Aula Prática Modelagem de dados (3 atividades)

Descrição

Aula Prática Modelagem de dados

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
DISCIPLINA: MODELAGEM DE DADOS
UNIDADE 2 – MODELOS DE DADOS
SEÇÃO 4 – ELEMENTOS DO MODELO ENRIDADE-RELACIONEMNTO (ER) – III
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
• Compreender e aplicar a notação gráfica dos Diagramas de Entidade-Relacionamento (DER);
• Identificar e definir chaves primárias, chaves estrangeiras e tuplas;
• Aplicar conceitos de integridade referencial em diagramas DER;
• Desenvolver DERs completos a partir de cenários reais;
• Documentar decisões de modelagem de forma clara e estruturada.
SOLUÇÃO DIGITAL:
NSA
Esta atividade pode ser feita totalmente no papel ou em editores simples (Word,
PowerPoint, Draw.io). O foco está na compreensão dos conceitos, não na ferramenta!
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Procedimento/Atividade nº 1
IDENTIFICAÇÃO DE ELEMENTOS EM DER
Atividade proposta: O Diagrama de Entidade-Relacionamento (DER) é a representação gráfica
do modelo conceitual de um banco de dados. Nesta atividade prática, você aprenderá a criar
DERs manualmente, identificar componentes essenciais (entidades, atributos, relacionamentos e
cardinalidades) e aplicar regras de integridade referencial.
ATIVIDADE 1: IDENTIFICAÇÃO DE ELEMENTOS EM DER
Analise o cenário abaixo e identifique os elementos solicitados.
CENÁRIO: Sistema de Biblioteca
Uma biblioteca possui livros que são emprestados para leitores. Cada livro tem um código
ISBN único, título, autor e ano de publicação. Os leitores possuem matrícula, nome, CPF,
telefone e endereço completo (rua, número, bairro, cidade, CEP). Um leitor pode fazer
vários empréstimos, mas cada empréstimo é de um único livro. O empréstimo registra a
data de retirada e data de devolução prevista.
Público3
QUESTÕES:
1.1. Liste todas as ENTIDADES identificadas neste cenário:
1.2. Para a entidade LIVRO, liste todos os ATRIBUTOS:
1.3. Qual atributo deve ser a CHAVE PRIMÁRIA de LIVRO? Por quê?
1.4. Na entidade LEITOR, identifique qual atributo é COMPOSTO:
1.5. Identifique os RELACIONAMENTOS e suas CARDINALIDADES:
• LEITOR ______ EMPRÉSTIMO: ( ) 1:1 ( ) 1:N ( ) N:M
• LIVRO ______ EMPRÉSTIMO: ( ) 1:1 ( ) 1:N ( ) N:M
1.6. Na entidade EMPRÉSTIMO, quais seriam as CHAVES ESTRANGEIRAS?
ATIVIDADE 2: DESENHO DO DER
Desenhe o Diagrama de Entidade-Relacionamento completo para o cenário a seguir.
CENÁRIO: Clínica Médica
“Uma clínica médica atende pacientes através de consultas. Cada paciente tem CPF
(único), nome, data de nascimento e pode ter múltiplos telefones. Os médicos possuem
CRM (único), nome, especialidade e telefone de contato. Cada consulta é realizada por
um médico para um paciente, registrando data, horário e valor cobrado. Um paciente
pode ter várias consultas, e um médico também atende vários pacientes.”
INSTRUÇÕES:
• Desenhe o DER completo no espaço abaixo (ou em folha anexa ou Word, PowerPoint,
Draw.io)
• Use a notação: Retângulos para entidades, Elipses para atributos, Losangos para
relacionamentos
• Indique as cardinalidades claramente
• Sublinhe as chaves primárias
• Use elipse dupla para atributos multivalorados (telefones)
QUESTÕES COMPLEMENTARES:
2.1. Quantas entidades você identificou? Quais são?
2.2. Qual a cardinalidade do relacionamento MÉDICO-CONSULTA?
2.3. Por que “telefone” é um atributo multivalorado em PACIENTE?
ATIVIDADE 3: INTEGRIDADE REFERENCIAL
Analise os cenários e identifique violações de integridade referencial.
CONTEXTO: Sistema de Vendas
Temos três tabelas: CLIENTE (CPF, nome), PEDIDO (num_pedido, data, CPF_cliente),
ITEM_PEDIDO (num_pedido, cod_produto, quantidade)
Público4
CPF (PK) nome
111.111.111-11 João Silva
222.222.222-22 Maria Santos
333.333.333-33 Pedro Costa
Tabela CLIENTE
num_pedido (PK) data CPF_cliente (FK)
1001 10/11/2024 111.111.111-11
1002 11/11/2024 222.222.222-22
1003 12/11/2024 444.444.444-44
1004 13/11/2024 NULL
Tabela PEDIDO
QUESTÕES:
3.1. Há alguma violação de integridade referencial na tabela PEDIDO? Se sim, qual?
3.2. É permitido ter CPF_cliente = NULL no pedido 1004? Explique.
3.3. O que aconteceria se tentássemos EXCLUIR o cliente com CPF 111.111.111-11?
( ) Pode excluir sem problemas
( ) Não pode excluir pois há pedidos deste cliente
( ) Pode excluir se os pedidos forem excluídos antes
3.4. Se quiséssemos permitir a exclusão do cliente e automaticamente excluir seus
pedidos,
que regra de integridade referencial usaríamos?
( ) ON DELETE CASCADE
( ) ON DELETE SET NULL
( ) ON DELETE RESTRICT
Checklist:
ü Atividade 1 completa (6 questões respondidas)
ü Atividade 2 completa (DER desenhado + 3 questões)
ü Atividade 3 completa (4 questões sobre integridade referencial)
ü Todos os DERs desenhados com notação correta
ü Chaves primárias sublinhadas nos diagramas
ü Cardinalidades claramente indicadas
ü Documento salvo em PDF.
RESULTADOS
Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em PDF contendo as respostas das
questões.
Público5
Resultados de Aprendizagem:
Ao final da atividade, o aluno será capaz de:
• Desenvolver DERs completos a partir de cenários reais;
• Documentar decisões de modelagem de forma clara e estruturada.

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
DISCIPLINA: MODELAGEM DE DADOS
UNIDADE 3 – DIAGRAMAS E FERRAMENTAS DE MODELAGEM
SEÇÃO 1 – DIAGRAMA ENTIDADE-RELACIONEMENTO (DER)
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
• Aplicar estratégias de modelagem de DER em casos reais;
• Documentar decisões de modelagem de forma profissional;
• Revisar descrições em alto nível e expandidas;
• Desenvolver DERs completos usando diferentes estratégias;
• Justificar escolhas de modelagem baseadas em requisitos.
SOLUÇÃO DIGITAL:
NSA
Esta atividade pode ser feita totalmente no papel ou em editores simples (Word,
PowerPoint, Draw.io). O foco está na compreensão dos conceitos, não na ferramenta!
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Procedimento/Atividade nº 1
Situações reais de um analista de banco de dados.
Atividade proposta: Nesta atividade, você aprenderá a aplicar diferentes estratégias de
modelagem para criar Diagramas de Entidade-Relacionamento robustos. Trabalharemos com
casos reais onde você precisará tomar decisões de design, documentar essas decisões e
justificar suas escolhas.
PARTE 1: ESTRATÉGIAS DE MODELAGEM DER
PRINCIPAIS ESTRATÉGIAS:
1⃣ ABORDAGEM TOP-DOWN (Cima para Baixo)
• Começa com visão geral do sistema
• Identifica entidades principais primeiro
• Depois detalha atributos e relacionamentos
Público3
• Ideal para: Sistemas novos, visão macro necessária
2⃣ ABORDAGEM BOTTOM-UP (Baixo para Cima)
• Começa com detalhes específicos
• Identifica atributos e dados primeiro
• Depois agrupa em entidades
• Ideal para: Sistemas legados, documentação existente
3⃣ ABORDAGEM MISTA/HÍBRIDA
• Combina top-down e bottom-up
• Identifica entidades principais (top-down)
• Detalha cada entidade (bottom-up)
• Ideal para: Maioria dos projetos reais
4⃣ MODELAGEM ITERATIVA
• Cria versão inicial simples
• Refina em múltiplas iterações
• Adiciona complexidade gradualmente
• Ideal para: Projetos ágeis, requisitos evolutivos
ATIVIDADE 1: MODELAGEM DE SISTEMA UNIVERSITÁRIO
CENÁRIO:
Uma universidade precisa de um sistema para gerenciar informações acadêmicas. Alunos
se matriculam em cursos (Engenharia, Medicina, etc.). Cada curso possui várias
disciplinas. Um aluno cursa várias disciplinas e cada disciplina é cursada por vários
alunos. Cada disciplina é ministrada por um professor (um professor pode lecionar várias
disciplinas). A matrícula do aluno em uma disciplina gera uma nota final.
TAREFAS:
1.1. IDENTIFICAÇÃO DE ENTIDADES:
Liste todas as entidades necessárias e seus atributos:
ENTIDADE 1: _______________
Atributos: _______________________________________________
Chave Primária: _______________
ENTIDADE 2: _______________
Atributos: _______________________________________________
Chave Primária: _______________
ENTIDADE 3: _______________
Atributos: _______________________________________________
Chave Primária: _______________
ENTIDADE 4: _______________
Público4
Atributos: _______________________________________________
Chave Primária: _______________
1.2. RELACIONAMENTOS E CARDINALIDADES:
Complete a tabela:
Entidade 1 Relacionamento Entidade 2 Cardinalidade
ALUNO está matriculado em CURSO
CURSO possui DISCIPLINA
ALUNO cursa DISCIPLINA
PROFESSOR leciona DISCIPLINA
1.3. ENTIDADE ASSOCIATIVA:
O relacionamento ALUNO-DISCIPLINA é N:M e possui atributo (nota).
Como você resolveria isso? Qual entidade criaria?
Resposta:
Atributos desta entidade:
1.4. DESENHE O DER COMPLETO:
────────────────────────────────────────────────────────────
────────────────────
ATIVIDADE 2: DOCUMENTAÇÃO DE DECISÕES DE MODELAGEM
Documente suas decisões para o DER criado na Atividade 1.
2.1. DESCRIÇÃO DAS ENTIDADES:
Para cada entidade, descreva seu propósito:
ALUNO:
_______________________________________________
_______________________________________________
CURSO:
_______________________________________________
_______________________________________________
Público5
DISCIPLINA:
_______________________________________________
_______________________________________________
PROFESSOR:
_______________________________________________
_______________________________________________
2.2. JUSTIFICATIVA DAS CHAVES PRIMÁRIAS:
Por que você escolheu cada chave primária?
ALUNO – Chave escolhida: _______________
Justificativa: _______________________________________________
_______________________________________________
PROFESSOR – Chave escolhida: _______________
Justificativa: _______________________________________________
_______________________________________________
2.3. SUPOSIÇÕES E RESTRIÇÕES:
Liste suposições que você fez:
a) _______________________________________________
b) _______________________________________________
c) _______________________________________________
Liste restrições de integridade importantes:
a) _______________________________________________
b) _______________________________________________
c) _______________________________________________
────────────────────────────────────────────────────────────
────────────────────
ATIVIDADE 3: REVISÃO E EXPANSÃO DO DER
Agora vamos expandir o DER com novos requisitos.
NOVOS REQUISITOS:
• Disciplinas têm pré-requisitos (uma disciplina pode exigir outra como pré-requisito)
• Professores têm departamentos (Departamento de Engenharia, etc.)
• Alunos podem ser bolsistas ou não (e há diferentes tipos de bolsa)
• Cada disciplina tem carga horária e período (1º sem, 2º sem, etc.)
TAREFAS:
3.1. PRÉ-REQUISITOS:
Como modelar que uma disciplina pode ser pré-requisito de outra?
( ) Auto-relacionamento em DISCIPLINA
( ) Nova entidade PRÉ-REQUISITO
( ) Atributo em DISCIPLINA
Público6
Justifique sua escolha: _______________________________________________
_______________________________________________
3.2. DEPARTAMENTOS:
Como adicionar departamentos ao modelo?
Nova entidade: _______________
Atributos: _______________________________________________
Relacionamento com PROFESSOR: _______________
Cardinalidade: _______________
3.3. BOLSAS:
Como modelar os tipos de bolsa?
Sua solução: _______________________________________________
_______________________________________________
3.4. DESENHE O DER EXPANDIDO:
────────────────────────────────────────────────────────────
────────────────────
Checklist:
ü Atividade 1 completa (DER sistema universitário)
ü Atividade 2 completa (documentação das decisões)
ü Atividade 3 completa (DER expandido com novos requisitos)
ü Todos os DERs desenhados claramente
ü Todas as questões dissertativas respondidas
ü Justificativas bem fundamentadas
ü Documento organizado e profissional
ü Documento salvo em PDF.
Público7
RESULTADOS
Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em PDF contendo as respostas das
questões.
Resultados de Aprendizagem:
Ao final da atividade, o aluno será capaz de:
• Desenvolver DERs completos usando diferentes estratégias;
• Justificar escolhas de modelagem baseadas em requisitos.

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
DISCIPLINA: MODELAGEM DE DADOS
UNIDADE 4 – NORMALIZAÇÃO DE DADOS
SEÇÃO 3 – FORMAS NORMAIS II
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
• Compreender e aplicar a Terceira Forma Normal (3FN);
• Compreender e aplicar a Quarta Forma Normal (4FN);
• Identificar e eliminar dependências transitivas;
• Identificar e eliminar dependências multivaloradas;
• Realizar transformações práticas entre formas normais.
SOLUÇÃO DIGITAL:
NSA
Esta atividade pode ser feita totalmente no papel ou em editores simples (Word,
PowerPoint, Draw.io). O foco está na compreensão dos conceitos, não na ferramenta!
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Procedimento/Atividade nº 1
Situações reais de um analista de banco de dados.
Atividade proposta: A normalização é o processo de organizar dados em um banco de dados
de forma a reduzir redundâncias e evitar anomalias de atualização. Nesta atividade, você
aprenderá a aplicar as formas normais 3FN e 4FN, que eliminam dependências mais complexas.
PRIMEIRA FORMA NORMAL (1FN):
• Cada coluna deve conter apenas valores atômicos (indivisíveis)
• Não pode haver grupos repetitivos
• Exemplo de VIOLAÇÃO: Coluna “telefones” com valor “11-1111, 22-2222, 33-3333”
• SOLUÇÃO: Criar linhas separadas ou tabela relacionada
SEGUNDA FORMA NORMAL (2FN):
• Deve estar em 1FN
• Não pode haver dependência parcial (atributos não-chave dependem apenas de PARTE da
PK)
• Só se aplica quando a PK é composta (múltiplos atributos)
• Exemplo: PK = (cod_aluno, cod_disciplina), mas “nome_aluno” depende só de cod_aluno
• SOLUÇÃO: Separar em tabelas diferentes
Público3
TERCEIRA FORMA NORMAL (3FN):
• Deve estar em 2FN
• NÃO pode haver DEPENDÊNCIA TRANSITIVA
• Dependência transitiva: A → B e B → C, então A → C
• Exemplo: cod_pedido → cod_cliente → cidade_cliente
(cidade depende do cliente, não do pedido diretamente)
• PROBLEMA: Redundância e anomalias de atualização
• SOLUÇÃO: Separar em tabelas: PEDIDO(cod_pedido, cod_cliente) e CLIENTE(cod_cliente,
cidade)
QUARTA FORMA NORMAL (4FN):
• Deve estar em 3FN
• NÃO pode haver DEPENDÊNCIAS MULTIVALORADAS independentes
• Dependência multivalorada: Um atributo determina múltiplos valores INDEPENDENTES de
outro
• Exemplo: Um PROFESSOR tem múltiplas DISCIPLINAS e múltiplos TELEFONES
(mas telefones e disciplinas são independentes entre si)
• PROBLEMA: Combinação cartesiana desnecessária
• SOLUÇÃO: Separar em tabelas: PROF_DISCIPLINA e PROF_TELEFONE
ATIVIDADE 1: IDENTIFICANDO VIOLAÇÕES DE 3FN
Analise as tabelas e identifique dependências transitivas.
EXEMPLO 1: Tabela PEDIDO
num_pedido
(PK)
data CPF_cliente nome_cliente cidade_cliente estado_cliente
1001 01/11/24 111.111.111-
11
João Silva São Paulo SP
1002 02/11/24 222.222.222-
22
Maria Santos Rio de Janeiro RJ
1003 03/11/24 111.111.111-
11
João Silva São Paulo SP
1004 04/11/24 333.333.333-
33
Pedro Costa Belo Horizonte MG
QUESTÕES:
1.1. Esta tabela está em 3FN? ( ) Sim ( ) Não
1.2. Identifique as dependências funcionais:
num_pedido → _________________________________________
CPF_cliente → _________________________________________
1.3. Existe dependência transitiva? Se sim, qual?
( ) Não existe
( ) num_pedido → CPF_cliente → cidade_cliente
( ) num_pedido → data → CPF_cliente
1.4. Qual o problema causado por essa estrutura?
( ) Redundância: dados do cliente repetidos em vários pedidos
( ) Anomalia de inserção: não pode cadastrar cliente sem pedido
( ) Anomalia de atualização: atualizar cidade exige mudar várias linhas
( ) Todas as alternativas
Público4
1.5. TRANSFORMAÇÃO PARA 3FN:
Decomponha em tabelas normalizadas:
TABELA 1: _______________
Atributos: _________________________________________
PK: _______________ FK: _______________
TABELA 2: _______________
Atributos: _________________________________________
PK: _______________ FK: _______________
ATIVIDADE 2: TRANSFORMAÇÃO PARA 3FN – CASO PRÁTICO
Normalize a tabela abaixo para 3FN.
TABELA: FUNCIONÁRIO
CPF (PK) nome cod_depto nome_depto local_depto salário cod_projeto
111 Ana D1 RH Prédio A 5000 P1
222 Bruno D2 TI Prédio B 8000 P2
333 Carla D1 RH Prédio A 5500 P3
444 Diego D3 Vendas Prédio C 6000 P1
TAREFAS:
2.1. Mapeie as dependências funcionais:
CPF → _________________________________________
cod_depto → _________________________________________
cod_projeto → _________________________________________
2.2. Identifique TODAS as dependências transitivas:
a) _________________________________________
b) _________________________________________
2.3. Decomponha em tabelas 3FN:
TABELA 1: FUNCIONÁRIO
Atributos: _________________________________________
PK: _______________ FKs: _______________
TABELA 2: _______________
Atributos: _________________________________________
PK: _______________ FKs: _______________
TABELA 3: _______________
Atributos: _________________________________________
PK: _______________ FKs: _______________
2.4. Redesenhe as três tabelas normalizadas com dados:
Público5
ATIVIDADE 3: IDENTIFICANDO VIOLAÇÕES DE 4FN
Analise as dependências multivaloradas.
EXEMPLO: Tabela PROFESSOR
CRM (PK) disciplina telefone
12345 Matemática 1111-1111
12345 Matemática 2222-2222
12345 Física 1111-1111
12345 Física 2222-2222
67890 Química 3333-3333
67890 Química 4444-4444
67890 Biologia 3333-3333
67890 Biologia 4444-4444
QUESTÕES:
3.1. Observe que o professor 12345 leciona Matemática e Física, e tem telefones 1111 e
2222.
Quantas linhas são necessárias para representar isso?
Resposta: ___________ linhas
3.2. As disciplinas e telefones são INDEPENDENTES entre si?
( ) Sim – um telefone não tem relação com uma disciplina específica
( ) Não – cada telefone é específico de uma disciplina
3.3. Qual o problema dessa estrutura?
( ) Redundância: combinação cartesiana desnecessária (2 disciplinas × 2 telefones = 4
linhas)
( ) Anomalia: adicionar novo telefone exige duplicar para todas as disciplinas
( ) Anomalia: adicionar nova disciplina exige duplicar para todos os telefones
( ) Todas as alternativas
3.4. Esta tabela está em 3FN? ( ) Sim ( ) Não
Esta tabela está em 4FN? ( ) Sim ( ) Não
3.5. TRANSFORMAÇÃO PARA 4FN:
Decomponha em tabelas normalizadas:
TABELA 1: _______________
Atributos: _________________________________________
PK: _______________
TABELA 2: _______________
Atributos: _________________________________________
PK: _______________
3.6. Quantas linhas seriam necessárias no modelo normalizado?
Tabela 1: ___ linhas | Tabela 2: ___ linhas | Total: ___ linhas
(Antes eram 4 linhas, agora são _____ linhas total)
Público6
Checklist:
ü Atividade 1 completa (identificação violações 3FN)
ü Atividade 2 completa (transformação para 3FN)
ü Atividade 3 completa (identificação violações 4FN)
ü Todas as tabelas redesenhadas claramente
ü Dependências funcionais identificadas
ü Justificativas bem fundamentadas
ü Documento salvo em PDF.
RESULTADOS
Resultados do experimento:
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em PDF contendo as respostas das
questões.
Resultados de Aprendizagem:
Ao final da atividade, o aluno será capaz de:
• Identificar e eliminar dependências multivaloradas;
• Realizar transformações práticas entre formas normais.

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