In diesem Modul wirst du den Einstieg in die Welt von Python machen. Bevor wir mit der Programmierung beginnen können, müssen erstmal alle Tools installiert werden, die wir für die Python Programmierung in diesem Kurs verwenden werden. Die Installationen sind vollkommen kostenlos und werden sowohl für Windows als auch für Mac vorgeführt. Danach werden wir gemeinsam dein erstes Programm schreiben, durch welches wir gleichzeitig sicherstellen, dass die benötigte Software auch korrekt auf deinem Rechner installiert wurde. Zudem wirst du das Python Ausführungsmodell kennenlernen.

Diese Lektionen erwarten dich:

• [Video 1] Installation von Python und PyCharm
• [Anleitung] Schritt-für-Schritt Installationsanleitung (Windows)
• [Anleitung] Schritt-für-Schritt Installationsanleitung (MacOS)
• [Video 2] Das erste Programm: Hallo Welt
• [Video 3] Das Python Ausführungsmodell

Im ersten Schritt gilt es, die Grundlagen der Python Programmierung kennenzulernen. Aus diesem Grund wirst du in diesem Modul zunächst das Arbeiten mit Ganzzahlen und Gleitkommazahlen im Kontext von Python erlernen. Im Anschluss daran werden wir uns ebenfalls noch den Konzepten Strings und Variablen widmen.

Diese Lektionen erwarten dich:

• [Video 1] Ganzzahlen in Python
• [Video 2] Gleitkommazahlen in Python
• [Video 3] Zeichenketten bzw. Strings in Python
• [Video 4] Variablen
  
• [Aufgaben] Programmieraufgaben + Musterlösungen

Ein weiteres grundlegendes Konzept in der Programmierung stellen die sogenannten Datentypen dar. Einleitend wirst du in diesem Modul deshalb die Datentypen int, float und str kennenlernen. Um die zukünftigen Programme zudem interaktiver gestalten zu können, wirst du in diesem Modul ebenfalls den Umgang mit der input()-Funktion erlernen. Abschließend wird auch noch das Konzept sogenannter Listen aufgegriffen.

Diese Lektionen erwarten dich:

• [Video 1] Datentypen Einführung
• [Video 2] Die Datentypen int, float und str
• [Video 3] Datentypen hängen an Werten und nicht an Variablen
• [Video 4] Die input()-Funktion
• [Video 5] Die type()-Funktion und Type-Casting-Funktionen
• [Video 6] Listen in Python
• [Video 7] Zugriff auf Listen
• [Video 8] Wichtige Basisfunktionalitäten von Listen
  
• [Aufgaben] Programmieraufgaben + Musterlösungen

Um nützliche Programme entwickeln zu können, benötigt man sogenannte Operatoren. Was Operatoren sind und welche Arten von Operatoren in Python existieren, werden wir uns in diesem Modul im Detail ansehen.

Diese Lektionen erwarten dich:

• [Video 1] Operatoren Einführung
• [Video 2] Der Zuweisungsoperator
• [Video 3] Arithmetische Operatoren
• [Video 4] Kombinierte Zuweisungsoperatoren
• [Video 5] Vergleichsoperatoren und der Datentyp bool
• [Video 6] Logische Operatoren
• [Video 7] Bitweise Operatoren
• [Video 8] Operatoren Prioritäten
  
• [Aufgaben] Programmieraufgaben + Musterlösungen

Ein Python-Programm wird immer Zeile für Zeile von oben nach unten abgearbeitet. Um allerdings sinnvolle Programme umsetzen zu können, muss man das Programm so gestalten, dass an unterschiedlichen Stellen Entscheidungen getroffen werden können. Dies gelingt durch sogenannte Kontrollstrukturen, welche in Python durch If-Anweisungen, bedingte Ausdrücke und unterschiedliche Arten von Schleifen realisiert werden. In diesem Modul werden wir uns all diese Konstrukte im Detail ansehen.

Diese Lektionen erwarten dich:

• [Video 1] Kontrollstrukturen Einführung
• [Video 2] Die if-Anweisung
• [Video 3] Die if-Anweisung in Kombination mit dem else-Zweig
• [Video 4] Die if-Anweisung in Kombination mit elif-Zweigen und dem else-Zweig
• [Video 5] Bedingte Ausdrücke
• [Video 6] Die while-Schleife
• [Video 7] Die Schlüsselwörter break und continue
• [Video 8] Eine while-Schleife mit einem else-Zweig kombinieren
• [Video 9] Die for-Schleife zum Durchlaufen iterierbarer Objekte
• [Video 10] Die for-Schleife als Zählerschleife
  
• [Aufgaben] Programmieraufgaben + Musterlösungen

Mithilfe von Funktionen kann man gewisse Programmbestandteile in wiederaufrufbare Komponenten auslagern. Wenn also gewisse Funktionalitäten häufiger benötigt werden, dann sollte man diese in Funktionen auslagern, um sie später an unterschiedlichen Stellen im Programm beliebig oft aufrufen zu können. Zudem helfen Funktionen dabei, die Struktur des Programms zu schärfen. Da Funktionen auf unterschiedliche Art und Weisen implementiert werden können, werden wir uns alle möglichen Varianten innerhalb dieses Moduls im Detail ansehen. Zudem wirst du das Konzept von Namensbereichen kennenlernen.

Diese Lektionen erwarten dich:

• [Video 1] Funktionen Einführung
• [Video 2] Funktionen definieren und aufrufen
• [Video 3] Funktionen mit Parametern definieren
• [Video 4] Funktionen mit Rückgabewerten definieren und der Datentyp NoneType
• [Video 5] Optionale Parameter
• [Video 6] Schlüsselwort Parameter
• [Video 7] Einschub: Liste vs. Tupel (Veränderlich vs. unveränderlich)
• [Video 8] Beliebige Anzahl von Parametern an Funktionen übergeben
• [Video 9] Reine Schlüsselwort Parameter
• [Video 10] Namensbereiche (Lokale und globale Variablen)
  

Mit den bisherigen Übungsaufgaben konntest du bereits die bisher gelernte Theorie in der Praxis anwenden. In diesem Modul werden wir uns nun einem umfassenderen Praxisprojekt widmen, sodass du die Inhalte noch stärker vertiefen kannst.

Diese Lektionen erwarten dich:

• [Video 1] Einführung - Wir programmieren Tic Tac Toe!
• [Video 2] Das Spielfeld erzeugen
• [Video 3] Einen Spielzug umsetzen
• [Video 4] Die Game-Loop erzeugen und das Symbol des Spielers setzen
• [Video 5] Die Gewinner-Ermittlung implementieren

Ein Thema, bei dem Programmiereinsteiger oftmals an ihre Grenzen gelangen, ist das Thema "Objektorientierte Programmierung". Solltest du dieses Thema allerdings von vornherein didaktisch gut aufbereitet vorgetragen bekommen, dann ist dieses wichtige und allgegenwärtige Konzept einfach zu verstehen. Genau dies war auch der Anspruch, den wir bei der Entwicklung dieses Moduls hatten.

Diese Lektionen erwarten dich:

• [Video 1] Konzept der Objektorientierten Programmierung
• [Video 2] Klassen und Objekte
• [Video 3] Was hat es mit dem Parameter "self" auf sich?
• [Video 4] Methoden in Klassen
• [Video 5] Möglichkeiten des Konstruktors
• [Video 6] Namenskonventionen
  

Wenn man größere Programme entwickelt, macht es Sinn, den kompletten Code über mehrere Dateien hinweg aufzuteilen, anstatt alles in eine einzige Datei zu schreiben. Dadurch wird das ganze Projekt übersichtlicher und somit auch besser wartbar. Umsetzen kann man dies mit dem Konzept von Modulen, welches wir in diesem Modul umfassend beleuchten werden.

Diese Lektionen erwarten dich:

• [Video 1] Einführung - Was sind Module?
• [Video 2] Ein eigenes Modul programmieren
• [Video 3] Module einbinden/laden
• [Video 4] Beispiel: Das built-in Modul math
• [Video 5] Beispiel: Das built-in Modul random
• [Video 6] Module sind selbst auch ausführbare Dateien
  

In diesem Praxisprojekt werden wir unter Zuhilfenahme des Moduls "pygame" ein komplett lauffähiges Spiel entwickeln. Genauer gesagt programmieren wir einen Klon vom berühmten Spiel "Space Invaders".

Diese Lektionen erwarten dich:

• [Video 1] Einführung - Wir programmieren Space Invaders!
• [Anleitung] Das Modul pygame installieren (Windows)
• [Anleitung] Das Modul pygame installieren (MacOS)
• [Video 2] Das Spielfenster erzeugen
• [Video 3] Titel, Framerate und Hintergrund modifizieren
• [Video 4] Das Raumschiff platzieren
• [Video 5] Bewegungsmechaniken implementieren
• [Video 6] Bewegung eingrenzen
• [Video 7] Geschoss implementieren
• [Video 8] Aliens platzieren
• [Video 9] Kollision zwischen Alien und Geschoss erfassen
• [Video 10] Game Over implementieren
• [Video 11] Punktestand-Anzeige implementieren

Gerade wenn die Programme größer werden, stellt Vererbung eine großartige Möglichkeit dar, um Programme übersichtlich zu halten und auch im nach hinein noch um weitere Funktionalitäten erweitern zu können. In diesem Modul werden wir uns deshalb sehr detailliert mit der Vererbung in Python beschäftigen.

Diese Lektionen erwarten dich:

• [Video 1] Was ist Vererbung und welche Vorteile ergeben sich dadurch?
• [Video 2] Vererbung im Code umsetzen
• [Video 3] Methoden überschreiben
• [Video 4] Die super()-Funktion
• [Video 5] _ vor Attributen oder Methoden in Klassen
• [Video 6] __ vor Attributen oder Methoden in Klassen (Name Mangling)
• [Video 7] Mehrfachvererbung
  

Da die Grundlagen der objektorientierten Programmierung nun ausreichend vertieft worden sind, werden wir uns in diesem Modul weiteren Feinheiten der objektorientierten Programmierung widmen.

Diese Lektionen erwarten dich:

• [Video 1] Klassenattribute
• [Video 2] Statische Methoden
• [Video 3] Klassenmethoden (ideal für alternative Konstruktoren)
• [Video 4] Property Attribute
• [Video 5] Besondere Methoden in Klassen
• [Video 6] In Python ist alles ein Objekt
  

In der Python Programmierung stellen Strings einen elementaren Baustein dar, um vernünftige Programme schreiben zu können. In diesem Modul werden wir deshalb explizit auf Strings eingehen und zahlreiche nützliche Methoden kennenlernen.

Diese Lektionen erwarten dich:

• [Video 1] Einführung: Erzeugen von Strings
• [Video 2] String Slicing und der Operator in/not in
• [Video 3] islower(), isupper(), lower(), upper()
• [Video 4] Weitere Methoden zur Validierung: isalpha(), isalnum() und isdecimal()
• [Video 5] split() und join()
• [Video 6] Die Methode strip()
• [Video 7] startswith() und endswith()
  

In diesem Modul wirst du sowohl den fortgeschrittenen Umgang mit Listen als auch das Arbeiten mit Dictionaries kennenlernen.

Diese Lektionen erwarten dich:

• [Video 1] List Slicing
• [Video 2] Wiederholung: append(), insert(), pop() und remove()
• [Video 3] Weitere nützliche Methoden: index(), extend() und reverse()
• [Video 4] Die Methode sort()
• [Video 5] List Comprehensions
• [Video 6] Was sind Dictionaries und wie unterscheiden sich diese von Listen?
• [Video 7] Nützliche Methoden von Dictionaries
  

Als Programmierer ist es sehr wichtig, das Arbeiten mit Dateien zu beherrschen. Aus diesem Grund wirst du in diesem Modul umfassend an dieses Themengebiet herangeführt.

Diese Lektionen erwarten dich:

• [Video 1] Warum Dateien?
• [Video 2] Datenströme als Grundlage
• [Video 3] Daten aus einer Datei lesen
• [Video 4] Den Dateipfad korrekt angeben (relativ vs. absolut)
• [Video 5] Daten in eine Datei schreiben
• [Video 6] Überblick der unterschiedlichen Datei-Modi
• [Video 7] Schreib- und Leseposition verändern
• [Video 8] Inhalte von Dateien löschen
• [Aufgaben] Programmieraufgaben + Musterlösungen

Gerade als Programmierer sollte man mit den unterschiedlichen Zahlensystemen vertraut sein. In diesem Bonus-Modul wirst du deshalb die drei wichtigsten Zahlensysteme kennenlernen. Zudem wirst du erfahren, wie man geschickt zwischen diesen umrechnet.

Diese Lektionen erwarten dich:

• [Video 1] Einführung: Zahlensysteme
• [Video 2] Das Dezimalsystem
• [Video 3] Das Dualsystem
• [Video 4] Das Hexadezimalsystem
• [Video 5] Der Taschenrechner
• [Video 6] Dezimal in Dual
• [Video 7] Dual in Dezimal
• [Video 8] Hexadezimal in Dual
• [Video 9] Dual in Hexadezimal
• [Video 10] Hexadezimal in Dezimal
• [Video 11] Dezimal in Hexadezimal
• [Video 12] Bits, Bytes und Wertebereiche