Datenbankentwicklung

Informationstechnische Assistenten - ITA

Die Unterrichtsmaterialien zu diesem dreijährigen Ausbildungsgang unterteilen sich in Unter-, Mittel- und Oberstufe. Einen groben Themenüberblick zu den kommenden drei Jahren finden Sie hier in einer Mindmap dargestellt.

Hier finden Sie die DB-Unterrichtsmaterialien zur ITA-Ausbildung in der Unterstufe.

Excel - Eine Einführung in die Tabellenkalkulation

  1. Einführung Tabellenkalkulation Einführung in die Tabellenkalkulation mit Excel (2007). Dabei handelt es sich um ein Excel-Tutorial, welches ursprünglich von der Universität Würzburg, Lehrstuhl für Didaktik der Mathematik erstellt wurde. Dieses Excel-Tutorial wurde auf die Excel-Version 2007 angepasst, wobei Sie das ursprüngliche Excel-Tutorial für die Excel-Version 2003 unter dem obigen Link zur Universität Würzburg finden. Das Urheberrecht zu beiden Dateien hält die Universität Würzburg.
  2. Diagramme Die graphische Darstellung durch Diagramme spielt eine wesentliche Rolle beim Verständnis von Daten: Aufgabenblatt.
  3. Filter Betrachten Sie hier die Filtermechnismen in Excel.
  4. Verweis Hier wird der Verbund zweier Excel-Tabellen miteinander vorgestellt. Dazu erhalten Sie hier eine Excel-Arbeitsmappe.
  5. Pivot-Tabelle zur Aggregation Als Vorübung zu der entsprechenden GROUP-BY-Anweisung in SQL wird hier das Zusammenfassen von Daten mit Hilfe von Excel vorgestellt.
  6. Excel Beispielaufgaben Als Vorbereitung auf den kommenden Test steht Ihnen ein Test aus dem letzten Excel-Kurs zur Verfügung Excel-Aufgabenblatt. Sie haben 45Minuten Bearbeitungszeit.
    Zwei weitere Excel-Aufgabensammlungen finden Sie hier Test 1, Test 2.
  7. Excel Test
    Test A, Test B.
  8. Excel Test II
    Test A, Test B.

SELECT - Einführung in SQL

  1. Installation von phpMyAdmin und erste SQL-Anweisungen Wir beginnen mit der Installation von MySQL und XAMPP in einem Microsoft-Betriebssystem. Falls Sie für ihre Arbeit zuhause lieber genau die in der Schule verwendete xampp-Installation verwenden wollen, so installieren Sie nach obiger Anleitung diese im Unterricht verwendete Version von xampp (apache, mysql, phpMyAdmin).
  2. Import und Export von Daten in phpMyAdmin Um auf vorbereiteten Datenbeständen arbeiten zu können, müssen Daten im Unterricht von den Schülern importiert werden können und auch aus der Datenbank exportiert werden. Das entsprechende Vorgehen wird in dieser Anleitung beschrieben.
  3. Select-Anweisungen Das SELECT, als der wichtigste SQL-Befehl, wird in dieser Unterrichtseinheit vorgestellt und eingeübt. Dazu finden Sie auch eine ganz kurze Einführung im Rahmen einer graphischen Darstellung. Zu den obigen Übungen finden Sie hier eine Anleitung in Form eines Lückentextes, der für den Anfang verwendet werden sollte.
  4. Übungen zu Select-Anweisungen Hier wird das SELECT FROM WHERE ORDER BY LIMIT weiter eingeübt. Dazu finden Sie hier das Aufgabenblatt und wenn Sie wollen auch wieder eine Anleitung in Form eines Lückentextes.
  5. Select-Anweisungen mit Aggregationsfunktionen Eine wichtige Funktion der Datenbank ist es Zusammenfassungen (Aggregationen) zu berechnen: Summen, Mittelwerte, Maximale Werte oder die Anzahl von Einträgen in einer Tabellenspalte zu bestimmen. Dazu finden Sie hier das entsprechende Arbeitsblatt. Auch hier finden Sie wieder eine Anleitung in Form eines Lückentextes.
  6. Freistil SQL Nun haben Sie schon einige Aggregationsfunktionen in SELECT-Anweisungen verwendet und dabei hoffentlich mit Lückentexten eine Lösung zu den Fragestellungen finden können. Betrachten Sie nun eine vertraute Tabelle, um SQL ganz ohne Hilfestellungen zu schreiben. Dazu erhalten Sie hier das folgende Arbeitsblatt. Bitte erst zur Eigenkontrolle nutzen: Mittlerweile (für die krankheitsbedingt fehlenden Schüler und zur Nachbereitung) gibt es dazu auch einen Lückentext
  7. Testvorbereitungen Testaufgaben.

Der SQL-Verbund von Tabellen

  1. Der Verbund von Tabellen in SQL (JOIN) Die wichtigste Funktion der Datenbank ist das Zusammenführen und Abgleichen von Informationen. Es wird hier eine Einführung zur Erstellung eines SQL-Joins gegeben.
  2. JOIN über Beziehungstabellen Relationale Datenbanken stellen jegliche Information in Tabellen dar. Dazu gehören auch Informationen über Beziehungen zwischen Objekten. Wenn z.B. eine Person ein Auto kauft, so enthält der Kauf an sich Attribute, wie z.B. ein Kaufdatum. Daher werden solche Attribute in eigenständigen "Beziehungs"-Tabellen gespeichert. Wir nutzen hier diese Beziehungstabellen, um einerseits den SQL-Join weiter einzuüben, aber uns auch in die relationale Denkweise einzufinden. Dazu finden Sie hier das entsprechende Arbeitsblatt.
    Mittlerweile finden Sie hierzu eine Musterlösung.
  3. Übungen zum JOIN über Beziehungstabellen Es folgen hier Übungen zu einem Stadt-Land-Fluss Datenbestand. Datenmodellbeschreibungen, Daten, Fragestellungen und eine Hilfestellung als Lückentext finden Sie hier.
  4. Weitere Übungen zum JOIN über Beziehungstabellen Das bekannte Stadt-Land-Fluss Datenmodell wird hier erweitert um Grenzländer und Städte, die an Flüssen liegen. Diese letzte Übung zum SQL-Join erfordert schon sehr viel Erfahrung im Umgang mit dem SQL-Join und dem Datenmodell. Mittlerweile gibt es hier einen Lückentext und einen frischen Datenimport.
  5. Testvorbereitungen
    Hier finden Sie einige Excel- und SQL-Aufgaben Testvorbereitungen mit Lösungen.
  6. Klausur und Lösungen vom 2017-11-22
    Zur Nachbereitung finden Sie hier die Excel- und SQL-Aufgaben Klausur mit Lösungen.
  7. Klausur und Lösungen vom 2017-12-06
    Zur Nachbereitung finden Sie hier die Excel- und SQL-Aufgaben Klausur mit Lösungen.

Aggregation und der SQL-Verbund

  1. Das Zusammenfassen und Gruppieren von Daten ist eine wesentliche Aufgabe einer Datenbank. Hier finden Sie eine Einführung der GROUP BY-Anweisung. Eine ausführliche Übung wird Ihnen hier dazu angeboten. Mittlerweile finden Sie zu den Fragestellungen der all_time_chart einen Lückentext.
  2. Sakila (Übung zur Aggregation und SQL-Join)
    Wir verwenden hier ein Datenmodell einer Videothek, welches auch bei MySQL-Schulungen verwendet wird. Hier finden Sie weiter eine Darstellung des Datenmodells, die Daten und die Aufgabenstellungen.
  3. Musikduett (Übung zur Aggregation und SQL-Join)
    Wir verwenden hier wieder ein Datenmodell, das sich an der Popmusik ausrichtet und schließen damit die Übungen zum GROUP BY ab.

DB-Anwendungsentwicklung

Hier werden wir uns wieder mit SQL-Anweisungen befassen und neue SQL-Befehle kennenlernen. Im Hinblick auf das bevorstehende Projekt werden wir hier die Entwicklung von DB-Modellen vorantreiben.

  1. Mikrodesign - die etwas kleinere Übung
    Hier finden Sie sinnvolle Bausteine zur Modellierung von Datenbanken mit Lösungen.
  2. Mikrodesign II - wegen des großen Erfolgs verlängert
    Diese kleinen Problemstellungen sollen den Einstieg erleichtern und genügend Beispiele für den Entwurf eigener Datenbankmodelle liefern: Modellierung von Datenbanken II mit Lösungen.
  3. Übungen zum DB-Modell
    Hier werden Ihnen kleine Modellierungsaufgaben vorgestellt, in denen einzelne Aspekte der Modellierung betrachtet werden.
  4. Normalformen eines Datenbankmodells
    Die klassichen drei Normalformen werden hier dargestellt.
  5. Übungen zum DB-Modell II
    Wir betrachten hier klausurtypische Modellierungsaufgaben.
  6. Übungen zum DB-Modell III
    Eine weitere Vorbereitung auf das kommende Projekt oder die Klausur: Modellierungsaufgaben.
    Um nicht ganz aus der Übung zu kommen, finden Sie hier noch zum Auktionsdatenmodell einige SQL-Anweisungen: Modellierungsaufgaben.
  7. Übungen zum DB-Modell IV
    Die Kombination von Datenbankerstellung und SQL führt zu einer besonders detaillierten Auseinandersetzung mit einem Datenmodell.
    Wir betrachten dazu:
  8. Magische Übungen zum DB-Modell V
    Der ultimative Beweis soll erbracht werden, dass selbst magische Wesen in einer Datenbank gespeichert und recherchiert werden können: Harry Potter Memorial Database
  9. Klausuren und Musterlösungen vom 2018-01-10
    Klausur A, Klausur B

Einstieg in die Anwendungsentwicklung mit HTML, CSS und PHP

  1. Darstellung einiger HTML-Tags Sie finden hier eine kurze Auflistung von HTML-Tags, die Sie bis zur kommenden DB-Stunde kennen und z.B. mit dieser Vorlage anpassen können sollten. Einen sehr guten Ansatzpunkt zur Aufarbeitung der längst verschütteten HTML-Grundlagen und zur Festigung der gerade gelernten PHP-Grundlagen bietet die folgende Seite: Grundlagen-quellensammlung. Dort beachten Sie bitte insbesondere das Tutorial zu HTML.
  2. CSS-Formatierung Als Einstieg für die Verwendung von CSS-Formatierungen finden Sie hier eine kurze Aufgabensammlung als ZIP-File zum Download.
  3. Testvorbereitungen zu HTML&CSS
    Max&Moritz, Ballsport, Olympia-Medaillenspiegel, Fußballweltmeister, Regionalversorger, Obsthändler.
    Verwenden Sie hier auch das übliche Passwort...
  4. PHP-Einführung
    1. Als Einführung betrachten wir das obligatorische Hallo Welt
    2. Hier finden Sie eine Einführung zur Verwendung von Variablen.
    3. PHP verwendet zur Generierung von HTML-Tags und Texten die echo-Anweisung und den Verkettungs-Operator.
    4. Die if-else-Logik in PHP wird vorgestellt.
    5. Mit Arrays und Loops verwenden wir eine erste Datenstruktur.
    6. Hier wollen wir Bilder in HTML anzeigen, um die notwenigen Pfade einzuüben: Ostereiersuche
    7. Hier kommt der Test zum PHP-Einstieg.
    8. Die Datenbankanbindung wird betrachtet, um Tabellen auszulesen.
      Hier finden Sie einen Überblick zur Kommunikation zwischen dem Web-Client (Browser) und den beteiligten Servern.
    9. Eine Übung zur Datenbankanbindung.
    10. Eine erste personalisierte Anmeldung wird hier betrachtet.
  5. Klausuren zur PHP-Einführung
    1. Klausur 2018-05-09: Aufgabenstellungen
    2. Klausur 2018-05-16: Aufgabenstellungen mit einer Musterlösung.
    3. Klausur 2018-06-07: Aufgabenstellungen zu Sportartikel mit einer Musterlösung.
    4. Klausur 2018-06-10: Aufgabenstellungen zu iFlower.

Fortführung der Anwendungsentwicklung

  1. Die Weitergabe von Anwenderdaten über mehrere Seitenaufrufe hinweg erfolgt über eine Session.

Besondere Aufgaben - SQL, Excel, RegExp

Hier finden datenbankinteressierte Schüler Aufgaben, welche über den ersten Einstieg hinausgehen. Diese Aufgaben sind nicht Teil des Unterrichts, aber für Anwendungsentwickler sicher eine interessante Herausforderung. Ansonsten sprechen Sie mich bitte auch auf Ihr ganz eigenes Datenbankprojekt an, das ich mit Ihnen planen könnte.

  1. Excel Ausblicke
    Als Übung und Startpunkt für eigene Erkundungen finden Sie hier ein Excel-Aufgabenblatt.
  2. Wahlanalysen und Darstellung von Ergebnissen
    Eine aufwendige Datenanalyse kann wichtige Informationen aus den Daten lesen, egal ob es sich dabei um Kundendaten, Produktionsdaten oder eben wie hier um Wahlergebnisse handelt. Beachten Sie dazu das Arbeitsblatt und das Copyright des statistischen Bundesamtes und des Bundeswahlleiters zu den Daten.
  3. Klimawandel - Analyse und Darstellung
    Eine aufwendige Datenanalyse kann wichtige Informationen aus den Daten lesen, egal ob es sich dabei um Kundendaten, Produktionsdaten oder eben wie hier um Wetterdaten handelt. Beachten Sie dazu das Arbeitsblatt und das Copyright des deutschen Wetterdienstes zu den Daten.
  4. RegExp - Reguläre Ausdrücke
    Dieser kleine Einschub zu reguläre Ausdrücken eröffnet oder bereitet keine Unterrichtsreihe vor, sondern soll Sie auf die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von regulären Ausdrücken aufmerksam machen: Datenbereinigung, Datenanalyse und Scripting jeder Art. Ein Tutorial zu regulären Ausdrücken finden Sie hier und eine geeignete Experimentierumgebung für RegExps ist der regex-coach.