如何学习电脑 小问答：中学生如何学计算机？

中学生要不要学计算机？怎么学计算机？这篇文章提供了休闲模式和探险模式两个选择，很有趣，欢迎阅读。

作者是创新工场CTO、创新工场人工智能工程院执行院长王咏刚。

朋友的孩子高中刚毕业，已拿到美国顶尖大学的录取通知。疫情影响，不知何时才能去学校报到。孩子想抓紧学习一下编程，为大学打好基础。这孩子找我聊了一个多小时，从如何学编程，聊到非计算机专业和计算机专业的路径差异，又聊到如何从不同角度认识计算机与编程。聊得比较宽泛，不知是否对这孩子有用。

回想我自己的高中时代：那时虽迷恋编程，却完全没有懂行的人指导。在我们那个四线城市的厂矿中学里，开设计算机兴趣课的老师知道的信息还没我多。我高一时跑到北京中关村逛街，却完全没意识到中国第一代顶尖程序员当时就在我身边的低矮办公楼里写代码，鼎鼎大名的UCDOS、WPS、CCED就出自他们之手……我在当时街边的一家书店买到了许多种印刷质量极低劣的计算机图书。用今天的标准看，那就是一批盗版影印或未授权翻译的国外图书。可那批书竟成了我高中时代最宝贵的编程知识来源。

显然，我在高中时根本就是野路子学电脑。现在后悔也没用，当时我的眼界或能触及的资源就那么多。如果能穿越回30年前，我该对喜欢编程的自己说些什么呢？这些年，我与世界上最好的一批程序员合作过，也参与过世界上最有价值的软件系统研发——我所积累的一些粗浅经验里，有哪些可以分享给一个爱编程的中学生？

中学生要不要学计算机？

当然要！

每个中学生都要学。只不过——建议大部分中学生使用“休闲模式”，小部分中学生使用“探险模式”。

啊？两个模式？那我该进入哪个模式？ 请跳转至

选哪个模式？

你痴迷计算机吗？比如，你玩游戏时会特别想知道这游戏背后的代码是如何编写的吗？再比如，就算老师家长不同意你学计算机，甚至当着你的面把电脑砸了，你也要坚持学计算机吗？如果是，恭喜你进入“探险模式” 请跳转至

你对数学有兴趣吗？比如，你看到街边建筑的曲线，就会在脑子里琢磨曲线对应的函数或方程吗？每当手里攥着几粒骰子，你就会不由自主地计算概率吗？如果是，欢迎进入“探险模式” 请跳转至；当然，如果有些犹豫，也可以先进入“休闲模式” 请跳转至

即便你对计算机和数学兴趣不大，家长、老师还是强烈建议你学计算机吗？就算你一百个没时间一千个不愿意，家长、老师还是会逼着你学计算机吗？如果是，建议你主动进入“休闲模式”并向家长、老师汇报说“我已经按照前谷歌资深软件工程师的专业建议在认真学编程了” 请跳转至

其他情况，一律进入“休闲模式”。 请跳转至

休闲模式 | 主要学什么？

“休闲模式”将计算机视为我们生活、工作中的必备工具，主要学习如何聪明、高效、优雅地使用计算设备。这里说的计算设备，包括所有形式的电脑、手机、游戏机、智能家电以及未来一定会进入生活的自动驾驶汽车。

什么什么？你已经会用电脑、会玩手机、会打游戏了？别着急，慢慢往下看。

休闲模式 | 我会用搜索引擎吗？

我知道你会用百度搜习题答案。但，习题答案不是知识。你会用搜索引擎来搜索和梳理知识吗？请试着用电脑和你喜欢的搜索引擎来解决如下两个问题：

圆周率的计算方法有多少种？每种不同的计算方法分别是由什么人在什么时代提出的？借助计算机，今天人们可以将圆周率计算到小数点后多少位？将圆周率计算到小数点这么多位，一次大概需要花掉多少度电？

全球大约有多少个厕所？在发展程度不同的国家，分别有多少比例的人可以享用安装了抽水马桶的卫生厕所？为什么比尔·盖茨曾大力推动一个设计新型马桶的研发项目？比尔·盖茨的公益组织在这个项目上大约花费了多少资金，最终收到了多大的效果？

如果你没法快速得到上述问题的全部答案，那就给自己设一个小目标：一个月内，学会用搜索引擎系统地获取、梳理一组知识点的全部技巧。

休闲模式 | 接下来学什么？

建议学好典型的工具软件。比如，我知道你会用Office了，但用Office和用Office是很不一样的。对生活、学习、工作来说，学好、学透一个工具软件比钻研编程技巧更实用。

你会用Excel来管理班级公益基金的预算和实际收支情况吗？

你会用Excel做出过去20年里全球大学排名的演变趋势图吗？

你会用Word排版一篇中学生论文吗？论文中的图表和最后的参考文献部分该如何排版？

你会用Word编排一份班级刊物，包含封面、扉页、目录、插图页、附录、封底等部分，可以在打印后直接装订成册吗？

PowerPoint呢？你有没有研究过苹果公司发布会上那些幻灯片的设计？当乔布斯或蒂姆·库克站在幻灯片前的时候，他们的演讲思路是如何与幻灯片完美结合的？

还有哦，别忘了学学如何为数码照片做后期，如何用电脑或手机剪视频，如何为剪辑好的视频配字幕，如何将照片、音乐、视频等素材结合起来，做出一段吸引人的快手/抖音短视频。

最后，抽空玩玩那些设计精妙的游戏吧，比如《纪念碑谷》、《塞尔达传说：旷野之息》之类；同时，远离那些满屏广告，或者一心骗你在游戏里充值花钱的垃圾。

休闲模式 | 不学学知识吗？

当然要学知识。下面每种实用的计算机知识都够大家学一阵子了。

色彩知识：你知道同一张数码照片在不同品牌的手机屏幕上、不同的电脑屏幕上、不同的智能电视上显示时，为什么经常有较大色差吗？你知道有一些色彩只适合屏幕显示，不适合打印输出吗？你知道软件工具里常用的RGB、HSL之类的色彩空间都是什么意思吗？如何在设计PowerPoint幻灯片时选择一组和谐美观的色彩？

字体知识：你知道什么是衬线字体，什么是无衬线字体吗？你知道网页中常用的英文字体都有哪些吗？你知道商务演讲时最适用于幻灯片的英文字体有哪些吗？你知道电脑和手机常用的黑体、宋体、仿宋体、楷体等中文字体分别适合哪些实际应用场合吗？你会将不同字体混排成一个美观的页面吗？

网络知识：你知道5G是什么吗？你知道5G和4G在通信带宽、通信距离上的具体区别吗？你知道什么是路由器，什么是防火墙吗？你知道如何配置路由器，如何配置防火墙吗？微信或QQ聊天时，对方发的文字、语音或视频是如何传送到你的手机上的？

应用知识：淘宝中搜索得到的商品信息是从哪里来的？商品是按什么方式排序的？为什么购物APP经常会推荐给你一些曾经买过、看过的商品？你知道如何为自己建立个人网站吗？你知道如何管理微信公众号吗？

安全知识：你知道网络上的钓鱼攻击是怎么回事儿吗？你知道什么是电脑漏洞吗？你知道黑客为什么想把一大批受攻击的电脑变成可以远程操控的傀儡机吗？你知道为什么现在很多手机APP都要通过短信发送验证码吗？如果验证码被坏人截获，你会面临哪些风险？

这里只是举例。实用的计算机知识还有很多。大家可以自己发掘。

休闲模式 | 我需要学编程吗？

可以学，但不是必须。即便学，也只需要根据自己的需要，学那些最能帮你解决现实问题的部分。

休闲模式 | 我该学什么编程语言？

在“休闲模式”里，电脑就是工具，编程也是工具，够用就好。学什么编程语言，完全看你想要电脑帮你做什么。

如果你想对数据处理有更多自主权，那不妨学学Python；

如果你想做简单的交互演示程序，那就先把JavaScript学起来；

如果你想更好、更快地写论文，那不妨学学LaTeX；

如果你想学做简单的手机APP，那么，Android手机就学Java，苹果手机就学Swift好了；

如果你只想知道编程是怎么回事，那……从Python或JavaScript开始就行。其实，跟五六岁的小朋友一起学学Scratch图形编程也不错。

休闲模式 | 我需要学人工智能吗？

在“休闲模式”里，最需要学的不是“人工智能的实现原理”，而是“什么是人工智能”，以及“人工智能能做什么，不能做什么”。

在手机上试一试，人工智能做语音识别时能做到什么水平？哪些话容易识别，哪些话不容易识别？

打开机器翻译软件，试一试哪些信息翻译得好，哪些信息翻译得不好？

手机上的拍照软件一般都有人脸识别功能。试一试人脸识别在什么场景下做得好，什么场景下做得不好？

找一部讲人工智能的科幻电影，用自己的判断解读一下，电影里哪些技术有可能成为现实，哪些技术存在逻辑矛盾。

休闲模式 | 推荐什么参考书、参考文献？

书不重要，豆瓣评分7分以上的计算机应用、编程甚至科普类图书都可以拿来翻翻。

直接在知乎里搜索你想了解或学习的知识点可能更有效率。

如果你意犹未尽，觉得自己刚活动开筋骨，还想挑战更高层次，欢迎进入“探险模式”。 请跳转至

否则，“休闲模式”到此结束。 请离开此问答

探险模式 | 主要学什么？

“探险模式”需要有挑战精神。计算机科学的世界技术演进快，脉络复杂，要想在探索时不迷路，你得通过有顺序、有系统地学习计算机知识，慢慢构建出一张可以在未来帮你走得更远的思维地图来。

在“探险模式”里，计算机就不止是一件能快速计算的工具了。计算机更像是我们大脑的一种延伸。这既包括认知能力的延伸，也包括认知逻辑的延伸。随着学习深入，大家会逐渐体会到计算机所具有的多维度能力：

计算机是一种可以表示不同类型信息的“信息管理机”；

同时，计算机也是一种可以连续执行指令以完成特定的信息处理任务的“指令处理机”；

同时，计算机还是一种可以在知识与逻辑层面完成特定推理任务的“知识推理机”；

同时，计算机也是一种可以从人类给定的数据或自我生成的数据中总结规律，建立模型，自主完成某些决策的“智能学习机”。

“探险模式”的目标就是尽可能准确地认识计算机，掌握有关计算机运行的最基本规律。有了这些基础。未来在大学期间或工作中，你就能更容易地设计计算机软硬件系统，或是设计出碳基大脑与硅基大脑之间的最佳协作方案。

探险模式 | 我的英语水平足够吗？

苹果每年秋季的新品发布会，不加字幕的话，你能听懂多少？

能听懂大部分：建议在学习计算机的过程中，尽可能使用英文教材、英文文档。

能听懂小部分：建议将原来准备学计算机的时间，分出一部分来学英语。

只能听懂“你好”“再见”之类： 请离开此问答。然后，把原来准备学计算机的时间用于学英语，六个月后再回来。

探险模式 | 我的数学水平足够吗？

如果你是数学和数学应用小能手——较复杂的数学问题总能快速找到核心思路，或快速简化为简单问题；很容易就能将抽象概念映射到具体的数学图形，或将数学问题与相应的现实问题关联在一起：请继续探险之旅。

如果你应付正常数学课程感到吃力：建议将原来准备学计算机的时间，分出一部分来学数学。

如果你还搞不清楚什么是方程、函数、集合、概率……： 请离开此问答。然后，把原来准备学计算机的时间用于学数学，六个月后再回来。

探险模式 | 为什么强调英语和数学？

统计上说，最好的计算机参考资料大都是英文写的，最好的计算机课程大都是用英文讲的，最新的计算机论文大都是用英文发表的。

函数、方程、坐标系、标量、向量、排列组合、概率这些中学数学里会初步学习到的数学知识，是计算机科学的基础。

探险模式 | 计算机知识那么多，正确的学习顺序是什么？

最重要的顺序有两个。建议先从顺序一开始，学有余力时兼顾两个顺序。

顺序一：自底向上，即，自底层原理向上层应用拓展的顺序。

计算机原理的基础知识：

为什么每台计算机都有CPU、内存和外部设备？

内存中为什么既可以存储数据，也可以存储指令？

CPU是如何完成一次加法运算的？

程序设计语言的基础知识：

数据类型，值，变量，作用域……

语句，流程控制语句……

过程、方法或函数，类，模块，程序，服务……

编译系统的基本概念：

计算机程序是如何被解释或编译成目标代码的？

算法和数据结构的基础知识：

数组，向量，链表，堆，栈，二叉树，树和图……

递归算法，排序算法，二叉树搜索算法，图搜索算法……

应用层的基础知识：

为什么计算机需要操作系统？设备驱动程序是做什么的？

网络通信的基本原理是什么？浏览器是怎么找到并显示一个网页的？

数据库是做什么用的？

虚拟机是怎么回事？

人工智能系统的基础知识：

先熟悉些线性代数、概率和数学优化的基础知识。

什么是机器学习？从简单的线性回归中体会机器学习的基本概念、基本思路。

什么是神经网络？什么是深度神经网络？为什么神经网络可以完成机器学习任务？

如何使用PyTorch或TensorFlow实现简单的深度学习功能？

顺序二：自顶向下，即，自顶层抽象逻辑向下层具体逻辑拓展的顺序。

计算机的本质是什么？

什么是图灵机？什么是通用图灵机？

什么是读取﹣求值﹣输出循环？

如何用自顶向下的方式理解一段程序代码？

静态语言和动态语言的区别？

如何理解变量与数据类型之间的绑定关系？

什么是函数式编程？

程序设计语言中，函数的本质是什么？

函数为什么可以像一个值一样被表示、存储、传递和处理？

什么是面向对象？

类的本质是什么？

如何用面向对象的方式定义个功能接口？

如何依据接口实现具体功能？

什么是事件驱动？

什么是事件？事件如何分发到接收者？

如何在事件驱动的环境中理解代码的状态和执行顺序？

探险模式 | 如何提高编程水平？

在掌握基本知识体系的基础上，学好编程只有一条路：多编程，多参加编程比赛，多做编程题，多做实验项目，多找实习机会——其中，能参与真实项目是最有价值的。

探险模式 | 该从哪一门编程语言学起？

我个人推荐的编程入门语言：

Python

Java

Swift

C#

JavaScript / TypeScript

Ruby

……

可能不适合入门，但适合后续深入学习的语言：

C

C++

Go

Objective-C

汇编语言

机器语言

Shell Script

Lua

Haskell

OCaml

R

Julia

Erlang

MATLAB

……

探险模式 | 如何选参考书和参考资料？

强烈推荐的参考书和参考资料：

MIT、Stanford、CMU、UC Berkeley这四所大学中任何一个计算机专业方向使用的教学参考书或参考资料。网上可以查到这些学校计算机专业方向的课程体系，有的学校甚至公开了课程视频。其中往往会列举参考书和参考资料链接。

维基百科上的数学、计算机科学相关条目。

Github上star数在1000以上的开源代码和开源文档。

强烈推荐但须小心辨别的参考资料：

知乎上的数学、计算机科学相关条目。使用时需要格外注意三件事：

尽量只看高赞答案或高赞文章；

辨别并避开广告软文；

辨别并避开纯抖机灵的故事或段子。

Stack Overflow上的编程问题解答：

自己动手实验，辨别解答是否有效。

CSDN上的编程问题解答：

自己动手实验，辨别解答是否有效。

其他推荐的参考书和参考资料：

国内专业作者写作的专业技术书籍。

大厂资深工程师的技术公号、专栏、博客等。

著名图书系列：如O’Reilly的动物封面的系列图书。

国内翻译的著名技术图书。

尽量避免的参考书和参考资料：

已经过时的图书或参考资料。

作者或译者人数比章节数还多的专业图书。

百度百科上的数学或计算机科学相关资料。

什么什么？你这篇问答居然没有推荐一本具体的图书？是，没错。如果你觉得即便有了上面的线索，自己还是找不到好书好资料，那也许你还是适合“休闲模式” 请跳转至