CS50: Een kijkje in de meest elite computercursus ter wereld

Er zijn niet veel universitaire opleidingen die Mark Zuckerberg en Steve Ballmer tot hun docenten kunnen rekenen. Er zijn niet veel universitaire opleidingen waar meer dan 100.000 mensen op college zijn afgekomen (zij het dan vooral online). Er zijn niet veel universitaire opleidingen die een eigen merk, merchandise hebben en strijd voeren om de opleidingsnaam als handelsmerk te registreren. Maar er zijn niet veel universitaire opleidingen zoals CS50.

CS50 is zonder twijfel de meest elitaire computercursus ter wereld. Het wordt niet alleen op Harvard onderwezen, maar nu ook bij collega Ivy League-instituut Yale, waar het in het eerste jaar meteen de populairste cursus van de universiteit werd. Als u een van de velen bent die er niet in slaagt een plaats te bemachtigen voor de cursus aan een van de universiteiten, kunt u CS50 online volgen, hetzij via digitale instellingen zoals edX of iTunes U, of eenvoudigweg via de website van de cursus , waar alle lezingen, tutorials, materialen, opdrachten en hun oplossingen worden gratis gepubliceerd. Lezingen zijn straks zelfs via VR- headsets te bekijken, alsof je daadwerkelijk in de gangen van Harvard zit.

Wat maakt deze cursus dan zo bijzonder? Wat drijft duizenden van Amerika's slimste geesten en honderdduizenden mensen van over de hele wereld om de lezingen te streamen? Ik heb met de cursusleider en studenten gesproken, en heb zelf ook een paar colleges bijgewoond, om erachter te komen.

Computerwetenschappen voor iedereen

CS50, of Computer Science 50 om de volledige naam te noemen, is niet alleen voorbehouden aan degenen die Perl in hun pyjama schrijven. Bijna driekwart van de studenten die zich inschrijven voor de cursus aan Harvard heeft nog nooit eerder een cursus informatica gevolgd. Zoals professor David Malan tijdens zijn inleidende lezing bij de cursus van 2015 tegen de studenten zei: “We zijn met deze cursus niet van plan om van jullie allemaal CS-majors of concentrators te maken, maar eerder om jullie de kans te geven om hopelijk verder te gaan dan de wereld waarmee je bent momenteel bekend en brengt vaardigheden, kennis en vaardigheid mee uit deze wereld die je kunt toepassen in je eigen wereld, of dat nu in de geesteswetenschappen, sociale wetenschappen, natuurwetenschappen of daarbuiten is. Het feit dat je gaandeweg leert programmeren is volgens de website “misschien wel het meest krachtige rendement”.

Dat wil niet zeggen dat er niets te winnen valt bij degenen die hun procedures al kennen op basis van hun variabelen. Elk van de ‘problemensets’ die leerlingen moeten oplossen, heeft twee moeilijkheidsgraden: Standaard, wat naar verwachting meer dan 90% van de klas zal doen, en Hacker Edition, voor degenen met technische vaardigheden die zichzelf willen uitdagen. De hele cursus aan Harvard en Yale is namelijk georganiseerd in drie verschillende tracks: degenen die “meer op hun gemak zijn”, met de programmeertaal, degenen die “minder op hun gemak zijn” en een band voor degenen die zich “ergens daartussenin” bevinden.

Bijna driekwart van de studenten die zich inschrijven voor de cursus aan Harvard heeft nog nooit eerder een cursus informatica gevolgd.

De cursus en veel van de lezingen – live gegeven aan honderden studenten en on-demand via zeer gepolijste videostreams – worden geleid door professor Malan: een boeiende spreker die me doet denken aan voormalig Windows-chef Steven Sinofsky, in die zin dat je duidelijk te maken hebt met een intellect dat zo fel is dat de woorden niet snel genoeg uit zijn mond kunnen tuimelen om zijn hersenen bij te houden. Hij spreekt misschien in machinegeweertempo, maar hij is ook briljant in het distilleren van complexe concepten in verteerbare brokken.

In de inleidende lezing van 2015 gebruikt hij bijvoorbeeld een set gloeilampen om studenten te leren getallen binair te schrijven, waarbij hij uitlegt hoe elke lamp (aangezet voor 1 en uit voor 0) een beetje vertegenwoordigt. Het is de duidelijkste verklaring die ik ooit heb gezien. Dankzij de aanvullende video's op de CS50-website kan ik nu ook binair optellen, aftrekken en vermenigvuldigen.

Hij begint ook de ontwikkeling van 'verdeel en heers'-algoritmen te onderzoeken door een telefoonboek te verscheuren (enigszins onhandig, gezien zijn orthodoxe nerdlichaamsbouw). Dit illustreert grafisch dat zelfs met 40 miljard namen alfabetisch in een telefoonboek vermeld, het slechts 36 stappen zou duren om de persoon te vinden die u zocht als u het boek in het midden zou openen en de helft eruit zou rukken waar de naam van de persoon niet in stond. naam (om het concept van log n uit te leggen).

Dan is er de demonstratie van hoe commando's die voor computers zijn geschreven een mate van precisie vereisen die we niet gewend zijn bij het bevelen van mensen. Hij vraagt ​​de studenten in de collegezaal van Yale om commando's uit te roepen voor het maken van een boterham met pindakaas en jam, terwijl een van zijn handlangers op het podium de commando's letterlijk uitvoert. Zo resulteert “open zak brood” erin dat de zak uit elkaar wordt gescheurd en dat er overal brood wordt gemorst, terwijl later in het “programma” de tosti-ijzer verstrikt raakt in een oneindige lus die niet goed afloopt voor de pot pindakaas.

Code-verbinding

Deze boeiende manier om het potentieel droge en intimiderende onderwerp programmeren te presenteren, lijkt zeker een succes te zijn bij studenten, vooral bij degenen die nog nooit eerder informatica hebben gestudeerd. Ed Rex, de oprichter van de Britse muziekstartup Jukedeck, vertelde me onlangs hoe hij geïnspireerd werd om te gaan coderen na het bijwonen van een CS50-lezing. "Ik was gewoon helemaal overdonderd", zei Rex. “Na een uur in zijn collegezaal [Malan] kwam ik naar buiten en dacht eerst: waarom heeft niemand mij dit eerder verteld; ten tweede is programmeren verbazingwekkend; en ten derde lijkt het erop dat het veel beter te doen is dan mensen in Groot-Brittannië je willen laten geloven.”

Zie gerelateerd 

Leer gratis coderen: de beste Britse codeer- en app-ontwikkelingscursussen tijdens de nationale codeerweek

Een jaar als coderende nomade

De drieëntwintigjarige Kyle Schmigel maakt deel uit van de huidige CS50-instroom. Hij vertelde me dat “het leren programmeren in het algemeen mij in staat stelt mijn geest op een heel andere manier te concentreren dan ik normaal gesproken in mijn dagelijkse leven doe. Het is een leuke manier om jezelf uit te dagen en problemen op te lossen.

“Het belangrijkste dat ik tot nu toe heb geleerd, is om dingen vanuit meerdere perspectieven te bekijken”, voegde Schmigel eraan toe. “Misschien bekijk ik het probleem niet op de juiste manier, of kan ik de dingen eenvoudiger aanpakken. CS50 is een moeilijke klasse, maar ik heb nog nooit iets gedaan wat ik zo leuk vond als mezelf uitdagen om het te doen.”

Malan is te bescheiden om zijn stijl van lesgeven toe te schrijven aan een van de belangrijkste redenen voor het succes van CS50, waarbij hij op andere factoren wijst. "We hebben zeker geprofiteerd van de toenemende internationale belangstelling voor computerwetenschappen, vooral van de technologie die momenteel zo populair is", vertelde hij me. "Maar we hebben goede hoop dat de toegankelijkheid van CS50, in combinatie met de nauwkeurigheid en cultuur, vooral ook weerklank vindt bij studenten, vooral bij studenten zonder voorafgaande ervaring."

Van buste tot bloei

Vijftien minuten na mijn eerste CS50-lezing is het gemakkelijk te begrijpen waarom studenten enthousiast zijn over de cursus van Malan, maar het is niet altijd het overkoepelende, campusoverstijgende succes geweest dat het nu is. Tijdens de lezing laat Malan de studenten van vandaag een fragment zien uit een gastcollege uit 2005 van Facebook-oprichter en beruchte Harvard-drop-out Mark Zuckerberg. Toegegeven, Zuckerberg was toen bepaald niet zo aantrekkelijk als nu, aangezien Facebook nog maar een jaar actief was voordat hij de lezing gaf; Harvard gaf zelf toe dat de populariteit van de cursus was afgenomen door de internetcrisis. Op de beelden is te zien dat slechts een tiental studenten stoelen bezetten in de beschamend lege collegezaal, waardoor Zuckerberg tot een nogal hoogdravende oneliner werd gedwongen om zijn toespraak te beginnen: “Dit is eigenlijk een van de eerste keren dat ik naar een lezing ben geweest in Harvard.”

Die video van Zuckerberg verraadt ook nog een teken van hoe ver de koers volwassen is geworden. De video van de lezing uit 2005 is opgenomen met een camera met een vaste positie aan de achterkant van de collegezaal, waarbij ongeveer 30 seconden aan de microfoon van Zuckerberg wordt gerommeld voordat de lezing begint. De lezingen van 2015 beginnen daarentegen met een televisiewaardige trailer van de cursus; de lezingen worden vanuit meerdere camerahoeken opgenomen met een resolutie tot 4K, waarbij Malan een oortje draagt, vermoedelijk voor de regie; en wanneer hij op dia's vertrouwt om stukjes code of andere informatie weer te geven, krimpt hij ineen in een beeldvenster zodat de kijker kan lezen wat er op het scherm staat. Het is het soort kwaliteit dat je verwacht van Super Bowl-uitzendingen, niet van een universitaire computercursus.

CS50 is nu een verkoopbaar merk. Malan en andere studenten dragen 'I taken CS50'-T-shirts; studenten die vrijwillig helpen bij demonstraties op het podium worden beloond met CS50-stressballen; de laatste lezing wordt afgesloten met een DJ die Mark Ronsons “Uptown Funk” mixt op een CS50-jingle. Het hele pakket is glad. Malan heeft zelfs ruzie gekregen met Harvard over zijn pogingen om het merk CS50 als handelsmerk te registreren, maar trok zijn aanvraag in 2013 in nadat de universiteit zijn aanvraag had geblokkeerd.

Is commerciële branding nu een noodzakelijk onderdeel van het moderne onderwijs? “Ik denk niet dat het nodig is,” antwoordde Malan, “maar in ons geval is het zeker een uiting van onze interesse in het opbouwen van een cultuur rond de cursus, een mondiale gemeenschap die studenten samenbrengt – zowel op de campus als daarbuiten. Dat op de shirts van de cursus heel eenvoudig staat: 'Ik heb CS50 gevolgd' geeft precies de trots weer die we hopen dat studenten voelen aan het einde van het semester, nadat ze zoveel met succes hebben aangepakt.”

Online overloop

Natuurlijk heeft niet iedereen de cijfers, het geld of het juiste paspoort om naar Harvard of Yale te gaan. In plaats daarvan ‘neemt’ de overgrote meerderheid van de studenten CS50 online, via de cursuswebsite of online onderwijsinstellingen zoals edX of iTunes U.

Hoewel studenten die afstandsonderwijs volgen uiteraard niet de persoonlijke begeleiding, hackdagen en de voordelen van het leven op de campus zullen krijgen, gelooft Malan dat er wel voordelen zitten aan het volgen van de cursus op afstand in plaats van in de enorme collegezalen van Harvard te zitten. “De realiteit – en ik geloof dit filosofisch – is dat lezingen geen bijzonder effectief middel zijn om tamelijk complexe informatie over te brengen, zeker niet in een tijdsbestek van meer dan een uur”, vertelt hij de studenten tijdens een lezing, waarbij hij hen aanspoort de uitzending opnieuw te bekijken. video's online. “Inderdaad, om de paar minuten… ga je even uit je dak, mis je een complex onderwerp, en ben je de volgende 45 minuten vrijwel weg. En de realiteit is dat, of je nu hier in New Haven of Cambridge of daarbuiten bent, de eenvoud van het kunnen pauzeren en vooruitspoelen, terugspoelen, hyperlinken naar gerelateerde bronnen, zoeken in volledige teksttranscripties en dergelijke, een kans is die Ik durf te zeggen dat het voor onze online studenten tot ver buiten New Haven een kans biedt om de conceptuele stof die we in colleges introduceren des te beter te begrijpen.”

Maar waarom biedt Harvard deze bronnen gratis aan? 'Het is het juiste om te doen,' zei Malan. “Als studenten elders in de wereld kunnen profiteren van het werk dat we al in Cambridge doen, de geleerde lessen kunnen toepassen op hun eigen werk en verdere studies kunnen opstarten, des te beter.

"Het was geweldig om contact te maken met zoveel mensen van over de hele wereld", voegde hij eraan toe. “In plaats van de discussies van de cursus op één platform te centraliseren, hebben we in plaats daarvan communities gecreëerd op Facebook, Gitter, LinkedIn, Reddit, Slack, Stack Exchange, Twitter en daarbuiten, waar al studenten zijn. Alleen al de Facebook-groep van CS50 heeft 80.000 leden, waarbij studenten van over de hele wereld dagelijks met elkaar in contact komen.”

Zie gerelateerd 

Leer gratis coderen: de beste Britse codeer- en app-ontwikkelingscursussen tijdens de nationale codeerweek

Een jaar als coderende nomade

De tentakels van CS50 strekken zich nog verder uit. De cursus bereikt nu scholen via het CS50 AP-programma en biedt een leerplan dat leraren vanaf dit najaar in hun eigen klaslokalen kunnen gebruiken. Dat wordt ook internationaal: Malan geeft CS50 AP-workshops in Londen.

De meest interessante ontwikkeling is CS50 VR, waarbij de najaarscolleges in 360 graden virtual reality worden opgenomen, zodat studenten op afstand kunnen worden ondergedompeld in de collegezaal. De proefvideo  geeft Google Cardboard, Samsung Gear VR en andere headsetgebruikers een voorproefje.

Als studenten niet worden afgeleid door de VR, kunnen zij degenen zijn die nieuwe manieren vinden om deze geweldige cursus over de hele wereld te geven.