Python-Algorithmen für angehende Programmer – Kurs

Dieser Kurs bereitet auf den Einstieg als Python-Programmiererin oder Python-Programmierer vor und verbindet dafür vier eng zusammenhängende Bausteine: die Grundlagen der Python-Programmierung, die Vertiefung in objektorientierte Strukturen mit Klassen und Objekten, grundlegende Algorithmen und Datenstrukturen zur Lösung von Programmierproblemen sowie den ergänzenden Umgang mit der Bash-Shell und der Versionskontrolle Git. Wer den Kurs abschließt, kann nicht nur Python-Code schreiben, sondern diesen auch strukturiert organisieren, automatisieren und im Team versionieren.

Modul 1 – Python-Grundlagen Dieser Block schafft die Basis für alle weiteren Kursinhalte und führt in die grundlegenden Konzepte der Python-Programmierung ein.

• Grundlegende Programmierkonzepte und Syntax in Python
• Datentypen, Variablen und Kontrollstrukturen
• Schreiben erster lauffähiger Python-Programme
• Umgang mit Funktionen zur Strukturierung von Code
• Fehlersuche in einfachen Python-Programmen
• Aufbau einer soliden Basis für weiterführende Anwendungen

Modul 2 – Objektorientierte Programmierung mit Python Der zweite Block vertieft die objektorientierte Programmierung, die für komplexere und wiederverwendbare Code-Strukturen benötigt wird.

• Nutzung von Klassen und Objekten
• Definition und Einsatz von Methoden
• Aufbau wiederverwendbarer Code-Strukturen
• Strukturierung komplexerer Programme mit objektorientierten Prinzipien
• Zusammenspiel mehrerer Klassen in einem Programm
• Praktische Anwendung mit Bibliotheken wie Pandas

Modul 3 – Algorithmen und Datenstrukturen Der dritte Block vermittelt grundlegende Algorithmen und Datenstrukturen als Werkzeug zur Lösung von Programmierproblemen.

• Einführung in grundlegende Algorithmen
• Implementierung gängiger Datenstrukturen
• Anwendung von Algorithmen zur Lösung konkreter Programmierprobleme
• Bewertung unterschiedlicher Lösungsansätze
• Verbindung von Algorithmen mit objektorientierten Strukturen
• Übertragung der Konzepte auf datenorientierte Aufgabenstellungen

Modul 4 – Bash und Versionskontrolle mit Git Der vierte Block ergänzt die Programmierkenntnisse um Werkzeuge, die für die Zusammenarbeit und Automatisierung im Entwicklungsalltag benötigt werden.

• Grundlagen der Bash-Shell-Programmierung
• Automatisierung wiederkehrender Aufgaben mit Bash
• Effiziente Verwaltung von Systemressourcen in Unix-ähnlichen Systemen
• Nutzung von Git zur Versionskontrolle
• Nachverfolgung von Änderungen im eigenen Code
• Zusammenarbeit an Projekten mit Git

Praxisteil – Vom Python-Grundgerüst zum versionierten Projekt

• Umsetzung eines Programmierproblems mit objektorientierten Python-Strukturen
• Implementierung ausgewählter Algorithmen und Datenstrukturen an Übungsaufgaben
• Automatisierung eines wiederkehrenden Arbeitsschritts mit einem Bash-Skript
• Einrichtung eines Git-Repositorys für ein eigenes Übungsprojekt
• Nachverfolgung von Codeänderungen über mehrere Bearbeitungsschritte
• Zusammenarbeit an einem gemeinsamen Projekt im Gruppenunterricht
• Kombination von Python, Bash und Git in einem durchgängigen Arbeitsablauf
• Fehlersuche in fremdem Code anhand der Versionshistorie
• Übertragung der erlernten Konzepte auf ein Datenanalyse-Beispiel
• Zusammenfassung des eigenen Lernfortschritts im Abschlussprojekt

Die vier Module sind bewusst so angeordnet, dass zunächst die Python-Grundlagen, dann objektorientierte Strukturen, anschließend Algorithmen und Datenstrukturen und schließlich die Werkzeuge Bash und Git folgen, mit denen sich Code automatisieren und im Team versionieren lässt.

Der Kurs richtet sich an Mitarbeitende aus allen Bereichen, die künftig in der Analyse und Interpretation von Daten tätig werden möchten und Interesse an IT und Programmierung mitbringen. Er eignet sich sowohl für den Einstieg in die Programmierung als auch für Personen mit ersten Python-Kenntnissen, die diese strukturiert vertiefen möchten.

• Mitarbeitende mit Interesse an Datenanalyse und Programmierung
• Quereinsteigende, die sich in Richtung Python-Programmierung orientieren
• Personen, die objektorientierte Programmierung strukturiert erlernen möchten
• Fachkräfte, die Git und Bash für die Zusammenarbeit im Entwicklungsteam benötigen

Der Unterricht findet im Hybrid-Learning-Format in Teilzeit statt und kombiniert strukturierten Gruppenunterricht mit flexiblen Lernmodulen. Die vier Themenblöcke werden nacheinander erarbeitet, wobei jedes neue Konzept unmittelbar in praktischen Übungen angewendet wird, bevor der nächste Baustein folgt.

Der Kurs gliedert sich in vier aufeinander aufbauende Themenblöcke von Python-Grundlagen über objektorientierte Programmierung und Algorithmen bis zu Bash und Git, ergänzt um einen Praxisteil zur Zusammenführung aller Werkzeuge in einem versionierten Projekt.

Der Kurs schließt mit einer Abschlussprüfung und einem Trägerzertifikat ab, das die erworbenen Kenntnisse in Python, objektorientierter Programmierung, Algorithmen, Bash und Git bestätigt. Eine herstellerunabhängige externe Zertifizierung ist für diesen Kurs nicht vorgesehen.

Der Mehrwert dieses Kurses liegt in der Verbindung von Python-Grundlagen mit den Werkzeugen, die im professionellen Entwicklungsalltag tatsächlich gebraucht werden: Wer nur Python-Syntax kennt, aber weder Git noch Bash beherrscht, ist in realen Entwicklungsteams schnell im Nachteil, weil dort Versionskontrolle und Automatisierung zum Alltag gehören. Für Quereinsteigende aus anderen Fachrichtungen bedeutet das einen realistischen Einblick in die tatsächliche Arbeitsweise von Python-Programmiererinnen und -Programmierern, statt sich auf isolierte Programmierübungen ohne Bezug zum späteren Arbeitsumfeld zu beschränken. Durch die Kombination aus Gruppenunterricht und Lernmodulen lässt sich der Kurs zudem an unterschiedliche Lerngeschwindigkeiten anpassen, sodass sowohl Personen mit ersten Programmiererfahrungen als auch Neueinsteigende in ein datenorientiertes Berufsfeld mit soliden Python-, Algorithmen- und Versionskontrollkenntnissen abschließen. Besonders wertvoll ist außerdem, dass Algorithmen und Datenstrukturen nicht abstrakt für sich behandelt werden, sondern von Beginn an mit objektorientierten Python-Strukturen verknüpft sind: Teilnehmende lernen nicht nur, wie eine bestimmte Datenstruktur funktioniert, sondern auch, wie sie sich in eine eigene Klasse einbetten und in einem größeren Programm sinnvoll wiederverwenden lässt. Diese Verbindung aus algorithmischem Denken und sauberer Code-Organisation unterscheidet den Kurs von reinen Einführungskursen, die Algorithmen oft isoliert an kleinen, wenig praxisnahen Beispielen erklären, statt sie in den Kontext eines vollständigen, versionierten Softwareprojekts einzubetten. Auch die Verzahnung von Gruppenunterricht und eigenständige Übungsphasen erweist sich in der Praxis als Vorteil: Wer bei einem Thema wie Git oder Bash mehr Übung braucht, kann die entsprechenden Lernmodule wiederholen, ohne den Anschluss an die gemeinsame Gruppenarbeit zu verlieren, während Themen, die schnell verstanden werden, zügiger durchlaufen werden können, ohne auf den langsameren Fortschritt der übrigen Gruppe warten zu müssen.