- 学部・研究科
Faculty/Graduate School - シ
- 時間割コード
Course Code - 62518
- 科目名
Course title
サブテーマ
Subtitle - データベース工学
- 授業形態/単位
Term/Credits - クラス
Class -
- 秋/2
- 担任者名
Instructor - 徳丸 正孝
- 曜限
Day/Period - 火3
- 授業概要
Course Description
到達目標
Course Objectives -
授業種別 / Teaching Types
講義（対面型）
言語 / Language
日本語(Japanese)
授業概要 / Course Description
コンピュータで処理される業務の大規模化，多様化に伴い，そこで用いられるデータも大容量化している．これらのデータを効率的に管理し，正確かつ迅速に処理する手段がデータベースである．本講義では，現在主流となっているリレーショナルデータベースについて，その必要性から実践的な使い方までを講義と実習を交えて学習する．まず，データベース管理システムの概要や設計概念について学び，後半では標準リレーショナルデータベース言語SQLを用いたデータベースの操作方法について演習を交えて学習する．
到達目標 / Course Objectives
① 知識・技能の観点
・リレーショナル代数の習得: 和集合，共通集合，直積，射影，選択，結合，商演算の8つの基本演算を理解し，目的のリレーションを得るための代数表現を記述できる．
・データベース設計の技能: 正規化理論（第1正規形から第3正規形）およびERモデルの概念を理解し，データの重複や矛盾を排除したテーブル設計ができる．
・SQL操作の実装: MySQLを用いて，データの定義から，結合演算や集合関数，副問い合わせを駆使した高度なデータ抽出，およびデータの更新までを正確に実行できる．
② 思考力・判断力・表現力等の能力の観点
・論理的なクエリ設計: 複雑なデータ抽出要求に対し，リレーショナル代数の論理構造に基づき，効率的なSQL（副問い合わせやグループ化等）を適切に選択・構成して解決策を導き出せる．
・最適なデータ構造の構築: 実世界の情報を整理し，情報の整合性を保つためにどのレベルの正規化が必要か，あるいはER図でどのように表現すべきかを論理的に判断できる．
③ 主体的な態度の観点
・実践的な演習への取り組み: BYOD（ノートPC持参）環境において，MySQLやExcelを用いた演習に主体的に参加し，エラー解決やクエリの最適化を自ら試行錯誤しながら進めることができる．
・継続的な理解度の確認: 全3回の確認テストやLMSのフィードバックを積極的に活用し，自身のプログラミング・設計技能の弱点を把握して克服しようと努めることができる．授業手法 / Teaching Methods
・教員による資料等を用いた説明や課題等へのフィードバック
・学生による学習のふりかえり
・ExcelやMySQLを用いた演習
- 授業計画
Course Content -
授業計画 / Course Content
講義内容は次の４項目に大別される．
１．データベースの基礎
２．リレーショナルデータベースの基礎
３．データベース設計
４．リレーショナルデータベース言語SQL
このうち４については，オープンソースのデータベース管理システムMySQLを用いてデータベース操作の演習を行う．
講義計画は以下の通り．
第１回 オリエンテーション，演習準備，データベースの基礎
講義の進め方について説明し，関大LMSによる資料配布，MySQLの動作確認などの演習準備を行う．その後，「データベースとは」と題してデータベースの基礎とデータモデルについての講義を行う．
第２回 リレーショナルモデルのデータ構造
リレーショナルモデルの基礎について学ぶ．リレーショナルモデルのデータ構造の構成要素となるドメインやタプル，リレーションスキーマについて説明し，リレーショナルモデルの整合性制約について学ぶ．
第３回 リレーショナル代数（１）
リレーショナル代数表現において必要となる８つの基本演算のうち，和集合演算，共通集合演算，差集合演算，直積演算，射影演算，選択演算の６つの演算について学ぶ．また，Excelを用いてリレーションの演算に関する演習を行う．
第４回 リレーショナル代数（２）
第３回に引き続き，リレーショナル代数表現の基本演算を学ぶ．８つの基本演算のうち，結合演算，商演算の２つの演算を新たに学び，リレーショナル代数表現の総合的な演習を行う．
第５回 確認テスト，データベース設計（１）：正規化
第３回および第４回で学んだリレーショナル代数表現の理解度を確認するために，テストを実施する．
その後，リレーショナルモデルによるデータベース設計の基礎を学ぶ．この回では，情報の整理と正規化（第１正規形）について，Excelによる演習を交えて学習する．
第６回 データベース設計（２）：高位の正規形
第５回で学んだリレーションの正規化について，より高位の正規形について学ぶ．この回では，第２正規形，第３正規形について，Excelによる演習を交えて学習する．
第７回 データベース設計（３）：演習
講義前半のまとめとして，リレーショナル代数表現および正規化についての総合的な復習およびExcelによる演習を行う．
第８回 確認テスト，データベース設計（４）：ERモデル
講義前半の内容に関する理解度を確認するために，テストを実施する．その後，第７回までに学んだリレーションの正規形について，より高位の正規形（第４正規形，第５正規形）について簡単に紹介する．さらに，ERモデルを用いたデータベース設計について学ぶ．
第９回 データベースシステムの基礎，SQL（１）：データ定義
データベースシステムの基本構成として，３層スキーマアーキテクチャ，３層クライアントサーバシステムについて学ぶ．その後，リレーショナルデータベース言語SQLの基礎について学ぶ．第９回以降は，MySQLを使用して演習を交えながら学習を進める．
第10回 SQL（２）：基本的な問合わせ
SQLによる基本的な問い合わせとして，算術演算を用いた問い合わせについて学ぶ．また，出力の並べ替え，NULL（空白）の取り扱いなどについて演習を交えて学習する．
第11回 SQL（３）：結合演算，集合関数とグループ化
SQLによる高度な問い合わせとして，結合演算を用いた問い合わせについて学ぶ．また，集合関数を用いたデータの集計，グループ化を用いた問い合わせについて学ぶ．
第12回 SQL（４）：副問い合わせ
外部への参照を伴わない基本的な副問い合わせに加え，外部への参照を伴う複雑な副問い合わせについて学ぶ．
第13回 確認テスト：SQL総復習
講義後半の内容に関する理解度を確認するために，SQLに関する確認テストを実施する．また講義中にMySQLを用いた自己採点および出題内容と解答について解説を行う．
第14回 SQL（５）：データ更新，ビュー
データの追加，削除，修正などを行うデータの更新方法について演習を交えて学習する．また，表示内容を整理して効率的にデータ管理することのできるビュー機能について紹介する．
オンデマンド配信授業回 データベース総合復習
リレーショナル代数表現，データベース設計，SQLについて総合的な復習を行う（講義動画45分，演習45分）授業時間外学習 / Expected work outside of class
MySQLを自宅PCにインストールすることで，自宅での演習が可能である．
- 成績評価の方法・基準・評価
Grading Policies /
Evaluation Criteria -
方法 / Grading Policies
定期試験（筆記試験）の成績で評価する。
定期試験（100%）で評価する基準・評価 / Evaluation Criteria・Assessment Policy
①データベース・システムについての基本的な知識を有する．
②リレーショナル代数表現により，リレーショナルデータベースから目的の結果リレーションを求めることができる．
③実対象世界をモデル化し，適切なリレーショナルデータベースを設計できる．
④SQLを用いてリレーショナルデータベースの操作ができる．
- 教科書
Textbooks 速水治夫 リレーショナルデータベースの実践的基礎（改訂版） コロナ社
関大LMSにより講義中に随時資料を配布する
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参考書
References 都司達夫/宝珍輝尚 データベース技術教科書 CQ出版社
山本森樹 体系的に学ぶデータベースのしくみ 日経BPソフトプレス
- フィードバックの方法
Feedback Method 講義中に３回の確認テストを実施し，解説を行います．
講義中の質問はチャットで随時受け付け，講義中や講義後に回答します．
- 担任者への問合せ方法
Instructor Contact オフィスアワー
関大LMSにて随時受付を行います．
- 備考
Other Comments 【オンデマンド配信授業回に関する情報】
①配信元：関大LMS
②配信時期：第13回講義終了後から7月末まで
③質問等の対応方法：質問は対面授業時または関大LMSのメッセージで受け付けます
本講義では講義時間中に適宜Excelによるデータ操作の演習，MySQLによるデータベース操作の演習を行います．
BYOD（個人のPCを持参し講義中に使用する）を必須とします．
関大LMSに掲載しているMySQLインストール手順を参照し，MySQLが使用可能な状態のノートPCを持参すること．