Aufgabe 08 - ER-Diagramm Universitätsbetrieb

Aufgabe 08 - ER-Diagramm Universitäre Forschungs- und Verwaltungsplattform

Worum geht es?

In dieser Übung wird eine umfangreiche universitäre Plattform als ER-Modell in der Martin-/Krähenfuß-Notation (IE-Notation) modelliert (siehe Kapitel 3 - Datenmodellierung). Schwerpunkt sind Vererbung mit vollständiger und teilweiser Spezialisierung, überlappende Rollen und die Überführung der Vererbung in ein relationales Schema.

Was Sie dafür brauchen

• Kapitel 3 - Datenmodellierung, Abschnitte Generalisierung, total/partial, disjoint/overlapping, Mapping von Vererbung.
• draw.io (diagrams.net).

Welche Kompetenzen Sie erwerben und zeigen

• Sie leiten aus einem längeren Text eine Faktenbasis ab.
• Sie modellieren eine Vererbungshierarchie und kennzeichnen ihre Eigenschaften.
• Sie unterscheiden Subklassen von Rollen und wählen begründet.
• Sie überführen Vererbung in ein relationales Schema und vergleichen Umsetzungsvarianten.

Pädagogische Einordnung

• Reproduktion: Entities, Attribute und die Person-Hierarchie ablesen (Teil A).
• Reorganisation und Transfer: Beziehungen und die Vererbung mit ihren Eigenschaften modellieren (Teile B und C).
• Reflexion, Problemlösung und Urteilsbildung: überlappende Rollen lösen, das relationale Schema ableiten und Varianten vergleichen (Teil D).

Arbeitsaufträge

Die Übung ist auf etwa zwei Stunden ausgelegt. Teil D ist der Expertenteil.

Szenario

Eine Plattform verwaltet Personen (Name, Adresse, Geburtsdatum), die entweder studieren oder arbeiten. Studierende sind in Studiengängen eingeschrieben. Mitarbeiterinnen sind wissenschaftlich (Professorinnen, Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen) oder administrativ. Veranstaltungen (Titel, Beschreibung, Termine) werden von Professorinnen oder Wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen angeboten; Studierende melden sich an. Veranstaltungen können aufeinander aufbauen. Räume (Raumnummer) stehen Veranstaltungen zur Verfügung, aber nie zwei gleichzeitig. Forschungsprojekte werden von Professorinnen betreut, Studierende können mitarbeiten (ein Studierender in genau einem Projekt, ein Projekt mit mehreren Studierenden). Manche Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen übernehmen zusätzlich administrative Aufgaben.

Teil A - Faktenbasis und Kern-Entities

1. Im Text Entities, Attribute und Beziehungen markieren und die Faktenbasis stichwortartig festhalten.
2. Person als Superklasse mit Studierende und Mitarbeiterin sowie die weiteren Entities (Studiengang, Veranstaltung, Raum, Forschungsprojekt) mit Schlüsseln und Attributen auflisten.

Teil B - Beziehungen und Kardinalitäten

1. Die Beziehungen modellieren: Einschreibung (Studierende–Studiengang), Angebot (Professorin/Wiss. Mitarbeiterin–Veranstaltung), Anmeldung (Studierende–Veranstaltung), Raum–Veranstaltung, Betreuung und Mitarbeit im Forschungsprojekt.
2. Kardinalitäten und Minimalbeteiligungen festlegen, insbesondere: ein Studierender in genau einem Projekt, ein Projekt mit mehreren Studierenden.

Teil C - Vererbung modellieren

1. Die Hierarchie Person → Mitarbeiterin und Mitarbeiterin → Administrative Mitarbeiterin zeichnen.
2. Für jede Spezialisierung kennzeichnen, ob sie total oder partiell und disjunkt oder überlappend ist, und die Wahl je in einem Satz begründen.
3. Die rekursive Voraussetzungs-Beziehung zwischen Veranstaltungen („baut auf auf”) abbilden.

Teil D - Expertenteil: Rollen, relationales Schema und Regeln

1. Überlappende Rollen: Eine Wissenschaftliche Mitarbeiterin kann zusätzlich administrative Aufgaben übernehmen. Entscheiden Sie begründet, ob Sie diese Doppelfunktion über überlappende Subklassen oder über separate Rollen-Entities mit Rollenbeziehung modellieren, und setzen Sie die gewählte Variante um.
2. Vererbung relational überführen: Erklären Sie die drei üblichen Varianten, Vererbung in Tabellen abzubilden (eine Tabelle für die ganze Hierarchie; je eine Tabelle pro Klasse mit gemeinsamem Schlüssel; je eine Tabelle nur für die konkreten Unterklassen). Wählen Sie eine für die Person-Hierarchie, setzen Sie sie als Tabellenliste mit Primär- und Fremdschlüsseln um und nennen Sie einen Vor- und einen Nachteil Ihrer Wahl.
3. n:m und Rekursion überführen: Geben Sie die Tabellen für die Anmeldung (Studierende ↔ Veranstaltung) und für die Voraussetzungs-Beziehung (Veranstaltung ↔ Veranstaltung) an.
4. Geschäftsregel: Ein Raum darf nie zwei Veranstaltungen gleichzeitig aufnehmen. Erklären Sie in drei bis vier Sätzen, warum diese Regel eine Geschäftsregel und keine reine Strukturfrage ist, und skizzieren Sie, wie sie sich zumindest teilweise im Modell (z. B. über eine Buchung mit Zeitraum) sichtbar machen lässt.

Wissenscheck

1. Worin unterscheiden sich totale und partielle Spezialisierung?
2. Was bedeutet überlappend gegenüber disjunkt?
3. Nennen Sie eine Variante, eine Vererbung in ein relationales Schema zu überführen, mit je einem Vor- und Nachteil.
4. Wann modelliert man eine Rolle besser als eigene Entity statt als Subklasse?
5. Warum ist „ein Raum nie doppelt belegt” eine Geschäftsregel und keine Strukturfrage?

Abgabe

• Die draw.io-Datei mit dem vollständigen ER-Modell in IE-Notation.
• Ein Dokument mit Faktenbasis, relationalem Schema (inkl. Vererbungs-Umsetzung), Beziehungsliste und den Begründungen aus Teil D.

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HTL Villach, Schuljahr 2025-2026,
https://www.htl-villach.at