• Descripció

Aquesta assignatura té com objectiu fonamental introduir l'estudiantat al món de les Bases de Dades (BD). Es tracta d'una assignatura obligatòria tant en el grau d'Enginyeria Informàtica, com en el grau de Tecnologies i Serveis de Telecomunicació. En el cas del primer, l'assignatura rep el nom d'Ús de Bases de Dades, mentre que en el segon l'assignatura rep el nom de Bases de Dades. Malgrat aquesta dicotomia en la denominació, les assignatures són equivalents a efectes docents. Quan sigui necessari fer alguna puntualització en relació als diferents graus, es farà constar convenientment en aquest Pla Docent.

Les BD són el mecanisme més habitual que les organitzacions utilitzen per a emmagatzemar grans volums de dades de manera permanent. Al seu torn, les BD són gestionades i manipulades mitjançant un programari altament especialitzat i complex anomenat Sistema Gestor de Dades de Dades (SGBD). La informació que es deriva de les dades guardades en les BD constitueix un recurs d'importància primordial a totes les organitzacions, independentment de quins siguin els seus àmbits de negoci o actuació. Per tot això, els coneixements adquirits en aquesta assignatura seran aplicables en la majoria de sortides professionals.

Per tal de poder guardar la informació d'interès d'una organització, cal disposar d'algun model de dades que permeti la seva representació en un ordinador en forma de BD. Aquest model de dades ha de permetre, per una banda, definir l'estructura de la BD i les regles d'integritat que garanteixen que la BD és consistent. Per una altra banda, el model de dades també ha de proporcionar operacions que permetin la consulta i actualització de la BD. Malgrat que existeixen diferents models de dades, ens centrarem en l'estudi del model de dades relacional, donat que és el més utilitzat. A més d'estudiar els fonaments d'aquest model de dades, també ens centrarem en la creació i manipulació de BD relacionals, estudiant per això l'àlgebra relacional i l'SQL. L'àlgebra relacional és el llenguatge amb el que internament treballen els SGBD relacionals. El seu estudi, a més, també permet entendre certs constructors de l'SQL, que és el llenguatge estàndard que ens permet interaccionar amb una BD relacional. En el cas de l'SQL estudiarem, en primer lloc, l'SQL interactiu. En segon lloc, estudiarem una tècnica (en concret JDBC) que permet incorporar codi SQL dins de programes d'aplicació desenvolupats mitjançant el llenguatge de programació Java. A més dels continguts prèviament indicats, a l'assignatura també s'estudiaran els problemes que es deriven de l'accés concurrent de diverses persones i/o programes a una mateixa BD i com aquests es poden resoldre. Finalment, també s'estudien models de dades alternatius al model de dades relacional i els SGBD que els hi donen suport.

• L'assignatura en el conjunt del pla d'estudis

Tots els aspectes relatius al cicle de vida de les BD (disseny, definició, manipulació i gestió de BD) formen part del desenvolupament, operació i manteniment del programari. En conseqüència, els continguts de les assignatures de BD es relacionen amb assignatures que tracten aspectes relatius a l'enginyeria del programari.

Addicionalment, en el grau d'Enginyeria Informàtica, destacar que aquesta assignatura té continuïtat en altres assignatures de BD més especialitzades com seria el cas de:

• Disseny de Bases de Dades. Es tracta d'una assignatura obligatòria centrada en els aspectes que guien un bon disseny de BD relacionals. Inclou aspectes de disseny conceptual, lògic i físic de BD.
• Arquitectura de Bases de Dades. Es tracta d'una assignatura optativa de l'itinerari de Tecnologies de la Informació. L'assignatura cobreix, per una banda, l'estudi d'aspectes relatius a la implementació dels SGBD relacionals i la problemàtica afegida per la distribució i reproducció de dades. També s'estudien alternatives a les BD relacionals.

• Camps professionals en què es projecta

Tal i com s'ha comentat abans, la informació que es deriva de les dades guardades en les BD constitueix un recurs d'importància primordial a totes les organitzacions, independentment de quins siguin els seus àmbits de negoci o d'actuació. Per tot això, els coneixements adquirits en aquesta assignatura seran aplicables en la majoria de sortides professionals.

• Coneixements previs

Es recomana tenir experiència en programació sota el paradigma d'orientació a objectes, pel que es  recomana haver cursat prèviament l'assignatura de Disseny i Programació Orientada a Objectes.

En el cas del grau d'Enginyeria Informàtica també es considera un valor afegit haver cursat l'assignatura de Lògica. Els continguts d'aquesta assignatura poden facilitar la implementació eficient de regles d'integritat complexes sobre les dades contingudes en les BD.

• Informació prèvia a la matrícula

És altament recomanable haver cursat l'assignatura de Disseny i Programació Orientada a Objectes.

• Objectius i competències

Els principals objectius a assolir per l'estudiantat són els que s'indiquen a continuació:

1. Ser capaç de situar, en el context de l'assignatura, els termes bàsics més habituals de l'àrea de les dades i la informació (atribut, clau, entitat, classe, fitxer, base de dades, etc.).
2. Saber explicar els objectius i l'arquitectura d'esquemes i funcional dels SGBD.
3. Ser capaç de resoldre consultes sobre una BD fent ús de les operacions d'àlgebra relacional més adients.
4. Saber crear BD ajustades al model relacional mitjançant SQL estàndard.
5. Ser capaç de consultar i actualitzar de manera eficient una BD mitjançant SQL estàndard.
6. Ser capaç d'identificar els problemes que es deriven de l'accés concurrent de diversos usuaris a una mateixa BD i saber-los resoldre.
7. Saber aplicar correctament els mecanismes que ens ofereix el JDBC per a desenvolupar aplicacions que operin eficientment amb una BD.
8. Saber enumerar diferents SGBD no relacionals i ser capaç d'explicar en quins casos és convenient utilitzar-los.

Aquests objectius, en el cas del grau d'Enginyeria Informàtica, es relacionen amb les competències específiques que tot seguit es destaquen:

• Capacitat per aplicar les tècniques específiques de tractament, emmagatzematge i administració de dades.
• Capacitat per a proposar i avaluar diferents alternatives tecnològiques per a resoldre un problema concret.

Per la seva banda, en el cas del Grau de Tecnologies i Serveis deTelecomunicació, els objectius de la l'assignatura es relacionen amb la competència de formació bàsica següent:

• Coneixements bàsics sobre l'ús i programació dels ordinadors, sistemes operatius, bases de dades i programes informàtics amb aplicació en enginyeria.

• Continguts

Per adquirir les competències i objectius d'aprenentatge, l'assignatura proposa sis reptes. Al seu torn, cada repte incorpora una sèrie de temes o mòduls didàctics.

Repte 1. Les bases de dades relacionals: una història d'èxit sense precedents a la informàtica

Mòdul 1. Les dades: conceptes introductoris

Aquest mòdul detalla els elements bàsics del món de les representacions informàtiques, i la seva correspondència amb el món real i amb el món de les abstraccions. S'introdueixen també els termes més habituals i els conceptes fonamentals sobre dades i informació, que farem servir en la resta de l'assignatura per a estudiar les BD.

Mòdul 2. Introducció a les bases de dades

El mòdul explica quins són els objectius dels SGBD. Addicionalment, també es dóna una visió general de l'arquitectura, el funcionament i l'entorn d'aquests sistemes.

Mòdul 3. El model relacional i l'àlgebra relacional

Aquest mòdul didàctic està dedicat a l'estudi del model de dades relacional i de l'àlgebra relacional. Els seus continguts resulten imprescindibles per a aconseguir un bon domini de l'SQL.

Repte 2. De la creació a la manipulació d'una base de dades relacional

Mòdul 4. El llenguatge SQL I

En aquest mòdul es presenten els conceptes més bàsics associats a l'SQL estàndard. En primer lloc es presenten les principals sentències de definició de dades (com seria, per exemple, taules i vistes). A continuació es presenten les sentències bàsiques de manipulació de dades (SELECT, INSERT, DELETE i UPDATE de taules i vistes). Finalment, s'introdueixen les sentències de concessió i revocació de privilegis sobre les dades.

Repte 3. Procediments emmagatzemats i disparadors, per què són necessaris?

Mòdul 5. El llenguatge SQL II

Aquest mòdul amplia els coneixements del llenguatge SQL. Els elements més destacats que incorpora són els procediments emmagatzemats a les BD i els disparadors (en anglès, triggers).

Repte 4. La calçada és un recurs compartit i una base de dades també

Mòdul 6. Gestió de transaccions

En aquest mòdul s'expliquen les possibles anomalies que es deriven de l'accés simultani de diverses persones i/o programes a la mateixa BD i en el fet d'assegurar la disponibilitat de la BD davant de fallades o desastres. Per fer-ho, els SGBD utilitzen el concepte de transacció i una sèrie de mecanismes per a gestionar aquestes transaccions.

Repte 5. Bastint ponts sobre rius: accedint a una base de dades relacional des de programes

Mòdul 7. Programació mitjançant l'SQL

En aquest mòdul s'estudien diverses tècniques per a operar amb BD des d'aplicacions. És el que s'anomena SQL programat o SQL immers. Del ventall de tècniques i llenguatges de programació, ens centrarem en com es pot accedir a BD des de programes Java mitjançant JDBC.

Repte 6. Talla única per a tot? Més enllà de les bases de dades relacionals

Mòdul 8. Més enllà del model relacional: marc actual i noves tendències

El mòdul ofereix una visió dels problemes més importants que presenta el model relacional en certs entorns d'aplicació. És per això que s'han proposat alternatives al model relacional. Entre els objectius d'aquest mòdul, està mostrar alguna d'aquestes alternatives i saber en quins casos és convenient utilitzar-les.

Aquest mòdul es complementa amb un sèrie de vídeos dedicats a BD NoSQL, degut a la seva adopció en certs entorns d'aplicació. Els continguts dels vídeos de BD NoSQL no seran avaluats a l'assignatura.

• Consulta dels recursos d'aprenentatge de la UOC per a l'assignatura

• Informació addicional sobre els recursos d'aprenentatge i eines de suport

El material principal de suport de l'assignatura són els mòduls didàctics prèviament descrits.

Addicionalment, per assolir les competències relatives a l'aprenentatge del llenguatge SQL farem servir, per una banda, el SGBD PostgreSQL, i per una altra, Java i Eclipse per poder desenvolupar programes Java que accedeixen a BD mitjantçant JDBC.

Tot el programari de l'assignatura es pot descarregar del lloc Web corresponent, i disposeu de guies d'instal·lació i el suport del professorat del Laboratori d'UBD-BD.

Finalment, també disposeu de material complementari addicional. Entre aquest material es destaquen guies d'estudi, casos d'estudi, col·leccions d'exercicis resolts i activitats d'avaluació i exàmens de semestres anteriors.

• Informacions sobre l'avaluació a la UOC

A la UOC, l'avaluació generalment és virtual. S'estructura entorn de l'avaluació contínua, que inclou diferents activitats o reptes; l'avaluació final, que es porta a terme mitjançant proves o exàmens, i el treball final de la titulació.

Les activitats o proves d'avaluació poden ser escrites i/o audiovisuals, amb preguntes aleatòries, proves orals síncrones o asíncrones, etc., d'acord amb el que decideixi cada equip docent. Els treballs finals representen el tancament d'un procés formatiu que implica la realització d'un treball original i tutoritzat que té com a objectiu demostrar l'adquisició competencial feta al llarg del programa.

Per verificar la identitat de l'estudiant i l'autoria de les proves d'avaluació, la UOC es reserva la potestat d'aplicar diferents sistemes de reconeixement de la identitat i de detecció del plagi. Amb aquest objectiu, la UOC pot dur a terme enregistrament audiovisual o fer servir mètodes o tècniques de supervisió durant l'execució de qualsevol activitat acadèmica.

Així mateix, la UOC pot exigir a l'estudiant l'ús de dispositius electrònics (micròfons, càmeres o altres eines) o programari específic durant l'avaluació. És responsabilitat de l'estudiant assegurar que aquests dispositius funcionen correctament.

El procés d'avaluació es fonamenta en el treball personal de l'estudiant i pressuposa l'autenticitat de l'autoria i l'originalitat de les activitats acadèmiques. Al web sobre integritat acadèmica i plagi de la UOC hi ha més informació respecte d'aquesta qüestió.

La manca d'autenticitat en l'autoria o d'originalitat de les proves d'avaluació; la còpia o el plagi; la suplantació d'identitat; l'acceptació o l'obtenció de qualsevol activitat acadèmica a canvi d'una contraprestació o no; la col·laboració, l'encobriment o l'afavoriment de la còpia, o l'ús de material, programari o dispositius no autoritzats en el pla docent o l'enunciat de l'activitat acadèmica, inclosa la intel·ligència artificial i la traducció automàtica, entre altres, són conductes irregulars en l'avaluació que poden tenir conseqüències acadèmiques i disciplinàries greus.

Aquestes conductes irregulars poden comportar el suspens (D/0) en les activitats avaluables que es defineixin en el pla docent -incloses les proves finals- o en la qualificació final de l'assignatura, sigui perquè s'han utilitzat materials, programari o dispositius no autoritzats durant les proves (com l'ús d'intel·ligència artificial no permesa, xarxes socials o cercadors d'informació a internet), perquè s'han copiat fragments de text d'una font externa (internet, apunts, llibres, articles, treballs o proves d'altres estudiants, etc.) sense la citació corresponent, per la compravenda d'activitats acadèmiques, o perquè s'ha dut a terme qualsevol altra conducta irregular.

Així mateix, i d'acord amb la normativa acadèmica, les conductes irregulars en l'avaluació també poden donar lloc a la incoació d'un procediment disciplinari i a l'aplicació, si escau, de la sanció que correspongui, de conformitat amb el que estableix la normativa de convivència de la UOC.

En el marc del procés d'avaluació, la UOC es reserva la potestat de:

• Sol·licitar a l'estudiant que acrediti la seva identitat segons el que estableix la normativa acadèmica.
• Sol·licitar a l'estudiant que acrediti l'autoria del seu treball al llarg de tot el procés d'avaluació, tant en l'avaluació contínua com en l'avaluació final, per mitjà d'una entrevista oral síncrona, que pot ser objecte d'enregistrament audiovisual, o pels mitjans que estableixi la Universitat. Aquests mitjans tenen l'objectiu de verificar els coneixements i les competències que garanteixin la identitat de l'estudiant. Si no és possible garantir que l'estudiant és l'autor de la prova, aquesta pot ser qualificada amb una D, en el cas de l'avaluació contínua, o amb un suspens, en el cas de l'avaluació final.

Intel·ligència artificial en el marc de l'avaluació

La UOC reconeix el valor i el potencial de la intel·ligència artificial (IA) en l'àmbit educatiu, alhora que posa de manifest els riscos que comporta si no s'utilitza de manera ètica, crítica i responsable. En aquest sentit, en cada activitat d'avaluació s'informarà l'estudiantat sobre les eines i els recursos d'IA que es poden utilitzar i en quines condicions. Per la seva banda, l'estudiantat es compromet a seguir les indicacions de la UOC a l'hora de dur a terme les activitats d'avaluació i de citar les eines utilitzades i, concretament, a identificar els textos o les imatges generats per sistemes d'IA, els quals no podrà presentar com si fossin propis.

Amb relació a fer servir o no la IA per resoldre una activitat, l'enunciat de les activitats d'avaluació indica les limitacions en l'ús d'aquestes eines. Cal tenir en compte que fer-les servir de manera inadequada, com ara en activitats en què no estan permeses o no citar-les en les activitats en què sí que ho estan, es pot considerar una conducta irregular en l'avaluació. En cas de dubte, es recomana que, abans de lliurar l'activitat, es faci arribar una consulta al professorat col·laborador de l'aula.

• Consulta del model d'avaluació