Fachinformatiker

Im Rahmen der Anwendungsentwicklung finden Sie hier einen 5 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 ätere 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.

Nach den Herbstferien 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)
  5. Erster Test zur Einführung von Excel
    Zu den beiden ersten Excel-Tests (2019-09-09, Version C/D) finden Sie hier auch die Korrekturvorlagen: Alles als ZIP.
    Kleiner Hinweis zu den beiden folgenden Excel-Inhalten: Verweis und Pivot-Tabellen werden erst in der kommenden Klausur wieder betrachtet.
  6. Verweis
    Hier wird der Verbund zweier Excel-Tabellen miteinander vorgestellt. Dazu erhalten Sie hier eine Excel-Arbeitsmappe.
  7. 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.
  8. 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.
Datenformate und Datenimporte

Die Relevanz des Datenbankunterrichts ist eng an die Datenverfügbarkeit gebunden. Hier wollen wir die gebräuchlichsten Datenaustauschformaten: CSV, XML und HTML betrachten, um Daten in einer Datenbanktabelle zur Verfügung zu stellen.
Die beiden folgenden Unterrichtsinhalte werden verschoben, bis das Internet im Computerraum wieder verfügbar ist. Bitte überspringen Sie bis dahin diesen Unterrichtsblock. Wir machen sofort weiter mit der Einführung in SQL.

  1. Datenimport-CSV
    Zunächst wollen wir eine Tabelle erstellen, bevor wir dann hier diese auf unterschiedliche Weisen mit Daten füllen: Arbeitsblatt
  2. Datenimport-XML
    Diese Unterrichtseinheit musste leider aus Zeitmangel entfallen und ist damit natürlich nicht klausurrelevant, aber vlt. bietet sie Ihnen dennoch einen leichten Einstieg in dieses praxisnahe und anwendungsrelevante Thema 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

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.

    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
  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.
  5. Testvorbereitungen zu Stadt-Land-Kontinent-Fluss (SLKF)
    Testaufgaben.
    Dies war der letzte Unterrichtsinhalt vor dem kommenden Test am Montag, den 2019-09-23.

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.
  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. Test zum JOIN über Beziehungstabellen
    Als Vorbereitung auf den kommenden Test finden Sie hier einen Probetest.
  6. Probeklausur
    Hier finden Sie den Excel- und SQL-Anteil einer Probeklausur mit Lösungen. Bitte beachten Sie, dass zumindest eine Aufgabe zur Aggregation (GROUP BY) im SQL-Teil der Klausur gelöst werden muss/sollte - siehe nächstes Kapitel.

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. Preisentwicklung (Übung zur Aggregation)
    Das statistische Bundesamt stellt die Daten zur Preisentwicklung in Deutschland der letzten 20 Jahre zur Verfügung. Damit kann einerseits das Aggregieren weiter eingeübt werden und andererseits sehen Sie an diesem Beispiel, wie Daten unser tägliches (Konsum-)Leben beschreiben. So werden in dieser Übung wirklich lebensnahe Fragestellungen betrachtet.
  3. 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.
  4. 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.

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.