Programmeerimise alused (informaatikaõpetajate ümberõpe)

Kursuse maht: 4 EAP = 104 tundi (32 kontakttundi / 72 tundi iseseisvat tööd)
Õppejõud: Inga Petuhhov
Toimumisaeg: august-september 2021

Üldine sissejuhatus ja soovitused

• See kursus on programmeerimise ja algoritmimise algõpetus. Seetõttu ei tutvu me paljude spetsiifiliste Python-keele võimalustega, vaid pigem keele tuumaga, millel on kõige rohkem ühisjooni teiste programmeerimiskeeltega. Me ei kasuta mitmeid programmeerija elu lihtsustavaid funktsioone, sest üks oluline kursuse eesmärk on õppida algoritmiliselt mõtlema ja mõista tüüpiliste programmeerimiskeele käskude ja mõistete tähendust ja toimimist.
• Väga oluline on põhimõistete omandamine.
• Kui uurid näiteprogramme või mõne kursusekaaslase töid, siis on sellest kasu ainult siis, kui enda jaoks programmi iga lause ja ka lause osa tähenduse selgeks mõtled: mida see lause täpselt teeb, miks ta programmis selle koha peal on?
• Enne esimese koodirea kirjutamist saa aru ülesande püstitusest. Seejärel mõtle läbi sammud, kuidas tulemuseni jõuda, st koosta algoritm. Kõige parem, kui selle ka üles joonistad. Ning alles siis kui lahenduse põhiidee selge, alusta programmi kirjutamist. Väga oluline on ise lahendusideest aru saada, sest muidu ei ole võimalik arvutit "õpetada" ülesannet lahendama.
• Ehkki pea pole prügikast, proovi siiski olulisemad keele laused meelde jätta, sest kui iga lause õigekirja internetist ja materjalidest taga otsida, siis muutub programmi kirjutamine väga vaevaliseks ja piinarikkaks.
• Ülesannete lahendamiseks ära mine esimese asjana internetti valmis lahendusi otsima. Reeglina ei saa sa sel viisil targemaks. Katsu tulemus saavutada oma peaga mõeldes. Ehk siis oluline ei ole niivõrd lõpptulemus, kui selleni jõudmise protsess. Ülesanded on valitud selliselt, et nad aitaksid mõnda keele elementi või algoritmilist nõksu mõista. Kui siiski alustada valmislahenduse vaatamisest, siis peale selle katsetamist ja mõistmist kustuta kopeeritud lahendus ja kirjuta see oma peaga uuesti.

Praktikumide materjalid

Kuupäevad	Teemad	Materjalid ja lugemine
23.08.21 (4 t)	Sissejuhatus ja üldine tutvustus. Programmeerimine. Algoritm. Thonny Muutuja. Aritmeetikaavaldis. Omistuslause. Sisend, väljund. Vead.	Tunni kirjeldus Loe: Sissejuhatus Pythonisse Python'i sisend ja väljund Aritmeetika-, loogika- ja stringavaldised Muutujad ja omistamine Sissejuhatus (algoritm, programm, andmetüübid, muutujad, sisend (Programmeerimine. Valikkursus gümnaasiumile UT) Sissejuhatus (UT õpik) Avaldised ja lihtlaused (UT õpik) Algoritmi mõistest (UT õpik) Soovitusi vigade otsimiseks Otsi üles vead järgmistest programmikestest
24.08.21 (8 t)	Tingimuslause / valik (if-lause) ja kordusluase / tsükkel (while-lause). Loogikatehted Vooskeem (plokkskeem)	Tunni kirjeldus Loe: Tingimus- ehk valikulause Kordus ehk tsükkel Valiku- ehk tingimuslause, loogikatehted- ja avaldused, mitu seotud tingimuslauset (Programmeerimine. Valikkursus gümnaasiumile UT) Tsükkel ehk kordus, juhuslik arv, loendamine(Programmeerimine. Valikkursus gümnaasiumile UT) Tingimus (valiku)- ja korduslaused (UT õpik) Infot print() lauses väljatrüki vormindamise kohta.
25.08.21 (8 t)	String (sõne)	Tunni kirjeldus Isikukoodi kirjeldus Loe: Stringid, listid (järjendid) ja ennikud Stringid ehk sõned (Programmeerimine. Valikkursus gümnaasiumile UT)
26.08.21 (6 t)	List (loend, massiiv, järjend).	Tunni kirjeldus Palliviske tulemuste fail Loe: Tekstifailide kasutamine Listid ehk järjendid / massiivid (Programmeerimine. Valikkursus gümnaasiumile UT) Järjendid (listid, samas ka for-tsüklist) (UT õpik) FOR-tsükkel (Programmeerimine. Valikkursus gümnaasiumile UT)
	Koju - 15.09.21	Kodused ülesanded ja juhend Valemid 2. ülesande (inimese ideaalkaal jne) jaoks
18.09.21 (6 t)	Tekstifailid (lugemine ja kirjutamine). Veel katsetusi stringidega. Sõnastik.	Tunni kirjeldus Failide lugemine ja kirjutamine (Programmeerimine. Valikkursus gümnaasiumile UT) Tekstifailid (UT õpik)

Programmide koodinäited

Algoritmide plokkskeemid.

Praktikumiülesannete lahendusi. Täiendatud:

Algoritmimisest, programmeerimisest ja Python'ist - eestikeelset materjali

Mõned lühemad materjalid:
Sissejuhatus Pythonisse
Python-programmi minimeeritud stiilijuhis.
Python'i sisend ja väljund
Aritmeetika-, loogika- ja stringavaldised
Muutujad ja omistamine
Valikulaused
Vead ja erindid
Tsüklid
Stringid, listid ja ennikud
Funktsioonid
Tekstifailide kasutamine
Sõnastik

Ingliskeelne Pythoni õpik: Think Python. How to Think Like a Computer Scientist (autor Allen B. Downey, näited Python 3-s) on aadressil http://greenteapress.com/thinkpython2/thinkpython2.pdf

Õpikuks on see raamat sobiv mitmel põhjusel:

• Raamat räägib olulistest algtõdedest, mõistetest ja põhimõtetest.
• Ta teeb seda lihtsalt ja meeldivalt ning sisaldab arvukalt näiteid.
• Raamat on üsna lihtsas inglise keeles ja peaks sobima ka inimesele, kes ei ole veel väga kogenud IT-alase teksti lugemisel.

Ülesanded veebis harjutamiseks ja tagasiside saamiseks. Ainus häda on see, et ta tugineb Python 2.x-le. Ja kood tuleb kirjutada funktsioonidena.

Tarkvara

Kasutame töökeskkonda Thonny, mis on loodud Tartu Ülikoolis õppimis-õpetamiseesmärgil ja omab võrreldes tavalise töökeskkonnaga huvitavaid lisavõimalusi.
Thonny saad allalaadida siit: https://thonny.org

Python'it saab kasutada vastavalt avatud lähtekoodiga tarkvara litsentsile (ingl (open source license).

Python'i ametlik veebileht on www.python.org
Allalaadimislehelt http://www.python.org/download/ leiad interpretaatori oma maitsele (ja arvutile) sobiva platvormi/operatsioonisüsteemi jaoks. Esindatud on Windows, Linux/Unix, MacOS jne. Samuti dokumentatsiooni jms.
Automaatselt tuleb kaasa ka töökeskkond IDLE.

NB! Kui Sul on arvutis mingi Python 3, siis ei ole vaja uut laadida, Thonny oleks siiski kasulik.

Vooskeemide ehk plokkskeemide (ingl flowchart) joonistamiseks kasutame programmi Flowgorithm.

Informatsioon