Python Programmierung für Einsteiger - Beratung, Coaching und Schulung

Einstieg in Python

• Was ein Programm ist und warum sich Python für den Einstieg eignet
• Prüfen, ob Python schon installiert ist: python --version oder py unter Windows
• Python installieren von python.org unter Windows und macOS, unter Linux meist vorhanden
• Ausführung von Python-Code: interaktive Konsole zum Ausprobieren, Skriptdatei zum Speichern
• Terminal-Grundlagen: Ordner wechseln, Inhalt anzeigen, ein Skript starten
• VS Code installieren, Python-Erweiterung hinzufügen und Interpreter auswählen

Erste Programme schreiben

• Ihr erstes Python-Programm: Begrüßung mit print() und Eingabe mit input()
• Python aus VS Code ausführen: Run-Schaltfläche, integriertes Terminal, Ausgabe lesen
• Variablen als benannte Werte: ganze Zahlen, Kommazahlen, Texte und Wahrheitswerte
• Ausdrücke berechnen: Grundrechenarten, Ganzzahldivision, Rest mit %, Runden
• Eingaben umwandeln mit int() und float() – warum "3" + "4" den Text 34 ergibt
• Texte zusammensetzen mit f-Strings, Zahlen mit zwei Nachkommastellen ausgeben
• Fehlermeldungen lesen: SyntaxError, NameError, TypeError und der Traceback von unten
• Kommentare und sprechende Variablennamen, damit Sie Ihr Programm morgen noch verstehen

Entscheidungen und Wiederholungen

• Bedingte Strukturen mit if, elif und else am Beispiel eines Ticketpreisrechners
• Vergleiche mit ==, <, >= und Verknüpfung mit and, or, not
• Einrückung als Teil der Sprache: was zu einem Block gehört und was nicht
• Schleifen mit for und range(): Einmaleins-Tabelle und Countdown
• Die while-Schleife: Zahlenraten, bis die richtige Zahl gefunden ist
• Schleifen vorzeitig verlassen mit break, Eingaben so lange abfragen, bis sie gültig sind
• Zufallszahlen mit dem Modul random für Würfel- und Ratespiele

Listen und Dictionaries

• Listen anlegen, Elemente hinzufügen, entfernen und sortieren
• Zugriff über den Index, negative Indizes und Teillisten mit Slicing
• Mit for über eine Liste laufen: Summe, Durchschnitt, größter Wert
• Dictionaries für Zuordnungen wie Artikel und Preis, Werte nachschlagen mit get()
• Wörter in einem Text zählen: Dictionary als Strichliste

Funktionen, Klassen und Module

• Python-Funktionen definieren mit def, Parameter übergeben und Ergebnis mit return liefern
• Ein längeres Programm in Funktionen zerlegen: eine Aufgabe je Funktion
• Standardwerte für Parameter und Aufruf mit Schlüsselwort-Argumenten
• Klassen als Bauplan: Attribute, Methoden und __init__ am Beispiel eines Sparkontos
• Objekte aus einer Klasse erzeugen und verstehen, wofür self steht
• Module importieren und verwenden: import math, from datetime import date
• Zusatzpakete mit pip in einer virtuellen Umgebung (venv) installieren
• Verwendung von Exceptions: falsche Eingaben mit try und except ValueError abfangen
• Häufige Ausnahmen erkennen: ValueError, KeyError, IndexError, FileNotFoundError

Arbeiten mit Datum und Uhrzeit in Python

• Die Klassen date, time und datetime: heutiges Datum und aktuelle Uhrzeit abfragen
• Ortszeit und Zeitzonen mit zoneinfo, etwa Europe/Berlin und Sommerzeit
• Formatieren der Zeitausgabe mit strftime, deutsches Format TT.MM.JJJJ
• Texte in Datumswerte umwandeln mit strptime und date.fromisoformat()
• Rechnen mit Timedelta-Objekten: Tage bis zum Urlaub, Fristen, Alter in Jahren
• Arbeiten mit Kalendern: Monatsübersicht mit calendar, Wochentag und Kalenderwoche bestimmen

Arbeiten mit Dateien in Python

• Lesen und Schreiben von Textdateien mit open(), with und encoding="utf-8"
• Datei Zeile für Zeile lesen und neue Zeilen anhängen, etwa für ein Tagebuch
• CSV-Dateien mit dem Modul csv lesen, wie sie Excel oder ein Onlinebanking exportiert
• OS-Pfad-Utilities: os.path in älterem Code lesen, neue Pfade mit pathlib bauen
• Prüfen, ob eine Datei existiert, Größe und Änderungsdatum abfragen, Ordner auflisten
• Dateisystem-Shell-Methoden aus shutil: kopieren, verschieben, Ordner als ZIP sichern

Arbeiten mit Webdaten in Python

• Holen von Internetdaten mit urllib.request aus der Standardbibliothek
• Bequemer abrufen mit dem Paket requests: Statuscode prüfen, Zeitlimit setzen
• Arbeiten mit JSON-Daten: mit json laden und Werte aus verschachtelten Strukturen herausgreifen
• Parsen und Verarbeiten von HTML: Überschriften und Links mit Beautiful Soup finden
• XML lesen, ändern und speichern mit xml.etree.ElementTree
• XML aus fremden Quellen sicher einlesen mit defusedxml

Python lernen mit Copilot als Erklärhilfe

• Traceback in den Copilot-Chat geben und sich die Ursache erklären lassen – korrigieren Sie selbst
• Erst die eigene Schleife oder Funktion schreiben, dann den Vorschlag des Assistenten danebenlegen
• Vorgeschlagenen Code Zeile für Zeile im VS-Code-Debugger durchlaufen und Variablen beobachten
• Kleine assert-Prüfungen zu Ihren Funktionen erzeugen lassen und nach jeder Änderung ausführen
• Bei Vorschlägen mit pip install nachfragen: Geht es auch mit der Standardbibliothek?

Praxisprojekt: persönliches Wettertagebuch

• Tageswerte für den eigenen Ort als JSON von einem freien Wetterdienst abrufen
• Messwerte mit Datum in eine CSV-Datei anhängen, doppelte Tage überspringen
• Wochenübersicht berechnen: wärmster Tag, Regentage, Durchschnitt mit datetime-Filter
• Programm in Funktionen und eine kleine Klasse gliedern, Fehler bei fehlender Verbindung abfangen

Lernziele

• Sie installieren Python und VS Code und führen Programme im Editor und im Terminal aus
• Sie schreiben Programme mit Variablen, Bedingungen, Schleifen, Listen und Dictionaries
• Sie gliedern Code in Funktionen und eine einfache Klasse und fangen Eingabefehler mit Ausnahmen ab
• Sie lesen Tracebacks und finden die Fehlerursache selbstständig
• Sie rechnen mit Datumswerten, lesen und schreiben Text- und CSV-Dateien und verarbeiten JSON, HTML und XML aus dem Internet

Zielgruppe

• Programmieranfänger:innen ohne Vorkenntnisse, die mit Python ihre erste Programmiersprache lernen
• Fachkräfte aus Büro, Technik oder Verwaltung, die verstehen möchten, wie Programme funktionieren, und erste eigene Helfer schreiben wollen
• Auszubildende, Studierende und Quereinsteiger:innen vor dem Einstieg in IT- oder Datenberufe