Einleitung

Einleitung zum Unterrichtsgegenstand Informationssysteme (INSY) – 5. Klasse

Im fünften Ausbildungsjahr stehen Transaktionssicherheit, analytische Datenverarbeitung, Skalierung und Integration im Mittelpunkt. Ziel ist es, Datenbanksysteme zuverlässig und performant zu betreiben, analytisch auszuwerten und in moderne Informationssysteme einzubinden, inklusive semistrukturierter Daten und Business Intelligence. Diese Schwerpunkte sind im Kompetenzmodul 9/10 des Lehrplans verankert.

Überblick über die Lerninhalte des Schuljahres

1. Transaktionen & Parallelität
   ACID, Isolation, Sperrmechanismen und Fehlerklassen – mit Fokus auf korrektes Verhalten bei konkurrierenden Zugriffen.

2. Analytik: OLAP & Data Warehousing
   Konzepte, Architektur und typische analytische Abfragen im DWH-Kontext.

3. Big Data & Data Lakes
   Grundlagen (Five Vs) und Datenhaltung in Data Lakes als Ergänzung zum DWH.

4. Data Integration & ETL
   Extraktion, Transformation, Laden – Prozesse für DWH und Big-Data-Umgebungen.

5. Cluster & Replikation
   Grundlagen, Hochverfügbarkeit, Failover und Skalierungsansätze in MariaDB/PostgreSQL.

6. Strukturierte & semistrukturierte Daten
   Arbeiten mit XML/JSON und gängigen Abfrage-/Verarbeitungskonzepten.

7. MongoDB im Detail
   Installation, Datenmodellierung, Abfragen, Aggregation, Indexe in dokumentenorientierten Systemen.

8. BI-Tools & Self-Service BI
   Einsatz von Power BI / Tableau mit DWH, Data Lake oder MongoDB.

9. Sicherheit & Datenschutz
   Sicherheit in DB-Systemen, Cloud-Security, DSGVO und typische Angriffsszenarien.

Methodik und Unterrichtsorganisation

Aufgrund der reduzierten Stundenanzahl (2 Stunden pro Woche) ist der Unterricht theorieorientiert. Praktische Anteile gibt es in Form von kurzen, geführten Aufgaben und Beispiel-Demos.

• Konzepte im Fokus: strukturierte Inputs mit Tafel-/Folienskript und SQL-/Code-Walkthroughs
• Mini-Übungen im Unterricht
• Gezielte Hausübungen (wo sinnvoll)

Ziel ist es, trotz begrenzter Zeit Kernkonzepte sicher zu verstehen, Fachbegriffe korrekt zu verwenden und Standardverfahren methodisch anwenden zu können.

Erwartete Kompetenzen am Ende der 5. Klasse

• Transaktionssichere Anwendungen konzipieren und Probleme paralleler Zugriffe systematisch einordnen.
• Analytische Abfragen in DWH/OLAP-Szenarien entwickeln und interpretieren.
• ETL-Strecken planen, um Daten aus heterogenen Quellen für Analytik aufzubereiten.
• Skalierung & Verfügbarkeit durch Cluster/Replikation bewerten und grundlegende Setups umsetzen.
• Semistrukturierte Daten (XML/JSON) modellieren, verarbeiten und integrieren.
• NoSQL (MongoDB) gezielt einsetzen und gegenüber relationalen Modellen abgrenzen.
• BI-Tools mit DWH/Data Lake/MongoDB verbinden und aussagekräftige Visualisierungen erstellen.
• Sicherheits- und Datenschutzanforderungen (inkl. DSGVO) berücksichtigen.

Übergeordnete Bildungs- und Lehraufgabe

Ihr trainiert analytisches Denken (z. B. Performance einschätzen, Datenqualität prüfen) und Kommunikation.

Ausblick

Mit diesen Kompetenzen runden die Schüler und Schülerinnen ihre Kenntnisse von Informationssystemen und Datenbanken ab und sind vorbereitet, Informationssysteme ganzheitlich zu planen, zu betreiben und zu analysieren.