CS50: Pasaules elitārākā skaitļošanas kursa ietvaros

Nav daudz universitāšu kursu, kuru pasniedzēju vidū varētu pieskaitīt Marku Cukerbergu un Stīvu Balmeru. Nav daudz universitāšu kursu, kuros vairāk nekā 100 000 cilvēku ir ieradušies uz lekcijām (lai gan pārsvarā tiešsaistē). Nav daudz universitāšu kursu, kuriem ir savs zīmols, preces un cīņa, lai reģistrētu kursa nosaukumu kā preču zīmi. Bet tad nav daudz tādu universitātes kursu kā CS50.

CS50 neapšaubāmi ir pasaulē elitārākais skaitļošanas kurss. To māca ne tikai Hārvardā, bet tagad arī citā Ivy League iestādē Jēlā, kur tas uzreiz kļuva par universitātes populārāko kursu pirmajā gadā. Ja esat viens no tiem daudzajiem, kam neizdodas iegūt vietu kursā kādā no universitātēm, varat apgūt CS50 tiešsaistē, izmantojot digitālās iestādes, piemēram, edX vai iTunes U, vai vienkārši kursa vietni , kur visi lekcijas, pamācības, materiāli, uzdevumi un to risinājumi tiek publicēti bez maksas. Lekcijas drīzumā pat varēs skatīties, izmantojot VR austiņas, it kā jūs patiešām sēdētu Hārvardas zālēs.

Tātad, kas padara šo kursu tik īpašu? Kas liek tūkstošiem Amerikas gaišāko prātu un simtiem tūkstošu cilvēku no visas pasaules straumēt lekcijas? Esmu runājis ar kursa vadītāju un studentiem, kā arī pats lasījis dažas lekcijas, lai uzzinātu.

Datorzinātne visiem

CS50 vai Computer Science 50, lai sniegtu pilnu nosaukumu, nav tikai to cilvēku rokās, kuri raksta Perlu pidžamās. Gandrīz trīs ceturtdaļas studentu, kas pierakstās uz kursu Hārvardā, nekad iepriekš nav apmeklējuši datorzinātņu kursus. Kā profesors Deivids Malans teica studentiem savā ievadlekcijā par 2015. gada kursu: “Šajā kursā mēs neplānojam jūs visus pārvērst par datorzinātņu speciālistiem vai koncentratoriem, bet gan sniegt jums iespēju, cerams, iziet ārpus pasaules, ar kuru jūs pašlaik esat pazīstams un atnesiet no šīs pasaules prasmes, zināšanas un atjautību, ko varat pielietot savā pasaulē neatkarīgi no tā, vai tās ir humanitārās, sociālās zinātnes, dabaszinātnes vai ne tikai. Tas, ka pa ceļam apgūstat programmēšanu, saskaņā ar tīmekļa vietni ir “iespējams, tās vispilnīgākā atdeve”.

Tas nenozīmē, ka neko nevar iegūt no tiem, kuri jau zina savas procedūras no saviem mainīgajiem lielumiem. Katrai no “problēmu kopām”, kuras studentiem ir jārisina, ir divas grūtības pakāpes: standarta, ko paredzēts veikt 90%+ no klases, un Hacker Edition tiem, kam ir tehniskas grūtības un kuri vēlas sevi piespiest. Patiešām, viss Hārvardas un Jēlas kurss ir sadalīts trīs dažādos virzienos: tie, kuriem ir “ērtāk”, ar programmēšanas valodu, tie, kas ir “mazāk ērti” un grupa tiem, kas ir “kaut kur pa vidu”.

Gandrīz trīs ceturtdaļas studentu, kas pierakstās uz kursu Hārvardā, nekad iepriekš nav apmeklējuši datorzinātņu kursus.

Kursu un daudzas lekcijas, kas tiek pasniegtas tiešraidē simtiem studentu un pēc pieprasījuma, izmantojot augstas kvalitātes video straumes, vada profesors Malans: aizraujošs lektors, kas man atgādina bijušo Windows vadītāju Stīvenu Sinofski, jo jūs skaidri runājat. ar tik niknu intelektu, ka vārdi nespēj izkrist no viņa mutes pietiekami ātri, lai neatpaliktu no viņa smadzenēm. Viņš varētu runāt ložmetēja tempā, taču viņš arī lieliski spēj sadalīt sarežģītas koncepcijas sagremojamos gabalos.

Piemēram, 2015. gada ievadlekcijā viņš izmanto spuldžu komplektu, lai mācītu studentiem, kā rakstīt skaitļus binārā formā, paskaidrojot, kā katra spuldze (ieslēgta uz 1 un izslēgta uz 0) apzīmē mazliet. Tas ir skaidrākais skaidrojums, kādu esmu redzējis. Pateicoties papildu videoklipiem CS50 vietnē, tagad varu saskaitīt, atņemt un reizināt arī binārā veidā.

Viņš arī sāk pētīt “skaldi un valdi” algoritmu izstrādi, izvilkot tālruņu grāmatu (nedaudz neveikli, ņemot vērā viņa ortodoksālā geika ķermeņa uzbūvi). Tas grafiski parāda, ka pat tad, ja tālruņu grāmatā alfabētiskā secībā ir uzskaitīti 40 miljardi vārdu, būtu jāveic tikai 36 soļi, lai atrastu meklēto personu, ja atvērtu grāmatu vidū un izvilktu pusi, kurā nebija personas vārda. nosaukums (lai izskaidrotu log n jēdzienu).

Pēc tam tiek demonstrēts, kā datoriem rakstītām komandām ir nepieciešama tāda precizitātes pakāpe, pie kuras mēs neesam pieraduši, kārtojot cilvēkus. Viņš lūdz studentus Jēlas lekciju zālē izkliegt komandas, kā pagatavot sviestmaizi ar zemesriekstu sviestu un ievārījumu, un viens no viņa skatuves stāvētājiem izpilda komandas pēc burta. Tādējādi “atvērts maizes maisiņš” noved pie tā, ka maisiņš tiek saplēsts un maize izbirst visur, savukārt vēlāk “programmā” sviestmaižu cepējs iekļūst bezgalīgā cilpā, kas zemesriekstu sviesta burciņai nebeidzas labi.

Koda savienojums

Šis saistošais veids, kā pasniegt potenciāli sauso un biedējošo programmēšanas tēmu, noteikti šķiet populārs studentu vidū, jo īpaši tiem, kuri nekad agrāk nav mācījušies skaitļošanu. Britu mūzikas iesācējuzņēmuma Jukedeck dibinātājs Eds Rekss nesen man pastāstīja, kā viņš pēc CS50 lekcijas apmeklējuma iedvesmojās sākt kodēt. "Es tikko biju pilnībā apjukusi," sacīja Rekss. “Pēc stundas viņa [Malana] lekciju zālē es iznācu ārā un domāju, pirmkārt, kāpēc man neviens to iepriekš nav teicis; otrkārt, programmēšana ir pārsteidzoša; un, treškārt, šķiet, ka tas ir daudz izdarāmāks, nekā cilvēki Apvienotajā Karalistē varētu jums noticēt.

Skatīt saistītos 

Iemācieties kodēt bez maksas: Apvienotās Karalistes labākie kodēšanas un lietotņu izstrādes kursi nacionālajā kodēšanas nedēļā

Gads kā kodēšanas nomads

Divdesmit trīs gadus vecais Kails Šmigels ir daļa no pašreizējās CS50 ieplūdes. Viņš man teica, ka "mācīšanās programmēt kopumā ļauj man koncentrēt savu prātu daudz savādāk, nekā es parasti daru savā ikdienas dzīvē. Tas ir jautrs veids, kā izaicināt sevi un risināt problēmas.

"Līdz šim vissvarīgākā lieta, ko esmu iemācījies, ir skatīties uz lietām no vairākiem aspektiem," piebilda Šmigels. "Iespējams, es neskatos uz problēmu pareizi vai arī daru lietas vienkāršāk. CS50 ir sarežģīta klase, taču es nekad neesmu darījis neko tādu, kas man šķitis tik jautrs, kā izaicināt sevi to apgūt.

Malans ir pārāk pieticīgs, lai savu mācīšanas stilu uzskatītu par vienu no galvenajiem CS50 panākumu iemesliem, norādot uz citiem faktoriem. "Mēs noteikti esam guvuši labumu no pieaugošās intereses par datorzinātnēm starptautiskā mērogā, jo īpaši saistībā ar šobrīd tik populārajām tehnoloģijām," viņš man teica. "Taču mēs ceram, ka CS50 pieejamība kopā ar tās stingrību un kultūru īpaši atsaucas arī studentiem, īpaši tiem, kuriem nav iepriekšējas pieredzes."

No sabrukuma līdz uzplaukumam

Pēc piecpadsmit minūtēm manā pirmajā CS50 lekcijā ir viegli saprast, kāpēc studenti ir iecienījuši Malana kursu, taču tas ne vienmēr ir bijis pārāk abonēts, vairāku universitātes pilsētiņu panākums, kāds tas ir šodien. Lekcijas laikā Malans mūsdienu studentiem parāda klipu no Facebook dibinātāja un bēdīgi slavenā Hārvardas pametuma Marka Cukerberga vieslekcijas 2005. gadā. Jāatzīst, ka Cukerbergs tolaik diez vai bija tas izloze, kāds viņš ir šodien, jo Facebook darbojās tikai gadu pirms viņa lekcijas; pēc paša Hārvarda atzīšanas kursa popularitāte bija mazinājusies līdz ar dotcom sabrukumu. Filmētajos materiālos redzams, kā apkaunojoši tukšajā lekciju zālē ieņem vietas tikai aptuveni ducis studentu, liekot Cukerbergam iekāpt diezgan saspīlētajā viengabalā, lai sāktu savu runu: “Šī patiesībā ir viena no pirmajām reizēm, kad esmu bijis lekcijā plkst. Hārvarda."

Šis Cukerberga video arī atklāj vēl vienu pazīmi, cik tālu kurss ir nobriedis. 2005. gada lekciju video ir uzņemts no vienas fiksētas pozīcijas kameras lekciju zāles aizmugurē, kur pirms lekcijas sākuma aptuveni 30 sekundes tiek izlocītas uz pirkstiem ar Cukerberga mikrofonu. Turpretim 2015. gada lekcijas sākas ar televīzijas cienīgu kursa reklāmklipu; lekcijas tiek uzņemtas no vairākiem kameras leņķiem līdz 4K izšķirtspējai ar Malanu ar austiņu, domājams, skatuves režijai; un, kad viņš paļaujas uz slaidiem, lai parādītu koda fragmentus vai citu informāciju, viņš samazinās līdz attēla logam, lai skatītājs varētu izlasīt ekrānā redzamo. Tā ir tāda kvalitāte, kādu jūs sagaidāt no Super Bowl pārraidēm, nevis universitātes skaitļošanas kursa.

CS50 tagad ir tirgojams zīmols. Malans un citi studenti ir redzami T-kreklos “I paņēmu CS50”; studenti, kuri brīvprātīgi palīdz demonstrācijās uz skatuves, tiek apbalvoti ar CS50 stresa bumbām; noslēguma lekciju noslēdz dīdžejs, kurš miksē Marka Ronsona “Uptown Funk” līdz CS50 džingelam. Viss iepakojums ir gluds. Malans pat ir iesaistījies sadursmē ar Hārvardu par mēģinājumiem piešķirt CS50 zīmola preču zīmi, taču 2013. gadā atsauca savu pieteikumu pēc tam, kad universitāte bloķēja viņa pieteikumu.

Tātad, vai komerciālais zīmols tagad ir nepieciešama mūsdienu izglītības sastāvdaļa? "Es neiedomājos, ka tas ir nepieciešams," atbildēja Malans, "bet mūsu gadījumā tas noteikti ir mūsu intereses izpausme par kultūras veidošanu ap kursu, globālu kopienu, kas pulcē studentus gan universitātes pilsētiņā, gan ārpus tās. Kursa kreklos pavisam vienkārši ir rakstīts: “Es paņēmu CS50”, mēs ceram, ka studenti izjūt lepnumu semestra beigās pēc tik daudz un tik sekmīgas pārvarēšanas.

Tiešsaistes pārpilde

Protams, ne visiem ir atzīmes, nauda vai īstā pase, lai iekļūtu Hārvardā vai Jēlā. Tā vietā lielākā daļa studentu “izmanto” CS50 tiešsaistē, izmantojot kursa vietni vai tiešsaistes izglītības iestādes, piemēram, edX vai iTunes U.

Lai gan tālmācības studenti acīmredzot nesaņems personīgās apmācības, hack day un dzīves priekšrocības universitātes pilsētiņā, Malans uzskata, ka ir priekšrocības, ja kursu mācītos attālināti, nevis sēdētu Hārvardas milzīgajās lekciju zālēs. "Realitāte — un es uzskatu, ka tas ir filozofiski — ir tāda, ka lekcijas nav īpaši efektīvs līdzeklis diezgan sarežģītas informācijas sniegšanai, protams, vairāku stundu garumā," viņš stāsta studentiem vienas lekcijas laikā, mudinot vēlreiz noskatīties lekcijas. video tiešsaistē. “Patiesi, ik pēc dažām minūtēm… jūs uz brīdi izslēdzat zonu, palaižat garām kādu sarežģītu tēmu, un nākamās 45 minūtes esat gandrīz prom. Un realitāte ir tāda, ka neatkarīgi no tā, vai atrodaties šeit, Ņūheivenā vai Kembridžā, vai ārpus tās, vienkāršība, ko sniedz iespēja pauzēt un ātri pārtīt uz priekšu, attīt atpakaļ, hipersaites uz saistītajiem resursiem, meklēt pilna teksta transkriptus un tamlīdzīgi, ir iespēja, Es uzdrošinos teikt, ka mūsu tiešsaistes studentiem, kas ir krietni tālāk par Ņūheivenu, tas piedāvā iespēju vēl labāk izprast konceptuālo materiālu, ko mēs ieviešam lekcijās.

Bet kāpēc Hārvarda piedāvā šos resursus bez maksas? "Tā ir pareiza rīcība," sacīja Malans. “Ja studenti citur pasaulē var gūt labumu no darba, ko mēs jau darām Kembridžā, pielietojot iegūtās mācības savā darbā un veicinot turpmākās studijas, tad vēl labāk.

"Ir bijis brīnišķīgi sazināties ar tik daudziem cilvēkiem no visas pasaules," viņš piebilda. “Tā vietā, lai centralizētu kursa diskusijas vienā platformā, mēs esam veicinājuši kopienas Facebook, Gitter, LinkedIn, Reddit, Slack, Stack Exchange, Twitter un citur, kur jau ir studenti. CS50 Facebook grupā vien ir 80 000 dalībnieku, un studenti no visas pasaules sazinās katru dienu.

Skatīt saistītos 

Iemācieties kodēt bez maksas: Apvienotās Karalistes labākie kodēšanas un lietotņu izstrādes kursi nacionālajā kodēšanas nedēļā

Gads kā kodēšanas nomads

CS50 taustekļi stiepjas vēl tālāk. Kurss tagad sasniedz skolas, izmantojot CS50 AP programmu , nodrošinot mācību programmu, ko skolotāji var izmantot savās klasēs no šī rudens. Tas kļūst arī starptautisks, jo Malan nodrošina CS50 AP seminārus Londonā.

Interesantākā attīstība ir CS50 VR, kurā rudens lekcijas tiks uzņemtas 360 grādu virtuālajā realitātē, lai attālinātie studenti varētu iegremdēties lekciju zālē. Degustācijas video  sniedz Google Cardboard, Samsung Gear VR un citu austiņu lietotāju garšu.

Ja studentu uzmanību nenovērš VR, viņi varētu būt tie, kas atrod jaunus veidus, kā pasniegt šo apbrīnojamo kursu visā pasaulē.