Kapitel 01

MODERNE ENTWICKLUNGSWERKZEUGE

Software Engineering - SoSe 2026
Heutige Lernziele

Am Ende dieser Vorlesung werden Sie:

  1. ✅ Verstehen, was Repositories sind und warum sie wichtig sind
  2. ✅ Erstellen Ihres GitHub-Kontos und ersten Repositories
  3. ✅ Installieren von Git und professionelle Konfiguration
  4. ✅ Klonen eines Repositories auf Ihren lokalen Rechner
  5. ✅ Einrichten von VS Code mit wichtigen Erweiterungen
  6. ✅ Konfigurieren von GitHub Copilot für KI-unterstütztes Programmieren
  7. ✅ Installieren von Python auf Ihrem System
Warum diese Werkzeuge wichtig sind

In der professionellen Softwareentwicklung:

  • 🏢 Jedes Tech-Unternehmen nutzt Versionskontrolle (Git)
  • 🌍 GitHub hostet über 100 Millionen Repositories
  • 💻 VS Code ist die weltweit beliebteste IDE
  • 🤖 KI-Assistenten wie Copilot werden zum Standard

Ihr GitHub-Profil = Ihre professionelle Identität

1

Repositories verstehen

Was ist ein Repository?

Ein Repository (Repo) ist ein zentraler Speicherort, der enthält:

  • 📁 Quellcode-Dateien - Ihre Programme und Skripte
  • 📝 Dokumentation - README, Wikis, technische Docs
  • ⚙️ Konfigurationsdateien - Einstellungen für Ihre Umgebung
  • 🧪 Testdateien - Automatisierte Tests für Qualität
  • 📜 Verlaufsmetadaten - WER hat WAS, WANN und WARUM geändert
🤔 Kurze Frage

Haben Sie schon mal Dateien so benannt?

hausarbeit.docx
hausarbeit_v2.docx
hausarbeit_v2_final.docx
hausarbeit_v2_final_korrigiert.docx
hausarbeit_v2_final_korrigiert_wirklich_final.docx
hausarbeit_v2_final_korrigiert_wirklich_final_ECHT_JETZT.docx

Heben Sie die Hand, wenn Ihnen das bekannt vorkommt! 👋

Probleme mit manueller Versionierung

❌ Keine klare Historie - Welche Version hatte den brillanten Absatz, den Sie gelöscht haben?

❌ Speicherverschwendung - Jede Kopie dupliziert 99% des unveränderten Inhalts

❌ Kollaborations-Albtraum - Wie führen Sie Änderungen mehrerer Autoren zusammen?

❌ Keine Verantwortlichkeit - Wer hat die Änderung gemacht, die alles kaputt gemacht hat?

❌ Kein Vergleich - Wie sehen Sie genau, was sich geändert hat?

Repositories lösen ALL diese Probleme!

Lokale vs. Remote Repositories

Lokales Repository

  • Liegt auf IHREM Computer
  • Offline arbeiten
  • Tägliche Entwicklung
  • Volle Kontrolle

Remote Repository

  • Gehostet auf Servern (GitHub)
  • Über Internet erreichbar
  • Team-Synchronisation
  • Backup & Kollaborations-Hub

Workflow: Lokal ändern → Zum Remote pushen → Team pullt Änderungen

2

Warum GitHub?

GitHub: Der Industriestandard

GitHub Statistiken:

  • 🌐 100+ Millionen Repositories
  • 👨‍💻 100+ Millionen Entwickler weltweit
  • 🏢 Genutzt von Google, Microsoft, Netflix, Amazon...

Wichtige Erkenntnis:

Ein gut gepflegtes GitHub-Profil ist wertvoller als ein polierter Lebenslauf.

Warum? Weil Code nicht lügt.

Was Ihr GitHub-Profil zeigt

Arbeitgeber können sehen:

  1. 📊 Code-Qualität - Ist er sauber, dokumentiert, folgt Best Practices?
  2. 📅 Konsistenz - Programmieren Sie regelmäßig oder nur vor Deadlines?
  3. 🤝 Zusammenarbeit - Wie interagieren Sie mit anderen Entwicklern?
  4. 🧩 Problemlösung - Welche Probleme lösen Sie? Wie?
  5. 📈 Wachstum - Wie haben sich Ihre Fähigkeiten entwickelt?

Ihr GitHub = Ihr lebendiges Portfolio

GitHub vs. GitLab: Kurzvergleich
Aspekt GitHub GitLab
Marktanteil ~90% bei Open Source Wachsend aber kleiner
Community Riesig, sehr aktiv Kleiner
Job-Relevanz Fast universelle Anforderung Weniger verbreitet
Studenten-Vorteile Umfassendes Paket Verfügbar
Lernkurve Besser für Anfänger Komplexer

Unsere Wahl: GitHub - Industriestandard, bessere Karrierevorbereitung

🛠️ Hands-On: GitHub-Konto erstellen

Besuchen Sie github.com und registrieren Sie sich - wählen Sie Ihren Benutzernamen weise!

✅ Gut:

  • maria-schmidt
  • dev-alex-chen
  • sarah-k-developer

❌ Vermeiden:

  • c00ld3v420
  • xxxprogrammer
  • temporary_account

Dies wird Ihre professionelle Identität!

GitHub Studenten-Vorteile

Beantragen Sie bei education.github.com

Sie erhalten KOSTENLOS:

  • 🔐 GitHub Pro - Unbegrenzte private Repositories
  • 🤖 GitHub Copilot - KI-Coding-Assistent (Wert $100+/Jahr!)
  • ☁️ Cloud-Credits - Heroku, DigitalOcean Hosting
  • 💻 JetBrains IDEs - Professionelle Entwicklungswerkzeuge
  • 📚 Und vieles mehr - Entwicklertools im Wert von Tausenden!

Aktion: Noch heute mit Ihrer Hochschul-E-Mail beantragen!

🛠️ Hands-On: Erstes Repository erstellen
  1. Klicken Sie auf das "+" Symbol → "New repository"
  2. Konfigurieren Sie Ihr Repository:
    • Repository name: MyFirstRepo
    • Description: My first repository for learning Git
    • ✅ Public ✅ Add README ✅ Add .gitignore ✅ MIT License
  3. Klicken Sie auf "Create repository"

Herzlichen Glückwunsch! Sie sind jetzt offiziell auf GitHub! 🎉

3

Versionskontrolle mit Git

Warum Versionskontrolle Pflicht ist

Versionskontrolle bietet:

  1. 📜 Historische Aufzeichnung - Jede Änderung mit wer, wann, warum
  2. 👥 Parallele Entwicklung - Mehrere Entwickler, keine Störungen
  3. 🧪 Experimentiersicherheit - Dinge ausprobieren, bei Bedarf verwerfen
  4. ⏪ Rollback-Fähigkeit - Fehler sofort rückgängig machen
  5. 👀 Code Review - Qualitätskontrolle vor Integration
  6. 📖 Lebende Dokumentation - Historie erklärt Entscheidungen

In der modernen Entwicklung ist Versionskontrolle NICHT optional.

Git: Der universelle Standard

Genutzt von:

  • 🏢 Google, Microsoft, Facebook, Netflix
  • 🐧 Linux Kernel, Python, React
  • 🎓 Jedes große Informatik-Programm

Warum Git?

  • ⚡ Verteilte Architektur
  • 🌿 Mächtiges Branching und Merging
  • 🚀 Extrem schnelle Operationen
  • 🔒 Kryptographische Integrität
Grundlegende Git-Konzepte
Konzept Beschreibung
Repository Komplettes Projekt mit gesamter Historie
Commit Schnappschuss Ihres Projekts zu einem Zeitpunkt
Branch Parallele Version zum Experimentieren
Merge Zusammenführen von Änderungen verschiedener Branches
Clone Lokale Kopie eines Remote Repositories erstellen
Push Lokale Änderungen zum Remote hochladen
Pull Remote-Änderungen lokal herunterladen
🛠️ Hands-On: Git installieren

Windows:

  1. Download von git-scm.com
  2. Installer mit empfohlenen Einstellungen ausführen
  3. Überprüfen: git --version

Linux (Ubuntu):

# Oft vorinstalliert! Erst prüfen:
git --version

# Falls nicht installiert:
sudo apt update
sudo apt install git-all
🛠️ Git mit Ihrer Identität konfigurieren

Wichtige Konfiguration:

git config --global user.name "Ihr Vollständiger Name"
git config --global user.email "ihre.email@hochschule.de"
git config --global init.defaultBranch main

Wichtig:

  • Verwenden Sie Ihren echten Namen
  • Verwenden Sie die gleiche E-Mail wie bei GitHub
  • Dies erscheint in ALLEN Ihren Commits!
🛠️ Ihr Repository klonen

Schritt 1: Gehen Sie zu Ihrem MyFirstRepo auf GitHub

Schritt 2: Klicken Sie auf den grünen "Code" Button → HTTPS URL kopieren

Schritt 3: Im Terminal zum Projektordner navigieren:

cd ~/Documents/Projects    # Linux
cd C:\Users\IhrName\Documents\Projects    # Windows

Schritt 4: Klonen!

git clone https://github.com/IHR_USERNAME/MyFirstRepo.git
cd MyFirstRepo
🤔 Kurze Überprüfung

Was ist gerade passiert?

  1. Sie haben ein Remote Repository auf GitHub erstellt
  2. Sie haben es auf Ihren lokalen Rechner geklont
  3. Jetzt haben Sie ZWEI Kopien, die synchronisiert bleiben!

Probieren Sie:

ls          # Dateien anzeigen
git status  # Repository-Status anzeigen
git log     # Commit-Historie anzeigen
4

Visual Studio Code

Warum eine IDE wichtig ist

IDE = Integrierte Entwicklungsumgebung

Ohne IDE (Notepad):

  • Kein Syntax-Highlighting
  • Keine Code-Vervollständigung
  • Kein Debugging
  • Keine Git-Integration

Mit IDE (VS Code):

  • ✅ All das + mehr!
  • 💡 IntelliSense-Vorschläge
  • 🐛 Eingebauter Debugger
  • 🔌 Tausende Erweiterungen
Warum VS Code?

Stack Overflow Developer Survey: Beliebteste IDE!

✅ Kostenlos & Open Source - Keine Lizenzkosten
✅ Plattformübergreifend - Windows, macOS, Linux
✅ Leichtgewichtig - Schneller Start, wenig Speicher
✅ Erweiterbar - 30.000+ Erweiterungen
✅ GitHub-Integration - Native Copilot-Unterstützung
✅ Industriestandard - Von großen Unternehmen genutzt

🛠️ VS Code installieren

Windows:

  1. Download von code.visualstudio.com
  2. Installer mit diesen Optionen ausführen:
    • ✅ "Mit Code öffnen" zum Kontextmenü hinzufügen
    • ✅ Als Editor für unterstützte Dateien registrieren
    • ✅ Zu PATH hinzufügen (wichtig!)

Linux:

sudo snap install --classic code
🛠️ Wichtige Erweiterungen

Installieren Sie diese Erweiterungen (Strg+Umschalt+X):

Erweiterung Zweck
Python (Microsoft) Python-Sprachunterstützung
Ruff Schneller Python-Linter & Formatter
GitLens Erweiterte Git-Integration
Live Server Lokaler Webserver

Suchen → Installieren → Fertig!

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GitHub Copilot

Was ist GitHub Copilot?

KI-gestützte Code-Vervollständigung, trainiert mit Milliarden Codezeilen

Copilot kann:

  • 💡 Ganze Funktionen aus Kommentaren vorschlagen
  • ⌨️ Zeilen während des Tippens vervollständigen
  • 🔄 Wiederholende Muster generieren
  • 🗣️ Natürliche Sprache in Code übersetzen
  • 📝 Tests und Dokumentation schreiben

Denken Sie: Ein erfahrener Programmierer, der 24/7 mit Ihnen programmiert

Warum Copilot wichtig für das Lernen ist

Beschleunigtes Lernen

  • Idiomatische Implementierungen sofort sehen
  • Korrekte Syntax durch Beispiele lernen
  • Auf Problemlösung fokussieren, nicht Syntax

Praxisrelevante Fähigkeit

  • KI-unterstütztes Coding ist Industriestandard
  • Microsoft, Google, Amazon fördern es
  • Essenzielle professionelle Fähigkeit
Copilot-Beispiel

Sie schreiben:

# Create a function that reads a CSV file and returns a pandas DataFrame

Copilot schlägt vor:

def read_csv_file(filepath: str) -> pd.DataFrame:
    """Read a CSV file and return as DataFrame."""
    return pd.read_csv(filepath)

Magie? Nein - Mustererkennung aus Milliarden Beispielen!

⚠️ Wichtig: Sie bleiben der Programmierer!

Copilot ist ein WERKZEUG, kein Ersatz.

Sie müssen:

  • 🔍 Verstehen, was der Code vorschlägt
  • ✅ Überprüfen auf Korrektheit
  • 🧪 Gründlich testen
  • 🏗️ Architektonische Vision beibehalten
  • 🎯 Grenzfälle berücksichtigen

Akzeptieren Sie niemals Code, den Sie nicht verstehen!

Wobei Copilot glänzt vs. Schwierigkeiten hat

✅ Glänzt bei:

  • Boilerplate-Code
  • Klar definierten Problemen
  • Populären Sprachen/Frameworks
  • Unit-Tests
  • Dokumentation

❌ Schwierigkeiten bei:

  • Neuartigen Algorithmen
  • Ihrer spezifischen Geschäftslogik
  • Komplexen Architekturentscheidungen
  • Sicherheitskritischem Code
  • Vollständigem Kontextverständnis
🛠️ Copilot in VS Code installieren
  1. Öffnen Sie Erweiterungen (Strg+Umschalt+X)
  2. Suchen Sie "GitHub Copilot"
  3. Klicken Sie auf Installieren
  4. Melden Sie sich mit Ihrem GitHub-Konto an
  5. Autorisieren Sie bei Aufforderung

Optional aber empfohlen: Installieren Sie auch "GitHub Copilot Chat"

Kostenlos für Studenten! (GitHub Education Vorteile)

Demnächst: Cursor IDE

Cursor = VS Code Fork, gebaut um KI

Was es besonders macht:

  • 🧠 KI versteht Ihr gesamtes Projekt
  • 📝 Natürlichsprachliche Code-Bearbeitung
  • 📁 Multi-Datei KI-Vorschläge
  • 🔧 Fortgeschrittenes KI-gestütztes Refactoring

Wir werden Cursor später im Kurs erkunden nach den Grundlagen.

6

Python installieren

🛠️ Python-Installation: Windows

Schritt 1: Download von python.org

Schritt 2: Installer ausführen - KRITISCHE EINSTELLUNGEN:

  • ✅ "Add python.exe to PATH" ← Wichtig!
  • ✅ "Install launcher for all users"

Schritt 3: Überprüfen:

python --version    # Sollte Python 3.12.x zeigen
pip --version       # Paket-Installer
🛠️ Python-Installation: Linux

Prüfen ob bereits installiert:

python3 --version

Falls nicht installiert oder veraltet:

sudo add-apt-repository ppa:deadsnakes/ppa
sudo apt update
sudo apt install python3.12 python3.12-venv python3.12-dev

Überprüfen:

python3 --version
pip3 --version
Python-Befehlsreferenz
Kursmaterialien Windows Linux
python python python3
pip pip pip3
python --version python --version python3 --version

Linux-Tipp: Alias erstellen:

echo "alias python='python3'" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
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Ihr erster Entwicklungs-Workflow

🛠️ Lass uns Code schreiben!

Schritt 1: Öffnen Sie Ihr Repository in VS Code: code ~/Documents/Projects/MyFirstRepo

Schritt 2: Erstellen Sie hello_world.py:

def greet_user(name: str) -> str:
    return f"Hallo, {name}! Willkommen bei Software Engineering."

if __name__ == "__main__":
    user_name = input("Geben Sie Ihren Namen ein: ")
    print(greet_user(user_name))
🛠️ Testen und Committen

Schritt 3: Ihr Programm testen

python hello_world.py

Schritt 4: Committen und pushen

git status                    # Änderungen sehen
git add hello_world.py        # Datei stagen
git commit -m "Add hello world program"
git push origin main          # Zu GitHub pushen

Schritt 5: Überprüfen Sie GitHub - Ihr Code ist jetzt online! 🎉

Der moderne Entwicklungs-Workflow

Der Zyklus, den Sie täglich nutzen werden:

Schreiben → Testen → Committen → Pushen → Kollaborieren → Deployen

↩️ Iterieren und wiederholen

Wichtige Erkenntnis: Jeder Schritt baut auf den heute gelernten Tools auf:

  • VS Code + Copilot zum Schreiben
  • Git für Commits
  • GitHub für Push, Kollaboration, Deploy
Zusammenfassung: Heute installierte Tools
Tool Zweck
GitHub-Konto Professionelle Identität & Code-Hosting
Git Versionskontrollsystem
VS Code Entwicklungsumgebung
Copilot KI-Coding-Assistent
Python Programmiersprache

Sie haben jetzt ein professionelles Entwicklungs-Setup!

Wichtigste Erkenntnisse
  1. 📁 Repositories sind lebende Ökosysteme für Ihren Code
  2. 🐙 GitHub ist Ihr professionelles Portfolio
  3. 🔄 Git ermöglicht Kollaboration und Historienverfolgung
  4. 💻 VS Code ist Ihre Programmier-Kommandozentrale
  5. 🤖 Copilot beschleunigt das Lernen (aber SIE bleiben der Programmierer)
  6. 🐍 Python ist korrekt installiert und konfiguriert

Sie sind mit den gleichen Tools ausgestattet wie bei Google, Microsoft, Netflix!

📋 Nächste Schritte

Vor der nächsten Vorlesung:

  1. ✅ GitHub-Konto-Einrichtung abschließen
  2. ✅ GitHub Education Vorteile beantragen
  3. ✅ Ihr Repository klonen
  4. ✅ Alle Tools funktionieren verifizieren
  5. ✅ Das Vorlesungs-Quiz machen!

Quiz: Testen Sie Ihr Verständnis der heutigen Konzepte

Zusätzliche Ressourcen

Wichtige Lektüre:

Übung:

Fragen?

VIELEN DANK

Weiter: Kapitel 02 - Code-Qualität in der Praxis