SQL / Datenbankentwurf

Sowohl im Beruflichen Gymnasium, in der Fachoberschule als auch in der Berufsschule ist das Thema Datenbanken in den Lehrplänen verankert.

An der Ludwig-Geißler-Schule wird in allen drei Schulformen der Open Source Datenbankserver MySQL verwendet. Dieser kann unter Windows über das Paket XAMPP installiert werden, das zusätzlich das Browserbasierte MySQL Administrationswerkzeug phpMyAdmin mitbringt.

Im Folgenden wird der Unterrichtsablauf beschrieben, wie er in allen Schulformen mit unterschiedlicher thematischer Tiefe aber im Wesentlichen gleichen Inhalten stattfindet.

Zur Einführung in SQL wird zunächst eine einfache Datenbank bestehend aus einer Tabelle (z. B. einem Adressbuch) mit dem grafischen Administrationswerkzeug phpMyAdmin angelegt. Den erzeugten SQL-Code können sich die Schülerinnen und Schüler anzeigen lassen und dann eine zweite Datenbank unter anderem Namen mit dem SQL-Kommandozeileninterpreter MySQL durch Eingabe eines entsprechenden SQL-Kommandos erzeugen.

Danach werden über phpMyAdmin einzelne Datensätze eingefügt. Die entsprechenden SQL Kommandos werden angezeigt. Danach sollen Schülerinnen und Schüler neue Datensätze über den MySQL-Kommandozeilenclient einfügen.

Das gleiche Prinzip wird für die ersten Datenbankabfragen verwendet. Durch den Wechsel zwischen "klickbarer Oberfläche" (phpMyAdmin) und SQL-Kommandozeileninterpreter wird nach und nach die SQL-Syntax vermittelt, mit dem Ziel:

• der Erzeugung von Datenbanken und Tabellen (Data Definition Language, DDL), 
• des Einfügens, Änderns und Löschens von Datensätzen (Data Manipulation Language DML),
• des Abfragens der Datensätze nach unterschiedlichen Kriterien (Data Query Language, DQL),
• der Vergabe von Rechten und zur Transaktionssteuerung (Data Control Language, DCL).

Ausgehend von Redundanzen bei komplexeren Tabellen, die zu Einfüge-, Lösch- und Änderungsanomalien führen können,  wird die Normalisierung von Datenbanken bis zur 3. Normalform plausibel gemacht.

Danach führen wir das Entity Relationsship Model (ERM-Diagramm) analog zum UML-Klassendiagramm im objektorientierten Softwareentwurf ein, um den Datenbankentwurf unabhängig von konkreten Daten zu systematisieren.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Einübung des Datenbankentwurfs aus textuellen Problemstellungen und Erstellung komplexer Abfragen von Daten über mehrere Tabellen hinweg (INNER und OUTER JOINS).