CS50: Μέσα στο Πιο Ελίτ Πληροφορικής του Κόσμου

Δεν υπάρχουν πολλά πανεπιστημιακά μαθήματα που μπορούν να συγκαταλέγουν τον Mark Zuckerberg και τον Steve Ballmer μεταξύ των καθηγητών του. Δεν υπάρχουν πολλά πανεπιστημιακά μαθήματα όπου περισσότεροι από 100.000 άνθρωποι έχουν παρευρεθεί για διαλέξεις (αν και, κυρίως διαδικτυακά). Δεν υπάρχουν πολλά πανεπιστημιακά μαθήματα που έχουν τη δική τους επωνυμία, εμπορεύματα και δίνουν μάχη για να καταχωρίσουν το όνομα του μαθήματος ως εμπορικό σήμα. Αλλά τότε δεν υπάρχουν πολλά πανεπιστημιακά μαθήματα όπως το CS50.

Το CS50 είναι χωρίς αμφιβολία το πιο ελίτ μάθημα υπολογιστών στον κόσμο. Διδάσκεται όχι μόνο στο Χάρβαρντ, αλλά τώρα στο άλλο ίδρυμα του Ivy League, στο Γέιλ, όπου έγινε αμέσως το πιο δημοφιλές μάθημα του πανεπιστημίου τον πρώτο χρόνο του. Εάν είστε ένας από τους πολλούς που δεν καταφέρνουν να λάβουν θέση στο μάθημα σε ένα από τα πανεπιστήμια, μπορείτε να πάρετε το CS50 online, είτε μέσω ψηφιακών ιδρυμάτων όπως το edX ή το iTunes U, είτε απλά μέσω του ιστότοπου του μαθήματος , όπου όλα τα διαλέξεις, σεμινάρια, υλικά, εργασίες και οι λύσεις τους δημοσιεύονται δωρεάν. Οι διαλέξεις σύντομα θα μπορούν να παρακολουθούνται ακόμη και με ακουστικά VR , σαν να κάθεστε πραγματικά στις αίθουσες του Χάρβαρντ.

Τι κάνει λοιπόν αυτό το μάθημα τόσο ξεχωριστό; Τι ωθεί χιλιάδες από τα πιο έξυπνα μυαλά της Αμερικής και εκατοντάδες χιλιάδες ανθρώπους από όλο τον κόσμο να μεταδώσουν τις διαλέξεις; Μίλησα με τον επικεφαλής του μαθήματος και τους φοιτητές, καθώς και ο ίδιος μερικές διαλέξεις, για να μάθω.

Πληροφορική για όλους

Το CS50, ή το Computer Science 50 για να πούμε το πλήρες όνομά του, δεν είναι καθαρά ιδιοκτησία εκείνων που γράφουν Perl με τις πιτζάμες τους. Σχεδόν τα τρία τέταρτα των φοιτητών που εγγράφονται για το μάθημα στο Χάρβαρντ δεν έχουν παρακολουθήσει ποτέ μάθημα επιστήμης υπολογιστών στο παρελθόν. Όπως είπε ο καθηγητής David Malan στους φοιτητές κατά τη διάρκεια της εισαγωγικής του διάλεξης για το μάθημα του 2015: «Δεν σκοπεύουμε σε αυτό το μάθημα για να σας μετατρέψουμε όλους σε κύριους ή συγκεντρωτές CS, αλλά μάλλον για να σας δώσουμε την ευκαιρία να ελπίζουμε να προχωρήσετε πέρα ​​από τον κόσμο με τον οποίο Αυτήν τη στιγμή είστε εξοικειωμένοι και επαναφέρετε από αυτόν τον κόσμο δεξιότητες και γνώσεις και γνώσεις που μπορείτε να εφαρμόσετε στον δικό σας κόσμο, είτε πρόκειται για ανθρωπιστικές επιστήμες, κοινωνικές επιστήμες, φυσικές επιστήμες ή όχι μόνο.” Το γεγονός ότι μαθαίνετε προγραμματισμό στην πορεία είναι, σύμφωνα με τον ιστότοπο, «ίσως η πιο ενδυναμωτική απόδοση του».

Αυτό δεν σημαίνει ότι δεν μπορούν να κερδίσουν τίποτα από εκείνους που γνωρίζουν ήδη τις διαδικασίες τους από τις μεταβλητές τους. Κάθε ένα από τα «σύνολα προβλημάτων» που καλούνται να λύσουν οι μαθητές παρουσιάζεται σε δύο βαθμούς δυσκολίας: Standard, που αναμένεται να κάνει το 90%+ της τάξης και Hacker Edition, για όσους έχουν τεχνικά προβλήματα που θέλουν να πιέσουν τον εαυτό τους. Πράγματι, ολόκληρο το μάθημα στο Χάρβαρντ και στο Γέιλ είναι οργανωμένο σε τρία διαφορετικά κομμάτια: αυτούς που είναι «πιο άνετα», με τη γλώσσα του προγραμματισμού, εκείνους που είναι «λιγότερο άνετοι» και μια μπάντα για όσους είναι «κάπου ενδιάμεσα».

Σχεδόν τα τρία τέταρτα των φοιτητών που εγγράφονται για το μάθημα στο Χάρβαρντ δεν έχουν παρακολουθήσει ποτέ μάθημα επιστήμης υπολογιστών στο παρελθόν.

Το μάθημα και πολλές από τις διαλέξεις –που παραδόθηκαν ζωντανά σε εκατοντάδες φοιτητές και κατ’ απαίτηση μέσω εξαιρετικά εξελιγμένων ροών βίντεο– διευθύνονται από τον καθηγητή Malan: έναν συναρπαστικό ομιλητή που μου θυμίζει τον πρώην επικεφαλής των Windows, Στίβεν Σινόφσκι, καθώς ξεκάθαρα έχετε να κάνετε με μια διάνοια τόσο άγρια ​​που οι λέξεις δεν μπορούν να ξεφύγουν από το στόμα του αρκετά γρήγορα για να συμβαδίσουν με τον εγκέφαλό του. Μπορεί να μιλάει με ρυθμό πολυβόλου, αλλά είναι επίσης εξαιρετικός στο να αποστάζει περίπλοκες έννοιες σε εύπεπτα κομμάτια.

Στην εισαγωγική διάλεξη του 2015, για παράδειγμα, χρησιμοποιεί ένα σύνολο λαμπτήρων για να διδάξει στους μαθητές πώς να γράφουν αριθμούς σε δυαδικό σύστημα, εξηγώντας πώς κάθε λάμπα (ανάβει για 1 και σβήνει για 0) αντιπροσωπεύει ένα κομμάτι. Είναι η πιο ξεκάθαρη εξήγηση που έχω δει ποτέ. Χάρη στα συμπληρωματικά βίντεο στον ιστότοπο του CS50, μπορώ πλέον να προσθέτω, να αφαιρώ και να πολλαπλασιάζω και σε δυαδικό.

Αρχίζει επίσης να εξερευνά την ανάπτυξη των αλγορίθμων «διαίρει και βασίλευε» σχίζοντας έναν τηλεφωνικό κατάλογο (κάπως περίεργα, δεδομένης της ορθόδοξης σωματικής διάπλασής του). Αυτό δείχνει γραφικά ότι ακόμη και με 40 δισεκατομμύρια ονόματα που αναφέρονται αλφαβητικά σε έναν τηλεφωνικό κατάλογο, θα χρειάζονταν μόνο 36 βήματα για να βρείτε το άτομο που αναζητάτε, αν άνοιγατε το βιβλίο στη μέση και αφαιρούσατε το μισό που δεν περιείχε τα στοιχεία του ατόμου. όνομα (για να εξηγηθεί η έννοια του log n).

Στη συνέχεια, υπάρχει η επίδειξη του τρόπου με τον οποίο οι εντολές που γράφονται για υπολογιστές απαιτούν έναν βαθμό ακρίβειας που δεν έχουμε συνηθίσει όταν παραγγέλνουμε ανθρώπους γύρω τους. Ζητάει από τους μαθητές στην αίθουσα διαλέξεων του Γέιλ να φωνάξουν εντολές για το πώς να φτιάξουν ένα σάντουιτς με φυστικοβούτυρο και μαρμελάδα, με έναν από τους κουμπάρους του στη σκηνή να εκτελεί τις εντολές κατά γράμμα. Έτσι, το «ανοιχτό σακουλάκι ψωμιού» έχει ως αποτέλεσμα η σακούλα να σκιστεί και το ψωμί να χυθεί παντού, ενώ αργότερα στο «πρόγραμμα» η σάντουιτς πιάνεται σε μια άπειρη θηλιά που δεν τελειώνει καλά για το βάζο με φυστικοβούτυρο.

Σύνδεση κωδικού

Αυτός ο συναρπαστικός τρόπος παρουσίασης του δυνητικά ξηρού και εκφοβιστικού θέματος του προγραμματισμού φαίνεται σίγουρα να είναι μια επιτυχία από τους μαθητές, ιδιαίτερα εκείνους που δεν έχουν σπουδάσει ποτέ στο παρελθόν υπολογιστική. Ο Ed Rex, ο ιδρυτής της βρετανικής μουσικής startup Jukedeck, μου είπε πρόσφατα πώς εμπνεύστηκε να ξεκινήσει την κωδικοποίηση αφού παρακολούθησε μια διάλεξη CS50. «Απλώς ήμουν εντελώς απογοητευμένος», είπε ο Ρεξ. «Μετά από μια ώρα στην αίθουσα διαλέξεων του [του Malan] βγήκα και σκεφτόμουν, πρώτα, γιατί κανείς δεν μου το έχει πει αυτό πριν. Δεύτερον, ο προγραμματισμός είναι καταπληκτικός. και τρίτον, φαίνεται ότι είναι πολύ πιο εφικτό από ό,τι θα έλεγαν οι άνθρωποι στο Ηνωμένο Βασίλειο».

Δείτε σχετικά 

Μάθετε να κωδικοποιείτε δωρεάν: Τα καλύτερα μαθήματα κωδικοποίησης και ανάπτυξης εφαρμογών στο Ηνωμένο Βασίλειο στην εθνική εβδομάδα κωδικοποίησης

Ένα χρόνο ως νομάδα κωδικοποίησης

Ο 23χρονος Kyle Schmigel είναι μέρος της τρέχουσας πρόσληψης CS50. Μου είπε ότι «η εκμάθηση προγραμματισμού γενικά μου επιτρέπει να εστιάζω το μυαλό μου με πολύ διαφορετικό τρόπο από ό,τι κάνω συνήθως στην καθημερινή μου ζωή. Είναι ένας διασκεδαστικός τρόπος πρόκλησης και επίλυσης προβλημάτων.

«Μέχρι στιγμής το πιο σημαντικό πράγμα που έχω μάθει είναι να βλέπω τα πράγματα από πολλές οπτικές γωνίες», πρόσθεσε ο Schmigel. «Μπορεί να μην βλέπω το πρόβλημα με τον σωστό τρόπο ή να κάνω τα πράγματα με πιο απλό τρόπο. Το CS50 είναι μια σκληρή κατηγορία, αλλά ποτέ δεν έκανα κάτι που μου φάνηκε τόσο διασκεδαστικό όσο να προκαλώ τον εαυτό μου να το δεχτώ».

Ο Malan είναι πολύ σεμνός για να αποδώσει το στυλ διδασκαλίας του ως έναν από τους κύριους λόγους για την επιτυχία του CS50, επισημαίνοντας άλλους παράγοντες. «Σίγουρα έχουμε επωφεληθεί από το αυξανόμενο κύμα ενδιαφέροντος για την επιστήμη των υπολογιστών διεθνώς, ιδιαίτερα με την τεχνολογία τόσο δημοφιλή αυτή τη στιγμή», μου είπε. «Αλλά ελπίζουμε ότι η προσβασιμότητα του CS50, σε συνδυασμό με την αυστηρότητα και την κουλτούρα του, έχει ιδιαίτερη απήχηση και στους μαθητές, ιδιαίτερα σε όσους δεν έχουν προηγούμενη εμπειρία».

Από προτομή σε έκρηξη

Δεκαπέντε λεπτά μετά την πρώτη μου διάλεξη στο CS50, είναι εύκολο να καταλάβω γιατί οι μαθητές ενθουσιάζονται με το μάθημα του Malan, αλλά δεν ήταν πάντα η υπερσυνδρομή και η επιτυχία μεταξύ πανεπιστημιουπόλεων που είναι σήμερα. Κατά τη διάρκεια της διάλεξης, ο Malan δείχνει στους σημερινούς μαθητές ένα απόσπασμα από μια προσκεκλημένη διάλεξη του 2005 από τον ιδρυτή του Facebook και διαβόητο που εγκατέλειψε το Χάρβαρντ, Mark Zuckerberg. Ομολογουμένως, ο Ζούκερμπεργκ δεν ήταν σχεδόν ο καλύτερος τότε που είναι σήμερα, με το Facebook να λειτουργεί μόνο ένα χρόνο πριν δώσει τη διάλεξη. Σύμφωνα με την παραδοχή του ίδιου του Χάρβαρντ, η δημοτικότητα του μαθήματος είχε μειωθεί με την αποτυχία του dotcom. Το βίντεο δείχνει μόνο μια ντουζίνα φοιτητές να καταλαμβάνουν θέσεις στην ντροπιαστικά άδεια αίθουσα διαλέξεων, αναγκάζοντας τον Ζούκερμπεργκ να μπει σε μια μάλλον στριμωγμένη μονή γραμμή για να ξεκινήσει την ομιλία του: «Αυτή είναι στην πραγματικότητα μια από τις πρώτες φορές που έχω πάει σε μια διάλεξη στο Χάρβαρντ.”

Αυτό το βίντεο του Zuckerberg προδίδει επίσης ένα άλλο σημάδι για το πόσο έχει ωριμάσει η πορεία. Το βίντεο διάλεξης του 2005 έχει τραβηχτεί από μια κάμερα σταθερής θέσης στο πίσω μέρος της αίθουσας διαλέξεων, με κουλούρα στα δάχτυλα του ποδιού 30 δευτερόλεπτα περίπου, με το μικρόφωνο του Ζούκερμπεργκ πριν ξεκινήσει η διάλεξη. Οι διαλέξεις του 2015, αντίθετα, ξεκινούν με ένα τηλεοπτικό τρέιλερ για το μάθημα. οι διαλέξεις γυρίζονται από πολλαπλές γωνίες κάμερας σε ανάλυση έως και 4K με τον Malan να φορά ένα ακουστικό, πιθανώς για σκηνοθεσία. και όταν βασίζεται σε διαφάνειες για να δείξει αποσπάσματα κώδικα ή άλλες πληροφορίες, συρρικνώνεται σε ένα παράθυρο στην εικόνα, έτσι ώστε ο θεατής να μπορεί να διαβάσει τι υπάρχει στην οθόνη. Είναι το είδος της ποιότητας που περιμένεις από τις εκπομπές του Super Bowl, όχι από ένα πανεπιστημιακό μάθημα πληροφορικής.

Το CS50 είναι πλέον εμπορεύσιμο εμπορικό σήμα. Ο Malan και άλλοι μαθητές παρουσιάζονται να φορούν μπλουζάκια «I πήρα CS50». Οι μαθητές που προσφέρονται εθελοντικά να βοηθήσουν σε επιδείξεις επί σκηνής ανταμείβονται με μπάλες άγχους CS50. η τελευταία διάλεξη ολοκληρώνεται με έναν DJ που μιξάρει το "Uptown Funk" του Mark Ronson σε ένα CS50 jingle. Όλο το πακέτο είναι λείο. Ο Malan έχει ακόμη και μια αψιμαχία με το Χάρβαρντ για τις προσπάθειές του να σηματοδοτήσει το εμπορικό σήμα CS50, αλλά απέσυρε την αίτησή του το 2013 αφού το πανεπιστήμιο μπλόκαρε την αίτησή του.

Είναι λοιπόν το εμπορικό σήμα πλέον απαραίτητο μέρος της σύγχρονης εκπαίδευσης; «Δεν φαντάζομαι ότι είναι απαραίτητο», απάντησε ο Malan, «αλλά στην περίπτωσή μας είναι σίγουρα μια εκδήλωση του ενδιαφέροντός μας να οικοδομήσουμε μια κουλτούρα γύρω από το μάθημα, μια παγκόσμια κοινότητα που φέρνει κοντά φοιτητές – τόσο στην πανεπιστημιούπολη όσο και εκτός. Το ότι τα πουκάμισα του μαθήματος λένε, πολύ απλά, «Πήρα το CS50» αποτυπώνει ακριβώς την περηφάνια που ελπίζουμε να νιώθουν οι μαθητές στο τέλος του τριμήνου αφού τάχθηκαν τόσο πολύ, τόσο επιτυχημένα».

Ηλεκτρονική υπερχείλιση

Φυσικά, δεν έχουν όλοι τους βαθμούς, τα χρήματα ή το σωστό διαβατήριο για να μπουν στο Χάρβαρντ ή στο Γέιλ. Αντίθετα, η συντριπτική πλειοψηφία των μαθητών «παίρνει» το CS50 online, είτε μέσω του ιστότοπου του μαθήματος είτε μέσω διαδικτυακών εκπαιδευτικών ιδρυμάτων όπως το edX ή το iTunes U.

Παρόλο που οι μαθητές εξ αποστάσεως εκπαίδευσης προφανώς δεν θα λάβουν τα προσωπικά μαθήματα, τις ημέρες πειρατείας και τα οφέλη της ζωής στην πανεπιστημιούπολη, ο Malan πιστεύει ότι υπάρχουν πλεονεκτήματα στο να παρακολουθούν το μάθημα εξ αποστάσεως αντί να κάθονται στις τεράστιες αίθουσες διαλέξεων του Χάρβαρντ. «Η πραγματικότητα –και το πιστεύω φιλοσοφικά– είναι ότι οι διαλέξεις δεν είναι ένα ιδιαίτερα αποτελεσματικό μέσο για την παροχή αρκετά περίπλοκων πληροφοριών, σίγουρα σε χρονικά διαστήματα πολλών ωρών», λέει στους φοιτητές κατά τη διάρκεια μιας διάλεξης, προτρέποντάς τους να ξαναδούν το βίντεο στο διαδίκτυο. «Πράγματι, κάθε λίγα λεπτά… βγαίνεις έξω για μια στιγμή, χάνεις κάποιο περίπλοκο θέμα και λείπεις σχεδόν για τα επόμενα 45 λεπτά. Και η πραγματικότητα είναι ότι, είτε βρίσκεστε εδώ στο Νιού Χέιβεν είτε στο Κέμπριτζ ή πέρα, η απλότητα της δυνατότητας παύσης και γρήγορης προώθησης, επαναφοράς, υπερ-σύνδεσης σε σχετικούς πόρους, αναζήτησης μεταγραφών πλήρους κειμένου και παρόμοια, είναι μια ευκαιρία που Τολμώ να πω ότι για τους διαδικτυακούς φοιτητές μας πολύ πέρα ​​από το New Haven, προσφέρει μια ευκαιρία να κατανοήσουν πραγματικά το εννοιολογικό υλικό που εισάγουμε στις διαλέξεις ακόμα καλύτερα.»

Αλλά γιατί το Χάρβαρντ προσφέρει αυτούς τους πόρους δωρεάν; «Είναι το σωστό», είπε ο Malan. «Εάν οι μαθητές αλλού στον κόσμο μπορούν να επωφεληθούν από τη δουλειά που κάνουμε ήδη στο Κέιμπριτζ, εφαρμόζοντας τα διδάγματα που έχουν μάθει στη δική τους εργασία και προωθώντας περαιτέρω σπουδές, τότε τόσο το καλύτερο.

«Ήταν υπέροχο να συνδεθώ με τόσους πολλούς ανθρώπους από όλο τον κόσμο», πρόσθεσε. «Αντί να συγκεντρώνουμε τις συζητήσεις του μαθήματος σε μία πλατφόρμα, έχουμε καλλιεργήσει κοινότητες στο Facebook, το Gitter, το LinkedIn, το Reddit, το Slack, το Stack Exchange, το Twitter και όχι μόνο, όπου υπάρχουν ήδη φοιτητές. Μόνο η ομάδα Facebook του CS50 έχει 80.000 μέλη, με μαθητές από όλο τον κόσμο να αλληλεπιδρούν καθημερινά».

Δείτε σχετικά 

Μάθετε να κωδικοποιείτε δωρεάν: Τα καλύτερα μαθήματα κωδικοποίησης και ανάπτυξης εφαρμογών στο Ηνωμένο Βασίλειο στην εθνική εβδομάδα κωδικοποίησης

Ένα χρόνο ως νομάδα κωδικοποίησης

Τα πλοκάμια του CS50 τεντώνονται ακόμη περισσότερο. Το μάθημα φτάνει τώρα στα σχολεία μέσω του προγράμματος CS50 AP , παρέχοντας ένα πρόγραμμα σπουδών που οι δάσκαλοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν στις δικές τους τάξεις από αυτό το φθινόπωρο. Αυτό γίνεται επίσης διεθνές, με τον Malan να παραδίδει εργαστήρια CS50 AP στο Λονδίνο.

Η πιο ενδιαφέρουσα εξέλιξη είναι το CS50 VR, το οποίο θα δει τις φθινοπωρινές διαλέξεις να γυρίζονται σε εικονική πραγματικότητα 360 μοιρών, έτσι ώστε οι απομακρυσμένοι μαθητές να μπορούν να βυθιστούν στην αίθουσα διαλέξεων. Το βίντεο δοκιμής δίνει μια γεύση  στο Google Cardboard, στο Samsung Gear VR και σε άλλους χρήστες ακουστικών.

Εάν οι μαθητές δεν αποσπώνται από το VR, τότε θα μπορούσαν να είναι αυτοί που θα βρουν νέους τρόπους για να παραδώσουν αυτό το καταπληκτικό μάθημα σε όλο τον κόσμο.