas, claves y condiciones de integridad que responda al diseño conceptual. Manejar información almacenada en el sistema con la ayuda de sistemas gestores de datos, definiendo, actualizando, consultando y exportando/importando información. Describir la arquitectura de un sistema gestor de base de datos y conceptos tales como esquema conceptual, externo, interno, diccionario de datos, lenguajes de definición y manipulación de datos. Citar las ventajas de un sistema gestor de base de datos sobre un sistema gestor de ficheros. Explicar los aspectos básicos del modelo relacional, tales como los conceptos asociados a la representación de información y las operaciones básicas que proporciona el álgebra relacional. Describir las órdenes básicas del lenguaje SQL para la definición, consulta actualización y exportación/importación de datos, su función y sintaxis. Identificar utilidades que proporciona un gestor de base de datos relacional concreto para la definición, actualización, consulta y exportación de datos y explicar su finalidad y modo de operación básico. Identificar las utilidades para la definición y manejo de información en un sistema gestor de ficheros, su finalidad y modo de operación. ITES-PARANINFO 15
16 CAPACIDADES TERMINALES CRITERIOS DE EVALUACIÓN Aplicar utilidades y formatos de datos para la exportación e importación de datos entre sistemas gestores de datos. En un ejercicio práctico en el que se dispone de un sistema gestor de base de datos relacional y su documentación de usuario: Definir a partir de un diseño lógico las estructuras de datos sobre el sistema gestor de base de datos relacional mediante sus utilidades o lenguaje de definición de datos. Realizar operaciones de actualización y consulta de información, seleccionando y manejando las utilidades e instrucciones de SQL idóneas. Realizar operaciones de importación/exportación de datos entre el sistema gestor de base de datos y otros sistemas, seleccionando las utilidades e instrucciones adecuadas y un formato de datos común. Organizar y aplicar procedimientos en la administración de un sistema gestor de base de datos relacional en un entorno multiusuario. Justificar la necesidad de la administración de una base de datos en entornos multiusuario y describir las funciones típicas del administrador de bases de datos. Describir procedimientos y técnicas que garanticen la integridad y confidencialidad de la información en una base de datos, tales como: definición de vistas, definición de privilegios de acceso y utilización, control de concurrencia y bloqueos, definición de unidades lógicas de tratamiento... Describir las órdenes del lenguaje SQL relacionadas con el control, la seguridad, integridad y confidencialidad de la información, su función y sintaxis. En un supuesto práctico en el que se dispone de un sistema multiusuario con un sistema gestor de datos y el manual de administración y uso del citado sistema gestor de base de datos: 16 ITES-PARANINFO
17 CAPACIDADES TERMINALES CRITERIOS DE EVALUACIÓN Interpretar la información que contiene la documentación. Reconocer variables de entorno y configuración del S.G B.D., ficheros de auditoría y control de transacciones, estructura del diccionario de datos y su finalidad. Elegir las utilidades adecuadas, su orden de aplicación y las condiciones idóneas del sistema para realizar funciones de administración de la base de datos tales como: creación de la base de datos, gestión de privilegios, mantenimiento del diccionario de datos, copias de seguridad, recuperación de información, etc. Proponer un esquema de vistas y de privilegios de acceso que garantice la confidencialidad de la información para los usuarios propuestos. Proponer los índices que se deben crear para mejorar el rendimiento del sistema en tiempo de acceso a unos datos propuestos. 4. Orientaciones metodológicas Se van a exponer una serie de orientaciones metodológicas encaminadas a conseguir que el alumno conozca la importancia del tema Sistemas Gestores de Bases de Datos dentro del proceso productivo de cualquier industria, servicio, residencia, etc., y se interese profesionalmente en esta materia técnica. Los temas deben exponerse en un lenguaje sencillo a la vez que técnico, para que el alumno, futuro profesional, vaya conociendo la terminología y el argot que se utiliza en el campo de la administración de sistemas informáticos: Sistemas Gestores de Bases de Datos. Los diferentes temas que componen el módulo son materias de aplicación práctica en las aulas montadas al efecto con sus correspondientes sistemas informáticos, si bien también es bueno valernos de material gráfico, como diapositivas, vídeos, catálogos comerciales, etc., que hagan más fácil la comprensión por parte de los alumnos. ITES-PARANINFO 17
18 Utilizar información técnico-comercial, de empresas o distribuidores de la zona, para que los alumnos conozcan los materiales, características, aplicaciones, formas de comercialización, etc. Inculcar la idea de trabajo en equipo, diseñando los trabajos o actividades por equipos de alumnos (2 o 3 por actividad), que es lo que se van a encontrar después en el mundo del trabajo. Plantear las prácticas en base al orden de ejecución de las tareas y la exactitud, las verificaciones y comprobaciones de las comunicaciones, gestión de redes locales y sobre todo guardar y hacer guardar las normas básicas de seguridad. Las bases de datos son las minas de oro del futuro está ya muy extendido el concepto de Data Mining, ya que la información que contienen, estructurada y organizada, sobre una persona física: datos personales, dirección, profesión, nivel adquisitivo, cuenta corriente, etc., en el momento de escribir este prólogo puede alcanzar un valor de 30 ; por registro. Merece la pena hacerse idea del valor de mercado de las bases de datos que manejan las empresas de marketing. Por otro lado, ese mismo valor hace que el Estado limite la circulación de ese bien, los datos personales, ya que muchos de ellos inciden sobre la vida privada de las personas. Además del valor intrínseco a cada dato, las bases de datos son la energía necesaria para hacer funcionar los sistemas de gestión empresarial: clientes, proveedores, artículos, facturas, almacenes, etc. De modo que a la conocida rapidez de los ordenadores se le suma la exactitud de la información. Así que las empresas pueden emplear los datos propios o aquellos que circulan por Internet, para facilitar la toma de decisiones tanto a nivel estratégico como táctico y operativo, facilitando la adecuación de la producción/oferta de bienes y servicios a segmentos de mercado diferenciados, según los criterios empresariales más oportunos en cada momento. Aunque en la actualidad los programas capaces de procesar datos no necesitan que éstos estén almacenados en bases de datos, sino que estén estructurados, las técnicas de Dataware Housing permiten recuperar y almacenar información interpretable y seleccionable por las bases de datos. Esto hace que no sólo haya que conocer el funcionamiento de las bases de datos locales y distribuidas, sino sobre todo la creación de las mismas, en lo relativo a su definición e interfaces que recuperen datos y muestren en pantalla, o listados según las peticiones de los usuarios. 18 ITES-PARANINFO
19 Teniendo en cuenta la existencia de centros educativos provistos de bases de datos Oracle y otros que emplean SQL Server, en la medida de lo posible se hace referencia indistintamente a ambos productos. Como en el capítulo 6 se ha de desarrollar el trabajo con herramientas visuales, he preferido hacer referencia a aquellas de más fácil acceso por los alumnos: Access, Oracle Developer 2000 y Visual Basic, de modo que puedan ver las diferencias y similitudes existentes entre ellas. Los recursos software y documentos en los que se basa este texto son los siguientes productos y estándares: SQL Server 7 y SQL Server Oracle 7, Oracle 8, Oracle 8i Lite. Agradezco a Oracle Corporation el haberme cedido una copia de Oracle 8i Lite para trabajar con ella durante el desarrollo del texto. La cuarta edición de SQL (ISO/IEC : 1999), en fase de desarrollo. A lo largo del texto a esta versión se le denomina SQL Índice secuencial de las unidades de trabajo: organización de los contenidos El módulo de Sistemas Gestores de Bases de Datos se estructura en base a los siguientes contenidos básicos: Sistemas gestores de ficheros Conceptos básicos: fichero, registro, campo, claves... Utilidades de definición y manejo de la información. Sistemas gestores de bases de datos (S.G.B.D.) Objetivos. Arquitectura ANSI/SPARC. Nivel conceptual, externo e interno. Modelos de bases de datos. Características. Tipos. ITES-PARANINFO 19
20 Modelo relacional Estructura. Conceptos básicos. Operaciones básicas del álgebra relacional. Lenguajes relacionales. Utilidades y lenguajes de definición e interrogación de datos. Lenguaje SQL. Documentación de usuario de un sistema gestor de bases de datos. Representación y normalización de datos y relaciones Diseño conceptual y lógico. Representación del diseño conceptual de datos. Dependencia. Formas normales. Técnicas de normalización. Representación del diseño lógico en el modelo relacional. Administración de un S.G.B.D. relacional Control y administración de un S.G.B.D. Funciones del administrador de una base de datos (ABD). Estructuras de control del S.G.B.D. Diccionario de datos. Variables de configuración. Ficheros de auditoría. Control de transacciones. Lenguaje de control de datos y esquema de confidencialidad. Permisos de acceso. Utilización. Control de integridad y consistencia de la información. Unidades lógicas de tratamiento. Bloqueos. 20 ITES-PARANINFO
21 Mejora del rendimiento y productividad del S.G.B.D. Procedimientos de administración. Copia y restauración de las bases de datos. Gestión de privilegios. Definición de vistas. Aplicaciones prácticas de definición, acceso y explotación de la información en un sistema gestor de base de datos relacional. Manual del administrador del S.G.B.D. En el libro Sistemas Gestores de Bases de Datos se desarrollan los contenidos del módulo en 11 capítulos, con los siguientes contenidos: En el capítulo 1, la gestión de datos, se aborda desde el conocimiento de los sistemas de información, la organización de los datos y la historia de las bases de datos, hasta la actualidad. En el capítulo 2 se presentan los sistemas gestores de bases de datos, permitiendo conocer sus estructuras operacionales, sus componentes y los modelos de datos definidos. El capítulo 3 desarrolla los conceptos relativos a bases de datos relacionales, comenzando por el modelo relacional, siguiendo con el álgebra relacional, para terminar con los lenguajes relacionales. Este capítulo, junto al siguiente y los dedicados a SQL y herramientas de diseño, son los fundamentales para una buena creación y gestión de bases de datos. El capítulo 4 se dedica al diseño de bases de datos relacionales, que son las bases de datos que habitualmente encuentran los alumnos al término de su periodo formativo. Comprende, entre otros, un apartado dedicado al modelo entidad-relación y otro a normalización de bases de datos. En el capítulo 5, SQL interactivo, es necesario utilizar adecuadamente el lenguaje de bases de datos por excelencia, tanto sus conceptos elementales como su forma de uso. En el capítulo 6 se exponen las herramientas para la gestión de bases de datos de Oracle, Developer 2000, para el diseño de pantallas, así como de listados y gráficos, necesarios para crear interfaces profesionales de las bases de datos que se gestionen. El capítulo 7 presenta las órdenes de SQL incrustado y dinámico, así como sus métodos de uso y las consultas y actualizaciones con ambos tipos de SQL. ITES-PARANINFO 21
22 El capítulo 8, relativo a la administración de las bases de datos, explica las funciones del administrador, el concepto de transacción y cómo tratar la privacidad y seguridad de los datos. El capítulo 9 desarrolla conceptos de bases de datos distribuidas y orientadas a objetos, teniendo en cuenta la necesidad de crear sistemas cliente/servidor y transacciones distribuidas. El capítulo 10 explica el lenguaje de procedimientos PL/SQL, tratando sus elementos, entre los que destacan tablas, variables, bloques, cursores y órdenes de control. El capítulo 11 contiene una propuesta de proyecto integrador de los conocimientos adquiridos a lo largo del curso, en el que se le pide al alumno desarrollar el diseño lógico, los procedimientos y consultas que necesite para almacenar y recuperar información, así como las pantallas e informes adecuados al supuesto, sin olvidar la seguridad del sistema que está desarrollando. Al término del texto se reseña una bibliografía para el aula de informática que desee manejar adecuadamente los conceptos desarrollados a lo largo de todo el libro y, como comienza a ser habitual, una colección de direcciones Web desde las que acceder a diferentes recursos en materia de bases de datos. 6. Estructura de las unidades de trabajo del libro del alumno Cada una de las unidades didácticas o capítulos del libro está compuesta por los siguientes apartados: Introducción. Contenidos. Objetivos. Desarrollo de los contenidos. 7. Distribución temporal de las unidades de trabajo Según se indicaba en el apartado 2 de esta guía, este módulo se imparte en el 2 curso del ciclo formativo, y tiene una duración de 225 horas lectivas, a razón de 8 horas a la semana como orientación. La media de tiempo, en horas, para el desarrollo de las 10 unidades que forman el módulo con su correspondiente número de horas orientativas es la siguiente: 22 ITES-PARANINFO
23 Unidades de trabajo 1. La gestión de datos. 2. Sistemas gestores de bases de datos. 3. Bases de datos relacionales. 4. Diseño de bases de datos relacionales. 5. Utilización de SQL en modo interactivo. 6. Utilización de herramientas para la gestión de datos. 7. Utilización de SQL en modo programación. 8. La administración de bases de datos. 9. SGBD distribuidos. Horas Proyecto integrador Elementos curriculares o unidades de trabajo Los elementos curriculares que definen cada uno de los bloques y de las unidades de trabajo, son: Capítulo 1: La gestión de datos. PROCEDIMIENTO (CONTENIDO ORGANIZADOR) Justificación de la importancia de la organización y gestión de datos en los sistemas informáticos. Explicación de las unidades de trabajo programadas para el aprendizaje del módulo y de los criterios y métodos de evaluación. ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE Presentación de las capacidades terminales del módulo y de las unidades de trabajo programadas para su aprendizaje, exponiendo los contenidos y actividades programadas, así como el proceso de evaluación. ITES-PARANINFO 23
24 PROCEDIMIENTO (CONTENIDO ORGANIZADOR) Análisis de las aportaciones a la gestión de datos de los sistemas gestores de ficheros y de bases de datos. ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE Delineación de las necesidades de información que se le plantean a las empresas y características de los datos y tratamientos requeridos. Valoración de la incidencia en el perfil profesional de las capacidades terminales de este módulo, mediante debates y análisis de ofertas de empleo publicadas en prensa. Exposición de la evolución de la gestión de datos en sistemas informáticos, explicando las características y aportaciones de los sistemas de ficheros y de los sistemas de base de datos. Realización de esquemas de las características de las distintas organizaciones físicas de datos y asociación de éstas con los procesos de gestión de datos. Identificación de las ventajas e inconvenientes que supone la utilización de sistemas de bases de datos frente a los sistemas de ficheros. Dado un proceso suficientemente caracterizado, realizar: Descripción de los ficheros a utilizar con la configuración de registros. Evaluación de tamaño y tasas de actividad. Selección de la organización y método de acceso para cada fichero en función de los requerimientos de acceso y las tasas de actividad. Debate sobre las soluciones obtenidas. 24 ITES-PARANINFO
25 PROCEDIMIENTO (CONTENIDO ORGANIZADOR) ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE Identificación de los principales inconvenientes para la gestión de datos que presentan las soluciones obtenidas Aplicación de utilidades de un sistema gestor de ficheros para la creación y manejo de los ficheros obtenidos. Interpretación de términos del lenguaje informático utilizados en la especificación de características y funciones de los sistemas gestores de datos. CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 1.1. Los sistemas de información Información y sistemas Sistema empresarial Sistemas de información: concepto y componentes Justificación de la implantación de sistemas de información Tipos de sistemas de información Importancia de los datos en los sistemas de información Organizaciones físicas de datos Ficheros físicos y lógicos Clasificación de registros Organización de ficheros Acceso a registros Organización de ficheros Ficheros con organización secuencial Ficheros de organización relativa Organización relativa directa. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Describir las funciones básicas de los sistemas gestores de ficheros. Diferenciar los sistemas gestores de ficheros y de bases de datos. Citar las ventajas de un sistema gestor de base de datos sobre un sistema gestor de ficheros. Clasificar las organizaciones físicas de datos atendiendo a su estructura y métodos de acceso. Seleccionar la organización y método de acceso para los ficheros requeridos en un proceso de gestión suficientemente caracterizado. Identificar las utilidades para la definición y manejo de información en un sistema gestor de ficheros, su finalidad y modo de operación. ITES-PARANINFO 25
26 CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) CRITERIOS DE EVALUACIÓN Organización aleatoria o indirecta Organización secuencial encadenada: punteros Organización secuencial indexada Organización secuencial indexada-encadenada Organización por agrupamiento o clustering Borrado de datos Fragmentación y compactación de datos Operaciones con ficheros Clasificación de ficheros Sistemas gestores de ficheros Objetivos y funciones Problemas en la gestión de datos con sistemas gestores de ficheros Sistemas de bases de datos Introducción Objetos de una base de datos Características Elementos de las bases de datos Ventajas e inconvenientes de las bases de datos. Capítulo 2: Sistemas gestores de bases de datos. PROCEDIMIENTO (CONTENIDO ORGANIZADOR) Realización de esquemas sobre la estructura y funcionamiento de los sistemas de base de datos. ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE Identificación de las funciones y componentes de un sistema gestor de base de datos. 26 ITES-PARANINFO
27 PROCEDIMIENTO (CONTENIDO ORGANIZADOR) Manejo de manuales del gestor de base de datos. ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE Elaboración de esquemas de la estructura y funcionamiento de los sistemas gestores de bases de datos, mostrando la interacción de éste con el sistema operativo y las aplicaciones. Explicación de la arquitectura de referencia ANSI/X3/SPARC, valorando su contribución a la estandarización de sistemas de bases de datos. Asociación del nivel de descripción a las características de datos propuestas. Valoración de las ventajas/inconvenientes de separar la descripción física y lógica de los datos. Acceso al SGBD e identificación de las utilidades que incorpora. Identificación de los tipos de sistemas de bases de datos comercializados en función del modelo de datos. Identificación de manuales y documentación del gestor de base de datos e interpretación de la información que suministra sobre sus características. Recopilación de artículos, folletos y otro material bibliográfico e interpretación de la información que suministran sobre sistemas gestores de bases de datos. CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 2.1. Objetivos Niveles de descripción de datos Nivel físico Nivel conceptual Nivel externo. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Explicar las funciones básicas de los sistemas gestores de bases de datos. Citar y valorar las aportaciones de los sistemas de bases de datos a la gestión de datos. ITES-PARANINFO 27
28 CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 2.3. Funciones Función de definición de datos Función de manipulación Función de control La estandarización de los sistemas de bases de datos Organizaciones responsables de la estandarización Introducción a SQL Historia de SQL Estructuras operacionales de los SGBD Cliente-servidor Cliente-multiservidor Bases de datos y recursos humanos Componentes del SGBD Núcleo, diccionario y utilidades Lenguajes y utilidades Interacción de los clientes con el sistema operativo Modelos de datos: concepto y tipos Modelo jerárquico Modelo en red. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Diferenciar los conceptos de independencia física e independencia lógica entre datos y aplicaciones. Citar los niveles de descripción de datos existentes en sistemas de bases de datos y valorar su incidencia en la gestión de datos. Clasificar los lenguajes de un SGBD atendiendo a su función, acceso a datos y modos de ejecución. Valorar las ventajas/inconvenientes de las estructuras operacionales de SGBD. Describir cómo se llevan a cabo las operaciones de recuperación y actualización de datos cuando se utiliza un sistema gestor de bases de datos. Precisar el concepto y utilidad de los diccionarios de datos. Interpretar y utilizar los términos del lenguaje informático para la especificación de las características y funciones de los sistemas gestores de bases de datos. Capítulo 3: Bases de datos relacionales. PROCEDIMIENTO (CONTENIDO ORGANIZADOR) Representación de datos y sus relaciones en el modelo relacional. Formulación de operaciones de consulta y actualización mediante expresiones del álgebra relacional. ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE Explicación de las características del modelo relacional y justificación de la necesidad de introducir restricciones de usuario. Realización de ejercicios sobre: Representación de datos y sus relaciones en el modelo relacional. 28 ITES-PARANINFO
29 PROCEDIMIENTO (CONTENIDO ORGANIZADOR) ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE Identificación de claves en las relaciones propuestas. Asociación del tipo de restricción a las características o propiedades requeridas para un conjunto de relaciones. Formulación de expresiones del álgebra relacional para satisfacer las consultas propuestas. Aplicación de utilidades y procedimientos del gestor para: Activación/apertura de tablas ya definidas. Visualización de sus características y contenido. Creación de tablas con el nombre y atributos (nombre, tipo y longitud) demandados. Almacenamiento de las tablas creadas. Modificación de estructuras de tablas. Valoración de las aportaciones de los lenguajes relacionales para la gestión de datos. Utilización de manuales del gestor. CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 3.1. Modelo relacional: origen y objetivos Estructura de las bases de datos relacionales Elementos del modelo relacional Restricciones Restricciones y operaciones relacionales Claves e índices Clave: conceptos y tipos Índices. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Definir los conceptos y características básicas del modelo relacional. Relacionar el modelo relacional con los niveles de descripción de la arquitectura ANSI/X3/SPARC. Especificar las características de los lenguajes relacionales. Definir estructuras de datos en el modelo relacional. ITES-PARANINFO 29
30 CONOCIMIENTOS (CONTENIDO SOPORTE) 3.6. Esquemas de relación Operaciones Álgebra relacional Operaciones básicas unitarias Operaciones básicas binarias Operaciones derivadas Operadores con valores nulos y de manipulación Funciones de agregado Cálculo relacional Cálculo relacional orientado a tuplas y lógica de primer orden Cálculo relacional orientado a dominios Lenguajes relacionales: tipos y características Transformaciones de un esquema entidad-relación. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Formular consultas mediante expresiones del álgebra relacional. Capítulo 4: Diseño de bases de datos relacionales. PROCEDIMIENTO (CONTENIDO ORGANIZADOR) Representación de datos y sus relaciones en esquemas entidad-relación. Transformación de esquemas entidad-relación a esquemas relacionales. Aplicación del proceso de normalización a esquemas relacionales. Valoración de la aplicación del análisis entidad-relación y de la normalización en el diseño de base de datos. ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE Explicación de conceptos, términos y simbología utilizados en el análisis de datos entidad-relación. A partir de las características de un sistema de información, realizar las siguientes operaciones: Determinación de entidades y atributos. Identificación de las relaciones con sus cardinalidades. 30 ITES-PARANINFO
31 PROCEDIMIENTO (CONTENIDO ORGANIZADOR) ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE Elaboración de esquemas entidad-relación. Eliminación de atributos y relaciones redundantes. Obtención de esquemas relacionales a partir de esquemas entidad-relación. Justificación de la necesidad de aplicar a las relaciones un proceso de normalización. Explicación de conceptos, propiedades y procedimientos utilizados en la normalización de relaciones. Dado un conjunto de relaciones con sus dependencias funcionales, realizar las siguientes operaciones sobre cada relación: Identificación de claves. Determinación de qué forma normal cumplen. Transformación a forma normal de Boyce- Codd aplicando proceso de normalización. Dado un sistema de información suficientemente caracterizado, realizar las siguientes operaciones: Representación de los datos y sus relaciones mediante esquemas entidad-relación. Transformación de los esquemas entidadrelación obtenidos a esquemas relacionales. Aplicación de proceso de normalización a los esquemas relacionales obtenidos. Determinación de ventajas e inconvenientes de la normalización de relaciones. ITES-PARANINFO 31

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