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KWM200/201: Einführung Datenmodellierung und Datenbanksysteme Syllabus Josef Altmann Lehrveranstaltung KWM200/201 Einführung Datenmodellierung u. Datenbanksysteme (Vorlesung und Übung) LV-Leiterin/-Leiter Josef Altmann Tutorin/Tutor Dorothea Wenzel, Christa Höglinger, Christina Grafeneder Studiengang Kommunikation, Wissen, Medien (Bachelor) Fakultät für Informatik, Kommunikation und Medien, FH OÖ Die Lehrveranstaltung soll eine fundierte theoretische wie auch praktische Einführung in relationale Datenbanksysteme geben und die Grundlagen des relationalen Datenbankentwurfs vermitteln. Als Entwurfstechnik wird das graphische EntityRelationship-Modell eingesetzt. In der Lehrveranstaltung soll ein systematischer Überblick über das relationale Modell (Terminologie, relationale Algebra) und die relationale Entwurfstheorie (funktionale Abhängigkeiten, Normalformen, Zerlegung von Relationen) gegeben werden. Der praktische Schwerpunkt zielt auf die Vermittlung von Grundkenntnissen im Umgang mit der Datenbanksprache SQL ab. Hierbei werden die erzeugten Relationenstrukturen in ein physisches Datenbankschema überführt und ausgewählte Bereiche der Datenabfrage und -manipulation praktisch angewendet. Ziele Die Lehrveranstaltung soll ein praxisorientiertes Verständnis von Datenbanksystemen und deren grundlegenden Konzepte vermitteln. Den TeilnehmerInnen soll die Vorgehensweise zum Entwurf einer relationalen Datenbank vermittelt werden. Weiters sollen sie durch die Vermittlung von Kenntnissen der Datenmodellierung und der Datenbanksprache SQL zur Konzeption und Entwicklung von Informations- und Kommunikationssystemen befähigt werden. Die Teilnehmer sollen nach der Lehrveranstaltung in der Lage sein einen Problembereich selbständig mit einem konzeptuellen Datenmodell zu beschreiben das konzeptuelle Schema in ein physisches Datenbankschema zu überführen relationale Datenbanken mit SQL befüllen, anfragen und manipulieren zu können die Normalformentheorie als Entwurfsansatz beherrschen und anwenden zu können Inhalte Die Lehrveranstaltung besteht aus einem theoretischen (= Vorlesung) und einem praktischen (= Übung) Teil. Im theoretischen Teil werden Grundlagen der Datenmodellierung und Konzepte von Datenbanksystemen behandelt: Motivation und Einführung ─ Begriffsbestimmung: Was ist ein Datenbanksystem, wozu brauche ich es? ─ Anforderungen an Datenbanksysteme, Terminologie, Datenmodelle ─ Architekturtypen von Datenbankmanagementsystemen Entwurf einer Datenbank ─ Datenbankentwurfsschritte ─ Graphischer Entwurf des konzeptuellen Schemas mit dem Entity-Relationship Modell ─ Das relationale Datenmodell, funktionale Abhängigkeiten, Schlüsseleigenschaften ─ Ableitung logischer Relationenstrukturen, Normalformentheorie ─ Relationale Algebra und Relationenkalkül Arbeiten mit einer Datenbank ─ Eigenschaften relationaler Systeme ─ Physische Schemadefinition mit SQL-DDL, Datentypen, referentielle Integrität in SQL ─ Der Anfrage- und Änderungsteil von SQL, Anfragebearbeitung Ausgewählte Konzepte einer Datenbank ─ Grundlagen Sichten ─ Physische Datenorganisation ─ Rechtevergabe und Zugriffskontrolle WS 2016/2017, JG15, 26.9.2016 KWM200/201: Einführung Datenmodellierung und Datenbanksysteme Josef Altmann Der praktische Teil besteht aus vorlesungsbegleitenden Übungen. Folgende Themen werden praktisch anhand von ausgewählten Werkzeugen und dem Datenbanksystem Oracle behandelt: Entity-Relationship-Modellierung Relationales Modell und relationale Algebra Funktionale Abhängigkeiten Normalformentheorie Grundlagen SQL (Datendefinitions- und Datenmanipulationssprache) Lehr-/Lernmethoden, Medien Die Vorlesung ist mit 28 Lehreinheiten konzipiert und wird zu 2 Lehreinheiten abgehalten. Die Übung ist ebenfalls mit 28 Lehreinheiten konzipiert und wird zu 2 Lehreinheiten abgehalten. Im Bedarfsfall können Lehreinheiten der Vorlesung in den Übungsbetrieb verschoben werden. Folgende Lehrmethoden werden angewandt: Strukturierte Vermittlung (Vortrag) der Inhalte (Konzepte, Methoden, erläuternde Beispiele) in der Vorlesung Praktische Umsetzung der Aufgabenstellungen anhand von teilweise aufeinander aufbauenden Beispielen in den Übungen. Die Lösungen sind von den Studierenden allein auszuarbeiten, Teamarbeit ist nur dann erlaubt, wenn dies explizit angegeben wird. Die Lösungen werden von höher semestrigen Studierenden (TutorInnen, jeweils eine/r pro Übungsgruppe) begutachtet und mit schriftlichen Feedback versehen. Zusätzlich bieten die TutorInnen einmal pro Woche, sofern Bedarf besteht, die Möglichkeit im Rahmen eines persönlichen Gesprächs die abgegebene Lösung und deren Bewertung nach zu besprechen. Die Terminabsprache erfolgt über eine(n) VertreterIn des Jahrganges, der in den ersten Übungseinheiten bestimmt wird. Begleitet wird die Lehrveranstaltung durch ein Moodle-Forum, wo die TutorInnen für Fragen zur Verfügung stehen. Zusätzlich stehen die TutorInnen im Semester für ein bis max. zwei Workshops (zu max. 3 Lehreinheiten) mit weiterführenden Anwendungsbeispielen zur Verfügung, sofern entsprechender Bedarf von den Studierenden geäußert wird. Die Terminabsprache mit den TutorInnen erfolgt ebenfalls über eine(n) VertreterIn des Jahrganges. Form der Leistungsbeurteilung und Bewertungskriterien Gemäß FHStG besteht für die Übung Anwesenheitspflicht. Zur Kontrolle werden Anwesenheitslisten geführt. Leistungsbeurteilung Vorlesung Die Vorlesungsnote ergibt sich aus einer Vorlesungsklausur am Semesterende über den Vorlesungsstoff. Die schriftliche Vorlesungsklausur dauert 60 Minuten. Bei der Vorlesungsklausur sind mit Ausnahme einer SQL Quick Reference keine Unterlagen gestattet. Leistungsbeurteilung Übung Die Übungsnote ergibt sich zu Semesterende aus folgenden zwei Beurteilungskriterien: (1) den Ergebnissen der Lernkontrollen (s.u.) und (2) der Qualität der abgegebenen Lösungen für die Übungszettel (s.u.). Das Kriterium (1) geht zu 30 % und das Kriterium (2) geht zu 70 % in die Übungsnote ein. Für eine positive Übungsnote müssen diese beiden Beurteilungskriterien positiv sein. Achtung: Es gibt keine Wiederholungsmöglichkeit! Zum Beurteilungskriterium (1): Über das Semester hinweg finden zwei angekündigte Lernkontrollen statt. Dabei handelt es sich um schriftliche Fragen/Aufgaben, die am Beginn eines Übungsblocks mit Bleistift und Papier ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Unterlagen in – je nach Problemstellung – 15 bis 20 Minuten zu beantworten/lösen sind. Eine versäumte Lernkontrolle muss zum ehest möglichen Termin nachgeholt werden. Zum Beurteilungskriterium (2): Jede Woche wird ein Übungszettel ausgegeben. Die ausgearbeiteten Lösungen für die Übungszettel sind i.d.R. eine Woche nach Ausgabe des Übungszettels (zum auf dem Übungszettel vermerkten Abgabetermin) in den Übungsblöcken direkt an den Übungsleiter abzugeben. Die Abgabe hat in Papierform (wenn von den TutorInnen verlangt) und elektronisch per Moodle-Upload zu erfolgen. Die Lösungen werden von höher semestrigen Studierenden (TutorInnen, jeweils eine/r pro Übungsgruppe) begutachtet und jeweils mit maximal 24 Punkten bewertet. WS 2016/2017, JG15, 26.9.2016 KWM200/201: Einführung Datenmodellierung und Datenbanksysteme Josef Altmann Die Lösungen müssen sauber und sorgfältig auf A4-Papier abgefasst und links (oben) zusammengeheftet sein (keine Büroklammern). Lösungen, die der gewünschten äußeren Form nicht entsprechen oder unleserlich sind, gelten als nicht abgegeben. Zusätzlich zur äußeren Form müssen die Ausarbeitungen den Formatierungsrichtlinien (s.u.) genügen. Die Lösungen sind von den Studierenden allein auszuarbeiten, Teamarbeit ist nur dann erlaubt, wenn dies explizit angegeben wird. Bei begründeten Zweifeln an der Urheberschaft wird die gesamte Übung aller mutmaßlichen Mitglieder eines Teams als nicht abgegeben bewertet. Im Semester werden (voraussichtlich) zwölf bis dreizehn Übungszettel ausgegeben, alle Übungen werden als Grundlage für Beurteilungskriterium (2) herangezogen. Die Abgabetermine sind einzuhalten, verspätete Abgaben werden nicht akzeptiert. Formatierungsrichtlinien für Übungsausarbeitungen Die Übungsausarbeitungen müssen den nachfolgenden Richtlinien entsprechen – Nichtbeachtung dieser Formatierungsrichtlinien führt zu Punktabzug. Die Übungsausarbeitungen sind in elektronischer Form per Moodle-Upload und - wenn in der Übungsangabe vermerkt - zusätzlich in Papierform abgegeben. Die in der E-Learning-Plattform abzugebenden Übungen (ausgearbeitete Übungsdatei, Quelltextdateien bzw. SQLSkripts, etc.) sind als .zip-Datei (keine rar- oder 7z-Datei!) im dazu vorgesehenen Moodle-Kurs hochzuladen, die wie folgt zu benennen ist: KWM201_Gg_UEn_NACHNAME.zip (g … Gruppennummer, n … Übungsnummer; z.B. KWM201_G1_UE1_ALTMANN.zip) Die ausgearbeitete Übungsdatei (Deckblatt, Lösungsidee, etc.) ist als pdf-Datei zu erstellen. Das Deckblatt der Übung muss ausgefüllt (Name, Aufwand, Gruppe) mitabgegeben werden. Ist zusätzlich eine Papierabgabe gefordert, so ist die Übungsausarbeitung mit dem Deckblatt links oben mit einer Heftklammer zusammenzuheften – Büroklammern oder lose Zettel sind nicht erlaubt. Beim Ausdruck der Übungsausarbeitung ist immer nur eine Seite pro A4-Blatt erlaubt, beidseitige Ausdrucke sind möglich. Name und Seitennummer müssen auf jeder Seite angegeben werden. Die Form der Angabe (ob in Kopf- oder Fußzeile) bleibt den Studierenden überlassen. Verwenden Sie für die Übungen eine der drei folgenden Schriftarten: Times New Roman, Arial oder Courier New. Die Schriftgröße sollte mindestens 11 pt betragen. Kennzeichnen Sie jede Übungsaufgabe mit der vollständigen Aufgabennummer (auch innerhalb des Quelltextes)! Falls Fragen auf den Übungszetteln enthalten sind, sind die Antworten in einer Datei zusammengefasst abzugeben. Sind Abfragen mit Ergebnissen gefragt, so stellen diese Ergebnisse die Antworten dar. Sollte es Fragen zum Ankreuzen geben, reicht eine Ja-Nein-Antwort mit Begründung (wenn gefordert). Achten Sie auf einheitliche Schreibweisen und Bezeichnungen. Sollten bei der Ausarbeitung Annahmen getroffen worden sein oder Anmerkungen nötig sein um die Lösung zu verstehen, so ist eine Lösungsidee mit abzugeben. Ausreichende Dokumentation kann Punktabzüge verhindern. Bei der Abgabe von Bildern ist auf eine ausreichende Auflösung (bevorzugt Druckqualität) zu achten. Ist der Inhalt eines Bildes nicht erkennbar (leserlich) wird das Beispiel negativ bewertet werden. Für Übungen, bei denen auch SQL-Anweisungen erstellt werden, gilt folgendes: Vermeiden Sie Umlaute in SQL-Anweisungen! Speichern Sie SQL-Anweisungen als reine plain-text Dateien ab! (bevorzugte Endung .sql) Für SQL-Anweisungen in der Übungsdokumentation bzw. im Abgabedokument ist eine Schriftart mit fixer Breite (z.B. Courier New oder Consolas)zu verwenden. Versehen Sie SQL-Anweisungen mit Kommentaren, welche die Nummer des Beispiels sowie eventuell weitere Anmerkungen enthalten. Anmerkungen und Kommentare sollten immer vor der jeweiligen SQL-Anweisung erfolgen. Pro Beispiel wird nur eine Ausarbeitung akzeptiert. Mehrere Lösungen führen zu Nichtbeachtung des Beispiels. Das Ergebnis der SQL-Anweisungen muss in einer Übungsdokumentation belegt werden. Die Form der Dokumentation, ob Screenshot der Ausgabe oder Text aus dem Ausgabefenster, bleibt den Studierenden überlassen bzw. wird von den TutorInnen festgelegt. Bei langen Outputs reicht es, wenn die ersten paar Datensätze, gefolgt von einem Auslassungszeichen (…), dem letzten Datensatz sowie die Anzahl der selektierten Datensätze in der Dokumentation eingefügt werden. Schlüsselwörter (SELECT, FROM, WHERE, GROUP BY, NOT, IN, etc.) gehören großgeschrieben. Die SQLAnweisungen müssen gut strukturiert sein, d.h. neuer Absatz bei FROM, WHERE, etc. und Einrückungen bei Unterabfragen verwenden, Seitenumbrüche meiden! WS 2016/2017, JG15, 26.9.2016 KWM200/201: Einführung Datenmodellierung und Datenbanksysteme Josef Altmann Sollte eine SQL-Anweisung nicht ausgeführt werden können – durch einen Fehler etc. – bitte entsprechend dokumentieren. Durch ausreichende Dokumentation können Punktabzüge verringert werden. Literatur Jedes der angeführten Lehrbücher deckt den Lehrveranstaltungsinhalt vollständig ab: Heuer A., Saake G., Sattler K.-U.: Datenbanken: Konzepte und Sprachen, 5. Auflage, mitp-Verlag, Heidelberg, 2013. (auch als E-Book erhältlich) Kemper A., Eickler A.: Datenbanksysteme. Eine Einführung, 9. Auflage, Oldenbourg Verlag, München, 2013. Faeskorn-Woyke H., Bertelsmeier B., Riemer P., Bauer E.: Datenbanksysteme: Theorie und Praxis mit SQL2003, Oracle und MySQL, Pearson Studium, München, 2007. Elmasri R. A., Navathe S. B.: Grundlagen von Datenbanksystemen - Bachelorausgabe, 3. Auflage, Pearson Studium, München, 2009. Silberschatz A., Korth H. F., Sudarshan S.: Database System Concepts, 6th Edition, McGraw-Hill Book Co., 2010. Weitere Literaturempfehlungen werden in Moodle bekanntgegeben. Kontakt LVA-Leiter Vorlesung: Josef Altmann ([email protected]) LVA-Leiter Übungen: KWM201G1: Josef Altmann ([email protected]) KWM201G2: Josef Altmann ([email protected]) Tutoren: Dorothea Wenzel ([email protected]) Christa Höglinger ([email protected]) Christina Grafeneder ([email protected]) Techn. Ansprechpartner Werkzeuginfrastruktur/Datenbankadministrator [email protected] - Betreff: ORACLE-Lehre WS 2016/2017, JG15, 26.9.2016
