當(dāng)文科生遇上編程

李潤澤 楊春序 周玉鑫 赫一諾 董佳晨 王筱蔓

編者按：

文科的同學(xué)學(xué)編程，理科的同學(xué)學(xué)寫作，以下兩篇講述發(fā)生在北大和清華的事，預(yù)示著大學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的一些趨勢。

點擊了Run程序中的運行鍵后，謝云騰帶著疲憊爬上床，留下電腦在黑暗中飛速運行。這已經(jīng)是他寫這次文科計算機(jī)基礎(chǔ)實驗班課程作業(yè)的第三個晚上。

這是一次網(wǎng)絡(luò)爬蟲作業(yè)，要求爬取“新浪每日熱點新聞”版面連續(xù)31天的新聞內(nèi)容，并對字?jǐn)?shù)、圖片等信息進(jìn)行分析。由于數(shù)據(jù)量龐大，程序運行耗時長，再加上校園網(wǎng)不穩(wěn)定，經(jīng)常導(dǎo)致程序報錯，停止運行，沒有點好運氣，程序很難執(zhí)行成功。第二天早上醒來，謝云騰終于看到了“Process finished with exit code 0”（程序執(zhí)行成功，正常退出）。

謝云騰的困擾在北大并非個例。自從程序設(shè)計被全面納入文科計算機(jī)教學(xué)，許多文科生都不得不面對這個陌生的領(lǐng)域。隨之而來的是種種不適應(yīng)：老師講得太快，難以跟上;作業(yè)得不到細(xì)致講解，答案很難看懂;上課聽得明明白白，自己操作卻總是失敗……一時間，文科生學(xué)編程被推上了風(fēng)口浪尖。

編程歸來

實際上，編程并不是在2018年秋季學(xué)期第一次進(jìn)入文科計算機(jī)課程。

早期的教學(xué)計劃要求文科生必選兩個學(xué)期的文科計算機(jī)課程，第一學(xué)期教授計算機(jī)基礎(chǔ)知識和辦公自動化，第二學(xué)期教授程序設(shè)計。2000年后，隨著Office的普及，第一學(xué)期的內(nèi)容變?yōu)橛嬎銠C(jī)基礎(chǔ)知識和Office，第二學(xué)期則提供多個專題供學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)，其中包括程序設(shè)計。2015年前后，隨著畢業(yè)學(xué)分調(diào)整，文科計算機(jī)課程被壓縮成一學(xué)期;同時，信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院也開始了讓編程回歸文科計算機(jī)必修課程的探索。

2018年是試驗的第3年，也是最后一年。此后，不管是在實驗班還是基礎(chǔ)班，編程都成為了必修內(nèi)容。

編程的回歸也引發(fā)了不少爭論。

教學(xué)方式是爭論的焦點?！袄蠋煕]有操作代碼，直接把例子放在課件上展示，當(dāng)我們還在看代碼是什么意思的時候，已經(jīng)放過去很多張幻燈片了?！眹H關(guān)系學(xué)院2018級本科生張宸赫說。他認(rèn)為編程教學(xué)進(jìn)度過快，效果不好，不如把課程分為兩個學(xué)期，第一學(xué)期詳細(xì)學(xué)習(xí)Office，第二學(xué)期慢慢學(xué)Python?！熬拖駥W(xué)語言一樣，從學(xué)音標(biāo)開始?！?/p>

“培養(yǎng)科學(xué)家和培養(yǎng)實際使用者，這兩個是有區(qū)別的?！必?fù)責(zé)文科計算機(jī)基礎(chǔ)實驗班教學(xué)的鄧習(xí)峰老師猜測，第一次講Python的老師可能采用了培養(yǎng)專業(yè)“碼農(nóng)”的方式，轉(zhuǎn)換成適合文科生的教學(xué)方式需要一個過程?！傲硪粋€問題在于時間太短，”鄧習(xí)峰分析，“現(xiàn)在的文科計算機(jī)課程由原來雙學(xué)期的課變成單學(xué)期，時間縮短導(dǎo)致內(nèi)容講不完，不夠精細(xì)，學(xué)生容易處于半生不熟的狀態(tài)。這是課程建設(shè)過程中要繼續(xù)優(yōu)化的內(nèi)容?！?/p>

但他也表示，課程開設(shè)之初，學(xué)院就制定了針對文科生的教學(xué)計劃，編程語言的選擇就是特點之一。

“這次選擇經(jīng)過了復(fù)雜的決策，但后來我們都選了Python?！编嚵?xí)峰說。相比其他編程語言，Python具有跨平臺、入門簡單、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)、功能庫豐富等優(yōu)勢。也正因此，近年它的流行程度上升很快，并成為2018年TIOBE編程語言排行榜年度語言。

由于處在過渡期，2018年秋季學(xué)期的編程教學(xué)沒有設(shè)立統(tǒng)一大綱，不同班的教師自主選擇授課方式和內(nèi)容?！暗灰浅绦蛟O(shè)計，內(nèi)容基本是差不多的。”鄧習(xí)峰說，“可能每個老師對難度的把控是不一致的，但到了2019年秋季學(xué)期就會相對統(tǒng)一?！蓖瑯樱嚲硪灿筛靼嘟處熥灾髅}，但均包括筆試與上機(jī)測試，按不同比例計入總成績。

文科與編程

在鄧習(xí)峰看來，“自用程序設(shè)計”是文科生學(xué)習(xí)編程的主要目的。相對于“公用程序設(shè)計”，后者目的在于給別人使用，而前者注重滿足自己的需求。

“比如處理研究數(shù)據(jù)時，如果Excel解決不了，就可以先用Python解決，再交給Excel做可視化?！彼宰约貉芯康谋本┙煌ù髷?shù)據(jù)舉例：北京一天的交通數(shù)據(jù)約有1600萬條，Excel完全無法處理，其他軟件的效果也不好。但用Python處理只需要很短時間，就可以得出每個車站的客流量、乘客上下車時間、不同地區(qū)乘客的乘車偏好等信息。再將數(shù)據(jù)進(jìn)行拓展，加入每個站的經(jīng)緯度，結(jié)合地圖后就可以分析哪些地方人最多、人群的流向是哪里。這就為國民經(jīng)濟(jì)的決策提供了保證。

而在人文學(xué)科中，中國歷代人物傳記數(shù)據(jù)庫（CBDB）也為歷史學(xué)研究提供了更多角度。CBDB依托程序設(shè)計與數(shù)據(jù)庫技術(shù)，收錄中國歷代40余萬人物的傳記和譜系。借此，研究者可以查詢某地在科舉和出仕方面的表現(xiàn)，或?qū)⒛程囟〞r空下的個人創(chuàng)作連接起來進(jìn)行分析。

“這樣的技術(shù)應(yīng)用到了歷史學(xué)，很多概念的呈現(xiàn)會更加可視化、更加直觀?！编嚵?xí)峰認(rèn)為，相比于定性研究，編程更多是在用數(shù)與算的概念去衡量我們所面對的世界。這在一定程度上彌補(bǔ)了中國傳統(tǒng)思維的欠缺。

對2015級元培學(xué)院光華方向本科生韋銘杰而言，編程屬于專業(yè)的一部分。在他學(xué)習(xí)的量化金融領(lǐng)域，編程的地位舉足輕重。他表示，國外有些面試地點就有計算機(jī)，要求面試者現(xiàn)場編程。一次量化金融行業(yè)的實習(xí)面試中，面試官當(dāng)場提出一個問題讓應(yīng)聘者寫程序，并現(xiàn)場對程序進(jìn)行點評。

由于當(dāng)時的文科計算機(jī)教學(xué)不包含程序設(shè)計，韋銘杰特意選擇了計算概論B。在他看來，學(xué)校學(xué)的和工作用的編程是有差異的，實際用的編程一定比學(xué)校學(xué)的復(fù)雜，但如果沒有課程內(nèi)容做基礎(chǔ)，是做不到實際運用的。

2012級經(jīng)濟(jì)學(xué)院本科生唐奕波在大四時嘗試過自學(xué)編程，因為感到投入產(chǎn)出比太低而放棄。他認(rèn)為編程不能只依賴于效率較低的自學(xué)，更希望能有比較熟練的人引導(dǎo)，這樣有問題可以直接問他們。

編程無用？

但是，對于大部分選擇就業(yè)的學(xué)生，編程并不是必備技能，在應(yīng)聘中也不一定錦上添花。

“（就業(yè)對編程是否有要求）主要看找哪方面的工作。”2012級經(jīng)濟(jì)學(xué)院本科生沈士竣介紹，“做量化金融或搞學(xué)術(shù)的話，對編程的要求還是很高的。但如果做行業(yè)員、投行、基金、PE（私募股權(quán)投資）等，要求不高。”從本科到研究生，他接觸的編程主要集中在MATLAB、Stata等數(shù)據(jù)分析軟件。但對于學(xué)習(xí)Python、C++等編程語言，他表示尚未考慮：“暫時接觸不到?！?/p>

同樣，雖然唐奕波從事的股票研究行業(yè)需要相關(guān)程序，但他所在公司有專門的IT部門負(fù)責(zé)研發(fā)模塊，自己基本用不上程序設(shè)計。股票研究企業(yè)招聘時，除非是量化研究，否則就對編程沒有任何要求，也不會有“掌握編程優(yōu)先”的情況。

這也正是很多文科生心中的疑慮：如果未來用不到編程，現(xiàn)在花很大力氣去學(xué)，有什么意義？

信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院的郭煒老師認(rèn)為，沒有用很多時候是不會用導(dǎo)致的。如果會（編程）的話，你可以主動發(fā)現(xiàn)這樣的機(jī)會，在工作中展示自己。這個才能對你的職業(yè)發(fā)展很有利。他希望學(xué)生不要抱著“這個東西好像沒什么用，我就不學(xué)”的想法。“那很可能以后有用卻來不及再學(xué)，就錯失這個機(jī)會了?！?/p>

同樣受到重視的，還有編程學(xué)習(xí)對思維的影響。鄧習(xí)峰很看重編程對文科生數(shù)理邏輯和計算思維的養(yǎng)成?！氨热纾岩粋€大的任務(wù)分解成幾個小的任務(wù)，或定義若干函數(shù)，每一個都要把自己一段的任務(wù)做好。實際上這是一種思維的訓(xùn)練?！?/p>

2016級信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院本科生吉如一也有相同的看法?！熬幊毯驼f話不一樣。說話可以有些模糊不清的地方，但是編程必須很嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯性很強(qiáng)，不能出一點失誤。”

“所有人都要學(xué)編程”

當(dāng)校園中探討著文科生是否需要學(xué)編程時，編程熱已經(jīng)遍布全國，乃至世界。

在百度指數(shù)中以“編程”為關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，早在2012年，“編程”的媒體指數(shù)就經(jīng)歷過一次高峰，之后多次登上新聞頭條。進(jìn)入2018年，媒體指數(shù)又迎來高潮。正如郭煒?biāo)f：“現(xiàn)在所有人都要學(xué)編程?！?/p>

“原因很明顯。”郭煒說，“計算機(jī)在各行各業(yè)都得到了很廣泛的應(yīng)用。所以，不管什么行業(yè)，你很快就會遇到需要編程的場合。以后編程可能不那么熱了，我覺得是因為它就像數(shù)學(xué)一樣，每個人都要學(xué)了?！?/p>

鄧習(xí)峰認(rèn)為，編程入門難度的變化也是原因之一。隨著軟件提供的編程環(huán)境讓程序設(shè)計的門檻降低，“熱”形成了初步條件?！熬拖裼嬎銠C(jī)的操作，原來是字符界面，進(jìn)入圖形化的界面后，計算機(jī)在全國、全世界都更加的普及?！编嚵?xí)峰說，“程序設(shè)計是聯(lián)系邏輯思維、實證思維和計算思維的重要途徑，它能幫我們更好地理解當(dāng)今信息社會。我相信未來它會成為中國大學(xué)生必備的基礎(chǔ)技能?！?/p>

在哈佛大學(xué)，編程已經(jīng)成為基礎(chǔ)課程。CS50是哈佛大學(xué)的編程公開課，面向所有專業(yè)的學(xué)生，講授包括C、PHP、JavaScript、SQL、CSS、HTML在內(nèi)的多種語言，早在2015年秋季學(xué)期就已經(jīng)成為校內(nèi)最熱門的課程，得到超過800人注冊，其中只有10%有過編程背景。

“我相信我們能做到比它更好?！编嚵?xí)峰說。

“課程壓力很大，這是推行編程的代價。”鄧習(xí)峰說，“但我們還是要堅持，我認(rèn)為我們走的是正確的方向，更多老師也都已經(jīng)認(rèn)可了。這是大勢所趨?！?/p>

但文科計算機(jī)課程依然需要改善。更好的教學(xué)效果需要更多的時間。由于學(xué)校的課時已經(jīng)非常緊張，增開課時并不現(xiàn)實，通過引入新技術(shù)提高上課效率是當(dāng)下最好的辦法。鄧習(xí)峰表示，未來計劃采用MOOC（慕課）和翻轉(zhuǎn)課堂的形式，把Office和計算機(jī)基礎(chǔ)知識放到網(wǎng)上供學(xué)生自學(xué)，給編程教學(xué)更多課堂時間。

同時，上機(jī)課的教學(xué)也會引入新的形式?！氨热缯f我們把每一次作業(yè)都做出多種解決方案，學(xué)生之間可以互相比較，看有沒有更好的方案，讓學(xué)習(xí)的質(zhì)量更高。”此外，他表示如果時間允許，將會設(shè)計“百練百講”，為每個教學(xué)專題附加難度適中的題庫，幫助學(xué)生通過實踐，盡快上手程序設(shè)計。

鄧習(xí)峰還認(rèn)為，學(xué)生需要改變抵觸情緒。在文科計算機(jī)課程納入編程前，Office和計算機(jī)基礎(chǔ)知識是主要的學(xué)習(xí)內(nèi)容，大部分同學(xué)對此已有一定基礎(chǔ)，學(xué)起來相對容易。相比之下，編程的難度顯然更高。“如果這門課改個名字，叫‘計算概論，可能很多人心里就平衡了?！彼_玩笑說。

但他認(rèn)為，程序設(shè)計絕不是文科生無法接觸的。他表示，在Windows沒流行起來之前，文科生用DOS系統(tǒng)學(xué)FoxBASE、FoxPro（編程軟件），甚至沒有可視化界面，但學(xué)的效果也不錯?！爱?dāng)然，對文科生的教授方法，比如說教學(xué)的案例、內(nèi)容需要我們?nèi)?yōu)化，但是不能說文科生就學(xué)不會程序設(shè)計。”

變化仍在繼續(xù)。鄧習(xí)峰相信，隨著課程本身與文科生結(jié)合更緊密，編程一定會走進(jìn)文科生內(nèi)心，達(dá)到最終目標(biāo)：“通過程序設(shè)計，文科生能掌握一門伴隨自己工作和學(xué)習(xí)的程序設(shè)計語言，也能更好地去理解當(dāng)今的信息技術(shù)?！?/p>

責(zé)任編輯：尹穎堯