Dozent:
Prof. Dr. Elmar Sinz

Otto-Friedrich-Universität Bamberg
Fakultät für Wirtschaftsinformatik und Angewandte Informatik
em. Universitätsprofessor für Wirtschaftsinformatik, insbes. Systementwicklung und Datenbankanwendung
http://www.uni-bamberg.de/wiai/

Turnus & Dauer:
Wintersemester / 1 Semester

Einordnung:
Datenmanagementsysteme

Sprache:
Deutsch

Lehr- & Medienformen

Für dieses Modul steht eine internetbasierte Lernumgebung für die Durchführung der Lehr-/Lernprozesse und der Lernunterstützungsprozesse zur Verfügung. Dabei erfolgt die Betreuung der Studierenden durch die Lehrenden über asynchrone (Foren, E-Mail) und synchrone (Telefon) Kommunikationswerkzeuge. Diese stehen auch für die Kommunikation der Studierenden untereinander zur Verfügung.

Die Studierenden werden beim Wissenserwerb durch folgende elektronische Selbstlernmedien unterstützt:
Skript/Foliensätze.

Zudem wird der Aufbau von Fertigkeiten und Kompetenzen insbesondere gefördert durch:
Fallstudien, tutoriell betreute Aufgabenbearbeitung, Gruppenarbeit, Toolunterstützung.

Es werden praxisbezogene Aufgaben gestellt, die mit Hilfe der erlernten Methoden und Theorien gelöst werden müssen. Zur Bearbeitung der Aufgaben wird eine Server-Plattform mit einem relationalen Daten¬bank¬system zur Verfügung gestellt. Zudem werden Open-Source-Datenbanksysteme eingesetzt.

Arbeitsaufwand:
135-150 h: Selbststudium, Aufgabenbearbeitung & Abschlussprüfung

ECTS-Credits:
5

Zuordnung:
10 % Wirtschaftswissenschaften
60 % Informatik
25 % Kerngebiete der Wirtschaftsinformatik
5 % Allg. Grundlagen & Schlüsselqualifikationen

Voraussetzungen

keine

Angestrebte Lernergebnisse

Das Datenmanagement sowie die Entwicklung und der Betrieb von Datenmanagementsystemen stellen Kernaufgaben der Wirtschaftsinformatik dar. Das vorliegende Modul vermittelt eine sys¬te¬ma¬tische Einführung in diesen Themenbereich. Vor dem Hintergrund betrieblicher Informations¬systeme und Anwendungssysteme liegt der Schwerpunkt auf der Analyse, der Gestaltung und der Nutzung von Datenmanagementsystemen, nicht etwa auf der Implementierung von Datenbankverwaltungssystemen. Den roten Faden des Moduls bilden elementare Strukturmodelle für be¬trieb¬liche Anwendungssysteme, anhand derer die einzelnen Module und ihr Zusammenhang begründet werden.

Absolventinnen und Absolventen des Moduls

1. erneuern, verbreitern und vertiefen ihr Wissen über die methodischen Grundlagen von Daten¬manage¬ment¬systemen.
2. können Datenmanagementsysteme analysieren und bewerten, sowie aktuelle For¬schungs¬an¬sätze und Entwicklungen einordnen.
3. können aufgrund von komplexen Problem- und Aufgabenstellungen leistungsfähige Daten¬manage¬mentsysteme konzipieren und deren Entwurf kritisch rechtfertigen.
4. können selbständig wissenschaftlich arbeiten und verbessern durch den Umgang mit offenen Frage¬stel¬lungen ihr systemanalytisches Denken, sowie ihre Abstraktionsfähigkeit.
5. haben durch problemorientierte Fragestellungen ihre Team- und Kom¬mu¬ni¬kations¬fähigkeit verbessert und sind in der Lage Verantwortung für den Erfolg einer Projektgruppe zu über¬nehmen.

Studienempfehlungen

• Für den erfolgreichen Abschluss des Moduls wird die Abgabe der Aufgabenbearbeitung im Rahmen der optionalen semesterbegleitenden Studienleistungen dringend empfohlen.
• Das Studium des Moduls ist an keine formalen Voraussetzungen gebunden. Nützlich kann es sein, vorher die Module
  • Modellierung von Systemen und Prozessen sowie
    
  • Objektorientierte Softwareentwicklung in JAVA

  zu absolvieren, sofern keine Grundlagenkenntnisse verfügbar sind.
  

Inhalte & Gliederung

Kapitel 1: Einführung und Motivation

• Zielsetzung des Moduls
• Datenbankbasierte Anwendungssysteme (AwS)
• Strukturmodelle für betriebliche Anwendungssysteme
• Funktionen und Nutzung von Datenbankverwaltungssystemen (DBVS)
• Zum Aufbau des Moduls

Kapitel 2: Das Relationenmodell

• Der Datenobjekttyp Relation
• Operatoren auf Relationen
• Integritätsbedingungen des Relationenmodells
• Eigenschaften des Relationenmodells

Kapitel 3: Die Sprache SQL

• SQL2: Datendefinitionssprache (DDL)
• SQL2: Datenbankanfragesprache (DRL)
• SQL2: Datenmanipulationssprache (DML)

Kapitel 4: Architekturen von Datenmanagementsystemen

• Drei-Ebenen-Schemaarchitektur
• Definition und Bearbeitung externer Schemata
• Speicherungsstruktur-Definitionssprache (SSL)
• Schichtenarchitektur von DBVS
• Client/Server-Architektur datenbankbasierter Anwendungssysteme

Kapitel 5: Entwurf von Datenbankschemata

• Grundlagen des Entwurfs von Datenschemata
• Fundierung des SERM-Modellierungsverständnisses
• Abbildung von ERM- und SERM-Datenschemata in SQL2

Kapitel 6: Fallstudie 1: Entwicklung eines Datenmanagementsystems

• Beschreibung der Fallstudie
• Modellierung des konzeptuellen Datenschemas
• Spezifikation des relationalen Datenbankschemas
• Anfragen und Manipulationen

Kapitel 7: Transaktionen

• Merkmale von Transaktionen
• Synchronisation paralleler Transaktionen
• Spezifikation von Transaktionen mit SQL2

Kapitel 8: Zugriff auf Datenbankverwaltungssysteme

• SLI: Embedded SQL
• CLI: ODBC und JDBC
• Objektrelationales Mapping

Kapitel 9: Fallstudie 2: Entwicklung eines datenbankbasierten Anwendungssystems

• Fachkonzept
• Datenbankschema
• Struktur des Anwendungsprogramms
• Nutzerschnittstelle
• Methoden der Klasse Application
• Transaktionen

Kapitel 10: Betrieb von datenbankbasierten Anwendungssystemen

• Datenkontrollsprache (DCL)
• Datenschutz und Datensicherheit
• Wiederherstellung der Datenbank im Fehlerfall

Kapitel 11: Verteilte Datenbanksysteme

• Management verteilter Datenbanken
• Verteilte Datenbanksysteme
• Multidatenbanksysteme

Kapitel 12: Objektorientierte Konzepte in Datenbanksystemen

• ODMG
• Objektrelationale Konzepte in SQL4

Kapitel 13: NoSQL-Datenbanken

• Column-Family-Systeme
• Key/Value-Datenbanken

Studien- & Prüfungsleistungen

• Klausur [90 Punkte / 100 %]
• Ggf. Bonus durch zwei nachgewiesene optionale Studienleistungen [18 Punkte / 20 %]

Der Bonus kann nur angerechnet werden, wenn in der Klausur mindestens 45 Punkte erreicht sind und die optionalen semesterbegleitenden Studienleistungen durch Abgabe / Einreichen der Lösung zur Aufgabenbearbeitung nachgewiesen sind. Die Bestnote (1,0) kann ohne den Bonus erreicht werden.

Literatur

Primäre Literatur (zur Beschaffung empfohlen)

• Ferstl, O., Sinz, E.J.: Grundlagen der Wirtschaftsinformatik. 7. Auflage, Oldenbourg, München, 2013.

Basisliteratur

Datenmanagement:

• Unland R., Pernul G.: Datenbanken im Einsatz. Analyse, Modellbildung und Umsetzung. De Gruyter Oldenburg, Berlin, München 2017.
• Coronel C., Morris S.: Database Systems: Design, Implementation, and Management. 13th Edition, Cengage Learning, Boston, Massachusetts 2019.

Datenbanksysteme:

• Kemper A., Eickler A.: Datenbanksysteme. Eine Einführung. 10. Auflage, De Gruyter Studium, Berlin, Boston 2015.
• Vossen G.: Datenbankmodelle, Datenbanksprachen und Datenbankmanagementsysteme. 5. Auflage, Oldenburg, München 2008.

Hinweise

Während des Semesters werden im Rahmen der optionalen Studienleistungen zwei Aufgabenstellungen zur Bearbeitung ausgegeben. Die Abgabe dieser Studienleistungen ist freiwillig. Die Bearbeitungsfrist der Studienleistungen wird zu Beginn der Lehrveranstaltung vom Dozenten so festgelegt, dass eine kontinuierliche Arbeit über das Semester hin möglich ist.

In den Studienleistungen werden Sie anhand von komplexen Problemstellungen (Fallstudie) die in der Lehrveranstaltung besprochenen Methoden praktisch anwenden bzw. Transferaufgaben dazu lösen (schriftliche Ausarbeitung). Die eingereichten Lösungen werden bewertet.

Wichtiger Hinweis: Das Modul wird im WS 2022/23 zum letzten Mal angeboten!