如何选择教学语言

jopen 9年前

英文原文：How to choose a teaching language

　　译/腊八粥

　　如果你正在教授编程课，你该用哪种语言呢？

　　我喜欢这个问题，因为它有很多不错的答案，彼此存在很大差异，不同的方法对于编程的理解有着不同的思考。

　　我在普林斯顿大学上的第一堂正式的编程课是 COS 217，由优秀老师 Anne Rogers 讲解（当时我觉得是可怕的）。这个课程采用C语言，这门课的聪明之处在于从机器开始。我们不只是学习C，还学到了用来编程的机器是如何运行的。我就是在这里首次接触到了指令计数器、堆栈帧、寄存器和分级存储，太让人振奋了。

　　C 鼓励你从机器开始，而 Scheme【注1】想让你从计算的数学基础开始。你不需要理解λ演算【注2】，这得益于 Scheme 的简洁核心，你可以在此之上构建丰富多彩的计算世界。其核心具有表现力，足以引入多种不同的语言，包括函数式语言与命令式语言、面向对象语言和逻辑程序设 计。

　　经典课程是 MIT 的 6.001，也就是熟知的 SICP，计算机程序的构造和解释。悲剧的是，这节课在 MIT 网站已经下线了，但是这本书还有，即使你多年前已经完成了最后的计算机科学课程，它还是值得一读的。

　　MIT 用基于 Python 的课程取代了 SICP，这体现了一种较广的趋势。根据 Philip Guo 的一项非正式研究所强调的，很多学校现在教授 Python，尤其是针对早期的入门课程。我对这个选择有着复杂的感受。Python 是一门非常友好的语言，但是这种友好性也附带了一些问题。

　　在一定程度上我觉得是比较明显的，根据我的面试经历，应聘学生选择编码的语言就是 Python。在很多场合，Python 是理想的面试语言，因其简洁、可读性强的语法，在空间有限的白板上写代码，是完全可以接受的。不过我看到了，学习 Python 的学生经常搞不清楚这门语言的、相当粗略的语义模型。大量用 Python 编程的部分学生不能猜到 Python 的列表（list）是如何被实现的，更不要说他们有能力解释生成器或装饰器之类的、语言特性的语义了。

　　这里真的不是说 Python 不好。毕竟，存在一些伟大的工具，你可以完全不用理解其工作原理就可以把工作搞定。但是用不同的方式，Scheme 和C鼓励你从底层理解发生了什么，某种教学的力量就存在于此。总之，对于早期的入门课程，特别是对于那些不打算最终成为计算机科学家或全职程序员的人来 说，我认为 Python 是一个不错的选择。但是，对于这种情况之外使用 Python，我是持保留态度的。

　　就个人而言， 我感到想当被鼓励的一个进展就是静态类型语言的出现，特别是 ML 语言【注3】做为教学语言。在过去的几年，我非常荣幸地访问了布朗大学、康奈尔大学、宾夕法尼亚大学、卡内基梅隆大学和哈佛等学校，并发表演讲，这些学校使用 Ocaml 和 Standard ML 两种方言。

　　ML 语言已经具备了优秀理由的基础。首先，它分享了很多 Scheme 优雅的编程思想，即使它的核心不像 Scheme 那样有着迷人的简约。但是 ML 比 Scheme 有更广的延伸，因为你可以向学生展示编程里的类型化角色。尽管有着更广的延伸，OCaml 和 SML 属于相对简单的语言，用于教学而不是日常应用，才是最重要的。

　　我看到很多语言上的选择，唯一不能让我自己接受的是 Java。当然，Java 是广泛使用的业内语言，但不代表它就是一门优秀的教学语言。在我看来，教学语言的关键要素是简洁，我刚才提到的所有其它选择都有着某种方式的简洁：C是机 器之上的最少的层；Scheme 和 ML 是基于计算的简单数学模型；Python 是易于使用的语言。

　　从各种角度说，Java 都不简洁。尤其不容易入门，你需要告诉学生，所有细节可以忽略而不是理解。（是的，public static void main，我看到了！）它没有C的简单、透明的执行模式。像 Scheme 和 ML 核心的、优雅计算机核心演算，是根本看不到的。我能看到 Java 的唯一真正优势在于好找工作，好像对我来说还不能算足够的论据。

　　当你考虑挑选一门教学语言时，你不只是为学生挑选一些在课堂上编程的指令。你正在挑选一种智力上的思想，学生将从中看到你教给他们的所有经验。你应该认真地找到这个思想。

  • 注1：Scheme 是一种函数式编程语言，是 Lisp 的两种主要方言之一（另一种为 Common Lisp）。不同于 Common Lisp，Scheme 遵循极简主义哲学，以一个小型语言核心作为标准，加上各种强力语言工具（语法糖）来扩展语言本身。http://zh.wikipedia.org/wiki/Scheme
  • 注2：λ演算（英语：lambda calculus，λ-calculus）是一套用于研究函数定义、函数应用和递归的形式系统。http://zh.wikipedia.org/wiki/Λ演算
  • 注3：ML 是一个通用的函数式编程语言，它是由爱丁堡大学的 Robin Milner 及他人在二十世纪七十年代晚期开发的。今天在 ML 家族中有好几种语言：两种主要的方言是 Standard ML 和 Caml，其他的包括F# － 针对 Microsoft .NET 平台的开放研究项目。 ML 中的思想影响了众多的语言，例如 Haskell，Cyclone 和 Nemerle。http://zh.wikipedia.org/wiki/ML 语言