Grundlagenjahr
Status: Version 1 (16.11.2022)
Dauer: 3 Phasen à 6 Wochen + jeweils eine Woche Projektpräsentation
Voraussetzungen: keine
Unterrichtsgestaltung
(inkl. Theorie-/Praxisanteile)
Die Unterrichtsgestaltung besteht aus drei Konzepten, welche sich gegenseitig ergänzen, um einen maximalen Lernerfolg zu erzielen.
Vorlesung
Den ersten Teilbereich dabei bildet die Vorlesung.
Innerhalb der Vorlesungen werden neue Themen kurz und knapp von den Dozenten vorgestellt. In der Vorlesung geht es primär um die Vermittlung neuen Wissens, sodass hier der Theorieanteil bei 95-100% liegt. Zum Abschluss einer Vorlesung werden Übungsaufgaben, zu den Themen der Vorlesung, an die Lernenden herausgegeben.
Anhand der Vorlesung können die Lernenden selbst entscheiden, wie sie die Themen weiter vertiefen möchten.
Praktische Übung
Das zweite Konzept, welches für die Erlangung des praktischen Know-Hows zuständig ist, ist die Übung.
Nach einer Vorlesung findet eine Übung zu den Themen der Vorlesung statt, welche die Lernenden freiwillig besuchen können. In der Übung stellt ein Dozent die Themen der Vorlesung noch einmal detaillierter vor. Darüber hinaus unterstützt der Dozent die Lernenden bei der Bearbeitung der Aufgaben oder gibt Hinweise bei der Projektarbeit. Der Theorieanteil hier beläuft sich auf ein Minimum, sodass die Lernenden sich möglichst dauerhaft mit der Praxis auseinandersetzen.
Selbstorientiertes Lernen
Komplettiert wird das Lernkonzept durch das Selbstorientierte Lernen.
Beim Selbstorientierten Lernen können die Lernenden die Übungsaufgaben oder das Projekt selbstständig (ohne Dozentenunterstützung) bearbeiten. Dadurch werden die Themen der Vorlesung gefestigt. Da hier kein Dozent anwesend ist, beläuft sich der Theorieanteil auf 0%.
Unser Lerninhalte
Intro, Installation der Software + REPL
Python
VCS: GIT und Bitbucket
Software Testing und Dokumentation
Clean Code und Design Pattern
Markdown
I/O: Core Skills
Web
UML
Datenbanken
JSON
Docker
Eigene Python-Programme mit Docker deployen
Algorithmen
Azure
MongoDB
Azure-Deployment
Phasenübergreifend:
Die Lernenden werden über das gesamte Grundlagenjahr in kleinen Gruppen ein Projekt, mit wöchentlichen neuen Anforderungen, durchführen und dokumentieren. Die wöchentlich neuen Anforderungen orientieren sich dabei an den jeweils aktuell gelehrten Inhalten, innerhalb der Vorlesungen.
Mithilfe des Projektes bekommen die Lernenden so durchgehend, wie im späteren Arbeitsalltag, eine Aufgabe, die sie bearbeiten und verbessern müssen, während sie immer neue Themen erlernen, die direkt im Projekt Anwendung finden.
Lernziele/Kompetenzen
Nach Abschluss des Grundlagenjahres können die Lernenden:
- Die Funktionsweise eines Interpreters verstehen
- Zwischen Compiler und Interpreter unterscheiden
- Python mit anderen Programmiersprachen vergleichen
- Die Datentypen in Python kennen
- Über die Größen verschiedener Datentypen informieren
- Die main Funktion in Python schreiben
- Funktionen in Python definieren
- Übergabeparameter festlegen
- Rückgabewerte definieren
- Die Bedeutung von Funktionssignaturen verstehen
- Einen Programmablauf mittels If-Anweisungen, Schleifen, break und continue Anweisungen umsetzen
- Ein Struktogramm erstellen
- Einen Programmablaufplan erstellen
- Fehler in einem Programm finden und beheben
- Entscheiden, welche Datentypen in bestimmten Situationen verwendet werden sollten
- Code formatieren
- Variablen und Funktionen nach Best-Practice benennen
- Fachliche Inhalte mit logischen Operatoren abbilden
- Den Programmcode strukturieren
- Die Unterschiede zwischen Python und anderen Programmiersprachen erkennen
- Streams verwenden
- Abstrakte Klassen definieren
- Abstraktion in Form einfacher Patterns einsetzen
- Speichermanagement betreiben
- Speicherfehler auffinden
- Speicheroptimiert programmieren
- Entwicklerwerkzeuge verstehen und sicher einsetzen
- Selbstständig einfache Probleme mit Hilfe von externen Quellen lösen
- Mithilfe von Suchmaschinen Lösungen für unbekannte Probleme finden
Zusätzlich zur Entwicklung der Fachkompetenz erfolgt eine Förderung der sozial-kommunikativen, personalen und Aktivitäts- und Handlungskompetenz.
Lehrmethoden
Frontalunterricht/Präsentation
Vermittlung von gesichertem Wissen durch vom Dozenten vorbereitete Präsentationen
Plenumsdiskussion bzw. dialogisches Lernen
Direkter Einbezug der Lernenden, Mitgestaltung des Prozesses
Partnerarbeit (Pair Programming)
Behandlung eher schwierigerer Aufgaben, Notwendigkeit gegenseitiger Hilfe, Arbeitsteilung und eigenverantwortlichem Arbeiten
Einzelarbeit
Phasen des Übens und Wiederholens, Übung der Sorgfalt, Konzentration und eigenverantwortlichem Arbeiten
Selbstorganisiertes Lernen
Vorgabe der Lehrmaterialien durch Dozent. Art, Weise und Intensität der Nutzung obliegt dem Lernenden.
Lernen an Lösungsbeispielen
Erläuterung des Lerninhalts durch konkrete Beispiele
Projektarbeit in kleinen Gruppen
klare Arbeitsstruktur und sinnvolle Kooperation notwendig
Weiterbildungen
Angeleitete Lernen in Weiterbildungseinheiten als Selbststudium, Einarbeitung in die eigentlichen Inhalte, Vertiefung und Vervollkommnung der Inhalte
Projektpräsentationen
Präsentationen der Lernenden, Schulung der Präsentationskompetenz und Vermittlung von Wissen
Technische Ausstattung für Schulungsräume
Beamer, Smartboard, Arbeitsplätze mit Monitor und einen Moderationskoffer pro Schulungsraum
Einen (VW-)Rechner für jeden Lernenden mit:
- Entwicklungsumgebungen
- pyCharm
- VSCode
- python 3.10
- PDF-Viewer
- MS-Office
- einem aktuellen Internetbrowser
- Kopfhörer und Mikrofon
- Internetverbindung
- Git-Bash
- Zugriff auf das Azure Portal
- lokalen Administratorrechten
- Zugang zum Bitbucket im VW-Devstack
Lernmaterialien
- Modulskripte
- Präsentationen
- Live-Codings
- Projektbeispiele
- Übungsaufgaben mit Musterlösungen
Weitere Hinweise
Modulsprache ist Deutsch, die Dokumentation, die zur Aufgabenlösung benötigt wird, ist jedoch größtenteils auf Englisch