Fachinformatiker

Im Rahmen der Anwendungsentwicklung finden Sie hier einen 6 monatigen Kurs zur Tabellenkalkulation, Datenformate, Datenbankdesign, Datenbankentwicklung und SQL. Es findet hier zunächst eine Einführung in Tabellenkalkulation mit MS-Excel 2016 statt. Falls Sie sich auch für ältere Versionen (Office 2007/2003) interessieren, sind diese auf Nachfrage erhältlich.
Excel bietet einen anschaulichen Einstieg in eine strukturierte Datenhaltung und erleichtert so später auch das Verständnis einer weiter entwickelten Datenverarbeitung. MS-Excel setzt den Office-Standard für Tabellenkalkulation, aber wird hier jedoch im Wesentlichen als eine gebräuchliche Datenschnittstelle für kleinere Datenbestände betrachtet. Abschließend wollen wir noch Excel-Diagramme betrachten, mit denen Dateninhalte leicht und verständlich dargestellt werden können.

Im zweiten Halbjahr liegt das Schwergewicht auf der Einführung von SQL und einigen grundlegenden Betrachtungen zur Datenbankentwicklung.

Excel - Eine Einführung in die Tabellenkalkulation

  1. Einführung Tabellenkalkulation
    Einführung in die Tabellenkalkulation mit Excel (2016). 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 2007/2016 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. Filter
    Betrachten Sie hier die Filtermechanismen in Excel.
  3. Einführungstest
    Wie heute im Unterricht angekündigt, finden Sie hier einen Einführungstest zu Excel. Nach dem Öffnen der heruntergeladenen Excel-Datei beachten Sie direkt unter dem Menüband den gelb hervorgehobenen Warnhinweis, dass Dateien aus dem Internet gefährliche Inhalte enthalten können - erlauben Sie hier dennoch die Bearbeitung durch einen Klick auf den Knopf am Ende dieses Warnhinweises.
    Die Bearbeitungszeit beträgt 15 Minuten. Dazu erhalten Sie auch eine Lösung zur eigenen Kontrolle.
  4. Diagramme
    Die graphische Darstellung durch Diagramme spielt eine wesentliche Rolle beim Verständnis von Daten: Aufgabenblatt.
    Als Übung zur graphischen Darstellung mit Excel betrachten Sie die Daten des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie zu erneuerbaren Energien: Excel-Datenbestand (Stand März 2018). Neuere und ebenso traurige Datenbestände finden Sie auch unter dem obigen Link.
  5. Verweis
    Hier wird der Verbund zweier Excel-Tabellen miteinander vorgestellt. Dazu erhalten Sie hier eine Excel-Arbeitsmappe.
  6. 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.
  7. 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.
  8. Alte Excel-Tests
    Diese Tests aus dem vergangenen Jahr können Sie mit meinen Korrekturvorlagen zur eigenständigen Vorbereitung auf den Excel_anteil in der kommenden Klausur verwenden: Alles als ZIP.

SELECT - Einführung in SQL

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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 gibt es dazu eine Anleitung in Form eines Lückentextes. und mittlerweile auch eine vollständige Lösung.
    Da wir nach der letzten Übung die Aggregationsfunktionen in der Select-Anweisungen verwenden können, sollten wir noch einmal einen Blick auf den Datenbestand zum Musikvertrieb werfen und einige SELECT-Anweisungen besser (vollständiger) formulieren. Dazu finden Sie hier weitere Aufgaben zum Musikvertrieb. Dazu gibt es eine Anleitung in Form eines Lückentextes oder vollständige Lösung zur eigenständigen Nachbereitung.
  4. 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 gibt es dazu auch einen Lückentext.

Tabellenverbund (JOIN)

  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. Nachträglich finden Sie hier eine Musterlösung zu den im obigen PDF enthaltenen Fragestellungen und Lückentexten.
    Zur Grundidee des SQL-Joins finden Sie auch eine graphische Darstellung.
  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 und eine weitere Übung
  3. 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.
    Sie finden hier nun auch die vollständigen Lösungen, mit denen Sie ihre eigenen Ansätze vergleichen können.
  4. Vorbereitung auf den Test zum JOIN über Beziehungstabellen
    Als Vorbereitung auf den kommenden Test finden Sie hier einen Probetest, eine Datenmodellbeschreibung und den Datenbestand dazu.

Gruppieren von Daten (GROUP BY)

  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 ein Aufgabenblatt mit einem Lückentext.
  2. 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.
    Hierzu finden Sie auch eine Musterlösung.
  3. 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.
  4. Stadt-Land-Kontinent-Fluss auf dem SLKF-Datenmodell
    (Übung zur Aggregation und SQL-Join)
    1. Wir müssen noch einmal das GROUP BY auf dem allseits beliebten SLKF-Datenmodell üben: Arbeitsblatt I
    2. Was für ein wunderschönes SLKF-Datenmodell, mit so vielen Aufgaben: Arbeitsblatt II
    3. Eines geht noch! Arbeitsblatt III
    4. Dann geht auch noch ein weiteres Übungsblatt! Arbeitsblatt IV mit QS
  5. Bundestagswahlen - eine Übung zur Aggregation und SQL-Join
    Betrachten Sie das Arbeitsblatt zu den Bundestagswahlen 2005 bis 2021.
  6. Einfache Übungen zu JOIN und GROUP BY: Arbeitsblatt
  7. Klausurvorbereitungen: SQL wieder mit SLKF und eine etwas längere Excel-Übung mit dem Aufgabenblatt und den Lösungsangaben.

DB-Anwendungsentwicklung
Im Hinblick auf das bevorstehende Unterrichtsinhalte (Modellbildung und Datentransformationen) werden wir hier die Entwicklung von DB-Modellen betrachten.

  1. Mikrodesign - die etwas kleinere Übung
    Hier finden Sie sinnvolle Bausteine zur Modellierung von Datenbanken
  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.
  3. Mikrodesign III - Alles hat einmal klein angefangen
    Mikromodellierungen können die nötige Sicherheit geben, um umfangreichere Aufgaben zu lösen. Modellierung von Datenbanken III.
  4. Übungen zum DB-Modell
    Hier werden Ihnen kleine Modellierungsaufgaben vorgestellt, in denen einzelne Aspekte der Modellierung betrachtet werden.
  5. Normalformen eines Datenbankmodells
    Die klassischen drei Normalformen werden hier dargestellt.
  6. Übungen zum DB-Modell II
    Wir betrachten hier klausurtypische Modellierungsaufgaben.
  7. 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.
  8. Übungen zum DB-Modell IV
    Die Kombination von Datenbankerstellung und SQL führt zu einer besonders detaillierten Auseinandersetzung mit einem Datenmodell.
    Wir betrachten dazu:
  9. 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
  10. Klausurvorbereitungen SQL & DB-Modelle
    Aufgaben A und Lösungen A ,
    Aufgaben B und Lösungen B.
  11. Zweiter Teil der Klausurvorbereitungen SQL & DB-Modelle
    Klausur C mit Lösung
Datenformate und Datenimporte

Hier wollen wir die gebräuchlichsten Datenaustauschformaten: CSV, XML und HTML betrachten, um Daten in einer Datenbanktabelle zur Verfügung zu stellen.

  1. Datenimport-CSV
    Zunächst wollen wir eine Tabelle erstellen, bevor wir dann hier diese auf unterschiedliche Weisen mit Daten füllen: Arbeitsblatt
  2. Datenimport-XML
    Die Verwendung von XML als Datenformat für den Austausch von Daten und die Erstellung von Konfigurationsdateien hat sich durchgesetzt. Hier wollen wir die Schnittstelle zwischen Excel und XML betrachten: Arbeitsblatt

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. Excel und Europa
    Einige Tabellenblätter zu Asyl, Arbeitslosigkeit, Migration und Bevölkerungsentwicklung finden Sie in dieser Excel-Datei.
  4. 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.
  5. Bundestagswahlen&SQL - eine Übung zur Aggregation und SQL-Join
    Betrachten Sie das Arbeitsblatt zu den Bundestagswahlen 2005 bis 2021.
  6. 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.