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程式熱

2016年10月01日
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http://udn.com/news/story/10385/1991101 教育下一波：程式設計開啟孩子的未來 程式設計讓你想到什麼？ 一看到就頭昏眼花、充滿一堆看不懂符號的反白黑底螢幕？不修邊幅的宅男？難以溝通的電腦工程師、駭客？ 這個世代的程式設計已經和你的刻板印象不同！全球現正興起一股不分國籍、年齡與性別的「程式熱」。 程式設計是全世界兩億大人、小孩體驗過的「新流行」。美國非營利組織Code.org發起「一小時學寫程式」（Hour of Code）活動，利用動畫《星際大戰》、《冰雪奇緣》、遊戲《當個創世神》，吸引四歲到一百零四歲的人上線學寫程式。 這項全球超過兩億人參與、有史以來最大規模的學習活動，獲得美國政商、科技界的全力加持。總統歐巴馬（Brack Obama）成為全球第一位寫出程式碼的總統；微軟創辦人比爾．蓋茲（Bill Gates）、臉書創辦人馬克．祖克柏（Mark Zuckerberg）、Dropbox創作者安德魯．休斯頓（Andrew Houston），都錄製教學短片，直接教你寫程式的訣竅。 程式設計變成小孩的「新遊戲」。美國麻省理工學院專為兒童開發的程式語言Scratch，藉由堆疊、組合積木式指令，創造屬於自己的遊戲、動畫、影音和故事。Scratch官網從二○○七年開站以來，已有超過九百萬名會員（年齡集中於十到十五歲），創造出一千二百萬個作品。 培養國家競爭力　各國政府納程式設計入課綱 程式設計更成為世界各國開創國家競爭力，教育體系從小培養未來人才的基礎關鍵能力。 全世界最早將程式設計納入小學教育課綱的國家，是Skype的發源地、波羅地海小國愛沙尼亞。從二○一二年起，該國孩子從小一開始，邊玩機器人邊學寫程式，希望他們「不只會用電腦，還會設計電腦、創造新電腦」。愛沙尼亞總統曾經公開說明：「對美國而言，學程式是怕工作未來被科技取代，但對僅有一百四十萬人口的愛沙尼亞來說，學程式是為善用每一個人力，將決定國家未來的生存。」 創意大國英國也在二○一四年將程式設計納入課綱。英國孩子從五歲起學習Scratch，到十一歲，必須具備電腦的「雙語」能力：至少能夠使用兩種程式語言。全新課程不僅教導「使用科技」，更能從「玩家」變成「開發者」，進而培養「孵育新想法，並努力去實現」的創業精神。 到目前為止，全世界已經有包括歐洲十五國、澳洲與台灣共十七個國家，正式將程式設計納入課綱。另外，南韓、以色列、荷蘭等國，程式設計沒有進入課綱，卻直接成為中小學課程。 美國總統歐巴馬今年一月底更直接宣布，「在新經濟時代，電腦科學不再是選修科目，而是基礎能力，就像讀、寫、算數一樣重要。」將投入四十億美元，提供各州從幼兒園到高中完整的電腦科學教育，而學習程式語言是這一切的基礎。 加值工作能力　透過電腦，分析數據、拆解問題 1. 大量軟體相關工作的需求 根據美國勞工局調查，到二○二四年全美將有一百萬個電腦科學專業相關職缺，卻只有四十萬名相關系所畢業生能勝任。在軟體逐漸主導的世界，除了程式設計師、軟體工程師，也需要更多不同類型的專業加入。 還有更多不直接和電腦資訊科學有關聯的工作，例如，金融銀行業、醫學界、新聞界、甚至娛樂業，也都需要懂程式語言和程式設計的人才。 未來，各行各業的工作者都必須透過電腦，把巨大的問題拆解成一系列小問題，找出最好的解決方案。 歐巴馬在演講中舉例，現在的汽車技工除了更換機油，還必須懂得修改上百萬條的電腦程式，比打造太空梭還複雜；醫院的護士也要看懂數據分析，才能利用電子系統管理病人健康。 2. 掌控數位生活的便利 未來的日常生活，也只會愈來愈走向數位化，被電腦產品包圍。 美國思科（Cisco）及洋基通運公司（DHL）聯合趨勢報告指出，全球現在有一百五十億個科技產品，到二○二○年將有五百億個物聯網產品（Internet of Things）。 台灣的之初創投管理顧問公司創辦人林之晨提醒，二十一世紀的現在，每個人身邊至少已經有二、三個電腦相關的用品。未來，生活中的一切，車、冰箱、電視都會透過網路驅動，「了解程式語言會讓設備來服務你，更符合你的需要，而不是受限於他人的設計，」他說。 面對全面數位化的時代，每個人都要懂得電腦的語言，設計語言簡單的說，就是電腦的語言。 學習程式語言，常被比喻為學習另一種「外語」。學英語讓我們得以和不同國家的人溝通，程式語言則讓我們和電腦溝通。學會程式設計，就懂得如何對電腦下指令，指揮它做出你指定的動作。 各國將程式設計納入基礎教育，主要目的不只是培養軟體工程師，更是要培養： 1.電腦的邏輯思維、問題解決的能力 2.駕馭科技的能力，利用科技來創新，改變世界 3.新的表達和創造能力 Scratch研發者、麻省理工大學（MIT）媒體實驗室的密契爾．瑞斯尼克（Mitchel Resnick）看見全球Scratch愛好者，創造出來無數獨特的互動遊戲、影片、甚至節慶賀卡，因此主張，「程式設計是一種未來人們組織、表達、分享想法的新形式，就像學英文，不僅學單字和文法，更學會自由表達自己。」 理工不再是男性專利 透過科技助人，女孩更有自信 在這波全球程式設計運動中，女孩成為注目焦點。和理工科領域中女性是稀有動物一樣，目前，從事全世界的程式設計相關工作，只有一一％是女性。因此，提高女孩參與的興趣和能力，也成為全球領袖的當務之急。 找到讓女孩起而效尤的典範。全世界第一位電腦程式設計師愛達．勒芙蕾（Ada Lovelace），是英國著名詩人拜倫的女兒。六?年代，替超音速協和式客機設計飛行紀錄器黑盒子軟體程式的，也是一群女性軟體工程師（見一三?頁）。 全球出現許多「女生專屬寫程式」的社群團體。Google特別為女孩推出Made with code網站，以皮克斯動畫《腦筋急轉彎》中的主角雷莉吸引女孩進入程式世界； Girls Who Code則集結各行業喜歡程式設計的女性，彼此交流和分享，找到安慰和共鳴。 鼓勵女孩學程式的動機也和男孩不同。比起單純學程式設計的「技能」，女孩對於幫助別人、拯救世界更有興趣和感覺。因此訴求給女孩的程式設計課的包裝，絕不能以程式語言html、Python為標題，而必須從社會影響力、解決危機與問題的主題出發，加入情感、溫暖的元素，才會讓她們有學習動機。 程式設計風潮，也吹到台灣。 除了中小學生將在二○一八年開始學程式設計，台大、清大、交大等大學人文、社會科系，也開出文科專屬程式設計選修課，讓學生有跨領域專長，為未來職涯「加值」。 在程式設計還未普及到每個孩子的學習之前，已經有少數孩子因此改變了學習重點，甚至生命方向。 高一的廖偉涵是自學生，原本對未來的期待是「考建中、上台大」，走一條穩當安全的人生勝利組之路。但小六那年學程式設計之後「看到一個更大的世界」。於是廖偉涵在九年級開始在家自學，透過線上課程自學進階程式設計，他改變了人生的規劃，「決定冒險，目標是要去矽谷闖一闖」。 十六歲的廖偉涵臉上不脫稚嫩，但說起程式設計卻滔滔不絕難掩熱情，在程式設計的學習過程裡，他除了學到程式設計的技巧，還有面對失敗、解決問題、自主學習，程式設計也為他搭了一座橋，讓他認識國內寫程式的愛好者，以及世界產業趨勢。 翻轉學習定義 沒有對錯的世界，挑戰的都是自己 程式設計的學習過程，也將挑戰傳統教育裡的舊思維和做法。 程式設計沒有所謂「唯一正解」，也因此沒有標準答案、沒有一百分。「程式設計是個從點子發想、動手創作、不斷反思的過程，沒有所謂及格六十分、滿分一百分，每個題目都有千萬種解法，沒有『正確』與否，可以不斷挑戰以更短的程式行數，達到同樣的目標，」創造「鄉民文化」的 Ptt 創站站長戴志洋說。 他回想，自己從小在電腦中摸索、犯錯、揪錯、發明新的解決方案，培養了抗壓性和耐挫力。現在他成為爸爸，也不斷提醒自己，要當一個放手讓孩子不斷嘗試錯誤的父親。 程式設計同時也是培養自學、創新、實作能力的最佳方法。 台大電機系教授葉丙成從自己學習和教課的過程中體會到，「學程式最快的方法不是靠老師在台上一直講，而是靠自己學、自己動手試。在過程中常常會碰到不懂的問題，就上網找資料、或去網路論壇爬文、問人。」這種自學的訓練和能力，正是未來人才不被淘汰的關鍵。因此，他認為程式設計教育是讓孩子自己思考、設計並實作的各種創作體驗中，成本最低的方式，愈早開始學習愈好。 許多非本科系的大人，也為了工作需要，而自學程式設計，開拓了對教養、教育的地平線。 自認是電腦白痴的媽媽陳彥融現在是網站企劃，她自學程式語言的歷程，讓她格外重視孩子邏輯思考、及動手做能力的養成。她陪伴女兒從小一開始接觸Scratch，「如果只是為了將來找一份好工作，那太無趣了。」她說，程式設計有趣在於，一台電腦就可以做出會跑、會動的東西，可以把腦袋中的想像力化為實際，可以不斷嘗試錯誤、修正、建構，可以觀察人們的需要、解決大家的難題，享受創客（Maker）的成就樂趣。 程式設計並不會取代原有的教育價值。相反的，當程式設計教育能夠依循孩子的發展，才可能在教育領域落地生根，而非曇花一現的教育流行。 「沒有標準答案」的程式設計教育，主張孩子在有趣的環境中去「玩程式」，不斷從錯誤中嘗試。它的精神和主張，影響所及絕不僅是科技教育，也將重新定義對學習的看法。 你不一定要擁抱程式設計，但必須了解它，才能在孩子開始學習程式設計時，鼓勵、支持他，勇敢駕馭科技、改變世界。 ----------------------------- 台灣、歐洲15國，程式設計已納入課綱 ▲ 愛沙尼亞，2012年全球最早納入中小學課綱 ▲ 英國，從5歲開始循序漸進學習電腦科學、程式設計 ▲ 西班牙、法國、奧地利、保加利亞、捷克、丹麥、匈牙利、愛爾蘭、立陶宛、馬爾他、波蘭、葡萄牙、斯洛伐克，這些國家均已納入課綱 ▲ 芬蘭、比利時預計2016年研議入核心課綱 ▲ 台灣已納入2018年要實行的「十二年國民基本教育課程綱要」 ----------------------------- 未來電腦科學　專業人士薪水多40% ▲ 美國布魯金斯智庫公司（Brookings）研究，同樣是大學畢業生就業（終身薪資119萬美元），電腦科學領域畢業生薪水將多40％（終身薪資167萬美元） ▲ 美國勞工統計局（U.S Labour Stastics）調查，2024年全美將有100萬個電腦科學專業相關職缺 ▲ 歐洲學校網（European Schoolnet）指出，2020年時全歐洲就業市場將會需要80萬名具備電腦科技能力的人才 ----------------------------- 程式設計培養7大能力 ▲ 了解電腦的邏輯思維 ▲ 解決問題的能力 ▲ 駕馭科技的能力 ▲ 用科技表達和創造的能力 ▲ 實做的能力 ▲ 自學的能力