CS50: Znotraj najelitnejšega računalniškega tečaja na svetu

Ni veliko univerzitetnih predmetov, ki bi lahko med svoje predavatelje šteli Marka Zuckerberga in Steva Ballmerja. Ni veliko univerzitetnih tečajev, kjer bi se na predavanjih (sicer pretežno na spletu) zbralo več kot 100.000 ljudi. Ni veliko univerzitetnih tečajev, ki imajo lastno blagovno znamko, blago in se borijo za registracijo imena tečaja kot blagovne znamke. Vendar pa ni veliko univerzitetnih tečajev, kot je CS50.

CS50 je brez dvoma najelitnejši računalniški tečaj na svetu. Ne poučujejo ga le na Harvardu, ampak zdaj tudi na kolegi Ivy League Yale, kjer je v prvem letniku takoj postal najbolj priljubljen predmet na univerzi. Če ste eden izmed mnogih, ki vam ne uspe dobiti mesta na tečaju na kateri od univerz, lahko CS50 opravite prek spleta, bodisi prek digitalnih institucij, kot sta edX ali iTunes U, ali preprosto prek spletnega mesta tečaja , kjer so vsi predavanja, vaje, gradiva, naloge in njihove rešitve so objavljene brezplačno. Predavanja si bo mogoče kmalu ogledati celo s slušalkami VR , kot da bi dejansko sedeli v dvoranah na Harvardu.

Zakaj je torej ta tečaj tako poseben? Kaj žene na tisoče najbistrejših ameriških umov in na stotine tisoč ljudi z vsega sveta, da pretakajo predavanja? Pogovarjal sem se z vodjo tečaja in študenti, pa tudi sam sem se udeležil nekaj predavanj, da bi ugotovil.

Računalništvo za vse

CS50 ali Computer Science 50 s polnim imenom ni samo rezerva tistih, ki Perl pišejo v pižamah. Skoraj tri četrtine študentov, ki se prijavijo na tečaj na Harvardu, še nikoli ni obiskovalo tečaja računalništva. Kot je profesor David Malan povedal študentom med svojim uvodnim predavanjem v tečaj iz leta 2015: »Namen tega tečaja ni, da bi vas vse spremenili v smeri CS ali koncentratorje, temveč vam damo priložnost, da upajmo, da presežete svet, s katerim ste trenutno seznanjeni in iz tega sveta prinašate spretnosti, znanje in pamet, ki jih lahko uporabite v svojem svetu, pa naj bo to v humanistiki, družboslovju, naravoslovju ali drugje.« Dejstvo, da se ob tem naučite programiranja, je glede na spletno stran "morda najbolj opolnomočujoča vrnitev".

To ne pomeni, da od tistih, ki svoje postopke že poznajo iz svojih spremenljivk, ne morejo nič pridobiti. Vsak od »sklopov problemov«, ki jih študenti morajo rešiti, je na voljo v dveh težavnostnih stopnjah: standardna, ki naj bi jo rešilo več kot 90 % razredov, in hekerska različica za tiste s tehničnimi spretnostmi, ki se želijo potruditi. Dejansko je celoten tečaj na Harvardu in Yalu organiziran v tri različne smeri: tisti, ki so »bolj udobni«, s programskim jezikom, tisti, ki so »manj udobni«, in bend za tiste, ki so »nekje vmes«.

Skoraj tri četrtine študentov, ki se prijavijo na tečaj na Harvardu, še nikoli ni obiskovalo tečaja računalništva.

Tečaj in številna predavanja – v živo na stotine študentov in na zahtevo prek izpopolnjenih video pretokov – vodi profesor Malan: privlačen govornik, ki me spominja na nekdanjega vodjo sistema Windows Stevena Sinofskyja, saj očitno imate opravka s tako silovitim intelektom, da besede ne morejo planiti iz njegovih ust dovolj hitro, da bi sledile njegovim možganom. Morda govori s hitrostjo mitraljeza, vendar je tudi briljanten pri destilaciji zapletenih konceptov v prebavljive kose.

V uvodnem predavanju iz leta 2015, na primer, uporablja niz žarnic, da učence nauči zapisovati števila v binarnem zapisu, pri čemer razloži, kako vsaka žarnica (prižgana za 1 in izklopljena za 0) predstavlja bit. To je najbolj jasna razlaga, ki sem ji bil kdaj priča. Zahvaljujoč dodatnim videoposnetkom na spletnem mestu CS50 lahko zdaj seštevam, odštevam in množim tudi v dvojiški obliki.

Prav tako začne raziskovati razvoj algoritmov »deli in vladaj« tako, da raztrga telefonski imenik (nekoliko nerodno, glede na njegovo ortodoksno geekovsko postavo). To nazorno ponazarja, da bi celo s 40 milijardami imen, razvrščenih po abecedi v telefonskem imeniku, potrebovali le 36 korakov, da bi našli osebo, ki jo iščete, če bi knjigo odprli na sredini in iz nje iztrgali polovico, ki ne bi vsebovala podatkov osebe. ime (za razlago koncepta dnevnika n).

Potem je tu še predstavitev, kako ukazi, napisani za računalnike, zahtevajo stopnjo natančnosti, ki je nismo vajeni, ko ljudem ukazujemo. Študente v predavalnici Yale prosi, naj zavpijejo ukaze, kako pripraviti sendvič z arašidovim maslom in marmelado, pri čemer eden od njegovih spremljevalcev na odru do potankosti izvaja ukaze. Tako »odprta vrečka kruha« povzroči, da se vrečka raztrga in kruh razlije vsepovsod, medtem ko se kasneje v »programu« izdelovalec sendvičev ujame v neskončno zanko, ki se za kozarec arašidovega masla ne konča dobro.

Kodna povezava

Zdi se, da je ta privlačen način predstavitve potencialno suhoparne in zastrašujoče teme programiranja vsekakor hit študentov, zlasti tistih, ki še nikoli niso študirali računalništva. Ed Rex, ustanovitelj britanskega glasbenega startupa Jukedeck, mi je pred kratkim povedal, kako ga je po obisku predavanja CS50 navdihnil, da je začel kodirati. "Bil sem čisto pretresen," je rekel Rex. »Po eni uri v njegovi [Malanovi] predavalnici sem prišel ven in razmišljal, najprej, zakaj mi tega ni nihče povedal prej; drugič, programiranje je neverjetno; in tretjič, zdi se, da je veliko bolj izvedljivo, kot bi ljudje v Združenem kraljestvu želeli verjeti.«

Glej povezano 

Naučite se kodirati brezplačno: najboljši tečaji kodiranja in razvoja aplikacij v Združenem kraljestvu v nacionalnem tednu kodiranja

Eno leto kot nomad za kodiranje

Triindvajsetletni Kyle Schmigel je del trenutnega vnosa CS50. Rekel mi je, da mi »učenje programiranja na splošno omogoča, da osredotočim svoj um na precej drugačen način, kot običajno v vsakdanjem življenju. To je zabaven način za izzivanje samega sebe in reševanje problemov.

»Najpomembnejša stvar, ki sem se je do zdaj naučil, je, da na stvari gledam z več perspektiv,« je dodal Schmigel. »Morda ne gledam na problem na pravi način ali pa bi lahko stvari delal na preprostejši način. CS50 je težek razred, vendar še nikoli nisem počel ničesar, kar bi se mi zdelo tako zabavno, kot izziv samega sebe, da ga sprejmem.”

Malan je preskromen, da bi svoj stil poučevanja pripisal enemu od glavnih razlogov za uspeh CS50, pri čemer opozarja na druge dejavnike. »Vsekakor smo imeli koristi od naraščajočega zanimanja za računalništvo na mednarodni ravni, zlasti zaradi tehnologije, ki je trenutno tako priljubljena,« mi je povedal. "Vendar upamo, da bo dostopnost CS50, skupaj z njegovo strogostjo in kulturo, še posebej odmevala tudi pri študentih, zlasti tistih brez predhodnih izkušenj."

Od padca do razcveta

Po petnajstih minutah mojega prvega predavanja CS50 je enostavno razumeti, zakaj so študenti navdušeni nad Malanovim tečajem, vendar to ni bil vedno tako prevelik uspeh med študenti, kot je danes. Med predavanjem Malan današnjim študentom pokaže posnetek gostujočega predavanja ustanovitelja Facebooka in razvpitega osipnika s Harvarda Marka Zuckerberga iz leta 2005. Priznati je treba, da Zuckerberg tedaj ni bil privlačen, kot je danes, saj je Facebook začel delovati le leto dni pred njegovim predavanjem; po lastnem priznanju Harvarda je priljubljenost tečaja z propadom dotcoma upadla. Posnetek prikazuje le ducat študentov, ki zasedejo sedeže v sramotno prazni predavalnici, zaradi česar je Zuckerberg prisiljen v precej nemirno enovrstično besedo, da začne svoj govor: »To je pravzaprav eden prvih primerov, ko sem bil na predavanju na Harvard."

Ta Zuckerbergov videoposnetek izda tudi še en znak, kako daleč je pot dozorela. Videoposnetek predavanja iz leta 2005 je posnet z eno kamero s fiksnim položajem na zadnji strani predavalnice, s kakšnimi 30 sekundami vrtenja prstov na nogah z Zuckerbergovim mikrofonom, preden se predavanje začne. Nasprotno pa se predavanja 2015 začnejo s televizijsko vrednim napovednikom tečaja; predavanja so posneta iz več zornih kotov kamere v ločljivosti do 4K z Malanom, ki nosi slušalko, verjetno za odrsko režijo; in ko se zanaša na diapozitive za prikaz izrezkov kode ali drugih informacij, se skrči v okno v sliki, tako da lahko gledalec prebere, kaj je na zaslonu. To je kakovost, ki jo pričakujete od prenosov Super Bowla, ne od univerzitetnega tečaja računalništva.

CS50 je zdaj tržna znamka. Malan in drugi učenci so prikazani v majicah z napisom "I take CS50"; študenti, ki prostovoljno pomagajo pri demonstracijah na odru, so nagrajeni s stres žogami CS50; zadnje predavanje se zaključi z DJ-jem, ki miksa »Uptown Funk« Marka Ronsona v džingl CS50. Cel paket je gladek. Malan se je celo sprl s Harvardom zaradi svojih poskusov zaščite blagovne znamke CS50, vendar je svojo prijavo leta 2013 umaknil, potem ko je univerza njegovo prijavo blokirala.

Je torej komercialna blagovna znamka zdaj nujen del sodobnega izobraževanja? »Ne predstavljam si, da je potrebno,« je odgovoril Malan, »toda v našem primeru je to zagotovo manifestacija našega zanimanja za izgradnjo kulture okoli predmeta, globalne skupnosti, ki združuje študente – tako v kampusu kot zunaj njega. To, da na srajcah tečaja preprosto piše 'I take CS50', natančno odraža ponos, za katerega upamo, da ga bodo študentje čutili ob koncu semestra, potem ko so se tako uspešno spopadli s tako veliko stvari.”

Spletno prelivanje

Seveda nimajo vsi ocen, denarja ali pravega potnega lista za vpis na Harvard ali Yale. Namesto tega velika večina študentov »prevzame« CS50 na spletu, bodisi prek spletne strani tečaja ali spletnih izobraževalnih ustanov, kot sta edX ali iTunes U.

Čeprav študenti, ki se učijo na daljavo, očitno ne bodo deležni osebnega mentorstva, hekerskih dni in prednosti življenja na kampusu, Malan verjame, da ima tečaj na daljavo prednosti, namesto da bi sedeli v ogromnih predavalnicah Harvarda. »Resnica – in v to filozofsko verjamem – je, da predavanja niso posebno učinkovito sredstvo za posredovanje dokaj zapletenih informacij, vsekakor v časovnih razponih, dolgih več kot uro,« pove študentom med enim predavanjem in jih poziva, naj si ponovno ogledajo video posnetki na spletu. »Dejansko se vsakih nekaj minut ... za trenutek izognete, zamudite kakšno zapleteno temo in naslednjih 45 minut vas praktično ni. In resničnost je taka, ne glede na to, ali ste tukaj v New Havenu ali Cambridgeu ali drugje, je preprostost, da lahko začasno ustavite in hitro previjate naprej, nazaj, hiperpovezave do sorodnih virov, iščete prepise celotnega besedila in podobno, priložnost, Upam si trditi, da za naše spletne študente, ki presegajo New Haven, ponuja priložnost, da še bolje razumejo konceptualno gradivo, ki ga uvajamo na predavanjih.«

Toda zakaj Harvard ponuja te vire brezplačno? "To je prava stvar," je rekel Malan. »Če lahko študentje drugod po svetu izkoristijo delo, ki ga že opravljamo v Cambridgeu, pri čemer pridobljene izkušnje uporabijo pri svojem delu in zaženejo nadaljnji študij, potem toliko bolje.

"Čudovito je bilo vzpostaviti stik s toliko ljudmi z vsega sveta," je dodal. »Namesto da bi razprave o tečaju centralizirali na eni platformi, smo namesto tega spodbujali skupnosti na Facebooku, Gitterju, LinkedInu, Redditu, Slacku, Stack Exchangeu, Twitterju in drugod, kjer že obstajajo študenti. Samo skupina CS50 na Facebooku ima 80.000 članov, študenti z vsega sveta pa dnevno komunicirajo.”

Glej povezano 

Naučite se kodirati brezplačno: najboljši tečaji kodiranja in razvoja aplikacij v Združenem kraljestvu v nacionalnem tednu kodiranja

Eno leto kot nomad za kodiranje

Lovke CS50 segajo še dlje. Tečaj zdaj dosega šole prek programa CS50 AP , ki zagotavlja učni načrt, ki ga lahko učitelji od te jeseni uporabljajo v svojih učilnicah. To postaja tudi mednarodno, saj Malan izvaja delavnice CS50 AP v Londonu.

Najbolj zanimiv razvoj je CS50 VR, pri katerem bodo jesenska predavanja posneta v 360-stopinjski navidezni resničnosti, tako da se bodo oddaljeni študenti lahko potopili v predavalnico. Degustacijski videoposnetek omogoča uporabnikom slušalk  Google Cardboard, Samsung Gear VR in druge slušalke.

Če študentov ne bo zmotil VR, bodo morda oni tisti, ki bodo našli nove načine za izvajanje tega neverjetnega tečaja po vsem svetu.