Là một giáo viên: Chọn một ngôn ngữ lập trình phù hợp

Tôi không chắc đó có phải là nơi thích hợp cho câu hỏi này không. Xin lỗi nếu đi hơi lạc đề.

Chọn một ngôn ngữ phù hợp cho khóa học lập trình đầu tiên là một trong những điều quan trọng nhất mà mọi giáo viên / giảng viên liên quan nên ghi nhớ; đặc biệt là nếu học sinh còn trẻ hoặc có kiến ​​thức toán hạn chế.

Tôi hiện đang dạy một nhóm những người trẻ rất nhiệt tình (khoảng 16 đến 17 tuổi) có kiến thức toán học trung bình . Họ đang học trường trung học lớp 10 ngay bây giờ. Tôi sẽ bắt đầu dạy một ngôn ngữ lập trình cho học kỳ sắp tới.

Họ là một nhóm sinh viên được tuyển chọn kỹ lưỡng trong toàn thành phố với mức độ sáng tạo và chuyên cần phi thường, vì vậy tôi thấy rằng làm việc với một ngôn ngữ lập trình thực sự sẽ không phải là một nhiệm vụ khó khăn với họ. Vì vậy, việc chọn các giải pháp đồ họa và kéo đơn giản như Nghệ thuật rùa, Scratch và Tynker không được coi là tùy chọn.

Có một vài yếu tố cần được kiểm tra trước khi đưa ra lựa chọn:

• Đơn giản : Hầu hết trong số họ có thể chưa từng trải nghiệm bất kỳ loại hành động mã hóa thực sự nào trước đây.
• Đơn giản, một lần nữa : Một trong những ý tưởng chính là dạy cách suy nghĩ thuật toán . Có một ngôn ngữ phức tạp hoặc hầu như không cú pháp sẽ chuyển hướng chúng ra khỏi đường dẫn.
• Tính tổng quát : Tốt hơn là ngôn ngữ không được thiết kế cho các trường hợp phát triển đặc biệt. Lấy PHP và MATLAB làm ví dụ được thiết kế tương ứng cho Phát triển và Tính toán / Mô hình hóa Web.
• Công cụ khách quan tối thiểu : Không có lập trình OO bắt buộc (như Java). Hoặc ít nhất với sự phụ thuộc tối thiểu vào các khái niệm OO.
• Nền tảng : Điều quan trọng là phải có Windows như một môi trường phát triển được hỗ trợ, vì gần như tất cả chúng đều có trên Windows.
• Dễ dàng thiết lập : Tốt hơn là nên có cách đơn giản để thiết lập môi trường dev.
• Ưu tiên ngành : Không phải là một vấn đề nghiêm trọng. Nhưng nó phải là một ngôn ngữ hiện đang hoạt động cho phép sinh viên đạt được những trải nghiệm gần như thực tế.
• Tính di động của phần cứng : Điều quan trọng (nhưng không bắt buộc) là ngôn ngữ đủ linh hoạt để được sử dụng trong lập trình Phần cứng. (Tôi không nói về các ngôn ngữ Mô tả phần cứng như Verilog và VHDL.) Mục đích là lập trình cho phần cứng dựa trên bộ xử lý đơn giản hơn như Bộ vi xử lý AVR hoặc giao diện Raspberry Pi GPIO .

Tôi muốn biết điều đó

1. Có bất kỳ yếu tố nào khác mà tôi đang thiếu?
2. Và, ngôn ngữ nào bạn đề nghị là sự lựa chọn?

Câu trả lời của tôi? Con trăn.

Hãy để tôi giải thích bằng cách giải quyết tất cả các điểm của bạn.

1. Đơn giản . Mã Python đọc giống như tiếng Anh. Nghiêm túc, đơn giản làm sao print("Hello World!")
2. Tính tổng quát . Python có thể được sử dụng để phát triển web (thông qua Flask / Django), phân tích dữ liệu (thông qua NumPy / Pandas / SciPy), trò chơi (thông qua PyGame), cũng như vô số các nhiệm vụ khác vì số lượng thư viện lớn ở đó Chúng tôi.
3. Công cụ khách quan tối thiểu . Bạn có thể thực hiện một số OOP trong Python nhưng không bắt buộc.
4. Nền tảng . Python2.7 có khá nhiều trên mọi bản phân phối Linux và có rất nhiều video YouTube khi thiết lập nó trên Windows / Mac. Nếu có bất cứ điều gì, bạn có thể sử dụng trình thông dịch trực tuyến mà Altern.It cung cấp.
5. Ưu tiên ngành . Sửa lỗi cho tôi nếu tôi sai, nhưng Python luôn được xếp hạng là một trong những ngôn ngữ phổ biến nhất.

Theo kinh nghiệm giảng dạy của tôi, điều cực kỳ quan trọng là đảm bảo rằng cú pháp dễ viết và dễ hiểu nhất có thể. Đối với một lập trình viên mới, có thể khá nản lòng khi anh ta / cô ta chỉ viết mã để xem thông báo lỗi (đặc biệt là nếu anh ta / cô ta không có kỹ năng đọc thông báo lỗi và gỡ lỗi).

Lưu ý bên lề, PythonTutor sẽ thực sự hữu ích trong việc giải thích một số khái niệm khoa học / lập trình máy tính chính.

Lý lịch

Câu hỏi này làm tăng cái đầu xấu xí của nó cứ sau 5 năm hoặc hơn tại bộ phận của chúng tôi. Chúng tôi đã có Miranda và Pascal từ lâu, sau đó chúng tôi có Haskell, bây giờ chúng tôi có C vì bộ EE đã quyết định gửi cho chúng tôi sinh viên của họ như trước đây nhưng yêu cầu "một cái gì đó thực tế như C" và lãnh đạo không có gì của chúng tôi không thể làm gì hơn là tuân thủ.

Tại sao không phải là bất kỳ trong số những người được đề nghị ở trên?

Tôi đã dạy một số điều này và thấy các sinh viên ra khỏi đó trong gần 20 năm. Một điều nổi bật là ngôn ngữ hầu như không quan trọng miễn là nó cho phép bạn thể hiện các khái niệm cơ bản về tính toán một cách dễ dàng và nếu bạn không làm đúng, bạn sẽ nhận được thông báo lỗi tốt, tốt nhất là từ trình biên dịch. Đó là nơi trăn thất bại. Các loại rất quan trọng! Đó là nơi C thất bại: các loại là quan trọng và đa hình là quan trọng! (Và không, làm cho mọi thứ có loại void không phải là một giải pháp. Bạn chỉ di chuyển đến vùng đất trăn.) Đó là nơi java thất bại: các chương trình không phù hợp với các slide - chỉ có quá nhiều tấm nồi hơi và độ dài.

Vì vậy, cá nhân, tôi sẽ không đi với bất kỳ câu trả lời ở trên. Tôi sẽ đi với Haskell. Nó được liên kết đẹp với toán học. Nó ngắn gọn hơn bất kỳ ai khác. Bạn có thể tập trung vào các yếu tố cần thiết của tính toán. Và ghc có xu hướng tạo ra mã tốt hơn và nhanh hơn trình biên dịch C làm cho các nỗ lực tối ưu hóa mà tôi chứng kiến ​​mỗi khi tôi cho sinh viên sử dụng C.

Nhưng thực sự..

Phải nói rằng, theo kinh nghiệm của tôi, điều quan trọng nhất là mặc dù giáo viên thực sự biết ngôn ngữ tốt hơn chỉ từ một vài câu hỏi trực tuyến. Ngôn ngữ đầu tiên chỉ có vậy, ngôn ngữ đầu tiên. Nếu sinh viên của bạn nghiêm túc, họ sẽ đón nhiều người khác trên đường đi. Tập trung vào các khái niệm hơn là cú pháp.

Câu hỏi này được đánh giá cao, theo ý kiến ​​của tôi. Không có gì có thể kích hoạt một cuộc chiến thần thánh như "ngôn ngữ nào là tốt nhất cho X". Tuy nhiên, tôi sẽ cắn.

1. Có bất kỳ yếu tố nào khác mà tôi đang thiếu?

Đầu tiên, tôi khuyên bạn nên đọc những gì Dijkstra nói về việc giảng dạy . Nó cũ nhưng vẫn có liên quan - có thể rất nhiều, ngày nay phù hợp hơn nhiều so với trước đây.

Thứ hai, tôi cũng khuyên bạn nên đọc một bài đăng trên blog của Joel Spolsky về cùng một chủ đề.

Thứ ba, và ít quan trọng hơn, tiêu chí rất riêng của tôi về ngôn ngữ đầu tiên sẽ là:

1. Bất kỳ lỗi thời gian chạy phải được báo cáo với một thông báo lỗi rõ ràng.
2. Nó nên được gõ.
3. Không có ngôn ngữ lập trình duy nhất nào có thể khiến bạn hiểu tất cả các khía cạnh lập trình. Để trở thành một lập trình viên thực thụ, người ta cần học nhiều ngôn ngữ, đặc biệt là những ngôn ngữ hoàn toàn khác nhau.

Điểm 1 rất, rất hữu ích cho người mới bắt đầu. Hầu hết các ngôn ngữ đều thỏa mãn điều đó, ngoại trừ đáng chú ý là C và C ++. Mặc dù tôi nghĩ rằng C là ngôn ngữ phải biết đối với bất kỳ lập trình viên nào (xem điểm 3), tôi nghĩ rằng nó không cần thiết đối với người mới bắt đầu. Thu gom rác là điều kiện tiên quyết cho điểm 1.

Điểm 2 là điểm gây tranh cãi nhất. Mặc dù tôi tin rằng người ta cũng nên học cách làm việc trong một ngôn ngữ chưa được kiểm tra (một lần nữa, điểm 3), tôi nghĩ rằng bắt đầu bằng các loại có lợi hơn. Ngay cả trong một môi trường chưa được kiểm tra, các lập trình viên thường nghĩ về loại dữ liệu nào sẽ được chuyển đến chương trình con. Hơn nữa, phát hiện lỗi sớm hơn thời gian chạy là tốt đẹp.

Điểm 2 quy định rất nhiều ngôn ngữ. Tuy nhiên, xin lưu ý rằng Python không bị loại trừ: trong khi Python được gỡ bỏ, có dự án mypy tuyệt vời cho phép người ta sử dụng Python đã gõ. Hơn nữa, Perl6 có kiểu gõ (dần dần) tùy chọn, do đó vẫn sẽ được nhập. Bản mô tả cũng thêm các loại vào JavaScript. Ngay cả khi Lisp và Scheme bị loại trừ, có nhiều ngôn ngữ lập trình chức năng được đánh máy để lựa chọn (Ocaml, Haskell, F #, ...).

Điểm 3 cũng quan trọng. Người ta cần học nhiều thứ để trở thành một lập trình viên giỏi. Từ công cụ cấp thấp (con trỏ, C) đến cấp cao nhất (đệ quy, đóng, đa hình tham số / tổng quát, ...), các mô hình khác nhau (mệnh lệnh, chức năng, logic, ...). Điều này không thể được dạy trong một khóa học, tất nhiên. Là một khóa học đầu tiên, bạn nên mở đường đến đường đầy đủ.

Tôi sẽ đi với câu trả lời Python, nhưng tôi cũng muốn đề xuất một phương án: C.

Ngôn ngữ lập trình đầu tiên của tôi là C và tại thời điểm học nó, tôi thực sự thích nó. Giáo viên (và một số học sinh) sẽ lấy Java làm ngôn ngữ lập trình đầu tiên nhưng nó được đặt là C. Giáo viên thường đưa ra một số ví dụ về Python để thể hiện lợi ích của ngôn ngữ lập trình hiện đại hơn. Dù sao, trở lại chủ đề:

• Đơn giản Cú pháp C khá nhỏ, nhưng thỉnh thoảng lại lạ. Bạn không bị buộc phải thực hiện phương pháp vodoo, nhưng bạn có thể.

• Đơn giản, một lần nữa Do kết quả của những điểm đầu tiên, thuật toán có thể được triển khai khá nhỏ gọn và dễ hiểu. Hãy nghĩ về Fibonacci hoặc nâng cao hơn Tour du lịch của Hiệp sĩ.

• Tính tổng quát Sử dụng C bạn có thể thực hiện những gì bạn muốn. Bạn cũng có thể sử dụng một số hệ thống con như ngôn ngữ kịch bản (Lua).

• Mục tiêu tối thiểu C nói cho chính nó ở đây. Bạn phải có một số kiến ​​thức tốt về C để thực hiện công cụ OO.

• Nền tảng Mọi nền tảng chính đều hỗ trợ ngôn ngữ, lấy trình biên dịch bạn chọn và bắt đầu viết mã.

• Dễ dàng thiết lập C không cần IDE có nhiều nút và chuỗi công cụ béo. Chỉ cần lấy một tệp tạo (hoặc một tập lệnh) và biên dịch mã của bạn bằng một số lệnh. Bạn có thể sử dụng IDE (Codeblocks, ...) nếu bạn muốn.

• Ngành công nghiệp Linux, Windows, ...

• Tính di động của phần cứng Nó hoạt động tốt trên các bộ vi điều khiển AVR hoặc dùng Arduino, cũng có thể lập trình bằng cách sử dụng C.

Thay thế, những gì về phát triển trên một nền tảng giá cả phải chăng như Arduino (có thể có những lựa chọn thay thế tốt hơn). Bạn có thể hiển thị cho họ tất cả các công cụ thuật toán bằng cách sử dụng các bản in xuất bản đơn giản hoặc bạn có thể đặt một số phần cứng để làm việc. Nó có thể có ích nếu mã kết quả không chỉ in một số văn bản (hoặc hình ảnh, hoặc gui, hoặc công cụ ...) mà còn cho phép đèn flash LED hoặc một cái gì đó. Trong công ty của tôi đôi khi có các khóa học sinh trong đó họ mã hóa một số thứ trên bảng Arduino khá cơ bản và chúng tôi nhận được phản hồi tốt từ các tiếp viên.

Tôi nghĩ rằng bạn đang hỏi đúng câu hỏi và tôi chúc bạn mọi điều tốt nhất cho việc dạy học sinh của bạn.

Tôi muốn dùng Swift, sử dụng Swift Playground. Bạn có thể muốn kiểm tra xem có bao nhiêu người có máy Mac hoặc iPad. Trong số các sinh viên, nó là 90% ở một số nơi. Nó cũng có sẵn trực tuyến tại http://iswift.org/playground , vì vậy bạn không cần gì hơn ngoài trình duyệt. Bạn có thể sử dụng nó trên điện thoại nếu bạn không có máy tính.

Swift là một ngôn ngữ hiện đại, nó là ngôn ngữ an toàn và là ngôn ngữ sẽ mang lại cho bạn một công việc nếu bạn thành thạo nó. (Bất kỳ mã mới nào mà Apple viết đều được viết bằng Swift.)

Chỉnh sửa: Xin lỗi, về điều đó - Tôi đã đọc sai quan điểm của bạn về nền tảng. Về cơ bản tôi nghĩ bạn nói rằng nó chỉ phải chạy trên Windows, nhưng tôi thấy bây giờ nó chỉ là phần lớn người dùng của bạn đang sử dụng Windows.

Microsoft đã và đang xây dựng sự hỗ trợ cho Linux và Mac và VS Code và Visual Studio cho Mac , và .NET Core vì vậy tôi nghĩ đây vẫn là một câu trả lời hợp lệ, mặc dù có lẽ không mạnh bằng.

Tôi sẽ đề nghị bạn xem xét C #, .NET framework và Visual Studio IDE - chúng bao gồm khá nhiều tất cả 7-8 điểm của bạn. (tùy thuộc vào cách bạn đếm hai số đầu tiên; D)

• Đơn giản : Cú pháp khá dễ nhận, và có một lượng lớn thông tin trên web cho hướng dẫn cho người mới bắt đầu.
• Đơn giản, một lần nữa : C # là một ngôn ngữ được gõ mạnh, giúp làm nổi bật các lỗi trước khi ứng dụng thậm chí chạy. Visual Studio được cho là một trong những IDE tốt nhất bạn có thể nhận được với tính năng đánh dấu cú pháp tuyệt vời, Intellisense và hỗ trợ gỡ lỗi.
• Tính tổng quát : Mặc dù có thể không phải là lựa chọn tốt nhất, cá nhân tôi đã sử dụng nó cho rất nhiều ứng dụng - từ trang web và ứng dụng máy tính để bàn đến thiết bị robot.
• Công cụ khách quan tối thiểu : Chỉnh sửa lập trình hướng đối tượng là một kiểu lập trình tập trung vào đóng gói, trừu tượng hóa, kế thừa và đa hình. C # có các tính năng giúp viết mã OO dễ dàng hơn, nhưng nó không yêu cầu bạn sử dụng chúng. Bạn có thể viết một chương trình C # theo thủ tục.
• Nền tảng : Chỉnh sửa .NET Core là phiên bản đa nền tảng của .NET Framework. Nó hoạt động trên Mac, Linux và Windows.
• Dễ cài đặt : Tôi không nghĩ bạn có thể tìm một ngôn ngữ và IDE dễ dàng hơn để thiết lập trên Windows. Chỉnh sửa Đối với Mac và Linux, tôi không có bất kỳ kinh nghiệm nào với nó, nhưng có Mã VS (Win / Mac / Linux) và Visual Studio cho Mac (Chỉ dành cho máy Mac). Tôi cho rằng những điều này cũng sẽ tương đối dễ dàng.
• Sở thích trong ngành : C # chắc chắn là một ngôn ngữ chuyên nghiệp, mặc dù bạn có thể tự mình tìm kiếm bằng cách tìm kiếm việc làm trong khu vực của bạn dựa trên bất kỳ ngôn ngữ nào bạn đang xem xét. Sử dụng Dice , tôi đã nhận được kết quả gần bằng nhau cho C # (6,548) và Python (6.639) trên tất cả các bài đăng công việc mở, nhưng tôi không biết liệu Dice có thiên vị theo cách này hay cách khác, hoặc nếu có sự khác biệt đáng kể trong khu vực.
• Tính di động của phần cứng : Có thể là nửa điểm ở đây - Tôi không nghĩ có nhiều hỗ trợ cho việc lập trình vi điều khiển với C # ngoài một vài bảng .NET đặc biệt như Netduino , nhưng Raspberry Pi được hỗ trợ .

Là một phần thưởng bổ sung, Microsoft có một chương trình có tên là Imagine (trước đây là DreamSpark) nơi họ tặng rất nhiều phần mềm miễn phí cho giáo viên và học sinh ở trường trung học và đại học. Họ cũng có một số cuộc thi cho các sinh viên là tốt.

Hãy xem Lazarus:

http://www.lazarus-ide.org

Lazarus là một môi trường lập trình dựa trên Trình biên dịch Pascal miễn phí (FPC). Nó chạy rất mượt trên Windows và cũng có sẵn cho các nền tảng chính khác. FPC hỗ trợ một phiên bản hiện đại hóa của Pascal, được gọi là Object Pascal.

Object Pascal là ngôn ngữ lập trình đa mô hình. Bạn có thể viết mã trong Pascal tiêu chuẩn, sau đó bắt đầu sử dụng các tính năng OO khi bạn cần.

Các ứng dụng trong thế giới thực có thể được phát triển bằng Lazarus / FPC. Cả hai đều khá trưởng thành, nhưng bạn cũng có thể sử dụng Delphi như một sự thay thế thương mại.

FPC có thể biên dịch chéo các chương trình của bạn sang các thiết bị như Raspberry Pi hoặc Android.

Bên cạnh đó, tương lai của Pascal rất tươi sáng. Ngôn ngữ lập trình Oberon cuối cùng sẽ đảm nhận như là cách phát triển phần mềm hiệu quả nhất:

ht tp: //www.projectoberon.com

Hy vọng, các công cụ để phát triển ở Oberon sẽ trưởng thành theo thời gian. Đã có một trình biên dịch tuyệt vời cho mục tiêu Win64:

https://github.com/congdm/AyaCompiler