MCP Lernprojekt: Vom Einstieg zur Praxis

Dieses Repository enthält umfassende Materialien zum Erlernen und Verstehen des Model Context Protocol (MCP) – von einfachen Beispielen bis zu komplexen Praxisprojekten.

📂 Projektstruktur

mcp/
├── mcp_basic/                    # Minimales MCP-Beispiel für Einsteiger (70 Zeilen)
├── mcp_grades/                   # Praxisprojekt: Notenverwaltung mit MCP + Ollama
├── mcp-kompakt.md               # LiaScript-Kurs: MCP Kompaktkurs (60 Minuten)
└── README.md                    # Diese Datei

🎯 Für wen ist dieses Projekt?

• Studierende und Lernende, die MCP von Grund auf verstehen wollen
• Entwickler, die MCP-Server und -Clients implementieren möchten
• Architekten, die Vor- und Nachteile von MCP-basierten Architekturen bewerten wollen
• Dozenten, die MCP in ihren Kursen vermitteln möchten

🚀 Schnellstart

Option 1: Minimales Beispiel (5 Minuten)

Perfekt für den ersten Kontakt mit MCP:

cd mcp_basic
python3 -m venv venv
source venv/bin/activate
pip install -r requirements.txt
python3 src/client/simple_client.py

Ergebnis: Ein funktionierender MCP-Server mit einem Tool und ein Client, der es aufruft.

Mehr Details in mcp_basic/README.md

Option 2: Praxisprojekt mit Ollama (30+ Minuten)

Notenverwaltung mit MCP-Server und Ollama-Integration:

cd mcp_grades
python3 -m venv venv
source venv/bin/activate
pip install -r requirements.txt

# Test ohne Ollama:
python3 src/client/simple_client.py

# Mit Ollama (interaktiv):
ollama pull llama3.2
python3 src/client/ollama_client.py

Mehr Details in mcp_grades/README.md

📚 Lernpfade

Lernpfad 1: Grundlagen (1-2 Stunden)

1. LiaScript-Kurs durcharbeiten (mcp-kompakt.md)

   • MCP-Konzepte und Motivation verstehen
   • Nachrichtenfluss und Architektur kennenlernen
   • Tool-Discovery und Orchestrierung

2. Minimales Beispiel ausführen (mcp_basic/)

   • Einfachster Server und Client
   • Aufgaben durcharbeiten (siehe mcp_basic/AUFGABEN.md)
   • Eigene Tools hinzufügen

Lernpfad 2: Praxisvertiefung (2-4 Stunden)

1. Praxisprojekt verstehen (mcp_grades/)

   • MCP Server mit 4 Tools für Notenverwaltung
   • PDF-Verarbeitung und Datenextraktion
   • Ollama-Integration für natürlichsprachliche Interaktion

2. Hands-on Übungen

   • Eigene MCP-Tools hinzufügen
   • PDF-Parsing erweitern
   • Ollama-Prompts optimieren
   • Weitere Analysefunktionen implementieren

3. Erweiterungen (siehe mcp_grades/README.md)

   • Zeugnisse als PDF generieren
   • Datenbank-Backend (SQLite)
   • HTTP-Transport statt stdio
   • Claude Desktop Integration

🔑 Kernkonzepte

Was ist MCP?

Model Context Protocol ist ein offener Standard für die Kommunikation zwischen KI-Anwendungen (LLMs) und externen Tools, Datenquellen und Services.

Kernidee: Standardisierte Schnittstelle, ähnlich wie USB für Hardware oder HTTP für Web-APIs.

Warum MCP?

• Reproduzierbarkeit: Gleiche Eingaben → vorhersagbare Outputs
• Governance: Nachvollziehbare Tool-Aufrufe für Audits
• Wiederverwendbarkeit: Einmal entwickelte Server können von mehreren Clients genutzt werden
• Testbarkeit: Isolierte Tools mit klaren Contracts
• Sicherheit: Schema-Validierung und kontrollierter Datenzugriff
• Portabilität: Transport-agnostisch (stdio, HTTP, WebSocket)

Wann MCP verwenden?

✅ MCP ist sinnvoll bei:	❌ MCP ist überdimensioniert bei:
Mehrere Clients greifen auf gleiche Funktionalität zu	Einfache, monolithische Anwendungen
Team-Entwicklung mit klaren Schnittstellen	Prototypen und PoCs
Produktionssysteme mit Wartbarkeitsanforderungen	Einem einzelnen Entwickler
Wiederverwendbare Module gewünscht	Performance absolut kritisch
Standardisierung wichtig	Keine Wiederverwendung geplant

📖 Projektübersicht

1. mcp_basic/ - Minimales Beispiel

Ziel: Der absolut einfachste Einstieg in MCP.

Inhalt:

• Ein Server mit einem add Tool (45 Zeilen)
• Ein Client, der das Tool aufruft (25 Zeilen)
• Aufgaben zum Erweitern (multiply, reverse, etc.)

Lerndauer: 30-60 Minuten

Highlights:

• Minimaler Code, maximales Verständnis
• Schrittweise Erweiterungen möglich
• Detaillierte Code-Erklärungen

2. mcp_grades/ - Notenverwaltung mit MCP + Ollama

Ziel: Praxisnahes Uni-Szenario mit MCP-Server und Ollama-Integration.

Szenario: Zugriff auf Notenmeldungen aus PDF-Dateien über natürlichsprachliche Fragen.

Komponenten:

1. MCP Server (grades_server.py)

   • 4 Tools: list_courses, get_grades, get_student_transcript, calculate_gpa
   • PDF-Parsing mit PyPDF2
   • Strukturierter Datenzugriff

2. Simple Client (simple_client.py)

   • Direkter Test aller Tools
   • Ohne LLM-Abhängigkeit
   • Perfekt zum Verstehen der Grundlagen

3. Ollama Client (ollama_client.py)

   • Natürlichsprachliche Interaktion
   • LLM übersetzt Fragen → Tool-Aufrufe
   • Demonstriert intelligente Orchestrierung

Lerndauer: 2-4 Stunden

Highlights:

• 5 Beispiel-PDFs mit Notendaten automatisch generiert
• Uni-relevantes Szenario (Datenschutz, lokale Verarbeitung)
• Ollama-Integration (lokal, ohne Cloud)
• Erweiterbare Architektur für eigene Ideen

3. mcp-kompakt.md - LiaScript-Kurs

Ziel: Kompakter 60-Minuten-Kurs mit Theorie und Praxis.

Inhalt:

• Teil 1: MCP-Grundlagen (15 Min)
• Teil 2: Server entwickeln (15 Min)
• Teil 3: Client bauen (10 Min)
• Teil 4: LLM-Orchestrierung (15 Min)
• Teil 5: Fallstricke & Best Practices (5 Min)

Format: LiaScript (interaktives Markdown)

Nutzung:

• Als Markdown lesen
• Auf liascript.github.io hochladen
• In Kursen/Workshops verwenden

🛠️ Technische Voraussetzungen

Software

• Python 3.8+ - Für alle Beispiele
• pip - Python Package Manager
• Ollama (optional) - Für LLM-Orchestrierung im Praxisprojekt

  curl -fsSL https://ollama.com/install.sh | sh
  ollama pull llama3.2

Python-Bibliotheken

Werden automatisch installiert:

• mcp - Model Context Protocol SDK
• PyPDF2 - PDF-Verarbeitung (nur für Praxisprojekt)
• ollama - LLM-Integration (nur für LLM-Orchestrierung)

📊 Vergleich der Projekte

Feature	mcp_basic	mcp_grades
Zielgruppe	Einsteiger	Fortgeschrittene
Lerndauer	30-60 Min	2-4 Stunden
Komplexität	Minimal	Praxisnah
Zeilen Code	~70	~500
Server-Anzahl	1	1
Tools	1 (add)	4 (Notenverwaltung)
LLM-Integration	Nein	Ja (Ollama)
Externe Deps	Nur MCP	MCP, PyPDF2, Ollama
Beispieldaten	Keine	5 PDFs (automatisch generiert)
Uni-Kontext	Nein	Ja (Notenverwaltung)
Tutorial	Inline	Inline + AUFGABEN

🎓 Für Dozenten und Lehrende

Dieses Projekt ist ideal für Lehrveranstaltungen geeignet:

Kursstruktur-Vorschlag

Sitzung 1 (90 Min): Einführung

• Theorie: LiaScript-Kurs mcp-kompakt.md
• Praxis: Minimales Beispiel mcp_basic/
• Übung: Aufgaben in mcp_basic/AUFGABEN.md

Sitzung 2 (90 Min): Praxisprojekt

• Theorie: PDF-Verarbeitung und Datenextraktion
• Praxis: MCP Grades Server verstehen
• Übung: Simple Client testen, Tools erweitern

Sitzung 3 (90 Min): LLM-Orchestrierung

• Theorie: Ollama und natürlichsprachliche Interfaces
• Praxis: Ollama-Client nutzen und anpassen
• Projekt: Eigene Tools und Fragen entwickeln

Materialien für Lehrende

• Präsentationen: LiaScript-Format direkt nutzbar
• Aufgaben: Vordefiniert in AUFGABEN.md-Dateien
• Musterlösungen: Vollständige Implementierungen vorhanden
• Zeitplan: Realistische Zeitangaben für alle Module

🤝 Beitragen

Verbesserungsvorschläge und Erweiterungen sind herzlich willkommen!

Mögliche Beiträge:

• Weitere Aufgaben und Übungen
• Übersetzungen (Englisch, etc.)
• Zusätzliche Beispiel-Server
• Dokumentationsverbesserungen
• Bugfixes und Optimierungen

📚 Weiterführende Ressourcen

Offizielle Dokumentation

• MCP Specification - Offizielle Spezifikation
• Python SDK - Python-Implementierung
• Example Servers - Offiziell Server-Beispiele

Community

• MCP Discord - Community-Forum
• GitHub Discussions - Technische Diskussionen

Tools

• Ollama - Lokale LLM-Runtime
• LiaScript - Interaktive Tutorial-Plattform
• PyPDF2 - PDF-Verarbeitung in Python

🎉 Zusammenfassung

Dieses Repository bietet einen vollständigen Lernpfad für MCP:

1. Theorie: LiaScript-Kurs mit Konzepten und Best Practices
2. Einstieg: Minimales Beispiel (mcp_basic) zum schnellen Verstehen
3. Praxis: Notenverwaltung (mcp_grades) mit MCP + Ollama
4. Vertiefung: Aufgaben und Erweiterungsideen

Kernbotschaft: MCP standardisiert die Kommunikation zwischen LLMs und Tools. Ideal für modulare, wiederverwendbare Architekturen mit klaren Schnittstellen.

📝 Lizenz

Dieses Projekt dient zu Bildungszwecken und ist frei verwendbar.

✨ Credits

Erstellt für Lernende und Lehrende, die MCP praktisch verstehen wollen.

Viel Erfolg beim Lernen und Experimentieren! 🚀

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