Objektorientierte Programmierung mit Python (Vertiefung)

Vertiefende Konzepte der Softwareentwicklung: Objektorientierung führt gezielt in die objektorientierte Programmierung mit Python ein: Klassen, Objekte, Methoden, Vererbung und Polymorphismus. Anders als ein reiner Grundlagenkurs verbindet dieser Kurs kurze Theorieeinheiten mit überwiegend selbstgesteuertem Lernen, das durch Mentor:innen per E-Mail und Online-Forum sowie durch Gruppenstunden zur gezielten Vertiefung begleitet wird. Ziel ist es, objektorientierte Denkweisen so zu verinnerlichen, dass eigener Code wiederverwendbar, wartbar und gut strukturiert bleibt.

Der erste Block vermittelt die Grundbausteine der Objektorientierung, ohne die kein weiterer Schritt möglich ist.

• Unterschied zwischen prozeduraler und objektorientierter Programmierung
• Klassen als Bauplan für gleichartige Objekte
• Erzeugung von Objekten (Instanzen) aus einer Klasse
• Attribute zur Speicherung des Objektzustands
• Methoden zur Kapselung von Verhalten
• Zusammenspiel von Klasse, Objekt, Attribut und Methode an einfachen Beispielen

Der zweite Block widmet sich dem Entwurf eigener Klassen für konkrete Anwendungsfälle.

• Aufbau eines Konstruktors zur Initialisierung neuer Objekte
• Kapselung von Attributen zum kontrollierten Zugriff
• Entwurf eigener Klassen für praxisnahe Anwendungsfälle
• Zusammenspiel mehrerer Objekte innerhalb eines Programms
• Methoden mit Parametern und Rückgabewerten in Klassen
• Vermeidung häufiger Anfängerfehler beim Klassenentwurf

Der dritte Block behandelt Vererbung als zentrales Prinzip zur Wiederverwendung von Code.

• Grundprinzip der Vererbung zwischen Basis- und abgeleiteten Klassen
• Wiederverwendung bestehender Klassenstrukturen
• Überschreiben und Erweitern geerbter Methoden
• Sinnvoller Einsatz von Vererbung gegenüber eigenständigen Klassen
• Aufbau einfacher Klassenhierarchien
• Nachvollziehbare Dokumentation vererbter Strukturen

Der vierte Block führt Polymorphismus ein und überträgt die Konzepte auf größere Programme.

• Grundprinzip des Polymorphismus in Python
• Einheitlicher Umgang mit unterschiedlichen, aber verwandten Objekttypen
• Einsatz polymorpher Methodenaufrufe in Beispielprogrammen
• Kombination objektorientierter Strukturen mit bestehenden Datenstrukturen
• Aufbau wart- und erweiterbarer Programme mit mehreren Klassen
• Übertragung objektorientierter Prinzipien auf größere Übungsprojekte

Im Praxisteil wird das theoretische Wissen in eigenständigen Übungsaufgaben angewendet und im Mentoring durchdacht.

• Entwurf einer eigenen Klasse für ein praxisnahes Beispielobjekt
• Erzeugung und Verwaltung mehrerer Objektinstanzen in einem Übungsprogramm
• Implementierung von Konstruktor und Methoden für eine Beispielklasse
• Aufbau einer Vererbungshierarchie aus Basis- und abgeleiteten Klassen
• Überschreiben einer geerbten Methode für einen speziellen Anwendungsfall
• Einsatz von Polymorphismus in einem Programm mit mehreren Objekttypen
• Umbau eines prozeduralen Beispielprogramms in eine objektorientierte Struktur
• Fehlersuche in einem objektorientierten Beispielprogramm
• Einholen und Umsetzen von Mentoring-Feedback zu einer eigenen Klassenlösung
• Bearbeitung einer Aufgabenstellung gemeinsam mit anderen Teilnehmenden in einer Gruppenstunde
• Dokumentation einer selbst entworfenen Klassenstruktur
• Zusammenführung mehrerer Klassen zu einem kleinen, funktionsfähigen Programm

Die vier Blöcke folgen der inneren Logik der Objektorientierung selbst: von der einzelnen Klasse über den kontrollierten Entwurf und die Wiederverwendung durch Vererbung bis zum flexiblen Zusammenspiel unterschiedlicher Objekttypen durch Polymorphismus. Mentoring und Gruppenstunden sorgen dafür, dass Verständnislücken nicht bis zum Kursende bestehen bleiben. Am Ende des Kurses können Teilnehmende eigene Klassenstrukturen mit Vererbung und Polymorphismus entwerfen und bestehenden, prozedural geschriebenen Code in eine objektorientierte, besser wartbare Form überführen.

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, insbesondere wenn erste Berührungspunkte mit einer Programmiersprache bereits vorhanden sind.

• Personen mit ersten Python- oder Programmiererfahrungen, die diese vertiefen möchten
• Mitarbeitende mit Interesse an einem Wechsel in Richtung Softwareentwicklung
• Quereinsteiger:innen mit akademischem oder vergleichbarem beruflichem Hintergrund
• Personen, die eigenständig lernen und dabei durch Mentoring begleitet werden möchten
• Fachkräfte, die ihren Code strukturierter und wartbarer gestalten wollen

Der Kurs setzt auf überwiegend selbstgesteuertes Lernen: Teilnehmende arbeiten die Inhalte zu Klassen, Vererbung und Polymorphismus in eigenem Tempo durch und werden dabei von Mentor:innen per E-Mail und in Online-Foren begleitet. Ergänzende Gruppenstunden dienen der gezielten Vertiefung schwierigerer Konzepte und dem gemeinsamen Bearbeiten von Übungsaufgaben im Austausch mit anderen Teilnehmenden.

Der Kurs vermittelt die objektorientierten Konzepte in vier aufeinander aufbauenden Themenblöcken von den Grundbausteinen bis zu Vererbung und Polymorphismus. Da ein großer Teil des Lernens selbstgesteuert erfolgt, hängt der zeitliche Umfang auch vom individuellen Lerntempo ab; ergänzende Gruppenstunden finden zu festen Terminen statt.

Je nach Anbieter schließt der Kurs mit einem Trägerzertifikat zu Vertiefende Konzepte der Softwareentwicklung: Objektorientierung ab, teils ergänzt um eine Abschlussprüfung. Es handelt sich um eine anbieterseitige Bestätigung der erworbenen Kenntnisse in objektorientierter Programmierung mit Python, nicht um eine herstellerseitige Zertifizierung.

Der Wert dieses Kurses liegt darin, dass Objektorientierung nicht als abstraktes Theoriekonstrukt vermittelt wird, sondern anhand eigener Klassenentwürfe, die im Mentoring direkt zurückgemeldet werden. Wer verstanden hat, wie Klassen, Vererbung und Polymorphismus zusammenspielen, kann Code so strukturieren, dass er auch bei wachsendem Umfang nachvollziehbar und änderbar bleibt. Die Kombination aus selbstgesteuertem Lernen, individuellem Mentoring und Gruppenstunden ermöglicht es, den Kurs an das eigene Vorwissen und Lerntempo anzupassen, ohne auf fachliche Begleitung zu verzichten. Gerade bei einem Thema wie Objektorientierung, das anfangs häufig abstrakt wirkt, ist diese enge Rückkopplung mit Mentor:innen ein spürbarer Vorteil gegenüber rein videobasiertem eigenständiges Lernen. Für den weiteren beruflichen Weg ist objektorientierte Programmierung eine Grundvoraussetzung für die meisten professionellen Softwareprojekte. Wer diese Denkweise beherrscht, kann nicht nur in Python, sondern auch beim Umstieg auf andere objektorientierte Sprachen schneller Fuß fassen und ist für Aufgaben in Softwareentwicklung und Datenanalyse deutlich breiter einsetzbar.