中國人常說“授之以魚不如授之以漁”。如果說教授編程是授之以魚，那么教授計(jì)算機(jī)科學(xué)就是授之以漁。為什么說學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)比學(xué)會(huì)編程要重要得多？來聽聽Yevgeniy Brikman的解釋。

學(xué)會(huì)思考，而不只是編程

現(xiàn)如今，似乎每個(gè)人都在學(xué)習(xí)編程：Bill Gates、Mark Zuckerberg和Chris Bosh這些名人在Code.org網(wǎng)站上告訴人們每個(gè)人都擁有編程的能力；CoderDojo項(xiàng)目在世界各地大張旗鼓；英國已經(jīng)把編程作為小學(xué)官方課程。

不過，我認(rèn)為這樣有點(diǎn)誤入歧途了。但請(qǐng)不要誤會(huì)——我也確實(shí)認(rèn)為代碼能夠讓世界變得更美好——但編程本身并不是我們的目的。計(jì)算機(jī)和程序只是工具，它們是我們通向終點(diǎn)的橋梁。

我們真正的目標(biāo)應(yīng)該是教會(huì)人們?nèi)绾嗡伎?。換句話說，我們應(yīng)該教人們計(jì)算機(jī)科學(xué)，而不只是編程。在這篇文章里，我將會(huì)解釋這兩者之間的區(qū)別，以及為什么在這兩者當(dāng)中選擇正確的一方對(duì)于邁向成功來說如此重要。

我們不妨先問自己一個(gè)問題：為什么我們要關(guān)心編程或計(jì)算機(jī)科學(xué)？

歡迎來到真實(shí)的世界

或許你正在使用Chrome或Firefox閱讀這篇文章，這些瀏覽器可能運(yùn)行在Windows或macOS上，而你可能正在使用筆記本或臺(tái)式機(jī)。你今天可能花了一些時(shí)間閱讀電子郵件、查看朋友圈的狀態(tài)，或者在視頻網(wǎng)站上看了一些視頻。我們的生活在很大程度上依賴了計(jì)算機(jī)：我們的醫(yī)療記錄保存在數(shù)據(jù)庫里；我們的簡(jiǎn)歷可能放在了LinkedIn上；我們使用Google或Facebook為產(chǎn)品做宣傳；我們?cè)贏mazon上購買這些產(chǎn)品；我們直接在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行報(bào)稅；我們使用網(wǎng)上電子銀行；我們甚至開始涉足電子貨幣。

現(xiàn)在將你的視線從電腦上移開：在你的口袋里或者桌角的某個(gè)地方可能放著你的手機(jī)，它裝有GPS、攝像頭、觸摸屏和大量的應(yīng)用程序。在你的客廳，可能有LCD電視機(jī)、DVR、DVD播放機(jī)、Apple TV、Xbox或PlayStation。這些設(shè)備上的視頻、音樂和游戲都是由計(jì)算機(jī)圖形和數(shù)字音頻組成的。

當(dāng)你經(jīng)過你的汽車時(shí)，你是否想過，現(xiàn)代汽車是使用軟件設(shè)計(jì)并在滿布機(jī)器人和計(jì)算機(jī)的工廠里生產(chǎn)出來的？你開著車，使用Google地圖導(dǎo)航，在Yelp上查找吃飯的地方或在TripAdvisor上查找休息的地方。在你的頭頂上方有自動(dòng)駕駛的飛機(jī)飛過，飛機(jī)里有Wifi和娛樂系統(tǒng)，可以與其他飛機(jī)、交通指揮中心和飛機(jī)廠商聯(lián)系。再往上，衛(wèi)星和太空站正圍繞著地球繞圈，它們拍照、預(yù)報(bào)天氣、轉(zhuǎn)發(fā)電話信號(hào)。

軟件正在吞噬著這個(gè)世界，但這只不過是個(gè)開始。在你意識(shí)到這一點(diǎn)之前，你可能已經(jīng)穿上了智能可穿戴設(shè)備、使用電腦來鎖門、使用機(jī)器人來送貨或清理房間、開發(fā)自己的電子設(shè)備、有自己的制造車間、生活在虛擬現(xiàn)實(shí)里、乘坐自動(dòng)駕駛的汽車，甚至飛向太空。

矩陣無處不在

上述的這些科技都是由軟件驅(qū)動(dòng)的，我們的生活被代碼所包圍，而代碼的數(shù)量在未來只會(huì)不斷增加。

不過，雖說科技無處不在，但這并不意味著你在學(xué)校里就一定要學(xué)習(xí)這些技術(shù)。比方說，我們都需要乘坐飛機(jī)，但即使是K12也并沒有把獲得飛行員駕照當(dāng)作課程的一部分。

相反，學(xué)會(huì)使用那些能夠幫助你理解飛行原理的工具卻是課程的一部分：

通過學(xué)習(xí)物理和數(shù)學(xué)，你了解了重力、作用力、壓力、速度、摩擦力和浮力。

通過學(xué)習(xí)生物，你明白了人體在缺氧和寒冷的高空中會(huì)發(fā)生什么。

通過學(xué)習(xí)歷史，你知道了飛機(jī)是怎樣被發(fā)明和制造出來的，以及飛機(jī)在旅行、商務(wù)和戰(zhàn)爭(zhēng)中所扮演的角色。

中學(xué)畢業(yè)之后，你就知道飛機(jī)是什么東西，知道飛機(jī)是如何飛行的，以及如何安全地搭乘飛機(jī)。一般性的課程，如物理、數(shù)學(xué)、生物和歷史，它們教會(huì)你如何思考各個(gè)領(lǐng)域的問題，包括飛機(jī)在內(nèi)。相反，有些課程只是教會(huì)你如何使用一種工具，比如如何駕駛某種型號(hào)的飛機(jī)。

類似的，我們應(yīng)該專注于教授計(jì)算機(jī)科學(xué)，而不僅僅是編程：前者能夠教會(huì)我們一般性的思考方式，而后者只是一種特定的工具。

什么是計(jì)算機(jī)科學(xué)？

計(jì)算機(jī)科學(xué)就是研究計(jì)算：如何表示和處理信息。

解決問題：你將學(xué)會(huì)各種算法策略，比如分而治之法、遞歸、探索法、貪婪搜索和隨機(jī)算法，它們可以幫你分解和解決任何一種問題。

邏輯：你開始使用更準(zhǔn)確和正式的方式進(jìn)行思考，比如抽象、布爾邏輯、數(shù)字理論和集合理論，你因此能夠以一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆绞絹斫鉀Q問題。

數(shù)據(jù)：你接觸到信息理論，想要了解信息是什么東西，你該如何表示它們，以及如何對(duì)這個(gè)真實(shí)的世界進(jìn)行建模。

系統(tǒng)：你該如何設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的系統(tǒng)來滿足一系列的需求？系統(tǒng)工程幾乎已經(jīng)成為各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的核心議題。

思考：了解人類思維的最好途徑就是嘗試復(fù)制它。人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺和自然語言處理不僅僅是計(jì)算機(jī)科學(xué)的前沿技術(shù)，它們也涉及到了生物學(xué)、物理學(xué)、心理學(xué)和數(shù)學(xué)。

上述的清單并沒有提及編程或者程序，因?yàn)樗鼈冎皇怯?jì)算工具：它們都不是計(jì)算機(jī)科學(xué)。

在計(jì)算方面，我們更多地依賴另一個(gè)工具：我們的大腦！計(jì)算機(jī)科學(xué)的目的是教會(huì)我們的大腦進(jìn)行創(chuàng)新性、一般性和廣泛性的思考。隨著科技的日益滲透，新的思考方式變得和物理、數(shù)學(xué)、生物和歷史一樣重要。

也就是說，只進(jìn)行單獨(dú)的思考是不夠的：我們需要知道如何應(yīng)用我們的思考。在物理學(xué)里，我們使用天平、棱鏡和磁鐵做實(shí)驗(yàn)；在生物學(xué)里，我們使用試管、植物和有蓋培養(yǎng)皿；在計(jì)算機(jī)科學(xué)里，我們學(xué)習(xí)編程。

什么是編程？

編程，或者說寫代碼，是指你發(fā)出指令讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行一些操作。如果你之前從來沒有寫過代碼，那么你可能習(xí)慣了使用已有的應(yīng)用程序來與計(jì)算機(jī)發(fā)生交互。實(shí)際上，這些應(yīng)用程序是由代碼組成的，這些代碼告訴計(jì)算機(jī)如何顯示應(yīng)用、在哪里存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、從哪里獲取數(shù)據(jù)，以及如何對(duì)用戶的鼠標(biāo)點(diǎn)擊做出響應(yīng)。

編程是基于上述的計(jì)算機(jī)科學(xué)原則進(jìn)行的。計(jì)算機(jī)科學(xué)的概念——邏輯、算法、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)工程——可以用于構(gòu)建所有的事物，從Web瀏覽器到飛機(jī)的自動(dòng)駕駛軟件。編程涉及到數(shù)學(xué)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)也是一項(xiàng)具有創(chuàng)造性的活動(dòng)：每敲出一行代碼，你的想法就又向現(xiàn)實(shí)邁近了一步。

將編程作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一部分帶來了很多好處。

DIY：如果你會(huì)編程，你就可以自己開發(fā)軟件。你可以從簡(jiǎn)單的開始：寫一個(gè)腳本來重命名照片或?qū)懸粋€(gè)Excel公式來計(jì)算稅金。然后更進(jìn)一步：搭建一個(gè)網(wǎng)站；為你的公司開發(fā)一個(gè)移動(dòng)應(yīng)用；開發(fā)一款可以與你的朋友們一起玩的游戲。

問題診斷：在開發(fā)了幾款應(yīng)用之后，就可以輕松地理解其他的應(yīng)用。在戰(zhàn)勝了對(duì)計(jì)算機(jī)的恐懼之后，你將成為技術(shù)大神。技術(shù)遍布我們的生活，知道如何操縱它們變得與知道如何使用它們一樣重要。

職業(yè)生涯：學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)的目的并不是為了成為專業(yè)的程序員。我們每個(gè)人在學(xué)校里都學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)，但并不是每個(gè)人都成為專業(yè)的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家或化學(xué)家。不過，如果你有這方面的熱情，你會(huì)發(fā)現(xiàn)軟件工程是一份高評(píng)價(jià)、高收入、增長(zhǎng)快速的工作。

另外如果你想更好的提升你的編程能力，學(xué)好C語言C++編程！彎道超車，快人一步！

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