این دوره، که بخشی از سری محبوب «زبان‌های برنامه‌نویسی» از دانشگاه واشنگتن است، برای کسانی طراحی شده که به دنبال درک عمیق‌تر از اصول و مفاهیم بنیادین زبان‌های برنامه‌نویسی هستند. این دوره نه تنها به شما نحوه کدنویسی در چند زبان مختلف را می‌آموزد، بلکه شما را با طراحی، پیاده‌سازی و ارزیابی زبان‌های برنامه‌نویسی آشنا می‌کند. با تمرکز بر سه پارادایم اصلی – برنامه‌نویسی تابعی (Functional Programming)، برنامه‌نویسی تابعی دینامیک (Dynamic Functional Programming) و برنامه‌نویسی شیءگرا (Object-Oriented Programming) – این بخش شما را برای تبدیل شدن به یک برنامه‌نویس ورزیده و آگاه‌تر آماده می‌کند. شما با استفاده از زبان‌های Standard ML، Racket (لهجه‌ای از Scheme) و Ruby، اصول اساسی را فرا خواهید گرفت و توانایی خود را در تفکر الگوریتمی و حل مسائل به شیوه‌های نوین بهبود خواهید بخشید. با دانلود رایگان این دوره، فرصتی بی‌نظیر برای پیشرفت در مسیر برنامه‌نویسی و درک لایه‌های زیرین توسعه نرم‌افزار به دست خواهید آورد.

در پایان این دوره جامع، شما قادر خواهید بود:

• اصول برنامه‌نویسی تابعی: آشنایی عمیق با مفاهیم کلیدی مانند بازگشت (recursion)، توابع مرتبه بالاتر (higher-order functions) و تطابق الگو (pattern matching) در زبان‌هایی مانند Standard ML. این مهارت‌ها پایه‌ای برای نوشتن کدهای تمیز و قابل نگهداری هستند.
• تفاوت نوع‌دهی ایستا و پویا: درک چگونگی عملکرد سیستم‌های نوع‌دهی مختلف و پیامدهای آن‌ها بر طراحی و ایمنی کد، با مقایسه دقیق ML و Racket. این درک به شما کمک می‌کند تا زبان مناسب برای هر پروژه را انتخاب کنید.
• مفاهیم برنامه‌نویسی شیءگرا: تسلط بر ارث‌بری (inheritance)، چندریختی (polymorphism) و ارسال پویا (dynamic dispatch) با استفاده از زبان محبوب Ruby. این دانش برای کار با فریم‌ورک‌های مدرن و طراحی سیستم‌های پیچیده حیاتی است.
• مدیریت داده‌های تغییرپذیر: آشنایی با نحوه برخورد با داده‌های قابل تغییر (mutable data) در پارادایم‌های مختلف و درک خطرات و مزایای آن در مقابل داده‌های تغییرناپذیر.
• طراحی و ارزیابی زبان: کسب بینش در مورد اینکه چرا زبان‌های برنامه‌نویسی به روش‌های خاصی طراحی می‌شوند و چگونه می‌توان ویژگی‌های یک زبان را از منظر کارایی، خوانایی و قابلیت نگهداری ارزیابی کرد.
• نوشتن کد صحیح و زیبا: توسعه مهارت‌هایی برای نوشتن کدهایی که نه تنها کار می‌کنند، بلکه قابل نگهداری، مقیاس‌پذیر، کارآمد و قابل درک برای دیگران (و خودتان در آینده) هستند.

شرکت در دوره «زبان‌های برنامه‌نویسی، بخش الف» از کورسرا، مزایای بی‌شماری برای توسعه حرفه‌ای و شخصی شما به همراه دارد:

• افزایش عمق درک بنیادین: این دوره فراتر از صرفاً یادگیری نحو (syntax) یک زبان است و به شما کمک می‌کند تا اصول بنیادین پشت زبان‌های برنامه‌نویسی را درک کنید. این دانش، شما را قادر می‌سازد تا هر زبان جدیدی را سریع‌تر، عمیق‌تر و با درک بهتری از چرایی طراحی آن فرا بگیرید.
• تطبیق‌پذیری بی‌نظیر در برنامه‌نویسی: با تسلط بر چندین پارادایم برنامه‌نویسی (تابعی، تابعی دینامیک و شیءگرا)، شما به یک برنامه‌نویس بسیار انعطاف‌پذیرتر تبدیل می‌شوید. این توانایی به شما اجازه می‌دهد تا بهترین ابزار و رویکرد را برای هر چالش برنامه‌نویسی انتخاب کنید، که یک مهارت حیاتی در بازار کار پویا و متغیر امروز است.
• تقویت مهارت‌های حل مسئله: رویکردهای مختلف برنامه‌نویسی، دیدگاه‌های جدیدی را برای حل مسائل پیچیده باز می‌کنند. این دوره به شما کمک می‌کند تا تفکر منطقی و الگوریتمی خود را به طرز چشمگیری بهبود بخشید و راه‌حل‌های خلاقانه و کارآمدتری ارائه دهید.
• آمادگی شغلی و متمایز شدن در بازار کار: درک عمیق از زبان‌های برنامه‌نویسی، شما را از سایر کاندیداها متمایز می‌کند. این دوره برای هر کسی که به دنبال شغل در توسعه نرم‌افزار، مهندسی سیستم‌ها، طراحی زبان‌های برنامه‌نویسی، یا حتی تحقیقات در علوم کامپیوتر است، ضروری می‌باشد.
• دسترسی به منابع آموزشی با کیفیت عالی: با دانلود رایگان این دوره، شما به منابع آموزشی با کیفیت بالا، شامل ویدئوها، تمرین‌ها و پروژه‌های چالش‌برانگیز دسترسی پیدا می‌کنید که توسط اساتید برجسته دانشگاه واشنگتن، از پیشروان در حوزه علوم کامپیوتر، تهیه شده‌اند.
• افزایش اعتماد به نفس: با دستیابی به درکی عمیق از نحوه کارکرد زبان‌ها و توانایی انتخاب بهترین پارادایم برای هر مسئله، اعتماد به نفس شما در رویارویی با پروژه‌های برنامه‌نویسی بزرگ و پیچیده به طرز چشمگیری افزایش خواهد یافت.

این دوره برای دانشجویان یا متخصصانی که می‌خواهند دانش خود را در زمینه زبان‌های برنامه‌نویسی عمیق‌تر کنند، طراحی شده است. برای کسب بهترین نتیجه از این دوره، داشتن پیش‌نیازهای زیر توصیه می‌شود:

• آشنایی اولیه با برنامه‌نویسی: شما باید با مفاهیم پایه‌ای برنامه‌نویسی مانند متغیرها، حلقه‌ها، شرط‌ها، آرایه‌ها، ساختار داده‌های ساده و توابع در حداقل یک زبان برنامه‌نویسی محبوب (مانند پایتون، جاوا، سی‌پلاس‌پلاس، جاوااسکریپت یا C#) آشنا باشید. این به شما کمک می‌کند تا روی مفاهیم جدید تمرکز کنید، نه روی یادگیری همزمان اصول اولیه.
• توانایی تفکر الگوریتمی: انتظار می‌رود که شما قادر به تجزیه و تحلیل مسائل و شکستن آن‌ها به گام‌های منطقی و کوچکتر برای حل باشید. این دوره شما را با رویکردهای نوین الگوریتمی آشنا می‌کند، اما توانایی پایه‌ای در این زمینه ضروری است.
• تمایل به یادگیری پارادایم‌های جدید: این دوره شما را با رویکردهای نوین و گاهی متفاوت در برنامه‌نویسی آشنا می‌کند. داشتن ذهن باز، اشتیاق به یادگیری روش‌های جدید و تمایل به چالش کشیدن مفروضات قبلی خود در مورد برنامه‌نویسی ضروری است.
• وقت و تعهد: مانند هر دوره دانشگاهی با کیفیت بالا، این دوره نیز نیاز به زمان و تعهد دارد. برای بهره‌برداری کامل از محتوا و انجام تمرین‌ها و پروژه‌ها، باید زمان کافی اختصاص دهید.
• بدون نیاز به پیش‌زمینه در برنامه‌نویسی تابعی یا شیءگرا: نکته مهم این است که این دوره مفاهیم مربوط به برنامه‌نویسی تابعی، برنامه‌نویسی تابعی دینامیک و برنامه‌نویسی شیءگرا را از ابتدا آموزش می‌دهد، بنابراین نیازی به دانش قبلی در زبان‌های Standard ML، Racket یا Ruby نیست.

این دوره به صورت هفتگی طراحی شده و هر هفته به مفاهیم و زبان‌های برنامه‌نویسی خاصی می‌پردازد:

• هفته اول: مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی تابعی (Standard ML)
  • شروع با اصول برنامه‌نویسی تابعی، معرفی Standard ML به عنوان ابزار اصلی و توضیح رویکرد تابعی به حل مسئله.
  • تمرکز بر توابع خالص، ارزیابی عبارات، و استفاده از بازگشت برای حل مسائل پیچیده به شیوه‌ای ظریف و کارآمد.
  • آشنایی با تطابق الگو (Pattern Matching) و کاربرد آن در توابع بازگشتی برای ساده‌سازی منطق شرطی.
  • مثال عملی: پیاده‌سازی تابع فاکتوریل و سری فیبوناچی به صورت بازگشتی در ML و نمایش کارایی تطابق الگو در مدیریت حالت‌های پایه و بازگشتی.
• هفته دوم: برنامه‌نویسی تابعی پیشرفته و سیستم نوع (Standard ML)
  • بررسی عمیق‌تر سیستم نوع ایستا در ML و نقش آن در تضمین صحت کد و پیشگیری از خطاهای زمان اجرا.
  • یادگیری توابع مرتبه بالاتر (Higher-Order Functions) مانند map، filter و fold که به برنامه‌نویس امکان می‌دهند کد فشرده‌تر، ماژولارتر و قدرتمندتری بنویسند.
  • مفهوم Option Type برای مدیریت مقادیر احتمالی و جلوگیری از خطاهای ناشی از مقادیر تهی، که رویکردی امن‌تر از Null در زبان‌های دیگر است.
  • مثال عملی: استفاده از map برای تبدیل لیست اعداد به لیست مربع آن‌ها، و مدیریت مقادیر احتمالی با Option Type برای جستجو در لیست‌ها.
• هفته سوم: نوع‌دهی پویا و کلوژرها (Racket/Scheme)
  • انتقال به دنیای زبان‌های با نوع‌دهی پویا (Dynamic Typing) با معرفی Racket، یکی از لهجه‌های قدرتمند Scheme.
  • بررسی تفاوت‌های اساسی بین نوع‌دهی ایستا و پویا، و مزایا و معایب هر کدام در سناریوهای مختلف توسعه.
  • مفهوم کلوژرها (Closures) و چگونگی ایجاد و استفاده از آن‌ها برای حفظ حالت در توابع و ایجاد توابع کارخانه‌ای (function factories).
  • مثال عملی: ساخت یک تابع سازنده کلوژر که یک شمارنده خصوصی یا تابعی با حافظه حالت داخلی ایجاد می‌کند که می‌تواند در طول زمان مقدار خود را حفظ کند.
• هفته چهارم: اصول برنامه‌نویسی شیءگرا (Ruby)
  • معرفی پارادایم شیءگرا (Object-Oriented Programming – OOP) با استفاده از زبان Ruby، که به دلیل سادگی و قدرت آن در OOP شناخته شده است.
  • یادگیری مفاهیم کلیدی مانند کلاس‌ها، اشیاء، ویژگی‌ها (attributes) و متدها (methods) و نحوه تعامل آن‌ها.
  • بررسی ارث‌بری (Inheritance) به عنوان مکانیزمی قدرتمند برای سازماندهی کد، استفاده مجدد و ایجاد سلسله مراتب منطقی بین کلاس‌ها.
  • مثال عملی: طراحی سلسله مراتبی از کلاس‌ها (مثلاً یک کلاس پایه شکل و کلاس‌های مشتق شده دایره و مربع) و نمایش چگونگی ارث‌بری رفتارها و ویژگی‌ها.
• هفته پنجم: چندریختی و ارسال پویا (Ruby)
  • آشنایی با چندریختی (Polymorphism) و اهمیت آن در نوشتن کدهای انعطاف‌پذیر، توسعه‌پذیر و قابل نگهداری در سیستم‌های شیءگرا.
  • درک مکانیسم ارسال پویا (Dynamic Dispatch) که پایه و اساس چندریختی در OOP است و اجازه می‌دهد رفتار متدها بر اساس نوع واقعی شیء در زمان اجرا تعیین شود.
  • مفاهیم پیشرفته‌تر Ruby مانند Mixins برای ترکیب قابلیت‌ها بدون استفاده از ارث‌بری چندگانه، که انعطاف‌پذیری طراحی را افزایش می‌دهد.
  • مثال عملی: پیاده‌سازی یک آرایه از اشکال مختلف و فراخوانی یک متد واحد (مثلاً draw) که بسته به نوع شیء، رفتار متفاوتی از خود نشان می‌دهد، بدون نیاز به بررسی صریح نوع.
• هفته ششم: مقایسه پارادایم‌ها و طراحی زبان
  • جمع‌بندی آموخته‌ها و مقایسه پارادایم‌های برنامه‌نویسی تابعی، تابعی دینامیک و شیءگرا از جنبه‌های مختلف.
  • بحث در مورد معاوضه‌ها (Trade-offs) در طراحی زبان‌های برنامه‌نویسی (مثلاً بین خوانایی، کارایی، امنیت، و انعطاف‌پذیری) و چرایی انتخاب‌های مختلف توسط طراحان زبان.
  • نگاهی اجمالی به روندهای آینده در طراحی زبان‌های برنامه‌نویسی و نقش زبان‌های جدید و ترکیبی در اکوسیستم توسعه نرم‌افزار.
  • نکته کلیدی: تأکید بر این که هیچ پارادایمی “بهترین” نیست؛ بلکه انتخاب پارادایم و زبان مناسب کاملاً به ماهیت مسئله، الزامات پروژه و ترجیحات تیم توسعه بستگی دارد.