1.为什么要学习编程
大学生学习编程不仅关乎个人技能的提升,还涉及到未来的职业发展、创新能力培养以及适应快速变化的社会需求。
(1)增强就业竞争力
当今数字化时代,编程技能已成为许多行业的必备技能。掌握编程能够让你在求职市场上脱颖而出,尤其是在科技、金融、医疗、教育、娱乐等众多领域。许多职位,即便是非技术岗位,也要求员工具备一定的编程能力,以便更好地理解和利用技术工具。
(2)培养逻辑思维和解决问题能力
编程不仅仅是编写代码,更是一个锻炼逻辑思维和问题解决能力的过程。通过编程,你需要将复杂的问题分解成子问题,针对各个子问题编写代码,从而解决整个复杂问题。这种训练对于任何领域的学习和工作都是非常有价值的。
(3)激发创新能力
编程为大学生提供了一个创造和创新的平台。通过编程,你可以将想法转化为实际的应用程序、游戏、网站等,这种从无到有的过程能够极大地激发你的创造力和想象力。
(4)促进跨学科融合
编程技能可以与你的专业知识相结合,创造出新的应用和价值。例如,在医学领域,编程可以用于开发医疗辅助系统;在法律领域,编程可以用于自动化文档处理和数据分析。这种跨学科融合的能力将使你成为更具竞争力的复合型人才。
(5)适应未来社会
随着人工智能、大数据、云计算等技术的快速发展,未来的社会将更加依赖于技术。学习编程将使你更好地适应这种变化,并能够在未来的社会中保持竞争力。
(6)培养个人兴趣和爱好
对于许多大学生来说,编程本身就是一种兴趣和爱好。通过编程,你可以实现自己的想法,创造属于自己的成果,这种成就感是无法用言语来表达的。
2.应该学习哪些编程语言
计算机的编程语言层出不穷,根据其出现时间的先后顺序大致可以分为三类:面向机器的编程语言、面向过程的编程语言、面向对象的编程语言。每个类别下又包含很多种编程语言。每种编程语言都有自己的优缺点,很难做到一种编程语言包打天下,一统江湖。那么是不是每种编程语言都要去学,或者说主流的编程语言是否都要去学一遍呢?这个大可不必。这就像盖房子一样,虽然有不同类型的房子,其实它们的架构大体类似,都由地基、主体框架、承重墙、门、窗等部分组成。所以,为什么工人们能够建造不同类型的房子,是因为他们明白不同类型的房子其架构大致类似。如果把一种编程语言想象为一幢房子,那么不同的编程语言是否有共性或者说是否有比较通用的架构呢?答案是肯定的。那么,我们就没有必要去学习各种编程语言,而是只要掌握了编程语言的通用架构,拿这个通用结构拓展到不同的编程语言,根据不同编程语言的特点加以改动就可以轻松地学会各种编程语言了。编程语言的通用架构是什么?如何做到使用编程的通用架构以不变应万变?这些重要问题,由于篇幅的原因,这里不展开做具体论述,请读者查阅图书《人工智能怎么学》。
有的读者可能会说,你能否明确告诉我作为大一新生,我应该掌握哪些编程语言?简单而言,如果你的专业或你将来打算从事的工作与硬件打交道比较多,那就学习C++语言以及Python;如果与网络或者移动端打交道比较多,那就学习Java以及Python。如果不想学习Python,也可以用Matlab代替。注意,以上只是列出了至少应该学习的核心编程语言,如专业对编程的技能有其它要求,则需要学习更多的编程语言。
3.如何学习编程
学编程与学开车类似,要想学会开车,只有上路多开,才能学得会;要想学会编程,只有多动手写代码,才能迅速掌握。最好是自己动手开发一个软件,这样才能更好地学会编程。了解开发一个软件的主要流程对于编程者而言非常重要,它能够让编程者对如何开发一个软件有个整体的认知。开发一个软件的主要流程包括:1)软件前端界面设计;2)后台功能实现;3)前端和后台联合测试;4)软件的打包发布等步骤。
学习一门编程语言,怎么样才算是基本合格了?那就是你能够利用该编程语言编写并发布自己的软件,上传到Github这样的开源平台,如果你的软件受到下载者的好评,那么你对这门编程语言的掌握才算基本合格。遵循上面的软件开发的基本流程,在学习一门编程语言时,就应当思考:1)该编程语言在开发一个软件时,是怎么实现界面的设计的?针对此问题,在后面讨论具体的编程语言该如何学习的小节当中都会述及一下该语言的界面编程方式。2)界面中的每个功能,在后台是怎么实现的?是通过一个函数还是通过一个类?怎样将界面中的一个功能与后台的代码建立连接?3)怎样对开发出的软件的前端与后台进行联合测试,怎样找出软件中的bug?4)测试完成后,怎样发布自己的软件?是通过发布exe桌面端安装程序,还是通过发布网页,还是通过发布APP应用程序?学习一门编程语言,如果能够想明白上面四个问题并实现和发布一个具体软件,那么你对该编程语言的掌握也就过关了。
编程就是要面向实战,通过写软件和做项目才能够学会。例如,如果需要开发一个“加法器”软件来实现任意两个实数的相加,那么该软件的开发流程如图1所示。该图形象地展示了开发一个软件的主要流程。首先需要设计一个“加法器”的界面;然后通过后台编写代码实现单击“等号按钮”自动求和的功能,即鼠标单击等号后将用户输入到界面中的两个实数自动求和,再把结果显示在等号右边的文本框中;接下来将前端界面和后台代码进行联合测试;最后,经过测试确定程序没有问题后将程序打包生成后缀名为exe的软件供用户下载安装。读者在学习某一门编程语言时,建议仿照上面的流程自己编写并发布一个软件,如果能够达到这样的水平,则算是初步掌握了该编程语言。
图1 开发一个软件的主要流程(以开发一个加法器软件为例)
关于编写软件界面的方式、界面中每个功能的实现方法、软件的测试方法、软件打包的方法等内容,请读者查阅图书《人工智能怎么学》,这里不再做具体展开。
4.编程的发展趋势是什么
(1)编程更加自动化
编程更加自动化是未来编程的发展趋势之一。自动化编程的方法多种多样,旨在提高编程效率、减少重复性工作,并增强代码的可维护性和可扩展性。具体而言,包括脚本自动化、构建与部署自动化、 单元测试与集成测试自动化、使用自动化框架与库、配置管理与环境自动化等。
(2)编程更加智能化
由于大模型技术的出现和不断发展,使用AI编程助手使编程更加智能化是最新的发展趋势之一。这极大地提高了编程的效率,降低了编程的难度。作为大学生掌握这些常见的AI编程助手已经成为必然的选择。关于目前常见的AI编程助手介绍如下。
1)GitHub Copilot
简介:由GitHub和OpenAI联合推出的AI编程助手,旨在帮助开发人员更高效地编写代码。
功能:提供代码补全、代码片段生成、代码解释等功能,支持多种编程语言。
集成环境:集成在Visual Studio Code等IDE中,方便开发人员使用。
官网:https://github.com/features/copilot
2)CodeGeeX
简介:由清华和智谱AI联合打造的AI编程助手。
功能:支持代码生成、补全、注释自动添加、代码翻译和智能问答等功能,覆盖多种主流编程语言和IDE。
官网:https://codegeex.cn/
3)Tabnine
简介:基于生成式AI模型的代码补全工具。
功能:能够根据上下文和语法预测,为开发者提供精准的代码建议。
官网:https://www.tabnine.com/
4) Amazon Q 开发者版
简介:由亚马逊云科技提供的AI编程助手。
功能:能够理解自然语言描述的软件功能,并生成相应的代码。
集成环境:与多种IDE兼容。
官网:https://aws.amazon.com/cn/q/developer/
5)Sourcegraph Cody
简介:AI驱动的代码库管理助手,专注于代码编写、修复和维护。
功能:提供AI辅助的自动完成功能,支持多种编程语言和文档。
官网:https://sourcegraph.com/cody
6)灵办AI
简介:可以提供智能对话、编程手册阅读、代码逐行解读等多种功能。
功能:包括代码优化、代码注释生成、单元测试生成、异常报错智能排查等。
官网:https://ilingban.com/code
7)Fitten Code
简介:Fitten Code可以自动生成代码,提升开发效率,帮您调试Bug,节省时间。还可以对话聊天,解决编程碰到的问题。免费且支持80多种语言:Python、C++、Javascript、Typescript、Java等。
功能:支持超过80种编程语言,提供毫秒级响应时间和高质量的代码补全。
官网:https://code.fittentech.com/
8) 阿里云通义灵码
简介:提供代码智能生成、研发智能问答等功能,个人用户免费使用。
官网:https://tongyi.aliyun.com/lingma/
9)科大讯飞iFlyCode
简介:提供代码生成、知识问答和非专业程序员上手支持,免费试用,高级功能和企业级产品套件需要付费。
官网:https://iflycode.xfyun.cn/index
10)百度文心快码
简介:基于文心大模型,结合百度编程大数据,生成优质编程代码。
官网:https://comate.baidu.com/zh
11)华为CodeArts IDE
简介:利用自主可控技术内核,面向华为云开发者提供的智能化可扩展桌面集成开发环境(IDE),提供了全面的编程助手功能,提高编程效率。
官网:https://www.huaweicloud.com/product/codeartside.html
12)天工智码Sky-Code
简介:Sky-code 是 SingularityAI 研发的一款AI代码生成工具,支持各种主流编程语言,助力开发人员更快更好的编码。Sky-code 可以直接集成到编辑器中,无缝衔接在开发环境,在键入代码的同时,智能高效补全代码,提升工作效率,节省开发时间。
官网:https://sky-code.singularity-ai.com/index.html
请注意,由于AI领域发展快速,具体的服务内容和收费情况可能会有所变化,建议自行查看最新官方信息以获取最准确的信息。
(3)编程更加无人化
使用智能体技术进行无人编程是一种结合了人工智能、机器学习、自然语言处理等多个领域的前沿技术。智能体(AI Agent)是一种能够自主行动、感知环境、做出决策并与环境交互的计算机系统或实体,而无人编程则是指通过智能体自动完成编程任务,无需人工直接干预。一些大型的编程任务可以分解到不同的智能体去执行,多智能体之间的协作使得编程效率极大提高。直白地说,一个智能体相当于一个程序员,产生多个智能体,就相当于让许多程序员一起写代码。使用智能体进行无人编程的潜力是巨大的,作为大学新生应该主动去了解和学习这类最新编程的技术,这是未来学习和工作中出奇制胜的法宝。如果你掌握了这类技术,就像孙悟空学会了七十二变,可以变出很多猴子来帮你完成任务。
本文对大学新生如何学习编程进行了一些探讨,希望对大学生朋友们有些帮助。编程是一个快速发展和迭代的领域,需要及时了解最新的发展趋势,持续学习,不断提高自己的编程能力。
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