學習程式設計的心法與方法

心法

剛剛辦公室時間，三位大三的學生，說他們昨晚花了兩個小時，抓不到相對應的欄位；我就從頭到尾，教他們如何系統化地找到資源 (利用關鍵字，搜尋講義和上課程式碼)。

也鼓勵他們，利用分段學習法，每天三次、每次十分鐘，培養熟悉感，以避開初期高學習曲線的死亡幽谷 (1)；然後持續三個月，並增加時間，以進入桃花源記的豁然開朗 (2)。

針對困難的問題和作業，用平常使用軟體的經驗，思考如何將作業，拆成好幾個步驟。先用口語或文字的表達、或流程圖，列出這一些步驟，再轉成程式的邏輯，例如 if、for、或邏輯判斷。

也可以讀一些相關書籍，例如暢銷書密碼、改變世界的九大演算法等等；透過書籍，可以了解資訊技術和文學創作、生活的關係，無形中增加相關的背景知識，也提供正規學習外的調劑，提升學習的樂趣。另外一種學習的角度，知道資訊軟體的用途；重點不在於真正會寫程式，而是了解其功能，增進跨領域溝通與整合的能力。

同學練習 Python 時，常見的錯誤

1. 錯誤訊息在底部。 
2. 不知道程式檔放在哪裡：程式檔先命名，然後使用搜尋找到所在的資料夾。
3. 程式檔案和被呼叫的 (圖) 檔案沒有在同一個資料夾，所以找不到被呼叫的檔案。找到檔案所在地，利用第一個方法。
4. 讀檔時，名字不對、有空白、大小寫不一樣、沒有引號 (Quotation Mark)，所以找不到被呼叫的檔案。
5. 系統回覆看不懂你下的指令，原因是沒有先 import 需要的套件。
6. 明明要畫 a 圖，結果出現 b 圖；或者 Python 看不懂變數；解決辦法之一，使用 Cell / Run All，重新執行該檔。
7. 沒有遵守正確的呼叫方式：例如 insurance.head(2)、insurance.age.mean()
• insurance: Dataframe
• age: Column name of insurance. It depends on your dataset.
• head, mean: Python functions, comes with ()
• 2: argument
• 
  

使用別人套件

1. 使用 ChatGPT 加註解 (comment)。
2. 將複雜指令，拆解成多個步驟，逐一列印 (print)，或使用 debugger 觀看執行結果 (運算思維與程式設計 6.1 追蹤和除錯，Anaconda Spyder)。
3. 使用英文關鍵字找資料，例如 keyword + Python (or Gurobi) + example。
4. 了解基本觀念 (Python 程式設計)。

軟體

• 軟體工程師常用的工具：資料結構，演算法 (English)，資料庫管理，(資管) 系統分析與設計，軟體工程。學校的資工或資管都可有開設這些課程；如果不收外系，每周上課坐第一排，問老師問題，準時交作業，依然可以學到很多東西。網路上有許多優質的免費課程，例如 Coursera、edX，可以使用中文字幕、或者練習聽英文。
• 熟悉軟體開發最好的方法就是解決問題；網路上有許多的題庫，例如高中生程式解題系統、leetcode，可以幫助練功；而不是再去修一門不同語法的課程，例如修完 C 再修 C++ 或 R。

(1) 根據我長期的教書經驗，許多同學，無法處理初期的錯誤，就放棄了學習。

(2) 初極狹，才通人。復行數十步，豁然開朗。