Как да се възползвате максимално от обучението по компютърни науки

Повечето съвременни програмисти са получили образованието си в университети. С времето това ще се промени, но сега нещата стоят така, че добрите кадри в IT компаниите все още идват от университетите. В тази публикация Станислав Протасов, директор за връзки с университетите в Acronis, говори за своята визия за характеристиките на университетското обучение за бъдещи програмисти. Учителите, студентите и тези, които ги наемат, може дори да намерят някои полезни съвети в раздела.

През последните 10 години преподавам математика, алгоритми, езици за програмиране и машинно обучение в различни университети. Днес, в допълнение към моята позиция в Acronis, аз съм и заместник-ръководител на отдела по теоретични и приложни компютърни науки в MIPT. От моя опит от работа в добри руски (и не само) университети направих някои наблюдения относно подготовката на студенти по компютърни дисциплини.

Правилото за 30 секунди вече не работи

Сигурен съм, че сте попадали на правилото за 30 секунди, което гласи, че програмистът трябва да разбере целта на дадена функция след бърз поглед върху нейния код. Той е изобретен преди много време и оттогава са се появили много операционни системи, езици, хардуер и алгоритми. Пиша код от 12 години, но сравнително наскоро видях изходния код на един продукт, който на пръв поглед ми се стори като магия. Днес, ако не сте потопени в темата, правилото за 30 секунди спира да работи. В противен случай не само 30, но и 300 секунди няма да ви стигнат, за да разберете какво е какво.

Например, ако искате да пишете драйвери, ще трябва да се потопите в тази област и да прочетете хиляди редове от специфичен код. С този подход към изучаването на даден предмет специалистът развива „усещане за поток“. Като в рапа, когато усещането за добра рима и правилен ритъм се появява без специална рационализация. По същия начин, добре обучен програмист може лесно да разпознае неефективен или просто лош код, без да навлиза в подробно проучване на това къде е настъпило нарушение на стила или е използван неоптимален подход (но това чувство може да бъде много трудно за обяснение).

Специализацията и нарастващата сложност водят до факта, че бакалавърското образование вече не дава възможност за достатъчно задълбочено изучаване на всички области. Но точно на това ниво на образование човек трябва да придобие мироглед. След това, в аспирантура или на работа, ще трябва да прекарате известно време, като се потопите в проблемите и спецификата на предметната област, изучавайки жаргон, езици за програмиране и код на колеги, четене на статии и книги. Струва ми се, че това е единственият начин с помощта на университета да „напомпам гредата“ за бъдещето Т-образни специалисти.

Какъв език за програмиране е най-добре да се преподава в университета?

За моя радост университетските преподаватели вече са се отказали да търсят верния отговор на въпроса: „Кой е най-добрият език за програмиране?“ Дебатът кое е по-добро - C# или Java, Delphi или C++ - на практика изчезна. Появата на много нови езици за програмиране и натрупването на педагогически опит доведоха до установено разбиране в академичната среда: всеки език има своя собствена ниша.

Проблемът с преподаването на един или друг език за програмиране престана да бъде приоритет. Няма значение на какъв език се преподава курсът. Основното нещо е достатъчната изразителност на езика. Книга "Изкуството на многопроцесорното програмиране” е добра илюстрация на това наблюдение. В това вече класическо издание всички примери са представени на Java - език без указатели, но с Garbage Collector. Едва ли някой би оспорил, че Java далеч не е оптималният избор за писане на паралелен код с висока производителност. Но езикът беше подходящ за обяснение на концепциите, представени в книгата. Друг пример - класически курс за машинно обучение Андрю Нна, преподавал в Matlab в среда Octave. Днес можете да изберете различен език за програмиране, но каква е разликата дали идеите и подходите са важни?

По-практично и по-близо до реалността

В същото време през последните години има много повече практици в университетите. Ако по-рано програмите на руските университети бяха активно критикувани за това, че са откъснати от реалността, днес не може да се каже същото за ИТ образованието. Преди 10 години в университетите почти нямаше преподаватели с реален индустриален опит. В днешно време все по-често часовете в специализирана катедра се водят не от щатни преподаватели по информатика, а от практикуващи ИТ специалисти, които преподават само 1-2 курса в свободното си време от основната си работа. Този подход се оправдава от гледна точка на висококачествено обучение на персонала, актуализиране на курсове и, разбира се, търсене на потенциални служители в компанията. Не мисля, че ще разкрия тайната, като кажа, че поддържаме основен отдел в MIPT и изграждаме връзки с други университети, включително за да подготвим студенти, които биха могли да започнат кариерата си в Acronis.

Математик или програмист?

Свещените войни, които преди се въртяха около езиците за програмиране, се преместиха във философска посока. Сега така наречените „програмисти“ и „математици“ спорят помежду си. По принцип тези училища биха могли да бъдат разделени на две образователни програми, но индустрията все още е слаба в разделянето на такива тънкости и от университет до университет имаме подобно образование с малко по-различен фокус. Това означава, че както студентът, така и компанията, в която ще продължи да работи, ще трябва да допълнят пъзела от знания с липсващите парчета.

Появата на практици в университетите, които пишат индустриален код на различни езици, дава на студентите по-добри умения за развитие. Като са добре запознати с имплементациите на стандартни библиотеки, рамки и техники за програмиране, практикуващите програмисти възпитават у учениците желанието да пишат добър код, да го правят бързо и ефективно.

Това полезно умение обаче понякога води до появата на хора, които обичат да преоткриват колелото. Студентите по програмиране мислят по следния начин: „Трябва ли да напиша още 200 реда добър код, който ще реши проблема директно?“

Учителите, които са получили класическо математическо образование (например от факултета по математика или приложна математика), често работят в псевдонаучна среда или в областта на моделирането и анализа на данни. „Математиците“ виждат проблемите в областта на компютърните науки по различен начин. Те основно работят не с код, а с алгоритми, теореми и формални модели. Важно предимство на математическия подход е ясното фундаментално разбиране за това какво може и какво не може да бъде решено. И как да го решим.

Съответно учителите по математика говорят за програмиране с пристрастия към теорията. Студентите, които идват от „математиците“, често предлагат добре обмислени и теоретично превъзходни решения, но обикновено неоптимални от езикова гледна точка и често просто написани небрежно. Такъв студент вярва, че основната му цел е да демонстрира способността за решаване на такива проблеми по принцип. Но реализацията може да е куца.

Деца, които са били отгледани като програмисти в училище или в първите си години, носят със себе си „много красив велосипед“, който обаче обикновено не работи много ефективно асимптотично. Напротив, те не си поставят задачата да теоретизират дълбоко и да се обръщат към учебниците в търсене на оптимални решения, предпочитайки красивия код.

В различни университети по време на интервюта със студенти обикновено виждам кое „училище“ е в основата на неговото образование. И почти никога не съм срещал перфектен баланс в основното образование. Като дете в моя град можеше да се подготвиш за математически олимпиади, но нямаше клубове по програмиране. Сега в клубовете децата се учат да програмират на „модерните“ Go и Python. Следователно дори на ниво прием в университетите има различия в подходите. Смятам, че е важно да поддържате и двете умения в университета, в противен случай или специалист с недостатъчна теоретична база, или човек, който не се е научил и не иска да пише добър код, ще дойде да работи в компанията.

Как да „напомпате напречната греда“ за бъдещето Т-образни специалисти?

Ясно е, че в такива условия студентът просто избира това, което му харесва най-много. Учителят просто предава гледната точка, която е по-близка до него. Но всеки ще спечели, ако кодът е написан красиво и от гледна точка на алгоритмите всичко е ясно, разумно и ефективно.

• ИТ хоризонти. Завършилият бакалавърска степен по Компютърни науки е готов специалист с развита техническа перспектива, вероятно избрал своя профил. Но в младшата година не знаем какво ще направи той или тя. Той може да се занимава с наука или анализ или, напротив, може да пише огромно количество код всеки ден. Следователно на ученика трябва да се покажат всички аспекти на работата в ИТ сферата и да се запознаят с всички инструменти. В идеалния случай учителите от теоретичните курсове ще покажат връзка с практиката (и обратно).
• Точка на растеж. В интерес на самия ученик е да не си позволява да стига до крайности. Да разбереш дали си „математик“ или „програмист“ не е трудно. Достатъчно е да слушате първия импулс при решаване на проблем: какво искате да направите - да погледнете в учебника в търсене на оптималния подход или да напишете няколко функции, които определено ще бъдат полезни по-късно? Въз основа на това можете да изградите допълнителна допълнителна траектория на вашето обучение.
• Алтернативни източници на знания. Случва се програмата да е добре балансирана, но „Системно програмиране“ и „Алгоритми“ се преподават от напълно различни хора и някои ученици са по-близо до първия учител, а други - до втория. Но дори и да не харесвате професора, това не е причина да пренебрегвате някои предмети в полза на други. Самите бакалаври се интересуват от намирането на воля за работа с източници на знания и в никакъв случай не се доверяват на радикални мнения като „математиката е кралицата на науките, основното е да познаваш алгоритмите“ или „добрият код компенсира всичко останало“.

Можете да задълбочите знанията си в теорията, като се обърнете към специализирана литература и онлайн курсове. Можете да подобрите уменията си в езиците за програмиране на Coursera, Udacity или Stepik, където са представени много различни курсове. Освен това студентите често започват да гледат хардкор езикови курсове, ако смятат, че учителят по алгоритми знае добре математиката, но не може да отговори на сложни въпроси за внедряване. Не всеки ще се съгласи с мен, но в моята практика се е доказал добре специализация по C++ от Yandex, в който последователно се анализират все по-сложни особености на езика. Като цяло изберете курс с висока оценка от реномирани компании или университети.

Меки умения

Идвайки от университета, за да работят във всяка компания, от стартираща компания до голяма корпорация, студентите дори от най-добрите университети се оказват слабо адаптирани към реалната работна среда. Факт е, че днес университетите много „гледат“ студенти. Дори и след много пропуснати часове, неподготвени на контролни и контролни навреме, проспиване или закъснение за изпит, всеки може да го издържи и да се яви отново – и накрая пак да получи диплома.

Въпреки това днес има всички условия студентите да бъдат подготвени за живот в зряла възраст и самостоятелна професионална дейност. Те ще трябва не само да програмират, но и да комуникират. И това също трябва да се преподава. Университетите имат различни формати за развитие на тези умения, но, уви, често не им се обръща достатъчно внимание. Имаме обаче много възможности да придобием ефективни умения за работа в екип.

• Писмена бизнес комуникация. За съжаление повечето абсолвенти, напускащи университета, нямат представа за кореспондентския етикет. Спецификата на комуникацията в месинджърите е в обмена на съобщения през нощта и деня и използването на разговорен стил и неформална лексика. Въпреки това би било възможно да се тренира писмена реч, когато студентът комуникира с катедрата и университета.

  На практика мениджърите често се сблъскват с необходимостта да разложат голям проект на малки задачи. За да направите това, трябва ясно да опишете всяка задача и нейните компоненти, така че младшите разработчици да разберат какво се изисква от тях. Лошо дефинираната задача често води до необходимостта да се преработи нещо, поради което опитът в писмената комуникация помага на завършилите да работят в разпределени екипи.

• Писмено представяне на резултатите от вашата работа. За да представят своите образователни проекти, старшите студенти могат да пишат публикации в Habr, научни статии, а също и просто доклади. Има много възможности за това - курсовата работа започва през втората година в някои университети. Можете да използвате и есетата като контролна форма – те обикновено са по-близки по форма до журналистическата статия. Този подход вече е приложен в Националния изследователски университет „Висше училище по икономика“.

  Ако една компания практикува гъвкав подход към развитието, тя трябва да представя резултатите от работата си на по-малки порции, но по-често. За да направите това, е важно да можете накратко да предадете резултатите от работата на един специалист или целия екип. Освен това много компании днес провеждат „прегледи“ - годишно или полугодишно. Служителите обсъждат резултатите и перспективите за работа. Успешният преглед е основната причина за кариерно израстване, бонуси, например в Microsoft, Acronis или Yandex. Да, можете да програмирате добре, но „седейки в ъгъла“, дори готин специалист винаги ще загуби от някой, който знае как да представи добре успеха си.

• Академична писменост. Академичното писане заслужава специално внимание. Полезно е учениците да се запознаят с правилата за писане на научни текстове, използване на аргументи, търсене на информация в различни източници и форматиране на препратки към тези източници. Препоръчително е това да се прави на английски, тъй като в международната академична общност има много повече добри текстове, а за различни дисциплини вече има утвърдени шаблони за представяне на научни резултати. Разбира се, уменията за академично писане са необходими и при подготовката на публикации на руски език, но има много по-малко примери за добри съвременни статии на английски. Тези умения могат да бъдат придобити чрез подходящ курс, който сега е включен в много образователни програми.
• Водене на срещи. Повечето ученици не знаят как да се подготвят за срещи, да водят протоколи и да обработват данни. Но ако развием това умение в колежа, например, като участваме в екипни проекти, можем да избегнем загубата на време на работното място. Това изисква наблюдение на проектната работа на студентите, за да ги научи как ефективно да провеждат срещи. На практика това струва на всяка корпорация много пари - в края на краищата, ако няколко души, получаващи голяма заплата, прекарат един час работно време на митинг, искате да има съответната възвръщаемост.
• Ораторство. Много студенти са изправени пред необходимостта да говорят публично само докато защитават дисертацията си. И не всеки е готов за това. Виждал съм много ученици, които:
  • стоят с гръб към публиката,
  • клатене, опитвайки се да въведе комисията в транс,
  • чупете химикалки, моливи и показалки,
  • ходене в кръг
  • гледай в пода.

  Това е нормално, когато човек изпълнява за първи път. Но трябва да започнете да работите с този стрес по-рано - като защитите курсовата си работа в приятелска атмосфера, сред съучениците си.

  Освен това стандартната практика в корпорациите е да се даде възможност на служител да предложи идея и да получи финансиране, позиция или специален проект за нея. Но ако се замислите, това е същата защита на курсовата работа, само на по-високо ниво. Защо не практикувате такива полезни умения за кариера, докато учите?

Какво пропуснах?

Една от причините да напиша този пост беше статията, публикуван на уебсайта на Тюменския държавен университет. Авторът на статията се фокусира само върху недостатъците на руските ученици, забелязани от чуждестранните учители. Практиката на моето преподаване в различни университети показва, че руското училище и висше образование са добра основа. Руските студенти са разбирачи в математиката и алгоритмите и е по-лесно да се изгради професионална комуникация с тях.

В случая с чуждестранните студенти, напротив, очакванията към руския учител понякога могат да бъдат твърде високи. Например, на ниво основно обучение по математика, индийските ученици, които срещнах, са подобни на руските. Понякога обаче им липсват специализирани знания, когато завършат бакалавърското си образование. Добрите европейски ученици е вероятно да имат по-слаба подготовка по математика на училищно ниво.

И ако учите или работите в университет, вече можете да работите върху комуникационни умения (ваши или на вашите ученици), да разширите основната си база и да практикувате програмиране. За тази цел руската образователна система предоставя всички възможности - просто трябва да ги използвате правилно.

Ще се радвам, ако в коментарите към публикацията споделите вашите връзки към курсове и методи, които помагат за изравняване на баланса в образованието, както и други начини за подобряване на меките умения по време на обучение в университет.

Източник: www.habr.com