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Hochschule Düsseldorf
University of Applied Sciences
Fachbereich Medien
Faculty of Media
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​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​ENtwickelte Lerneinheiten

Die 135 im Projekt EILD.nrw entwickelten Open Educational Resource (OER) werden für die Plattform ORCA.nrw der Digitalen Hochschule NRW zur Verfügung gestellt. Es handelt es sich um verschiedene Formate für ​vielfältige Lernszenarien für die Lehre im Fach Datenbanken. 
  • ​​​Video-Sequenzen zu bestimmten Themen
  • ​​​​Tutorien zum Erlernen von Techniken und speziellen Werkzeugen
  • Kurse für ausgewählte Themen
  • ​​​Quizze zum Feststellen des Lernfortschritts
  • Tools zur Modellierung von Datenschemata
  • ​​​Animationen zur Verdeutlichung komplexer Abläufe
  • ​​​Entwicklungsumgebungen zum Vertiefen von SQL​

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die Anzahl der im Projekt erstellten Lerneinheiten, geordnet nach der jeweiligen Lehrform. Hierbei werden auch Lerneinheiten mit gleichem Inhalt und unterschiedlichen Formaten gezählt.

​​Anzahl

​Lehrform

​Beschreibung

​98
​Lehrvideo
​Anhand von Folien werden Konzepte und Begriffe erläutert.
​5
​Lernkurs
​In Kursen werden Themen mit mehreren Lehrformen erklärt und Aufgaben können bearbeitet werden.
​12
​Trainer (Interaktives Tool)
​Aufgaben können interaktiv bearbeitet werden.
​10
​Interaktive Präsentation
​Anhand von Folien werden Konzepte und Begriffe erläutert, die in Quizzform abgefragt werden.
​7
​Programmierbares Tool
​Lösungen von Aufgaben können programmiert werden.
​3
​Screencast
​Anhand der Bildschirmsicht auf ein Programmiertool wird dessen Handhabung erklärt. 
​135
​Alle​
​

​

​

Vollständige Liste der OER​

Entwicklungszyklus Datenbanken

Die im Projekt EILD.nrw entwickelten Lerninhalte sind nach den Lernmodulen des Datenbank-Entwicklungszyklus sortiert und (sofern bereits verfügbar) jeweils zur Ressource auf ORCA.nrw verlinkt. Lehrvideos, Lernkurse, Interaktive präsentationen und Screencasts stehen auf ORCA.nrw zum Download zur Verfügung. Lehrvideos und Screencasts können auf ORCA.nrw direkt angesehen werden. Die Interaktiven und programmierbaren Tools werden von ORCA auf Github als Repositories zur Verfügung gestellt. ​​

 
​​

0: Modulübergreifend

Die hier gelisteten Inhalte sind modulübergreifend.​

​​Lernei​​nheit
 ​Lehrform / Ressource
 ​Erstellerin
​Teaser EILD.nrw
​Video
​HS Düsseldorf
​Anwendung zum Lernen mit einem Kreuzworträtsel
​​​Trainer / Interaktives Tool (Github-Repository, ORCA-Infos)​
​TH Köln
​Multiple-Choice-Test-Train​er​
​​​​Trainer / Interaktives Tool (Github-Repository, ORCA-Infos)
​TH Köln

+
1: Konzepte von Datenbanksystemen

In dem Modul wird ein konsistentes Begriffsgebäude bezüglich der Konzepte von Datenbanksystemen vermittelt. Die Datenmodelle relationaler, aktiver, objektrelationaler und unstrukturierter (No-SQL) Datenbanken werden vermittelt (vgl. Lernmodul 8 NoSQL-Datenbanken). Beschrieben werden die definierenden Eigenschaften von Datenbanksystemen. Informationssysteme und Wissensverarbeitung werden zu Datenbanksystemen in Bezug gesetzt. Datenschutzmechanismen und gesellschaftliche Auswirkungen großer Datensammlungen werden diskutiert. ​

​​Lerneinheit
 ​​Lehrform / Ressource​
 ​Erstellerin
​Relationales Modell - Der Datenbankentwurf
 Video​​FH Dortmund
Relationales Modell - ​Konzept
​Video
​​FH Dortmund
Relationales Modell - ​Primär- und Fremdschlüssel
​Video​
​​FH Dortmund
+
2: Konzeptioneller Entwurf von Datenbanken
Die Analyse einer Anwendung leitet die benötigten Funktionen eines Datenbanksystems her. In dem Modul werden diese Anforderungen zunächst mittels datenbankneutraler und semantisch ausdrucksstarker Modelle wie dem Entity-Relationship-Modell und dem Klassendiagramm der Unified Modeling Language (UML) modelliert.
​
​Lerneinheit​
 ​Lehrform / Ressource
 ​Erstellerin
​UML Klassenmodellierung: Wie erstelle ich eine standardisierte Modellierung einer Anwendung?

​Interaktive Präsentation (H5P​), Lernkurs Moodle (​mbz, enthält SCORM, HTML, ZIP)​​​​
​HS Düsseldorf
​ER-Trainer
​​Trainer / Interaktives Tool (Github-Repository, ORCA-Infos)
​HS Bonn-Rhein-Sieg
​LOS-Trainer
​​​Trainer / Interaktives Tool (Github-Repository)
​HS Bonn-Rhein-Sieg
​Interaktives ER-Diagramm eines Hochschulinformationssystems (HIS)
Interaktive Präsentation (HTML - via Github​)
​HS Bonn-Rhein-Sieg
​Konzeptioneller Entwurf  - Der Datenbankentwurf (Teil 1)
​Video
​FH Dortmund
​Konzeptioneller Entwurf - Erweiterung des ER-Modells
​Video​
​FH Dortmund
​Konzeptioneller Entwurf - Modellierungstechniken
​Video​
​FH Dortmund
​Logischer Entwurf - Abbildung von Vererbungsbeziehungen
​Video
​FH Dortmund
Logischer Entwurf - Abbildung komplexer Entitäten
​Video​
​FH Dortmund
​Logischer Entwurf - Abbildung von N:M-Beziehungen
​Video
​​FH Dortmund
​Logischer Entwurf - Abbildung von 1:1-Beziehungen
​Video
​​FH Dortmund
​Logischer Entwurf - Abbildung von 1:N-Beziehungen
 ​Video
​​FH Dortmund
+
3: Das relationale Datenmodell

Aus dem datenbankneutralen Entity-Relationship- oder dem UML-Schema (s. Lernmodul 2) wird das vom gewählten Datenbankmanagementsystem abhängige und logische relationale Schema abgeleitet. Das relationale Datenmodell wird mittels relationaler Algebra definiert. In relationalen Datenbanken können durch Änderungen sogenannte Anomalien hervorgerufen werden. Sind dieselben "Zusammenhänge" zwischen Daten eines Tupels mehrfach vorhanden, so muss eine Änderung bei allen diesen ​Zusammenhängen erfolgen. Ursache und Vermeidung dieses Problems beschreibt die Normalisierung.​ ​

Lerneinheit
 ​Lehrform / Ressource
 ​Erstellerin
Relationale Algebra Teil 1: Projektion und Selektion
​Video

​FH Dortmund
​Relationale Algebra Teil 2: Mengenoperationen
​Video
​FH Dortmund
​Relationale Algebra Teil 3: Gruppierung und Aggregationsfunktionen
​Video
​FH Dortmund
​Relationale Algebra Teil 4: Verbundoperationen - Inner Join
​Video
​FH Dortmund
Relationale Algebra Teil 5: Verbundoperationen - Outer Join
​Video​
​FH Dortmund
​Grenzen des relationalen Modells Hochzeitsreise Teil 1
​Video​
​FH Dortmund
​Grenzen des relationalen Modells Hochzeitsreise Teil 2
​Video
​FH Dortmund
​Das relationale Datenmodell
Lernkurs (Moodle-Kurs)
​HS Düsseldorf
​Aufgaben zu unären Operationen
​Interaktive Präsentation (Moodle-Test, SCORM)
​HS Düsseldorf
​Aufgaben zu binären Operationen​
​Interaktive Präsentation (Moodle-Test, SCORM)
​HS Düsseldorf

​Interaktiver Normalformentrainer
​​Trainer / Interaktives Tool (Github-Repository​, ORCA-Infos​)
​TH Köln
​Normalisierungstrainer​
​​Trainer / Interaktives Tool (Github-Repository)
​HS Bonn-Rhein-Sieg
​ER-REL-Trainer
​​​Trainer / Interaktives Tool (Github-Repository, ORCA-Infos)
​​HS Bonn-Rhein-Sieg
+
4: Programmierung mit SQL
An der Schnittstelle zwischen Anwendung und DBMS ist die Structured Query Language (SQL) positioniert. SQL ist in einem ISO-Standard genormt und sehr umfangreich. Der Standard beinhaltet neben der Sprachdefinition auch die Verwendung der Sprache in (anderen) Programmiersprachen. Es werden die drei zur Entwicklung bestimmten Teile von SQL gelehrt: die Anfragesprache (DQL-Data Query Language), die Manipulationssprache (DMLData Manipulation Language) und die Schemasprache (DDL-Data Definition Language). Die dynamische Änderung von Daten kann mittels sogenannter Trigger überwacht und mit Aktionen verbunden werden. Die prozedurale Programmierung erlaubt als Ergänzung in SQL die Speicherung von Prozeduren und Funktionen in Datenbanken. Die Kenntnisse werden in einem SQL-Trainer mit wählbaren Schemata angewendet. SQL-Dialekte werden erläutert. Bestandteile und Umfang können durch den Lehrenden ausgewählt werden. 
​
Lerneinheit
 ​Lehrform / Ressource
 ​Erstellerin
​Einführung in Oracle SQL Command Line
​Screencast
​HS Düsseldorf
​Interaktiver SQL-Trainer
Trainer / Interaktives Tool / Programmierbares Tool (Github-Repository, ORCA-Infos)
​TH Köln
​DDL und DML - Tabellen (Teil 1)
​Video​
​FH Dortmund
​DDL und DML - Tabellen (Teil 2)​
​​Video
​FH Dortmund
​DDL und DML - SQL Standard
​​Video
​FH Dortmund
DDL und DML - ​DML-Operationen
​​Video
​FH Dortmund
DDL und DML - ​Benutzerverwaltung
​​Video
​FH Dortmund
​Datenbankanfragen - Deklarative Anfragen
​​Video
​FH Dortmund
Datenbankanfragen - ​Gruppierung
 Video
FH Dortmund
Datenbankanfragen - Verbundoperationen​
​​Video
​FH Dortmund
Datenbankanfragen - ​Funktionen nutzen
​Video​
​FH Dortmund
Datenbankanfragen Teil 2 - Unterabfragen Teil 1
​Video
​​FH Dortmund
​Datenbankanfragen Teil 2 - 
Unterabfragen Teil 2
​Video
​​FH Dortmund
Datenbankanfragen Teil 2 - Mengen-Quantoren
​Video
​​FH Dortmund
​Datenbankanfragen Teil 3 - Mengenoperatoren
​Video
​​FH Dortmund
Datenbankanfragen Teil 3 - Komplexe Anfragen
​Video
​​FH Dortmund
Datenbankanfragen Teil 3 - Rekursive Anfragen
​Video
​​FH Dortmund
​Datenbankprogrammierung - Aktive Datenbank
​Video
​​FH Dortmund
​Datenbankprogrammierung - Gespeicherte Funktionen
​Video
​​FH Dortmund
Datenbankprogrammierung - ​Gespeicherte Prozeduren Teil 1
​Video
​​FH Dortmund
Datenbankprogrammierung - ​Gespeicherte Prozeduren Teil 2
​Video
​​FH Dortmund
Datenbankprogrammierung -  Gespeicherte Prozeduren Teil 3
​Video
​​FH Dortmund
Datenbankprogrammierung - ​Trigger (Konzept)
​Video
​​FH Dortmund
Datenbankprogrammierung - ​Trigger implementieren
​Video
​​FH Dortmund
Datenbankprogrammierung - Dynamische Integritätsbedingungen
​Video
​​FH Dortmund
Datenbankprogrammierung - Instead of Trigger
​Video​
​​FH Dortmund
Datenbankprogrammierung - Tabellenzugriff aus einem Trigger
​Video
​​FH Dortmund

+
5: Entwicklung von Datenbankanwendungen
​In dem Modul werden die Konzepte zur Kopplung von Anwendungsprogrammen mit Datenbanksystemen vorgestellt. Im Fokus steht die Abbildung der anwendungsspezifischen Objektsicht auf die normalisierten relationalen Strukturen der Datenbank (OR-Mapping), die Typkonvertierung und die Abbildung der mengenorientierten SQL-Zugriffe des Datenbanksystems auf die satzorientierte Verarbeitung innerhalb der Programmiersprache (CLI, ODBC, JDBC). Die Anbindung von Programmiersprachen der Business Logic insbesondere die objekt-relationale Abbildung und API’s werden erläutert und praktiziert.
​​​
Lerneinheit
 ​Lehrform / Ressource
 ​Erstellerin
​Objektrelationales Mapping in Datenbanksystemen. Einführung mit dem Hibernate Framework
​Interaktive Präsentation (H5P), Lernkurs Moodle (darin enthalten HTML, SCORM, ZIP)
​HS Düsseldorf
​Interaktiver PL/SQL Trainer
Trainer / Interaktives Tool / Programmierbares Tool (Github-Repository​, ORCA-Infos)
​TH Köln
​PL/SQL: Fragensammlung und Moodle-Test
​Lernkurs (Moodle-Kurs mit Moodle-Test, Fragensammlung​)
​HS Düsseldorf
PL/SQL mit dem Oracle SQL-Developer entwickeln  -  Wie der Einstieg und die Fehlersuche gelingt
​Screencast, Lernkurs Moodle mit Zusatzmaterial
​HS Düsseldorf
​Datenbankverbindungen​ mit Python
​​Programmierbares Tool (Jupyter-Notebook im Github-Repository, ORCA-Infos)
​HS Düsseldorf
Visualisierungen mit der Programmbibliothek matplotlib
​​Programmierbares Tool (Jupyter-Notebook im Github-Repository​, ORCA-Infos)
​HS Düsseldorf
​JDBC - Verbindung
​Video
​FH Dortmund
​JDBC - Die API
​Video
​FH Dortmund
JDBC - ​Datentypen
​Video
​FH Dortmund
​​OR-Fehlanpassung - Einführung
​Video​
​FH Dortmund
​OR-Fehlanpassung -  SQLJ
​Video
​FH Dortmund
OR-Fehlanpassung - OR-Mapping
 Video
​FH Dortmund
​+
6: Aufbau und Funktionsweise eines Datenbankmanagementsystems

In dem Lernmodul wird das “Innere” eines Datenbankmanagementsystems erläutert. Die Fünf-Schichten-Architektur als Rahmen der Abbildung logischer Datenstrukturen auf physische Speicherstrukturen der Speichermedien, Speicher- und Pufferverwaltung, Anfrageoptimierung, Transaktionsverarbeitung, Performanzoptimierung werden erläutert. ​​

​ ​Lerneinheit
 ​Lehrform / Ressource
 ​Erstellerin
​Eine Lernanwendung zum Zeichnen von B-Bäumen
​​Trainer / Interaktives Tool (Github-Repository, ORCA-Infos)
​TH Köln
​BTree Animate: Interaktiver Auf- und Abbau von B-Bäumen mit Grad-Bestimmung
​​Trainer / Interaktives Tool (Github-Repository, ORCA-Infos​)
​HS Düsseldorf
BTree Animate Touch: Interaktiver Auf- und Abbau von B-Bäumen mit Grad-Bestimmung
​​Trainer / Interaktives Tool (Github-Repository, ORCA-Infos)
​HS Düsseldorf
​Anomalie-Trainer
​​​​​Trainer / Interaktives Tool (Github-Repository, ORCA-Infos)
​HS Bonn-Rhein-Sieg
​Serialisierungs-Trainer​
​​Trainer / Interaktives Tool (Github-Repository, ORCA-Infos)
​HS Bonn-Rhein-Sieg
​Drei-Schichten-Architektur - Weshalb Datenbanken?
​Video
​FH Dortmund
Drei-Schichten-Architektur - Das Konzept der Datenbank
​Video
​FH Dortmund
​Drei-Schichten-Architektur eines DBMS
​Video
​​FH Dortmund
​Drei-Schichten-Architektur - Datenbankzugriff
​Video
​​FH Dortmund
​​​Das Transaktionskonzept - Was ist eine Transaktion?
​Video
​​FH Dortmund
Das Transaktionskonzept - Transaktionen sind atomar
​Video
​​FH Dortmund
​Das Transaktionskonzept - Transaktionen und Datanbankprogramme
​Video
​​FH Dortmund
Das Transaktionskonzept - Konsistenz
​Video
​​FH Dortmund
​Das Transaktionskonzept - Isolierte Ausführung
​Video​​
​FH Dortmund
​Datendefinition - Forward- und Reverse Engineering
​Video

​​FH Dortmund

​Datendefinition - Einführung Oracle DataModeler
 Video
​FH Dortmund
​Speicherverwaltung - Data- und Puffermanager

 Video
​​FH Dortmund

Speicherverwaltung - ​Datenbankdateien
 Video
​​FH Dortmund
​Speicherverwaltung - Datenblöcke
​Video​
​​FH Dortmund
​Speicherverwaltung - Datenseiten
​Video
​​FH Dortmund
​Speicherverwaltung - Logische Datei
​Video
​​FH Dortmund
​Speicherverwaltung - Speicherhierarchie
​Video
​FH Dortmund
​Speicherverwaltung -  Speicherverwaltung Oracle
​Video​
​FH Dortmund
​Speicherzugriffsorganisation - BBäume
​Video
​FH Dortmund
Speicherzugriffsorganisation - Hash-Speicherstruktur
​Video
​FH Dortmund
Speicherzugriffsorganisation - Indexattribute
​Video​
​FH Dortmund
Speicherzugriffsorganisation - Indexverwendung
​Video​
​FH Dortmund
​Speicherzugriffsorganisation - ISAM
​Video
​FH Dortmund
​Speicherzugriffsorganisation - Sequentielle Speicherstrukturen
​Vid​eo​
​FH Dortmund
​Fünf-Ebenen-Modell
​Video
​FH Dortmund
​Fünf-Ebenen-Modell - Logische Optimierung
​Video

​FH Dortmund
​Fünf-Ebenen-Modell - Physische Optimierung
​Video
​FH Dortmund
​SQL-Tuning
​Video
​FH Dortmund
SQL-Tuning - ​Indexe nutzen
​Video
​FH Dortmund
​SQL-Tuning -Verbundoperationen
​Video
​FH Dortmund
​SQL-Tuning - Join und Subquery
​Video
​FH Dortmund
Transaktionsmanagement - ​Probleme im Mehrbenutzerbetrieb
​Video
​FH Dortmund
Transaktionsmanagement - ​Serialisierbarkeit
​Video
​FH Dortmund
​Transaktionsmanagement - Zwei-Phasen-Sperrprotokoll
​Video
​FH Dortmund
​Transaktionsmanagement - MVCC-Protokoll
​Video
​FH Dortmund
​Transaktionsmanagement - Transaktionsisolationsgrade
​Video​
​FH Dortmund
​Performanzoptimierung Teil 1
​Video
​FH Dortmund
​Performanzoptimierung Teil 2
​Video
​FH Dortmund
​Performanzoptimierung  - CAP-Theorem
​Video
​​FH Dortmund
+
7: NoSQL-Datenbanken

Neben relationalen Datenbanken werden alternative Datenbankmodelle für datenintensive Anwendungen verwendet. Die Grenzen relationaler Datenbankmodelle werden aufgezeigt und die speziellen Möglichkeiten von Key Value Stores, Column Wide Stores, Document Stores, Graphdatenbanken sowie multimodalen Datenbanken herausgestellt.

​Lerneinheit
 ​Lehrform / Ressource
 ​Erstellerin
​Einführung in MongoDB
​Programmierbares Tool (Jupyter-Notebook im Github-Repository, Orca-Infos)
​HS Düsseldorf
​Weitere Datenbanken - Datenbankenauswahl
​Video
​FH Dortmund

+
8: Verteilung von Datenbanken
​​In dem Modul werden Kenntnisse über die Architektur und Funktionsweise verteilter Datenbanksysteme und Anwendungen vermittelt. Algorithmen können bewertet werden. 
​
​Lerneinheit
 ​​Lehrform / Ressource
 ​Erstellerin
Performanzoptimierung - ​Verteilte Anfragen
​Video
​FH Dortmund

+
9: Datenanalyse​​

Die Analyse unstrukturierter, heterogener, großer und medialer Datenvolumina - Big Data - wird in vielen Unternehmen angewendet. Die Techniken zur Analyse insbesondere in Webumgebungen werden in dem Modul vermittelt und angewendet. ​

​Lerneinheit
 ​​Lehrform / Ressource
 ​Erstellerin
​Einführung in die Datenverarbeitung mit Pandas​
Programmierbares Tool (​​Jupyter-Notebook im Github-Repository, ORCA-Infos)
​​HS Düsseldorf
​Datensätze
​​(Github-Repository)
​​HS Düsseldorf
​Einführung in die Textanalyse mit Python​​
​​Programmierbares Tool (Jupyter-Notebook im Github-Repository​, ORCA-Infos)
​​HS Düsseldorf
+​

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Beispeilhafte Ergebnisse des Projektes und eine Auswahl direkt ausführbarer Anwendungen stellen wir zum Ausprobieren zur Verfügung. ​
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EILD Projekt-Logo
Das Projekt-Logo: Die Verbindung der Datenbank-„Tonne“ mit der Tafel​​ © Björn Salgert, Thomas C. Rakow, FBM, HSD 2020


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Projektposter EILD.nrw
Projektposter EILD.nrw
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Ein Kooperationsvorhaben empfohlen durch die​​:

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gefördert durch:​

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