INS 107E - Python

Dersin Amaçları

Bu dersin temel amacı, öğrencilere Python programlama dili hakkında kapsamlı bir giriş sağlayarak temel programlama kavramlarını öğretmek ve mühendislik ile bilimsel hesaplamalara yönelik problem çözme becerilerini kazandırmaktır. Ders kapsamında, öğrencilerin yapılandırılmış ve verimli Python programları geliştirerek veri işleme, otomasyon ve görselleştirme gibi çeşitli mühendislik uygulamalarını gerçekleştirmeleri hedeflenmektedir.

Dersin spesifik amaçları şunlardır:

Python Programlamaya Giriş

Python programlama dilinin temellerini tanıtmak ve kişisel bilgisayarlara kurulumunu öğretmek.
Temel sözdizimi, veri türleri ve temel programlama yapılarına dair kavrayış kazandırmak.
Veri Türleri ve Veri Yapıları

Metin (string) işlemleri, sayısal veri türleri ile listeler, demetler (tuples) ve sözlükler (dictionaries) gibi veri yapılarını tanıtmak.
Yapılandırılmış ve yapılandırılmamış verilerin etkin bir şekilde işlenmesi ve yönetilmesini sağlamak.
Kontrol Akışı ve Mantıksal Yapılar

Mantıksal ifadeler, koşullu yapılar ve döngüler kullanarak karar mekanizmalarını ve tekrar eden işlemleri içeren programlar geliştirmeyi öğretmek.
Dosya İşlemleri ve Giriş/Çıkış (I/O) İşlemleri

Harici veri kaynaklarını işleyebilmek için dosya okuma/yazma ve diğer giriş/çıkış işlemlerini öğretmek.
Modüler Programlama ve Fonksiyonlar

Tekrar kullanılabilir ve verimli kod yazmayı sağlamak amacıyla fonksiyon tanımlama ve kullanma becerisi kazandırmak.
Programların daha iyi yapılandırılması ve yönetilebilir olması için modüler programlama yaklaşımını teşvik etmek.
Hata Yakalama ve Hata Ayıklama (Debugging)

Programlarda karşılaşılabilecek hataları anlamak, ayıklamak ve etkili hata yönetimi stratejilerini öğretmek.
Öğrencilere Python programlarını analiz ederek olası hata kaynaklarını belirleme ve çözüm geliştirme becerisi kazandırmak.
Nesne Yönelimli Programlama (Object-Oriented Programming - OOP)

Nesne yönelimli programlamanın temel kavramlarını, sınıflar, nesneler, kalıtım ve kapsülleme gibi yapıları tanıtmak.
Python kullanarak nesne yönelimli yazılım tasarımı ve geliştirme becerisi kazandırmak.
Bilimsel Hesaplamalar ve Veri Görselleştirme

NumPy ve SciPy gibi kütüphaneler ile bilimsel hesaplamalar yapabilme becerisi kazandırmak.
Matplotlib ve ilgili kütüphaneleri kullanarak veri görselleştirme ve grafik oluşturma yetkinliği sağlamak.
Bu amaçlar doğrultusunda öğrenciler, mühendislik ve bilimsel uygulamalarda yaygın olarak kullanılan Python programlama dili ile analitik düşünme ve problem çözme becerilerini geliştireceklerdir.

Dersin Tanımı

Bu ders, Python programlama diline giriş yaparak temel programlama kavramlarını ve mühendislik uygulamalarında kullanılan temel bilgisayar bilimi tekniklerini öğretmeyi amaçlamaktadır. Öğrenciler, Python’un temel sözdizimi, veri yapıları, kontrol akışı, fonksiyonlar, nesne yönelimli programlama ve hata yönetimi gibi konuları uygulamalı olarak öğreneceklerdir.

Ders kapsamında, veri türleri ve veri yapıları (listeler, demetler, sözlükler), giriş-çıkış işlemleri, dosya manipülasyonu, mantıksal ifadeler ve döngüler ele alınacaktır. Ayrıca, modüler programlama teknikleri, fonksiyonlar ve hata yönetimi ile yazılım geliştirme süreçlerinde karşılaşılan yaygın problemlerin nasıl çözülebileceği incelenecektir.

Dersin ilerleyen bölümlerinde, nesne yönelimli programlama kavramlarına giriş yapılacak ve sınıflar, nesneler, kalıtım ve kapsülleme gibi konular ele alınacaktır. Python’un bilimsel hesaplamalar için sunduğu NumPy ve SciPy gibi kütüphanelerin yanı sıra Matplotlib kullanarak veri görselleştirme teknikleri öğretilecektir.

Bu ders, mühendislik problemlerine yönelik algoritmalar geliştirme ve yazılım çözümleri üretme konusunda öğrencilere temel yetkinlik kazandırmayı hedeflemektedir. Ders sonunda, öğrencilerin Python programlama dili ile temel seviyede program geliştirme, veri analizi yapma ve mühendislik uygulamalarına yönelik algoritmalar tasarlama becerisi kazanmaları beklenmektedir.