Kurskonzept

1.5.1. Kurskonzept#

Im folgenden werden die Kursteile genauer vorgestellt.

1.5.1.1. Basiswissen (Teil 1)#

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Abb. 1.21 Basiswissen (Teil 1): Gemeinsames Fundament und „Gerüst“ für die späteren Inhalte.#

Wir schaffen ein gemeinsames Grundverständnis: Was macht ein Computer eigentlich, wie werden Informationen verarbeitet, und welches Vokabular brauchen wir, um über Programme sauber zu sprechen? Dieses „Gerüst“ hilft, die späteren Inhalte einzuordnen.

Umfang: ca. 1 Vorlesungseinheit

Lernziele:

  • Grundverständnis, was ein Computer tut

  • Zentrale Begriffe der Informatik sicher verwenden

  • Informationsverarbeitung auf hoher Ebene beschreiben können

Prüfungsrelevanz:

Zum Teil prüfungsrelevant: ca. 40% der Kapitelabschnitte haben eine A-Markierung (A=Anwendungswissen).

Hinweis

Prüfungsrelevante Kapitel bzw. Unterkapitel haben ein „(A)“ in der Überschrift. Mehr dazu im Kapitelmarker.

1.5.1.2. Python verstehen (Teil 2)#

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Abb. 1.22 Python verstehen (Teil 2): Blick „unter die Motorhaube“ – Konzepte und Hintergründe.#

Wir ordnen Python als Programmiersprache ein: Welche Eigenschaften prägen das Programmieren in Python und welche allgemeinen Konzepte stecken dahinter? Das hilft Ihnen, Wissen später auf andere Sprachen zu übertragen (z. B. in Richtung MATLAB).

Umfang: ca. 1 Vorlesungseinheit

Je besser Sie hier die Hintergründe verstehen, desto weniger müssen Sie im Anwendungsteil „auswendig lernen“.

Hinweis

Wenn Sie die grundlegenden Eigenschaften Ihres Autos (z. B. Motor und Getriebe) grob verstehen, können Sie viele Situationen beim Fahren besser einschätzen – etwa, wann der nächste Gang sinnvoll ist. Ohne dieses Hintergrundwissen müssten Sie sich für viele Situationen einzelne „Regeln“ merken. Genauso ist es beim Programmieren: Wenn Sie die Konzepte verstehen, ergeben sich viele „Regeln“ von selbst. Das spart Ihnen nicht nur Lernarbeit, sondern macht Sie flexibler und sicherer in der Anwendung.

Lernziele:

  • Zentrale Eigenschaften von Python kennenlernen und einordnen

  • Wichtige Programmierkonzepte verstehen, die in der Praxis ständig auftauchen

  • Typische „Warum passiert das?“‑Fragen in Python mit Grundlagenwissen erklären können

Prüfungsrelevanz:

Für die Prüfung nicht direkt abgefragt – aber sehr wertvoll: das Struktur- und Vorgehenswissen schafft die Voraussetzung dafür, dass Sie Teil 3 verstehen können. Sonst müssen Sie in Teil 3 sehr viel „auswendig lernen“.

1.5.1.3. Python anwenden (Teil 3)#

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Abb. 1.23 Python anwenden (Teil 3): Bedienung in der Praxis – selbst Programme schreiben und einsetzen.#

Hier geht es um die praktische Programmierarbeit: Programme schreiben, Daten verarbeiten und Probleme Schritt für Schritt lösen. Das ist der Schwerpunkt der Veranstaltung.

Umfang: ca. 8 Vorlesungseinheiten

Lernziele:

  • Python-Programme entwickeln und strukturieren

  • Datentypen, Ausdrücke und Operatoren sicher anwenden

  • Kontrollstrukturen, Funktionen und Datenstrukturen einsetzen

  • Einfache Algorithmen in Python umsetzen

Prüfungsrelevanz:

Sehr prüfungsrelevant (viele A-Markierungen!): Hier lernen wir Python anzuwenden, indem wir Programmierkonstrukte kennenlernen und diese in einfachen Beispielen anwenden.

1.5.1.4. Anwendungsfall (Teil 4)#

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Abb. 1.24 Anwendungsfall (Teil 4): Kompletten Ablauf durchlaufen – von Aufgabe bis Umsetzung.#

Zum Abschluss laufen wir einen kompletten Ablauf in der Praxis durch: von der Aufgabenstellung über die Planung bis zur Umsetzung. Ziel ist, den Prozess als Ganzes zu sehen (nicht nur einzelne Sprachkonstrukte).

Exercise 1.1 (Fallbeispiel: Sensordaten statistisch auswerten)

Ausgangslage: Julia bekommt von ihrer Kollegin eine Datei, in der mehrere Arten von Messdaten abgelegt sind.

Aufgabe: Die Statistik der Messdaten soll bestimmt werden.

  • Grafisch: Die Verteilung der Daten visualisieren

  • Tabellarisch: Eine Übersichtstabelle erstellen, in der die statistischen Momente und Percentile enthalten sind

Umfang: ca. 1 Vorlesungseinheit

Lernziele:

  • Vorgehensweise zur Programmentwicklung (von Problem → Lösung) verstehen

  • Praxisnahe Planung und Umsetzung eines kleinen Anwendungsfalls

Prüfungsrelevanz:

Zum Teil prüfungsrelevant: das Anwendungswissen entspricht ca. 30% des Kapitels.

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