开学日 | 学习的第一种编程语言该如何选择?

来源：thenewstack.io

编译：西西艾弗

这是一个几十年来一直引发教育工作者探讨的问题，当学生一开始接触计算机科学时，他们应该从哪种编程语言开始学习呢？

对这个问题进行过长久思考和研究的人是马克·古兹戴尔（Mark Guzdial），他是美国密歇根大学工程学院的教授，也是美国计算机协会（ACM）会士，在计算机科学教育领域有着极其丰富的研究经验。

▲马克·古兹戴尔

他的两位同事最近给出了一些想法：将哪种编程语言作为教授计算机科学专业的学生的第一种编程语言，并不那么重要。这个观点引发了他的思考。

马克·古兹戴尔

密歇根大学教授，ACM会士，教育家

古兹戴尔在《美国计算机协会通讯》（Communications of the ACM）上发表的一篇文章中写道：我有一个假设，当这个领域还“年轻”的时候，这个观点曾是正确的。但那是在20世纪60年代末了，当时课程刚开始建立。而今天，不同年龄以及不同学习阶段的学生都在学习如何编程，他们肯定有着不同的需求。

对于这个问题，不同的大学也有着不同的答案，这反映出他们的教学理念以及认为哪种语言对毕业生来讲最为重要。有趣的是，这些年随着计算机科学的发展，对于学生来讲关键的“第一种编程语言”也在不断变化。

斯坦福大学与哈佛大学

2017年，斯坦福大学(Stanford University)对计算机科学专业的计算机入门课程做了一些改动，登上了头条。

据斯坦福大学计算机科学专业名誉教授埃里克·罗伯茨(Eric Roberts)介绍，他花了五年时间将课程从Java过渡到JavaScript，并最终创建了一个新的基于JavaScript的试点课程（因此，课程名为CS106J，而不是CS106A）。

▲埃里克·罗伯茨

这一变化所涉及的问题包括编写一本新的教材、布置新的课后作业以及培训新的教学助理，罗伯茨本人也在退休后重新出来任教。

以前，斯坦福大学的入门课程是基于C语言的(再往前是Pascal)。罗伯茨称赞JavaScript是“互联网的语言”，他曾在2002年帮助学校将课程改为Java，编写教科书，并与其他教师合作重组课程和作业。但15年后，他说：“现在是2017年，Java已经老了。”

埃里克·罗伯茨

非著名排版高手

现在是2017年，Java已经老了。

但是如果看过教学大纲，就会发现CS106A的教学似乎正在使用Python（和PyCharmIDE），而CS106B的教学在使用C++。

与此同时，哈佛大学的热门课程CS50在多年来一直坚持采用多编程语言教学的方法。第一周，学生们学着用Scratch编写程序，然后会转到C，接下来的几周里又转到Python，最后是JavaScript。

▲CS50授课现场

CS50不是只教一种编程语言，而是向学生介绍一系列‘过程式’的编程语言，每种编程语言在概念上都是由另一种编程语言构建的——这来自于官方的常见问题解答。

官方解答中还提到：最终的目标不是让学生觉得自己“学会了用xxx编程”，而是“学会了如何编程”。

为什么C总被作为初始学习的编程语言呢？

大卫·马兰

哈佛大学计算机科学博士，CS50讲师

哈佛大学教授、CS50讲师大卫·马兰（David Malan）曾在Quora上写道：除了汇编语言，C语言是最接近计算机硬件的编程语言（我认为对于像CS50这样的入门课程来说，汇编语言太神秘了）。

在C中，没有“魔法”，如果你想让某样东西存在于某个地方，你就必须实实在在地把这样东西放在那个地方。比如你想要一个哈希表，你就必须自己一步步实现它。

马兰认为，学习C的那几周时间，使学生有机会理解所有编程语言的一些基本组成部分，同时也有机会了解“缓冲区溢出”这一安全性方面的关键概念。

大卫·马兰

哈佛大学计算机科学博士，CS50讲师

我认为，在一周时间里用C实现（或尝试实现）哈希表，然后再用一周左右的时间在PHP或JavaScript代码中实现同样的项目，这也是一件非常厉害的事情。

此外，C语言也是一种相对“较小”的语言，因此到了学期中期，学生们几乎已经了解到C所包含的所有内容（除了共同体和函数指针）。

Python的崛起

据《美国计算机协会通讯》上的一篇文章显示，2014年，Python已经成为美国顶尖计算机科学项目（包括麻省理工学院和加州大学伯克利分校）入门课程中最流行的编程语言。

更具体一些，排名前10的院系中有8个(80%)，排名前39的院系中有27个(69%)在CS0或CS1的入门课程中教授Python。当时，Java落后于Python，紧随其后的是MATLAB、C、C++，然后是Scheme和Scratch。

2016年，三个英国研究人员进行的一项调查的发现，在英国大学，用Java授课的班级是用Python授课的班级的数量的两倍多，尽管大学内的受访者（教师和学生）普遍认为Python更容易教授也更容易学习。

研究人员认为，选择Java可能是因为学校将编程语言在行业内的知名度作为了衡量标准。

这种以“行业知名度”为准的案例也并不少。比如，温斯顿-塞勒姆州立大学的三位研究人员在2019年发表的一篇论文中甚至提出：每个计算机科学专业的学生都应该具备大数据和云计算相关的“基础知识”，并拥有一些部署和管理云中的大数据的实践经验。

选择某种编程语言进行学习的因素有很多：或是从底层语言学起，打牢基础，了解本质；或是从规则简单的编程语言入手，易于入门，激发兴趣；或是出于对某种编程语言的特殊兴趣；或是迎合人才市场上的热门需求……

三位英国研究人员也在论文中指出，“如果不能很好地掌握编程，那么几乎可以肯定，计算机科学就没有进步。”同时也指出，“从大学开始计算机科学的教学以来，应该先教授哪种编程语言的问题一直在被激烈地争论，并会持续下去”。

马克·古兹戴尔表示：让学生从哪种编程语言开始学习很重要，但也希望教育工作者能重新审视这个问题，做一个形成性的研究。

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