CS50: Dalam Kursus Pengkomputeran Paling Elit Di Dunia

Tidak banyak kursus universiti yang boleh mengira Mark Zuckerberg dan Steve Ballmer dalam kalangan pensyarahnya. Tidak banyak kursus universiti di mana lebih daripada 100,000 orang telah hadir untuk kuliah (walaupun, kebanyakannya dalam talian). Tidak banyak kursus universiti yang mempunyai jenama, barangan dan perjuangan mereka sendiri untuk mendaftarkan nama kursus sebagai tanda dagangan. Tetapi tidak banyak kursus universiti seperti CS50.

CS50 sudah pasti kursus pengkomputeran paling elit di dunia. Ia diajar bukan sahaja di Harvard, tetapi kini di institusi Ivy League Yale, di mana ia serta-merta menjadi kursus paling popular universiti pada tahun pertamanya. Jika anda salah seorang daripada ramai yang gagal mendapat tempat dalam kursus di salah satu universiti, anda boleh mengambil CS50 dalam talian, sama ada melalui institusi digital seperti edX atau iTunes U, atau hanya melalui tapak web kursus , di mana semua kuliah, tutorial, bahan, tugasan dan penyelesaiannya diterbitkan secara percuma. Kuliah tidak lama lagi akan boleh ditonton menggunakan set kepala VR , seolah-olah anda benar-benar duduk di dalam dewan di Harvard.

Jadi apa yang menjadikan kursus ini begitu istimewa? Apakah yang mendorong beribu-ribu orang Amerika yang cerdas dan ratusan ribu orang dari seluruh dunia untuk menstrim kuliah? Saya telah bercakap dengan ketua kursus dan pelajar, serta mengikuti beberapa kuliah sendiri, untuk mengetahui.

Sains komputer untuk semua

CS50, atau Sains Komputer 50 untuk memberikan nama penuhnya, bukan semata-mata simpanan mereka yang menulis Perl dalam baju tidur mereka. Hampir tiga perempat daripada pelajar yang mendaftar untuk kursus di Harvard tidak pernah mengikuti kursus sains komputer sebelum ini. Seperti yang diberitahu oleh Profesor David Malan kepada pelajar semasa kuliah pengenalannya kepada kursus 2015: "Kami tidak memulakan kursus ini untuk menjadikan anda semua jurusan CS atau penumpu, tetapi untuk memberi anda peluang untuk melangkaui dunia yang anda sudah biasa dan membawa kembali kemahiran dan pengetahuan dunia ini serta kecerdikan yang boleh anda gunakan pada dunia anda sendiri, sama ada dalam bidang kemanusiaan, sains sosial, sains semula jadi atau seterusnya.” Hakikat bahawa anda mempelajari pengaturcaraan sepanjang perjalanan adalah, menurut laman web, "mungkin pulangan yang paling memberi kuasa".

Itu bukan bermakna tiada apa-apa yang boleh diperoleh daripada mereka yang sudah mengetahui prosedur mereka daripada pembolehubah mereka. Setiap "set masalah" yang dicabar pelajar untuk diselesaikan datang dalam dua darjah kesukaran: Standard, yang 90%+ daripada kelas dijangka lakukan, dan Edisi Penggodam, bagi mereka yang mempunyai kemahiran teknikal yang mahu mendorong diri mereka sendiri. Sesungguhnya, keseluruhan kursus di Harvard dan Yale disusun dalam tiga trek berbeza: mereka yang "lebih selesa", dengan bahasa pengaturcaraan, mereka yang "kurang selesa" dan kumpulan untuk mereka yang "berada di antara".

Hampir tiga perempat daripada pelajar yang mendaftar untuk kursus di Harvard tidak pernah mengikuti kursus sains komputer sebelum ini.

Kursus dan banyak kuliah – disampaikan secara langsung kepada ratusan pelajar dan atas permintaan melalui strim video yang sangat digilap – diketuai oleh Profesor Malan: seorang penceramah yang menarik yang mengingatkan saya kepada bekas ketua Windows Steven Sinofsky, kerana anda jelas berurusan dengan akal yang garang sehinggakan kata-kata itu tidak dapat keluar dari mulutnya dengan pantas untuk mengikuti otaknya. Dia mungkin bercakap pada kelajuan senapang mesin, tetapi dia juga bijak dalam menyuling konsep yang kompleks kepada bahagian yang boleh dihadam.

Dalam syarahan pengenalan 2015, sebagai contoh, dia menggunakan set mentol untuk mengajar pelajar cara menulis nombor dalam perduaan, menerangkan cara setiap mentol (dihidupkan untuk 1 dan matikan untuk 0) mewakili sedikit. Ia adalah penjelasan paling jelas yang pernah saya saksikan. Terima kasih kepada video tambahan di laman web CS50, saya kini boleh menambah, menolak dan mendarab dalam binari juga.

Dia juga mula meneroka pembangunan algoritma "bahagi dan takluk" dengan merobek buku telefon (agak janggal, memandangkan fizikal geek ortodoksnya). Ini secara grafik menggambarkan bahawa walaupun dengan 40 bilion nama disenaraikan mengikut abjad dalam buku telefon, ia akan mengambil hanya 36 langkah untuk mencari orang yang anda cari jika anda membuka buku itu di tengah dan merobek separuh yang tidak mengandungi orang itu. nama (untuk menerangkan konsep log n).

Kemudian terdapat demonstrasi bagaimana arahan yang ditulis untuk komputer memerlukan tahap ketepatan yang tidak biasa kita lakukan apabila mengarahkan manusia. Dia meminta pelajar di dewan kuliah Yale untuk melaungkan arahan tentang cara membuat sandwic mentega kacang dan jem, dengan salah seorang anak buahnya di atas pentas melaksanakan arahan kepada surat itu. Oleh itu, "beg roti terbuka" mengakibatkan beg itu terkoyak dan roti tumpah ke mana-mana, manakala kemudian dalam "program" pembuat sandwic terperangkap dalam gelung yang tidak terhingga yang tidak berakhir dengan baik untuk balang mentega kacang.

Sambungan kod

Cara yang menarik untuk menyampaikan topik pengaturcaraan yang berpotensi kering dan menakutkan ini nampaknya menarik minat pelajar, terutamanya mereka yang tidak pernah belajar pengkomputeran sebelum ini. Ed Rex, pengasas syarikat pemula muzik British Jukedeck, baru-baru ini memberitahu saya bagaimana dia mendapat inspirasi untuk memulakan pengekodan selepas menghadiri kuliah CS50. "Saya benar-benar tertekan," kata Rex. “Selepas sejam di dewan kuliahnya [Malan] saya keluar dengan berfikir, pertama, kenapa tiada siapa yang memberitahu saya perkara ini sebelum ini; kedua, pengaturcaraan adalah menakjubkan; dan ketiga, nampaknya ia lebih boleh dilakukan daripada yang orang di UK mahu anda percayai.”

Lihat berkaitan 

Belajar kod secara percuma: Kursus pengekodan dan pembangunan aplikasi UK terbaik dalam minggu pengekodan kebangsaan

Setahun sebagai nomad pengekodan

Kyle Schmigel yang berusia dua puluh tiga tahun adalah sebahagian daripada pengambilan CS50 semasa. Dia memberitahu saya bahawa "belajar program secara umum membolehkan saya memfokuskan fikiran saya dengan cara yang jauh berbeza daripada yang biasa saya lakukan dalam kehidupan seharian saya. Ini cara yang menyeronokkan untuk mencabar diri sendiri dan menyelesaikan masalah.

"Setakat ini perkara paling penting yang saya pelajari ialah melihat sesuatu daripada pelbagai perspektif," tambah Schmigel. "Saya mungkin tidak melihat masalah dengan cara yang betul, atau mungkin melakukan sesuatu dengan cara yang lebih mudah. CS50 adalah kelas yang sukar tetapi saya tidak pernah melakukan apa-apa yang saya rasa menyeronokkan seperti mencabar diri saya untuk mengambilnya.”

Malan terlalu sederhana untuk menganggap gaya pengajarannya sebagai salah satu sebab utama kejayaan CS50, menunjuk kepada faktor lain. "Kami pastinya telah mendapat manfaat daripada peningkatan minat dalam sains komputer di peringkat antarabangsa, terutamanya dengan teknologi yang begitu popular sekarang," katanya kepada saya. "Tetapi kami berharap kebolehcapaian CS50, ditambah pula dengan ketegasan dan budayanya, terutamanya bergema dengan pelajar juga, terutamanya mereka yang tidak berpengalaman."

Dari payudara ke boom

Lima belas minit selepas kuliah CS50 pertama saya, adalah mudah untuk melihat mengapa pelajar berminat dengan kursus Malan, tetapi ia tidak selalu menjadi kejayaan merentasi kampus yang terlebih langgan seperti hari ini. Semasa kuliah itu, Malan menunjukkan kepada pelajar hari ini klip dari kuliah tetamu 2005 daripada pengasas Facebook dan terkenal keciciran Harvard Mark Zuckerberg. Diakui, Zuckerberg tidak begitu menarik seperti hari ini, dengan Facebook telah beroperasi dan beroperasi hanya setahun sebelum dia memberi kuliah; dengan pengakuan Harvard sendiri, populariti kursus itu telah berkurangan dengan kemunculan dotcom. Rakaman itu menunjukkan hanya sedozen atau lebih pelajar yang menduduki tempat duduk di dewan kuliah yang memalukan kosong, memaksa Zuckerberg menggunakan satu baris yang agak kaku untuk memulakan ucapannya: “Ini sebenarnya adalah salah satu kali pertama saya menghadiri kuliah di Harvard.”

Video Zuckerberg itu juga menunjukkan satu lagi tanda tentang sejauh mana kursus itu telah matang. Video kuliah 2005 dirakam dari satu kamera kedudukan tetap di belakang dewan kuliah, dengan melencongkan kaki selama 30 saat atau lebih mengutak-atik mikrofon Zuckerberg sebelum kuliah bermula. Kuliah 2015, sebaliknya, bermula dengan treler yang layak untuk televisyen untuk kursus; kuliah dirakam dari pelbagai sudut kamera pada resolusi sehingga 4K dengan Malan memakai cuping telinga, mungkin untuk arah pentas; dan apabila dia bergantung pada slaid untuk menunjukkan coretan kod atau maklumat lain, dia mengecil ke dalam tetingkap dalam gambar supaya penonton boleh membaca perkara yang ada pada skrin. Ini jenis kualiti yang anda harapkan daripada siaran Super Bowl, bukan kursus pengkomputeran universiti.

CS50 kini merupakan jenama yang boleh dipasarkan. Malan dan pelajar lain ditunjukkan memakai baju-T "Saya mengambil CS50"; pelajar yang secara sukarela membantu dengan demonstrasi di atas pentas diberi ganjaran dengan bola tekanan CS50; kuliah akhir diakhiri dengan seorang DJ mencampurkan "Uptown Funk" Mark Ronson kepada jingle CS50. Keseluruhan pakej adalah licin. Malan juga pernah bertelagah dengan Harvard mengenai percubaannya untuk menanda dagangan jenama CS50, tetapi menarik balik permohonannya pada 2013 selepas universiti menyekat permohonannya.

Jadi adakah penjenamaan komersil kini merupakan bahagian penting dalam pendidikan moden? “Saya tidak fikir ia perlu,” jawab Malan, “tetapi dalam kes kami, ia sudah tentu merupakan manifestasi minat kami untuk membina budaya di sekeliling kursus, komuniti global yang menyatukan pelajar – di dalam kampus dan di luar. Bahawa baju kursus mengatakan, secara ringkas, 'Saya mengambil CS50' merakamkan dengan tepat kebanggaan yang kami harap pelajar rasai pada penghujung penggal selepas menangani begitu banyak, dengan berjaya."

lebihan tumpahan dalam talian

Sudah tentu, tidak semua orang mempunyai gred, wang atau pasport yang sesuai untuk masuk ke Harvard atau Yale. Sebaliknya, sebahagian besar pelajar "mengambil" CS50 dalam talian, sama ada melalui tapak web kursus atau pertubuhan pendidikan dalam talian seperti edX atau iTunes U.

Walaupun pelajar pembelajaran jarak jauh jelas tidak akan mendapat tunjuk ajar peribadi, hari penggodaman dan faedah kehidupan di kampus, Malan percaya terdapat faedah untuk mengikuti kursus dari jauh dan bukannya duduk di dewan kuliah yang besar di Harvard. "Realitinya - dan saya percaya ini secara falsafah - ialah kuliah bukanlah satu cara yang berkesan untuk menyampaikan maklumat yang agak kompleks, pastinya dalam jangka masa satu jam lebih," katanya kepada pelajar semasa satu kuliah, menggesa mereka untuk menonton semula video dalam talian. “Sememangnya, setiap beberapa minit… anda keluar zon seketika, anda terlepas topik yang rumit, dan anda akan hilang selama 45 minit seterusnya. Dan realitinya ialah, sama ada anda berada di sini di New Haven atau Cambridge atau seterusnya, kesederhanaan untuk dapat menjeda dan memajukan pantas, putar semula, hiperpautan kepada sumber berkaitan, mencari transkrip teks penuh dan seumpamanya, adalah peluang yang Saya berani mengatakan untuk pelajar dalam talian kami di luar New Haven, menawarkan peluang untuk benar-benar memahami bahan konsep yang kami perkenalkan dalam kuliah dengan lebih baik."

Tetapi mengapa Harvard menawarkan sumber ini secara percuma? "Ia adalah perkara yang betul untuk dilakukan," kata Malan. “Jika pelajar di tempat lain di dunia boleh mendapat manfaat daripada kerja yang telah kami lakukan di Cambridge, menerapkan pelajaran yang dipelajari pada kerja mereka sendiri dan memulakan pengajian lanjutan, maka semuanya lebih baik.

“Sukar untuk berhubung dengan ramai orang dari seluruh dunia,” tambahnya. “Daripada memusatkan perbincangan kursus dalam satu platform, kami sebaliknya memupuk komuniti di Facebook, Gitter, LinkedIn, Reddit, Slack, Stack Exchange, Twitter dan seterusnya, di mana sudah ada pelajar. Kumpulan Facebook CS50 sahaja mempunyai 80,000 ahli, dengan pelajar dari seluruh dunia berinteraksi setiap hari.”

Lihat berkaitan 

Belajar kod secara percuma: Kursus pengekodan dan pembangunan aplikasi UK terbaik dalam minggu pengekodan kebangsaan

Setahun sebagai nomad pengekodan

Sesungut CS50 meregang lebih jauh. Kursus ini kini sampai ke sekolah melalui program CS50 AP , menyediakan kurikulum yang boleh digunakan oleh guru di dalam bilik darjah mereka sendiri mulai musim luruh ini. Itu juga menjadi antarabangsa, dengan Malan menyampaikan bengkel CS50 AP di London.

Perkembangan yang paling menarik ialah CS50 VR, yang akan menyaksikan kuliah musim luruh dirakam dalam realiti maya 360 darjah, supaya pelajar terpencil boleh diselami dalam dewan kuliah. Video yang lebih sedap  memberikan Google Cardboard, Samsung Gear VR dan pengguna set kepala lain rasa.

Jika pelajar tidak terganggu oleh VR maka mereka boleh menjadi orang yang mencari cara baharu untuk menyampaikan kursus yang menakjubkan ini di seluruh dunia.