CS50: درون نخبه ترین دوره محاسباتی جهان

دروس دانشگاهی زیادی وجود ندارد که بتواند مارک زاکربرگ و استیو بالمر را در زمره مدرسان آن قرار دهد. تعداد زیادی از دوره های دانشگاهی وجود ندارد که در آن بیش از 100000 نفر برای سخنرانی شرکت کرده باشند (البته، عمدتاً به صورت آنلاین). رشته های دانشگاهی زیادی وجود ندارند که برند، کالا و نبرد خاص خود را برای ثبت نام دوره به عنوان علامت تجاری داشته باشند. اما دوره های دانشگاهی زیادی مانند CS50 وجود ندارد.

بدون شک CS50 نخبه ترین دوره محاسباتی جهان است. این نه تنها در هاروارد، بلکه اکنون در مؤسسه دیگر آیوی لیگ ییل تدریس می شود، جایی که بلافاصله در سال اول به محبوب ترین دوره دانشگاه تبدیل شد. اگر شما یکی از بسیاری از افرادی هستید که در یکی از دانشگاه ها موفق به کسب جایگاهی در دوره تحصیلی نمی شوند، می توانید CS50 را به صورت آنلاین یا از طریق موسسات دیجیتالی مانند edX یا iTunes U یا به سادگی از طریق وب سایت دوره ، که در آن همه سخنرانی ها، آموزش ها، مطالب، تکالیف و راه حل های آنها به صورت رایگان منتشر می شود. سخنرانی‌ها به زودی حتی با استفاده از هدست‌های واقعیت مجازی قابل تماشا خواهند بود ، گویی که شما واقعاً در سالن‌های هاروارد نشسته‌اید.

پس چه چیزی این دوره را بسیار خاص می کند؟ چه چیزی هزاران نفر از باهوش ترین ذهن های آمریکا و صدها هزار نفر از مردم سراسر جهان را به پخش جریانی سخنرانی ها سوق می دهد؟ من با رهبر دوره و دانش‌آموزان صحبت کرده‌ام، و همچنین خودم در چند سخنرانی نشسته‌ام تا بفهمم.

علوم کامپیوتر برای همه

CS50 یا Computer Science 50 به نام کامل آن، صرفاً متعلق به کسانی نیست که Perl را در لباس خواب خود می نویسند. تقریباً سه چهارم دانشجویانی که برای این دوره در دانشگاه هاروارد ثبت نام می کنند، قبلاً هرگز در دوره علوم کامپیوتر شرکت نکرده اند. همانطور که پروفسور دیوید مالان در طول سخنرانی مقدماتی خود در دوره 2015 به دانشجویان گفت: "ما در این دوره قصد نداریم همه شما را به متخصصان CS یا متمرکز کننده تبدیل کنیم، بلکه به شما فرصتی می دهیم که امیدواریم فراتر از دنیایی که با آن فراتر بروید. شما در حال حاضر آشنا هستید و از این دنیا مهارت‌ها، دانش و زرنگی را به ارمغان می‌آورید که می‌توانید آن‌ها را در دنیای خودتان، چه در علوم انسانی، چه در علوم اجتماعی، چه در علوم طبیعی یا فراتر از آن به کار ببرید.» این واقعیت که شما در طول مسیر برنامه نویسی را یاد می گیرید، به گفته وب سایت، "شاید قدرتمندترین بازگشت آن" است.

این بدان معنا نیست که از کسانی که روش های خود را از روی متغیرهای خود می دانند، چیزی به دست نمی آید. هر یک از «مجموعه‌های مشکل» که دانش‌آموزان مجبور به حل آن‌ها هستند در دو درجه دشواری وجود دارد: استاندارد، که انتظار می‌رود بیش از 90٪ کلاس آن را انجام دهند، و نسخه هکر، برای کسانی که مهارت‌های فنی دارند و می‌خواهند خودشان را تحت فشار قرار دهند. در واقع، کل دوره در هاروارد و ییل در سه مسیر مختلف سازماندهی شده است: کسانی که «راحت‌تر» هستند، با زبان برنامه‌نویسی، کسانی که «راحتی کمتری دارند» و گروهی برای کسانی که «جایی در این بین» هستند.

تقریباً سه چهارم دانشجویانی که برای این دوره در دانشگاه هاروارد ثبت نام می کنند، قبلاً هرگز در دوره علوم کامپیوتر شرکت نکرده اند.

دوره و بسیاری از سخنرانی‌ها - که به صورت زنده به صدها دانشجو و بر اساس درخواست از طریق جریان‌های ویدئویی بسیار صیقلی ارائه می‌شوند - توسط پروفسور مالان رهبری می‌شوند: سخنران جذابی که من را به یاد رئیس سابق ویندوز استیون سینوفسکی می‌اندازد، از این نظر که شما به وضوح با آن سروکار دارید. با عقلی چنان خشن که کلمات نمی توانند آنقدر سریع از دهانش بیرون بیایند که با مغزش همگام شود. او ممکن است با سرعت مسلسل صحبت کند، اما در تقطیر مفاهیم پیچیده به قطعات قابل هضم نیز درخشان است.

به عنوان مثال، در سخنرانی مقدماتی سال 2015، او از مجموعه ای از لامپ ها برای آموزش به دانش آموزان استفاده می کند که چگونه اعداد را به صورت دودویی بنویسند، و توضیح می دهد که چگونه هر لامپ (روشن برای 1 و خاموش برای 0) یک بیت را نشان می دهد. این واضح ترین توضیحی است که تا به حال شاهد بوده ام. به لطف ویدیوهای تکمیلی در وب سایت CS50، اکنون می توانم به صورت باینری نیز اضافه، تفریق و ضرب کنم.

او همچنین شروع به کاوش در توسعه الگوریتم‌های «تفرقه کن و حکومت کن» با پاره کردن یک دفترچه تلفن می‌کند (با توجه به هیکل گیک او تا حدودی ناخوشایند). این به صورت گرافیکی نشان می‌دهد که حتی با وجود 40 میلیارد نام که بر اساس حروف الفبا در دفترچه تلفن فهرست شده‌اند، اگر کتاب را از وسط باز می‌کنید و نیمی از آن را که شامل آن شخص نمی‌شود جدا می‌کنید، تنها 36 مرحله طول می‌کشد تا شخص مورد نظر خود را پیدا کنید. نام (برای توضیح مفهوم log n).

سپس نشان می دهد که چگونه دستورات نوشته شده برای رایانه ها به درجه ای از دقت نیاز دارند که در هنگام سفارش دادن به انسان ها به آن عادت نداریم. او از دانش‌آموزان حاضر در سالن سخنرانی ییل می‌خواهد که دستورات طرز تهیه ساندویچ کره بادام‌زمینی و مربا را فریاد بزنند، در حالی که یکی از اسقف‌های روی صحنه او دستورات را کامل اجرا می‌کند. بنابراین، "باز کردن کیسه نان" منجر به پاره شدن کیسه و ریختن نان در همه جا می شود، در حالی که بعداً در "برنامه" ساندویچ ساز در یک حلقه بی نهایت گرفتار می شود که پایان خوبی برای شیشه کره بادام زمینی ندارد.

اتصال کد

به نظر می رسد این روش جذاب ارائه موضوع بالقوه خشک و ترسناک برنامه نویسی، مطمئناً مورد توجه دانش آموزان است، به ویژه آنهایی که قبلاً هرگز محاسبات را مطالعه نکرده اند. اد رکس، بنیانگذار استارت آپ موسیقی بریتانیایی Jukedeck، اخیراً به من گفت که چگونه پس از شرکت در یک سخنرانی CS50، چگونه الهام گرفته است تا برنامه نویسی را شروع کند. رکس می‌گوید: «من به‌طور کامل گیج شدم. «بعد از یک ساعت در سالن سخنرانی او [مالان] بیرون آمدم و به این فکر کردم که چرا هیچ کس قبلاً این را به من نگفته است. دوم، برنامه نویسی شگفت انگیز است. و سوم، به نظر می رسد که این کار بسیار بیشتر از آن چیزی است که مردم در بریتانیا فکر می کنند.

مربوطه را ببینید 

آموزش کدنویسی رایگان: بهترین دوره های برنامه نویسی و برنامه نویسی انگلستان در هفته کد نویسی ملی

یک سال به عنوان عشایر کد نویس

کایل اشمیگل بیست و سه ساله بخشی از مصرف فعلی CS50 است. او به من گفت که «یادگیری برنامه‌نویسی به طور کلی به من این امکان را می‌دهد که ذهنم را به روشی بسیار متفاوت از آنچه معمولاً در زندگی روزمره‌ام انجام می‌دهم متمرکز کنم. این یک راه سرگرم کننده برای به چالش کشیدن خود و حل مشکل است.

اشمیگل افزود: «تاکنون مهم‌ترین چیزی که یاد گرفته‌ام این است که به مسائل از منظرهای متعدد نگاه کنم. «ممکن است به روش درست به مشکل نگاه نکنم، یا می‌توانم کارها را به روشی ساده‌تر انجام دهم. CS50 کلاس سختی است، اما من هرگز کاری را انجام نداده‌ام که به‌اندازه اینکه خودم را به چالش بکشم، انجام نداده‌ام.

مالان آنقدر متواضع است که نمی‌تواند سبک تدریس خود را یکی از دلایل اصلی موفقیت CS50 بداند و به عوامل دیگری اشاره کند. او به من گفت: «ما مطمئناً از افزایش علاقه به علوم رایانه در سطح بین‌المللی، به ویژه با فناوری بسیار محبوب در حال حاضر، سود برده‌ایم. اما ما امیدواریم که دسترسی CS50، همراه با سختگیری و فرهنگ آن، به ویژه در بین دانش آموزان، به ویژه آنهایی که تجربه قبلی ندارند، طنین انداز شود.

از رکود تا رونق

پانزده دقیقه پس از اولین سخنرانی من در CS50، به راحتی می توان فهمید که چرا دانشجویان با دوره مالان آشنا می شوند، اما همیشه آن موفقیتی که امروزه بیش از حد مجاز بوده و در بین دانشگاه ها زیاد است، نبوده است. مالان در طول سخنرانی، کلیپی از یک سخنرانی مهمان در سال 2005 از بنیانگذار فیس بوک و مارک زاکربرگ بدنام ترک هاروارد را به دانشجویان امروز نشان می دهد. باید اذعان کرد که زاکربرگ در آن زمان به سختی در مقایسه با امروز او قرار داشت، زیرا فیس بوک تنها یک سال قبل از سخنرانی او راه اندازی شده بود. با اعتراف خود دانشگاه هاروارد، محبوبیت این دوره با ریزش دات کام کاهش یافت. این فیلم تنها ده ها دانشجو را نشان می دهد که صندلی های خود را در سالن سخنرانی خالی از شرم آور اشغال کرده اند و زاکربرگ را مجبور می کنند تا برای شروع سخنرانی خود به یک صفحه نسبتاً مستحکم بنشیند: "این در واقع یکی از اولین بارهایی است که من به یک سخنرانی در هاروارد.”

آن ویدیوی زاکربرگ همچنین نشانه دیگری از پیشرفت این دوره را نشان می دهد. ویدئوی سخنرانی سال 2005 از یک دوربین با موقعیت ثابت در پشت سالن سخنرانی گرفته شده است، با پیچیدن انگشتان پا به مدت 30 ثانیه یا بیشتر قبل از شروع سخنرانی با میکروفون زاکربرگ دست و پنجه نرم می کند. در مقابل، سخنرانی‌های سال 2015 با یک تریلر مناسب برای این دوره شروع می‌شوند. سخنرانی‌ها از زوایای مختلف دوربین با وضوح 4K گرفته می‌شوند و Malan از گوشی‌هایی که احتمالاً برای کارگردانی صحنه استفاده می‌کنند، استفاده می‌کنند. و هنگامی که برای نشان دادن تکه‌هایی از کد یا اطلاعات دیگر به اسلایدها تکیه می‌کند، در یک پنجره درون تصویر کوچک می‌شود تا بیننده بتواند آنچه را که روی صفحه است بخواند. این همان کیفیتی است که شما از پخش Super Bowl انتظار دارید، نه یک دوره کامپیوتری دانشگاهی.

CS50 در حال حاضر یک نام تجاری قابل فروش است. مالان و سایر دانش‌آموزان با تی‌شرت‌های «من CS50 گرفتم» نشان داده می‌شوند. دانش‌آموزانی که برای کمک به نمایش‌های روی صحنه داوطلب می‌شوند، با توپ‌های استرس CS50 پاداش می‌گیرند. سخنرانی پایانی با یک دی جی که آهنگ "Uptown Funk" مارک رونسون را با صدای جینگل CS50 ترکیب می کند، به پایان می رسد. کل بسته نرم و صاف است. مالان حتی به خاطر تلاش‌هایش برای علامت تجاری برند CS50 با هاروارد وارد درگیری شد، اما در سال 2013 پس از اینکه دانشگاه درخواست او را مسدود کرد، درخواست خود را پس گرفت.

بنابراین آیا نام تجاری تجاری در حال حاضر بخشی ضروری از آموزش مدرن است؟ مالان پاسخ داد: «فکر نمی‌کنم ضروری باشد، اما در مورد ما این قطعاً تجلی علاقه ما به ایجاد یک فرهنگ در اطراف دوره است، یک جامعه جهانی که دانشجویان را چه در دانشگاه و چه در خارج از دانشگاه گرد هم می‌آورد. این که پیراهن‌های دوره به سادگی می‌گویند: «من CS50 گرفتم» دقیقاً نشان دهنده غرور است که امیدواریم دانش‌آموزان در پایان ترم بعد از تکل‌های بسیار و موفقیت‌آمیز احساس کنند.»

سرریز آنلاین

البته، همه نمرات، پول یا پاسپورت مناسب برای ورود به دانشگاه هاروارد یا ییل را ندارند. در عوض، اکثریت قریب به اتفاق دانش‌آموزان CS50 را به‌صورت آنلاین، چه از طریق وب‌سایت دوره یا مؤسسات آموزشی آنلاین مانند edX یا iTunes U، می‌گیرند.

اگرچه مشخصاً دانشجویان آموزش از راه دور از تدریس خصوصی، روزهای هک و مزایای زندگی در محوطه دانشگاه برخوردار نخواهند شد، اما مالان معتقد است که به جای نشستن در سالن های سخنرانی عظیم هاروارد، گذراندن دوره از راه دور مزایایی دارد. او در طول یک سخنرانی به دانش‌آموزان می‌گوید: «واقعیت – و من از نظر فلسفی به این باور دارم – این است که سخنرانی‌ها ابزار مؤثری برای ارائه اطلاعات نسبتاً پیچیده، قطعاً در بازه‌های زمانی بیش از یک ساعت نیستند. ویدیوهای آنلاین «در واقع، هر چند دقیقه یک بار... شما برای یک لحظه بیرون می‌روید، موضوع پیچیده‌ای را از دست می‌دهید، و تقریباً برای 45 دقیقه آینده می‌روید. و واقعیت این است که، چه در نیوهیون باشید، چه در کمبریج یا فراتر از آن، سادگی امکان مکث و جلو بردن سریع، عقب بردن، لینک دادن به منابع مرتبط، جستجوی متن کامل متن و موارد مشابه، فرصتی است که به جرات می‌توانم بگویم که برای دانشجویان آنلاین ما فراتر از نیوهیون، فرصتی برای درک مطالب مفهومی که در سخنرانی‌ها معرفی می‌کنیم بسیار بهتر است.

اما چرا هاروارد این منابع را به صورت رایگان ارائه می کند؟ مالان گفت: «این کار درستی است. «اگر دانش‌آموزان در سایر نقاط جهان بتوانند از کارهایی که ما در کمبریج انجام می‌دهیم، استفاده کنند و درس‌های آموخته‌شده را در کار خود به کار ببرند و مطالعات بیشتری را راه‌اندازی کنند، بهتر است.

او افزود: "ارتباط با افراد زیادی از سراسر جهان فوق العاده بود." ما به جای متمرکز کردن بحث های دوره در یک پلتفرم، جوامعی را در فیس بوک، Gitter، LinkedIn، Reddit، Slack، Stack Exchange، توییتر و فراتر از آن، که در حال حاضر دانش آموزان وجود دارند، تقویت کرده ایم. گروه فیس بوک CS50 به تنهایی 80000 عضو دارد و دانش آموزانی از سراسر جهان روزانه با هم در ارتباط هستند.

مربوطه را ببینید 

آموزش کدنویسی رایگان: بهترین دوره های برنامه نویسی و برنامه نویسی انگلستان در هفته کد نویسی ملی

یک سال به عنوان عشایر کد نویس

شاخک های CS50 حتی بیشتر کشیده می شوند. این دوره اکنون از طریق برنامه CS50 AP به مدارس می رسد و برنامه درسی را ارائه می دهد که معلمان می توانند از پاییز امسال در کلاس های درس خود استفاده کنند. این نیز در حال تبدیل شدن به بین المللی است، با Malan کارگاه های آموزشی CS50 AP در لندن.

جالب‌ترین پیشرفت CS50 VR است که سخنرانی‌های پاییزی را در واقعیت مجازی 360 درجه تصویربرداری می‌کند تا دانش‌آموزان از راه دور بتوانند در سالن سخنرانی غوطه‌ور شوند. ویدیوی مزه‌کننده  به Google Cardboard، Samsung Gear VR و دیگر کاربران هدست طعمی مزه می‌دهد.

اگر دانش‌آموزان با واقعیت مجازی پریشان نشوند، آن‌ها می‌توانند راه‌های جدیدی برای ارائه این دوره آموزشی شگفت‌انگیز در سراسر جهان پیدا کنند.