Katalog
/
Softwareentwicklung und Programmierung
/
Softwareentwicklung mit Python für Ingenieure

Softwareentwicklung mit Python für Ingenieure

Lernen Sie, technische und mathematische Problemstellungen in strukturierte, zuverlässige und wartbare Python-Anwendungen zu überführen.

Was werden Sie lernen?

Diese praxisorientierte Schulung vermittelt Python-Programmierung mit einem klaren Fokus auf technische und ingenieurwissenschaftliche Anwendungen. Die Teilnehmer lernen nicht nur, Python-Code zu schreiben, sondern auch, größere Programme sinnvoll zu strukturieren, numerische Daten effizient zu verarbeiten, Berechnungen automatisiert zu testen und technische Software nachhaltig weiterzuentwickeln.

Am Ende des Kurses werden die Teilnehmer in der Lage sein:

  • technische Berechnungen mit Python umzusetzen,
  • Programme mithilfe von Funktionen, Modulen und Klassen sinnvoll zu strukturieren,
  • effizient mit Vektoren, Matrizen und numerischen Daten zu arbeiten,
  • NumPy und SciPy für technische Berechnungen einzusetzen,
  • technische Software in klar abgegrenzte Komponenten zu unterteilen,
  • technische Daten einzulesen, zu verarbeiten und auszugeben,
  • Python-Anwendungen systematisch zu debuggen,
  • Fehler und ungültige Eingaben robust zu behandeln,
  • automatisierte Tests für technische Berechnungen zu erstellen,
  • Berechnungsergebnisse zu visualisieren,
  • Python-Projekte so aufzubauen, dass sie später zu größeren technischen Anwendungen erweitert werden können.

Voraussetzungen:

  • Technischer oder ingenieurwissenschaftlicher Hintergrund
  • Grundlegende mathematische Kenntnisse
  • Keine fortgeschrittenen Programmierkenntnisse erforderlich

Grundkenntnisse in Python sind von Vorteil, aber nicht zwingend notwendig.

Der genaue Schwierigkeitsgrad sowie die Gewichtung einzelner Themen können an die Vorkenntnisse und Anwendungsfälle der Teilnehmer angepasst werden.

Kursübersicht*:

*Wir passen den Kursaufbau und die Inhalte an Ihre spezifischen Anforderungen und relevanten Anwendungsfälle an.

Tag 1 – Python für technische Anwendungen

Entwicklungsumgebung

  • Installation und Einrichtung von Python
  • Arbeiten mit PyCharm oder Visual Studio Code
  • Python-Interpreter und virtuelle Umgebungen
  • Installation externer Bibliotheken
  • Grundlagen einer sinnvollen Projektstruktur

Python-Grundlagen

  • Variablen und Datentypen
  • Listen, Tupel, Dictionaries und Sets
  • Bedingungen und Schleifen
  • Funktionen
  • Funktionsparameter und Rückgabewerte
  • List Comprehensions
  • Arbeiten mit Dateien
  • Exceptions und Fehlerbehandlung
  • Type Hints

Von der technischen Formel zum Programm

  • Übertragung mathematischer Formeln in Python
  • Strukturierung von Berechnungsschritten
  • Trennung von Eingabe, Berechnung und Ausgabe
  • Vermeidung von redundantem Code
  • Lesbarer und nachvollziehbarer Code für technische Anwendungen

Praxisübung

Entwicklung einer kleinen technischen Berechnungsanwendung, zum Beispiel für:

  • Querschnittsberechnungen,
  • Balkenberechnungen,
  • Lastkombinationen,
  • Materialberechnungen
  • oder einen anderen für die Teilnehmer relevanten Anwendungsfall.

Tag 2 – Numerisches Rechnen und technische Daten

NumPy

  • NumPy-Arrays
  • Vektoren und Matrizen
  • Indexierung und Slicing
  • Matrixoperationen
  • Vektorisierung
  • Broadcasting
  • Matrix-Vektor-Multiplikation
  • Effiziente numerische Berechnungen

Lineare Algebra mit Python

  • Vektoren und Matrizen
  • Lösung linearer Gleichungssysteme
  • Die Gleichung Ax = b
  • Numerische Genauigkeit
  • Gleitkommazahlen
  • Toleranzen und näherungsweise Vergleiche

Einführung in SciPy

  • Wissenschaftliches Rechnen mit SciPy
  • Numerische Algorithmen
  • Funktionen der linearen Algebra
  • Einführung in Sparse-Matrizen
  • Lösung größerer Gleichungssysteme

Technische Daten

  • Einlesen von CSV- und Textdateien
  • Strukturierte Datenformate
  • Einführung in JSON
  • Validierung von Eingabedaten
  • Trennung von Eingabedaten und Berechnungslogik

Visualisierung

  • Einführung in Matplotlib
  • Erstellung technischer Diagramme
  • Darstellung von Berechnungsergebnissen
  • Visualisierung geometrischer und numerischer Daten

Praxisübung

Entwicklung einer numerischen Anwendung, die Eingabedaten einliest, Berechnungen durchführt und die Ergebnisse grafisch darstellt.

Tag 3 – Softwareentwicklung für technische Anwendungen

Vom Skript zur Software

  • Unterschied zwischen einem Skript und einer wartbaren Anwendung
  • Strukturierung größerer Programme
  • Module und Packages
  • Trennung von Verantwortlichkeiten
  • Wiederverwendbare Berechnungskomponenten

Ein typischer Aufbau könnte beispielsweise sein:

Eingabe → Modell → Berechnung → Ergebnisse → Visualisierung

Objektorientierte Programmierung

  • Klassen und Objekte
  • Attribute und Methoden
  • Konstruktoren
  • Dataclasses
  • Komposition
  • Wann objektorientierte Programmierung in technischer Software sinnvoll ist

Beispielhafte technische Objekte:

  • Material
  • Querschnitt
  • Knoten
  • Last
  • Berechnungsmodell
  • Ergebnis

Softwaredesign

  • Trennung von Daten und Berechnungslogik
  • Klare Schnittstellen zwischen Softwarekomponenten
  • Vermeidung monolithischer Programme
  • Erweiterbarkeit und Wartbarkeit
  • Grundlegende Prinzipien guten Softwaredesigns

Debugging

  • Einsatz des Debuggers
  • Breakpoints
  • Stack Traces verstehen
  • Assertions
  • Logging
  • Umgang mit fehlerhaften Eingaben

Automatisiertes Testen

  • Bedeutung von Tests für technische Software
  • Einführung in pytest
  • Testen mathematischer Funktionen
  • Referenzberechnungen
  • Numerische Toleranzen
  • Regressionstests

Einführung in Versionsverwaltung

  • Grundlagen von Git
  • Nachverfolgung von Änderungen
  • Sinnvolle Commits
  • Sicheres Arbeiten an größeren Softwareprojekten

Abschlussprojekt

Die Teilnehmer strukturieren und erweitern die im Kurs entwickelte technische Anwendung zu einem kleinen, übersichtlich aufgebauten Softwareprojekt mit:

  • Eingabedaten,
  • Berechnungsmodulen,
  • technischen Modellen,
  • Ergebnisverarbeitung,
  • Visualisierung,
  • Fehlerbehandlung
  • und automatisierten Tests.

Ausblick

Der Kurs schafft die Grundlage für die Entwicklung weiterführender technischer Anwendungen, zum Beispiel:

  • Tragwerksberechnungen,
  • Optimierungswerkzeuge,
  • Datenverarbeitungsanwendungen,
  • Finite-Elemente-Software,
  • grafische technische Anwendungen mit PyQt,
  • Schnittstellen zu bestehender Ingenieursoftware.

Praxisnahes Lernen mit erfahrenen Trainern an Ihrem Standort für Organisationen.

4.347€*
Graph Icon - Education X Webflow Template
Niveau:
intermediate
Clock Icon - Education X Webflow Template
Dauer:
21
Stunden (Tage:
3
)
Camera Icon - Education X Webflow Template
Training angepasst an Ihre Bedürfnisse
Star Icon - Education X Webflow Template
Intensive praktische Erfahrung in einer speziellen Umgebung
*Der Preis kann je nach Teilnehmerzahl, Änderung des Programms, Standort usw. variieren.

Neue Fähigkeiten erlernen, angeleitet von erfahrenen Trainern von überall.

3.012€*
Graph Icon - Education X Webflow Template
Niveau:
intermediate
Clock Icon - Education X Webflow Template
Dauer:
21
Stunden (Tage:
3
)
Camera Icon - Education X Webflow Template
Training angepasst an Ihre Bedürfnisse
Star Icon - Education X Webflow Template
Reduzierte Schulungskosten
*Der Preis kann je nach Teilnehmerzahl, Änderung des Programms, Standort usw. variieren.

Starttermine

10.-12.11.2026
Düsseldorf
25.-27.11.2026
Köln
16.-18.12.2026
Wien
19.-21.01.2027
Köln
02.-04.02.2027
Berlin
02.-04.03.2027
Zürich

Kein passender Termin dabei? Sprechen Sie uns gerne auf Ihren Wunschtermin an.

Wir verwenden Cookies, um die Navigation zu verbessern, die Nutzung der Website auszuwerten und unser Marketing zu unterstützen. Sie können alle Cookies akzeptieren, nicht notwendige ablehnen oder einzelne Kategorien auswählen. Zum Cookie-Hinweis