Programmieren lernen: Einführung in die Grundlagen der Softwareentwicklung

Seminarziel

Am Ende des Seminars sind die Teilnehmenden in der Lage, einfache Programme zu schreiben, die grundlegende Programmierkonzepte wie Variablen, Kontrollstrukturen und Funktionen nutzen. Sie verstehen die Prinzipien der Programmierung und können diese in verschiedenen Projekten anwenden.

Inhalt

• Einführung in die Programmierung
  • Was ist Programmierung?
    • Definition und Hintergrund: Programmierung ist der Prozess des Erstellens von Anweisungen für einen Computer, um Aufgaben auszuführen. Diese Anweisungen werden in Form von Programmen geschrieben, die in verschiedenen Programmiersprachen verfasst sind.
    • Bedeutung und Anwendungsgebiete: Programmierung ist eine wesentliche Fähigkeit in der modernen Welt, die in zahlreichen Bereichen wie Webentwicklung, Softwareentwicklung, Datenanalyse und Automatisierung von Prozessen Anwendung findet.
    • Überblick über Programmiersprachen: Kurze Einführung in verschiedene Programmiersprachen (z.B. Python, JavaScript, C++) und deren typische Einsatzgebiete.
• Grundlegende Konzepte der Programmierung
  • Datentypen und Variablen
    • Was sind Datentypen? Einführung in die grundlegenden Datentypen (z.B. Integer, Float, String, Boolean) und deren Bedeutung in der Programmierung.
    • Verwendung von Variablen: Erklärung, wie Variablen verwendet werden, um Daten in Programmen zu speichern und zu manipulieren.
    • Deklaration und Initialisierung: Unterschiede zwischen Deklaration und Initialisierung von Variablen in verschiedenen Programmiersprachen.
  • Einführung in Kontrollstrukturen
    • Bedingte Anweisungen (If/Else): Grundlagen der bedingten Anweisungen zur Steuerung des Programmflusses basierend auf Bedingungen.
    • Schleifen (For, While): Erklärung der Verwendung von Schleifen, um wiederholte Aufgaben effizient auszuführen.
    • Einsatz von Schleifen und Bedingungen in einfachen Programmen: Praxisnahe Beispiele zur Anwendung von Schleifen und Bedingungen.
  • Grundlagen der Funktionen
    • Was sind Funktionen? Einführung in Funktionen als Bausteine von Programmen, die bestimmte Aufgaben ausführen.
    • Erstellung und Aufruf von Funktionen: Wie Funktionen definiert und in einem Programm aufgerufen werden.
    • Parameter und Rückgabewerte: Erklärung, wie Funktionen Parameter annehmen und Ergebnisse zurückgeben.
• Praxisübung 1: Erstellung eines einfachen Programms
  • Ziel der Übung: Anwendung der erlernten Konzepte zur Erstellung eines einfachen Programms, das grundlegende Eingaben verarbeitet und Ausgaben erzeugt.
    • Projektbeschreibung: Die Teilnehmer entwickeln ein kleines Programm, das Benutzereingaben akzeptiert, einfache Berechnungen durchführt und das Ergebnis anzeigt.
    • Anforderungen: Nutzung von Variablen, Bedingungen und Schleifen, um das Programm zu strukturieren.
  • Tools: Eine einfache Programmierumgebung (z.B. IDLE für Python oder ein Online-Code-Editor).
  • Ergebnisse und Präsentation:
    • Präsentation der Programme: Teilnehmer zeigen ihre Programme und diskutieren die angewandten Konzepte.
    • Diskussion und Feedback: Analyse der Ergebnisse, Austausch von Feedback und Vorschläge zur Verbesserung der Programmstruktur.
• Erweiterte Programmierkonzepte
  • Listen und Arrays
    • Einführung in Listen und Arrays: Erklärung, wie Listen und Arrays verwendet werden, um mehrere Datenwerte in einer einzigen Struktur zu speichern.
    • Manipulation von Listen: Einführung in grundlegende Operationen wie Hinzufügen, Entfernen und Sortieren von Listenelementen.
    • Iterieren über Listen: Verwendung von Schleifen zur Verarbeitung der Elemente in einer Liste oder einem Array.
  • Einführung in die Fehlerbehandlung
    • Arten von Fehlern: Erklärung der verschiedenen Arten von Programmfehlern (z.B. Syntaxfehler, Laufzeitfehler, logische Fehler).
    • Grundlagen der Fehlerbehandlung: Einführung in Techniken zur Behandlung von Fehlern, um Programme robuster zu machen.
    • Praktische Beispiele zur Fehlerbehandlung: Anwendung der Fehlerbehandlung in einfachen Programmen, um Abstürze zu vermeiden und Fehlermeldungen zu geben.
  • Grundlagen der objektorientierten Programmierung (OOP)
    • Was ist OOP? Einführung in das Konzept der objektorientierten Programmierung und dessen Bedeutung in der modernen Softwareentwicklung.
    • Klassen und Objekte: Erklärung der Grundlagen von Klassen und Objekten sowie deren Verwendung zur Strukturierung von Programmen.
    • Einführung in Vererbung und Polymorphie: Erste Einblicke in die Prinzipien der Vererbung und Polymorphie in der OOP.
• Praxisübung 2: Erstellung eines erweiterten Programms
  • Ziel der Übung: Anwendung der erweiterten Programmierkonzepte zur Erstellung eines komplexeren Programms, das Daten verarbeitet und eine einfache Benutzeroberfläche bietet.
    • Projektbeschreibung: Die Teilnehmer entwickeln ein Programm, das eine Liste von Daten verwaltet, verschiedene Operationen auf der Liste durchführt und die Ergebnisse dem Benutzer präsentiert.
    • Anforderungen: Nutzung von Listen, Schleifen, Funktionen und einfacher Fehlerbehandlung.
  • Tools: Eine einfache Programmierumgebung (z.B. IDLE für Python oder ein Online-Code-Editor).
  • Ergebnisse und Präsentation:
    • Präsentation der Programme: Teilnehmer zeigen ihre erweiterten Programme und diskutieren die angewandten Techniken.
    • Diskussion und Feedback: Analyse der Ergebnisse, Austausch von Feedback und Vorschläge zur weiteren Optimierung der Programme.
• Überblick über die nächsten Schritte
  • Erweiterung der Programmierkenntnisse
    • Vertiefung der OOP-Kenntnisse: Vorschläge zur weiteren Vertiefung der objektorientierten Programmierung für fortgeschrittene Anwendungen.
    • Erlernen neuer Programmiersprachen: Empfehlungen zur Erkundung anderer Programmiersprachen und ihrer spezifischen Anwendungsgebiete.
    • Ressourcen zur Selbstweiterbildung: Vorstellung von Online-Ressourcen, Büchern und Kursen zur kontinuierlichen Verbesserung der Programmierkenntnisse.