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Python现在是美国顶尖大学最流行的入门教学语言

总结

在撰写本文时(2014年7月)，Python是目前美国一流院系教授计算机科学入门课程最流行的语言。

具体来说，前10名CS院系中的8个(80%)和前39名中的27个(69%)在CS0或CS1入门课程中教授Python。

动机

Python作为教授新手的第一门语言越来越受欢迎。三年前,马克Guzdial博客关于Python作为教学语言的崛起，以及对未来教学语言的预测。麻省理工学院(MIT)和加州大学伯克利分校(UC Berkeley)顶尖的计算机科学系最近将他们的入门课程换成了Python。最大的三家MOOC提供商(edX、Coursera和Udacity)都提供Python编程入门课程。以及不同子领域的教授(例如，罗瑞拉头发)现在提倡向新手教授Python。

就我个人而言，我在过去四年里开发的教育工具，在线Python导师（www.pythontutor.com)，由于这门语言的日益流行，它的使用量迅速上升。

然而，尽管有许多趣闻轶事，我还没有看到任何近期的数据来量化Python在编程教学中的受欢迎程度。因此，我试图通过记录有多少美国顶尖的计算机科学系使用它来教授他们的入门课程来找出答案。在此过程中，我还将其他流行教学语言的使用情况进行了分类。

为什么要做这样的分析?因为语言的选择首先反映了各个系的教学理念影响许多学生对计算机科学的第一印象．美国顶尖院系选择的语言可能预示着计算机科学教育的更广泛趋势，因为这些语言通常是教育界其他学科的潮流引领者。

方法

我认为排名前39的院系《美国新闻与世界报道》2014年排名第一．(随着《美国新闻与世界报道》发布新的排名，这个链接可能会过时。)为什么我止步于39?因为8对40是平局，所以那个点的分化信号很弱。没有一个排名方案是完美的，排名会随着时间的推移而变化。特别的是，这个排名只考虑了美国的博士学位授予大学。我的39所剔除了许多我尊敬的大学，包括我的母校。我们可以无休止地讨论应该包括哪些学校，以及如何对它们进行排名。但我必须做出选择一些排名方案和截断，这感觉很合理。

对于每一所大学，我查找了CS、CSE或EECS系的CS0和CS1课程，无论哪个系是计算机科学的故乡。我定义一个CS1课程是计算机科学专业的第一门必修课CS0为非专业或需要在CS1课程前进行额外准备的学生开设的入门编程课程(而不仅仅是基本的计算机读写能力)。CS0和CS1都不应该有任何CS的先决条件，否则它们就不能成为学生们选修的第一门CS课程。(特别是CS0应该不是CS1的先决条件。)我没有计算迷你课程、CS1+特别加速课程、数量较高的选修课或其他院系提供的编程课程。注意，CS0或CS1没有严格的官方定义，所以我必须进行一些个人判断。我尽量遵守每个系的官方课程描述和先决条件表。

尽管有些老师认为编程入门为了表示CS1，在本分析中我有意将CS0和CS1归为一类，因为这两门课程是许多学生在大学中学习的第一门编程语言，无论他们的专业或最终的职业是什么。考虑到K-12计算机科学教育的不幸状态在美国，这些大学课程是许多学生，尤其是女性和少数族裔，可能接触到的第一门编程语言。即使学生们带着编程经验在美国，他们在大学期间第一次被官方认可的曝光仍然很有影响力。我想给CS0和CS1同等的地位，因为随着编程在科学、工程甚至非stem学科中变得越来越普遍，越来越多的非专业学生选择了CS0。此外，有相当一部分CS专业的学生在CS1之前选修CS0，尤其是那些之前没有太多编程经验的学生。因此，CS0课程是学生进入计算领域的重要途径，否则他们可能永远不会知道自己有这样的热情。

结果

下图显示了排名前39的院系中有多少院系使用七种最常见的语言教授CS0或CS1课程。因为许多学校同时提供CS0和CS1课程，所以平均分加起来超过39分。

讨论

即使我是一个大Python支持者我将尽我所能不偏不倚地陈述事实。

Python是这个列表中最流行的语言。它以微弱优势超过了Java，后者在过去十年中一直是主要的入门教学语言。一些学校已经完全切换到Python，而另一些学校则采取混合方法，在CS0中提供Python，在CS1中保留Java。然而，在高中阶段，Java仍然被用于AP(先修课程)课程．

其次最受欢迎的语言是MATLAB，它经常在CS0课程中使用，向科学家和工程师介绍编程。C和c++紧随其后，但在过去的十年中，它们已被Java牢牢取代。高中AP课程甚至在2003年用Java取代了c++。此外，一些介绍性课程使用C语言(如哈佛的CS50)和其他语言一起教授，而不是让它成为唯一的语言。

基于方案的语言在教育工作者和编程语言研究人员中很受欢迎。最值得注意的是，两个(有些竞争对手哲学阵营——SICP和HtDP——围绕该计划的生态系统创建了备受好评的教科书和课程。但近年来，Scheme在一些地方逐渐被Python取代，例如麻省理工学院和加州大学伯克利分校．在这份名单中，只有五所学校在使用它。

刮伤是唯一的视觉,blocks-based语言它榜上有名。它是这一类型中最受欢迎的语言之一，包括相关的项目，如爱丽丝，应用程序发明家，Etoys，Kodu，StarLogo,TouchDevelop．这类语言的创造者主要关注K-12教育，这也许可以解释为什么它们在大学层面没有那么多的采用。

最后，请注意，有三种有趣的语言没有出现在这个图表中，因为它们在我们的样本中没有一所大学使用:

• 静态类型的函数式语言，如Haskell和ML变体，它们在PL研究人员中很受欢迎
• 动态类型语言，如JavaScript、Ruby和PHP，它们在Web程序员中很流行
• 行业广泛使用的语言通常与特定的专有平台相关，如Objective-C(苹果)和c# /Visual Basic(微软)

如果我们在5年、10年或20年后重新审视这一分析，那么哪种语言会处于领先地位呢?

附录:完整的课程清单

以下是生成本文主要图表的原始数据。2014年7月，我通过浏览院系和课程网站手动收集了所有这些数据，主要是2013-2014学年的数据。(这个表格有点难读，因为我不能使用ACM的博客软件添加适当的行和间距。)

我没有链接到单独的课程网页，因为这些链接通常是指过去的课程，很快就会过时。但在可预见的未来，课程名称应该保持稳定。

请注意，许多学校同时提供CS0和CS1课程(通常是两个课程的多个版本)，并且有些课程使用多种编程语言教授。

以下是该表格在2014年7月7日首次出版后，由于读者提交的修改，所做的修改:

• 添加哥伦比亚ENGI E1006 (Python)，因为一个在读学生给我发了邮件。这里有一段摘录:“很少有人被要求学习Matlab课程[1005](大多数只是一些特定的工程专业)，而所有的CS专业和所有的工程师都必须学习1006。这门python课程是近两年才加入的，所以这当然是哥伦比亚大学追随全国趋势的标志，python成为越来越受欢迎的入门课程!”
• 添加了UNC Chapel Hill Comp 110 (Python)，因为一个老师给我发了邮件。
• 添加了西北大学EECS111 (Scheme)，因为一个学生给我发邮件说:“CS1被称为EECS111，它是用Meta(一种类似于。net绑定的方案语言，由这里的一位教授构建)、Scheme或球拍教授，这取决于教授。可以说，CS1是用Scheme教学的，因为所有的语言，特别是我们使用的功能，几乎都是Scheme。”
• 添加了UMass CMPSCI 121 (Java)，因为一个教授给我发了邮件。
• 添加了乔治亚理工学院CS1371 (MATLAB)，因为一个在读学生给我发邮件。
• 添加了USC CSCI 103 (C和c++)，因为一个在读学生给我发了邮件。
• 增加了Brown CSCI0190 (Scheme)和CSCI0931 (Python)，因为一个在读学生给我发了邮件。
• 添加了明尼苏达大学CSci 1103 (Java)，删除了1901作为Java，并添加1901作为Python，因为一个在读学生给我发邮件说1901是如何切换到Python的。
• 删除德州大学奥斯汀分校CS105 (Python)，增加CS303E (Python)，因为一位校友给我发了邮件。
• 添加了卡内基-梅隆大学15-122 (C)，因为一位教授给我发了邮件。
• 增加了耶鲁CPSC201(计划)，因为一位校友给我发了邮件。

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