编程学的主要内容包括操作系统、数据库、设计模式、软件工程、数据结构与算法。

操作系统：

是硬件基础上的第一层软件，是硬件和其它软件沟通的桥梁（或者说接口、中间人、中介等）。操作系统会控制其他程序运行，管理系统资源，提供最基本的计算功能，如管理及配置内存、决定系统资源供需的优先次序等，同时还提供一些基本的服务程序，例如：

1、文件系统

提供计算机存储信息的结构，信息存储在文件中，文件主要存储在计算机的内部硬盘里，在目录的分层结构中组织文件。文件系统为操作系统提供了组织管理数据的方式。

2、设备驱动程序

提供连接计算机的每个硬件设备的接口，设备驱动器使程序能够写入设备，而不需要了解执行每个硬件的细节。简单来说，就是让你能吃到鸡蛋，但不用养一只鸡。

3、用户接口

操作系统需要为用户提供一种运行程序和访问文件系统的方法。如常用的 Windows 图形界面，可以理解为一种用户与操作系统交互的方式；智能手机的 Android 或 iOS 系统，也是一种操作系统的交互方式。

4、系统服务程序

当计算机启动时，会自启动许多系统服务程序，执行安装文件系统、启动网络服务、运行预定任务等操作。

数据库：

是一种电子的仓库，是专门储存数据和管理管理数据的一种处所，用户可以对数据库中的数据进行新增和更新或者删除等操作，其类型有两种，非关系和关系两种形式。

设计模式：

是一种抽象的编程思想，并不局限于某一特定的编程语言，而是在许多语言之间相通的。比如在Java、C#、C++语言当中，都可以使用到设计模式。但设计模式也有它的边界，它的适用范围是面向对象的编程语言。对于面向过程语言、函数式编程语言，谈论设计模式是没有意义的。设计模型可以大致分为3种模式：创建型模式、结构型模式、行为型模式。

1、 创建型模式。

这一类设计模式的目的是用于创建对象。比如大家常用的工厂模式、单例模式，就属于创建型模式。

2、结构型模式。

这一类设计模式的目的是优化不同类、对象、接口之间的结构关系。比较常用的代理模式、装饰者模式，就属于结构型模式。

3、 行为型模式。

这一类设计模式的目的是更好地实现类与类之间的交互以及算法的执行。比如策略模式、观察者模式，就属于行为型模式。

软件工程：

是一门研究应用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。不只是一个学科或一个知识体系，它还是解决问题的方法。这里的方法包括了管理、过程和技术三个方面。其中，“过程”是指软件的开发、维护过程以及管理过程。采用工程的概念、原理、技术和方法来开发于维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法相结合，这就是软件工程。它涉及程序设计语言、数据库、软件开发工具、系统平台、标准、设计模式等方面的内容。

数据结构与算法：

数据结构简单说就是数据的存放方式，不同的数据结构不过是数据的存放方式不一样，这里为了方便大家理解，我们用图书馆存放图书来举例，图书馆中的图书就是我们计算机中的数据；算法，简单来说就是解决问题的方法，相同的问题，有不同的解决方法，所以相同的问题也有了不同的算法，不同的算法之间的效率不一样，也就体现了不同算法好坏的区别。数据结构是为算法服务的，算法要作用在特定的数据结构之上。

编程的含义：

编程是编定程序的中文简称，指的是让计算机代为解决某个问题，对计算体系规定一定的运算方式，使计算体系按照该计算方式运行，并最终得到相应结果的过程。上述内容不管你用什么编程语言，是都将会使用到的主要基础内容。然后就是学习编程语言的基础语法，掌握基础语法之后，就可以不断的写代码，不断的做项目。

学习编程的就业方向：

1、从事互联网行业。互联网时代的到来，使IT行业和非IT行业得到了大幅度发展。

2、传统软件企业。传统软件企业主要为其他公司或组织提供软件产品或服务。

3、硬件行业。硬件厂商也是需要编程人员的，生产出来的cpu、显卡都是需要驱动软件来完成工作的。

孩子学习编程的好处：

1、编程能提升逻辑思维能力。在优秀与卓越之间，拉开孩子真正差距的不再是学习的密度，而是思考问题的方式。编程可以训练孩子的思维方式，培养孩子的思维完整性和逻辑性，站在全局视角来思考问题。

2、培养专注力，耐心与细心。教育专家曾经说过，学霸和学渣的差距，不是智商的差距，而是专注力的差距，耐心和专注是做好一切事情的基础。编程是一门严谨缜密的语言，同时也是培养细心、耐心与专注力的工具。

3、提高综合素质，孩子全面成长。孩子的教育，不单单是知识的传授，更为重要的是孩子的全面成长，编程课程不仅学习编程知识，更可以不断锻炼孩子的创造力、观察力、记忆力、空间想象、数据运算、动手实践、坚毅性格，让孩子全面成长。

4、提升学习竞争力，为高考加分，为升学助力。在国内以及国际教育中，越来越重视学生的编程能力和创新思维能力，拥有编程特长的孩子，不仅可以在各项编程比赛中脱颖而出，为高考加分，更有机会保送名校，也可以为留学国外助力。

5、从容面对AI时代，不被人工智能淘汰。在可预见的未来，编程将成为未来生活工作的必不可少的基本能力。让孩子从小学习编程，站在互联网科技的最前沿，赢在AI时代的起跑线上，从容面对人工智能时代的各项挑战！

编程和数学思维训练课程的差异：

编程能够教会学生清晰、抽象地将现实问题进行分解，并用计算机代码的方式有效执行对应的解决方案出来。这种分析问题+解决问题的能力，是21世纪学生的核心能力，与阅读、写作、算术等技能同等重要，是学生发展核心素养的重要组成部分。一般的数学思维训练课程，更多地停留在计算能力的学习上，对于孩子解决实际问题的能力锻炼上相对比较有限。

   我认为是有用的。因为学编程不等于一定要当码农。编程中积累的知识经验和能力让我们在其他行业也能生存。因为它不光是一项技能，更是培养一种思维，一种思考问题的角度。我将从以下方面谈谈学编程的用处：

一、学编程的好处

1.培养逻辑思维能力

写程序就是如何把大问题不断分割成小问题的过程，必须去思考如何把代码合理的安排在整个程序中，才能让程序流程的处理输入、演算，直到输出，这个过程有利于培养我们的逻辑思维能力。

2.提高耐心

写编程时有时只是少打了一个等号，或是在某一行的行尾少加一个分号，就会出错，此外，编写一个完整的编程非常耗费时间，这同时也提升了我们的耐心程度。

3.培养抽象思维能力

有时候我们很难把一件事情描述的清楚具体，这是由于缺少抽象思维能力。我们在学习编程的过程中就是把一些抽象的思维具体的表现出来。

4.培养空间思维能力

在编程中控制游戏人物的过程是训练空间思维能力一个很棒的方式。在程序的世界，我们可以学习方向感以及立体空间感。

5.培养独立解决问题的能力

编程的过程中会遇上很多的问题，只有一步步去解决每一个错，才能完成一个程序的编写。

6、提高竞争力

2017年浙江省就把编程纳入高考了，到18年4月，南京、天津也把编程列入中考招生项目，在升学加分的问题上，编程甚至有隐隐超过奥数竞赛的势头。

在全球范围内，编程教育都是大势所趋。英国5岁以上的学生都要学编程，67.5%的美国中小学生都接受过编程教育，日本也颁布新规，要求2020年以后中小学生必须学习编程。

二、学编程的前景

如今是一个计算机的时代。随着人工智能的发展，会编程的人自然是有更广的发展前景。但是想把编程作为自己的职业，不狠下一番苦心恐怕难以有长远的发展。目前主要有以下就业方向：

1、Java

Java拥有跨平台、面向对象、泛型编程的特性，非常受企业的喜欢，广泛应用于企业级Web应用开发和移动应用开发，同时拥有全球最大的开发者专业社群。Java伴随着互联网的迅猛发展而发展，逐渐成为重要的网络编程语言。大数据开发和数据挖掘、数据分析都用到Java，前景非常不错，市场广泛。

2、C语言

C语言是一种通用的命令式编程语言，C++最初是作为C语言的增强版出现，C++是一种静态数据类型检查的、支持多重编程范式的通用程序设计语言。C++被用在一些知名软件中，比如Firefox、Winamp以及Adobe programs。C++更适合比较复杂但又特别需要高效率的设施，可以用来开发系统软件、应用软件、高性能的服务器、客户端应用程序以及视频游戏。

3、JavaScript（前端开发）

JavaScrip是一种基于对象和事件驱动并具有相对安全性的客户端脚本语言。JavaScrip也是一种广泛用于客户端Web开发的脚本语言，常用来给HTML网页添加动态功能。JavaScrip最广泛的应用毫无疑问是在Web前端，现在的Node.js还可以用于服务器端的开发。

4、PHP

是一种免费的强大的服务器端脚本语言，主要目标是允许网络开发人员快速编写动态页面，同受到Web开发者的欢迎。包括Wordpress、Digg以及Facebook在内均使用了该语言。PHP的语法利用了C、Java和Perl，易于学习。目前PHP的应用范围已经相当广泛，尤其是在网页程式的开发上。

5、Python

Python极其容易上手，主要源于Python有极其简单的说明文档。Python的应用领域分为系统编程，用户图形接口，Internet脚本，组件集成，数据库编程，快速原型，数值计算和科学计算编程，游戏、图像、人工智能、XML、机器人编程等等。

总结：总之，学编程带来的不仅仅是人生道路的选择，更是对个人能力的提高，如果想以编程作为职业，还是想要掌握更多的技能，付出更大的努力。