Datenbanken Prüfung für SoSe2022

Die Prüfungsphase naht und als Lehrbeauftragter (LB) heißt es, die nächste Prüfung vorzubereiten. Die Prüfung aufzubauen ist vermutlich die wichtigste Aufgabe dieser Tätigkeit. Eine Prüfung ist nicht nur ein Fragenkatalog. Mit jeder Prüfung wird auch definiert, welche Kenntnisse wichtig sind für die kommende Zeit. Denn das ist genau das, was die Studierenden und kommenden Studierenden durch Altklausuren lernen und aneignen. Die Bewertung der Prüfungen ist eine Art Qualitätssicherung für Fähigkeiten.

Abstraktionsansatz der Vorlesung, Folien: Prof. Küppers

Als LB bringt man dabei Erfahrungen aus der Wirtschaft in die Prüfung mit ein, damit die Studierenden wirklich das lernen, was ihnen später am Nützlichsten ist. In den angewandten Wissenschaften ist das essentiell. In diesem Beitrag möchte ich ein wenig darauf eingehen, wie die Vorlesung inhaltlich aufgebaut ist und wie die resultierende Punkteverteilung der Prüfung ist. Dieser Beitrag wird erst nach der Prüfung veröffentlicht.

Datenbankgrundlagen

Die Datenbankgrundlagen bestehen aus ein paar Definitionen, der Beschreibung des Vorgehensmodells und die Bedeutung von Datenbanken in der Wirtschaft. Es wird die Abgrenzung von relationalen Datenbanken und anderen Datenbankmanagementsystemen erläutert.

Folien: Prof. Küppers

Konzeptionelle Modellierung

Bei relationalen Datenbanken ist die konzeptionelle Modellierung fast immer mit ER Modellen gleich zu setzen. Und das ist auch, wie ich die ganze Thematik sehe. ER Modelle sind wertvoll, um eine Diskussionsgrundlage auf Basis von Datenmodellen aufzubauen. Aus diesem Grund wird ER Modellierung ausführlich und mit mehreren Übungsaufgaben und Geschäftsszenarien durchgeführt. In der Praxis kommen einem unterschiedliche Notationen in die Wege. Hier werden auch die Min-Max-Notation und Chen-Notation vermittelt.

Beispiel ERM in Min-Max-Notation

Als Teil der Übung müssen die Studierenden mit Modellierungstools zurecht kommen. Studierende sollen daher nicht auf Papier modellieren, sondern speziell das Onlinemodellierungstool Draw.IO nutzen.

Logische Modellierung

Wir bewegen uns in der logischen Modellierung nun in die Welt der relationalen Datenbankmanagementsysteme (RDBMS). Bei der logischen Modellierung geht es darum, das ERM in die Relationendarstellung zu überführen oder ggf. vorhandene Relationen in die dritte Normalform zu bringen.

Mithilfe der Normalisierung möchte man in relationalen Datenbanken Redundanzen vermeiden. Die verschiedenen Normalformen werden behandelt.

Folien: Prof. Küppers

SQL

SQL besitzt vier Ausprägungen, die Data Definition Language (DDL), Data Manipulation Language (DML) Data Contol Language (DCL) und Data Query Language (DQL). DDL, DML und DQL sind Teil der Vorlesung.

Alle theoretischen Inhalte werden in Begleitung von Übungen durchgeführt. Den Studierenden wird ihr Datenbankzugang zu einer Postgres Übungsdatenbank bereit gestellt, in der sie die Übungen als Hausaufgabe oder in Begleitung zur Vorlesung durchführen können. Der Schwerpunkt liegt aber hier eindeutig bei DQL. DQL hat in der Praxis die größte Relevanz.

Beispielhaftes Query eines Left Join, Folien: Prof. Küppers

JDBC

Zum Schluss der Veranstaltung sind ein paar praktische Anwendungen eingeplant. Studierende sollen mithilfe von JDBC eine Verbindung mit dem Postgres Server innerhalb einer Java Anwendung aufbauen und dort Aufgaben lösen. Es ist vorstellbar, dass sie Eingaben in der Kommandozeile durchführen sollen, und diese Eingaben systematisch in die Datenbank eingespeichert werden sollen. Die Vorlesung ist kein Programmierkurs und es ist auch kein Anspruch, hier groß Softwareentwicklung zu betreiben. Die Anwendung von relationalen Datenbanken in Softwareprojekten ist Teil anderer Vorlesungen.

Punkteverteilung der Prüfung

Für die Prüfung habe ich die folgende Punkteverteilung festgelegt. Die Prüfung hat insgesamt 30 Punkte.

  • Definitionen: 1 Punkt
    Auswendig lernen ist einfach, aber bringt meistens wenig. Manche Begriffe sollten aber vielleicht dennoch bekannt sein.
  • ERM-Modellierung: 10 Punkte
    Das hat einen großen Teil der Übungen eingenommen und nimmt auch ein drittel der Prüfung ein.
  • ERM Multiple Choice: 3 Punkte
    Es werden ein paar ERM Randfälle mit Multiple Choice abgefragt.
  • Logische Modellierung, Normalisierung: 2.5 Punkte
    Es ist mathematisch sehr spannend und interessant die Details der Normalisierung zu kennen. Für die Praxis dagegen ist einzig relevant, dass man Modelle in die dritte NF überführen kann. Das wird hier abgefragt.
  • Logische Modellierung, Relationendarstellung: 4 Punkte
    Bei der Bildung der Relationendarstellung wird die Kennzeichnung der Primär und Fremdschlüssel erkenntbar. Auch besteht je nach Kardinalitäten im ER Modell unterschiedliche Möglichkeiten, ein Modell in Relationendarstellung zu überführen.
  • DDL: 1 Punkte
    Für SQL Befehle zum Erzeugen von Tabellen gibt es ein Punkt. Es wird ein ERM dargestellt und Studierende sollen daraus ein Query erzeugen, um die nötigen Tabellen zu erstellen. Entscheidend ist hier, dass die Datentypen richtig sind und Beziehungen korrekt definiert sind.
  • DQL: 8,5 Punkte
    Auch DQL nimmt einen großen Teil der Prüfung ein. Basierend auf einer textuellen Beschreibung sollen Studierende SQL Befehle aufbauen. Diese können Gruppierungen, Aggregationen, Joins, Sorts und andere Anforderungen beinhalten.

Fazit

Heute (01.07.2022) ist die Prüfung geschrieben und dieser Beitrag wird veröffentlicht. Jetzt geht es es ans Bewerten. Dafür habe ich eine ganze Menge Zeit, und ich werde mir auch die Zeit nehmen. Jetzt ist erst einmal Sommerzeit und ich habe meine eigene Prüfung am Dienstag.

Ausblick

Im nächsten Semester werde ich die Datenbanken Vorlesung nicht weiter durchführen. Ich war ursprünglich eine temporäre Besetzung und werde die Vorlesung an einen anderen Kollegen abgeben.

Ich werde aber nicht aufhören als Lehrbeauftragter. Ich möchte im nächsten Semester die Vorlesung „Informationssicherheit“ im Wirtschaftsinformatik Bachelor 5. Semester durchführen. Die Vorlesung hat eine Dauer von 2 SWS. Hier habe ich die Aufgabe bekommen, in die ehemals theoretische Vorlesung praktische Elemente einzubeziehen. Dabei denke ich an Elemente wie beispielsweise „Capture The Flag“ Herausforderungen. Das heißt, dass Studierende während der Übung „Hacking“ im kleineren Maße betreiben um so den Herausforderungen der Informationssicherheit bewusster zu werden. Die Semesterplanung wird zeitnah durchgeführt. Näheres dazu aber in einem anderen Blogpost.