コンピューター サイエンスの教育を最大限に活用する方法

現代のプログラマーのほとんどは大学で教育を受けています。 時間が経てば変わるでしょうが、今はまだIT企業の優秀な人材は大学出身という状況です。 この投稿では、Acronis 大学関係担当ディレクターの Stanislav Protasov が、将来のプログラマーのための大学トレーニングの特徴についてのビジョンについて語ります。 教師、生徒、そして彼らを雇う側は、役立つヒントを見つけられるかもしれません。

過去 10 年間、私はさまざまな大学で数学、アルゴリズム、プログラミング言語、機械学習を教えてきました。 現在、私はアクロニスでの役職に加えて、MIPT の理論および応用コンピュータ サイエンス部門の副部門長も務めています。 ロシアの優れた大学（だけではありません）で働いた経験から、私はコンピュータ分野における学生の準備についていくつかの観察をしました。

30秒ルールはもう機能しません

プログラマーはコードをざっと見た後、その関数の目的を理解する必要があるという 30 秒ルールに遭遇したことがあるかと思います。 それはずっと前に発明され、それ以来、多くのオペレーティング システム、言語、ハードウェア、アルゴリズムが登場してきました。 私は 12 年間コードを書いてきましたが、比較的最近、ある製品のソース コードを目にしました。それは私にとって一見魔法のように思えました。 今日では、対象分野に没頭していないと、30 秒ルールは機能しなくなります。 そうしないと、30 秒だけでなく 300 秒でも、何が何であるかを理解するのに十分ではありません。

たとえば、ドライバーを作成したい場合は、この領域に飛び込み、数千行の特定のコードを読む必要があります。 専門家は、このような主題の学習アプローチにより、「流れの感覚」を養います。 ラップのように、特別な理由付けなしに、良い韻と適切なリズムの感覚が現れる場合。 同様に、よく訓練されたプログラマは、スタイル違反が発生した場所や次善のアプローチが使用された場所を詳細に調査することなく、非効率なコードや単に悪いコードを簡単に認識できます (ただし、この感覚を説明するのは非常に難しい場合があります)。

専門化と複雑さの増大により、学士教育ではすべての分野を十分に深く学ぶ機会が提供されなくなっています。 しかし、このレベルの教育においてこそ、洞察力を身につける必要があります。 その後、大学院や職場で、専門分野の問題や詳細に没頭したり、スラング、プログラミング言語、同僚のコードを勉強したり、記事や本を読んだりすることに時間を費やす必要があります。 大学の協力を得て、将来のために「クロスバーを引き上げる」にはこれが唯一の方法であるように私には思えます T字型スペシャリスト.

大学で教えるのに最適なプログラミング言語は何ですか?

うれしいことに、大学の教師たちはすでに「プログラミングに最適な言語は何ですか?」という質問に対する正しい答えを探すのをあきらめています。 C# と Java、Delphi と C++ のどちらが優れているかについての議論は事実上消え去りました。 多くの新しいプログラミング言語の出現と教育的経験の蓄積により、学術環境ではそれぞれの言語には独自のニッチな分野があるという理解が確立されました。

何らかのプログラミング言語を使用して教育するという問題は、もはや優先事項ではなくなりました。 コースがどの言語で教えられるかは関係ありません。 主なことは、言語の十分な表現力です。 本 "マルチプロセッサ プログラミングの技術」はこの観察をよく表しています。 このクラシック版では、すべての例が Java (ポインターを持たないがガベージ コレクターを備えた言語) で示されています。 Java が高性能の並列コードを作成するのに最適な選択肢とは程遠いことに異論を唱える人はほとんどいないでしょう。 しかし、この言葉は、この本で提示されている概念を説明するのに適していました。 もう一つの例 - 古典的な機械学習コース Andrew Nna 氏、Octave 環境で Matlab を教えています。 現在、別のプログラミング言語を選択することもできますが、アイデアやアプローチが重要である場合、それは実際にどのような違いをもたらすのでしょうか?

より実践的で現実に近い

一方で、近年は大学での実務家も増えています。 以前のロシアの大学プログラムが現実から乖離しているとして積極的に批判されたとしても、今日では IT 教育について同じことは言えません。 10年前、大学には実際の業界経験を持つ教師はほとんどいませんでした。 最近では、専門学科の授業は、常勤のコンピュータ サイエンス教師ではなく、本業の空き時間に 1 ～ 2 科目だけ教える現役の IT 専門家によって指導されることが多くなりました。 このアプローチは、質の高い人材トレーニング、コースの更新、そしてもちろん社内の潜在的な従業員の探索という観点から正当化されます。 MIPT の基礎部門をサポートし、アクロニスでキャリアをスタートできる学生の準備を含めて他の大学との関係を構築していると言ってその秘密を明かすつもりはありません。

数学者ですか、それともプログラマーですか?

以前はプログラミング言語を中心に展開していた聖戦は、哲学的な方向に移りました。 今、いわゆる「プログラマー」と「数学者」が互いに議論しています。 原則として、これらの学校は XNUMX つの教育プログラムに分けることができますが、産業界はそのような微妙な違いを区別することがまだ苦手であり、大学ごとに焦点が少し異なるものの同様の教育が行われています。 これは、学生と学生が今後も働き続ける企業の両方が、知識のパズルに欠けているピースを補充する必要があることを意味します。

さまざまな言語で工業用コードを書く実務家が大学に出現することで、学生はより優れた開発スキルを得ることができます。 標準ライブラリ、フレームワーク、プログラミング手法の実装に精通しており、実践的なプログラマーは、優れたコードを書きたい、それを迅速かつ効率的に実行したいという欲求を学生に植え付けます。

しかし、この便利なスキルは、車輪の再発明を好む人々の出現につながることがあります。 プログラミングを学ぶ学生は次のように考えます。「問題を正面から解決する優れたコードをさらに 200 行書くべきでしょうか?」

古典的な数学教育を受けた教師 (たとえば、数学学部や応用数学学部など) は、疑似科学環境やモデリングやデータ分析の分野で働くことがよくあります。 「数学者」は、コンピューター サイエンスの分野の問題を異なる視点から捉えています。 これらは主にコードではなく、アルゴリズム、定理、形式モデルを使用して動作します。 数学的アプローチの重要な利点は、何が解決できるか、何が解決できないかを明確に基本的に理解できることです。 そしてそれを解決する方法。

したがって、数学教師は理論に偏った形でプログラミングについて話します。 「数学者」出身の学生は、よく考え抜かれて理論的に優れた解決策を思いつくことがよくありますが、言語的な観点から見ると最適とは言えず、単純に雑に書かれていることもよくあります。 そのような学生は、自分の主な目標は、そのような問題を原理的に解決する能力を実証することであると信じています。 しかし、実装は不十分かもしれません。

学校でプログラマーとして育てられた子供たちや、XNUMX 年生の子供たちは「とても美しい自転車」を持ってきますが、これは通常、漸近的にあまり効率的に機能しません。 それどころか、彼らは深く理論化して最適な解決策を探すために教科書に目を向けるという課題を自ら設定せず、美しいコードを好みます。

さまざまな大学で、学生のインタビュー中に、私は通常、どの「学校」が彼の教育の基礎となっているかを見ます。 そして、私は基礎教育において完璧なバランスを保っていることにほとんど出会ったことがありません。 子供の頃、私の街では数学オリンピックの準備はできましたが、プログラミングクラブはありませんでした。 現在、クラブでは、子供たちは「流行の」Go と Python でプログラミングを学びます。 そのため、大学進学レベルでもアプローチに違いが生じます。 大学で両方のスキルを維持することが重要だと思います。そうでないと、理論的根拠が不十分な専門家か、学ばずに良いコードを書きたくない人が会社に来ることになります。

将来のために「クロスバーを高める」方法 T字のスペシャリスト？

このような状況では、生徒が単に自分の一番好きなものを選択しているだけであることは明らかです。 先生は自分に近い視点をただ伝えるだけ。 しかし、コードが美しく書かれており、アルゴリズムの観点から見ると、すべてが明確で合理的で効果的であれば、誰にとってもメリットがあります。

• ITの展望。 コンピュータ サイエンスの学士号を取得した人は、発達した技術的見通しを持つ即戦力のスペシャリストであり、おそらくその人が自分のプロフィールを選んでいるでしょう。 しかし、XNUMX年生になると、彼または彼女が何をするかわかりません。 彼は科学や分析の分野に進むこともできますし、逆に毎日膨大な量のコードを書くこともできます。 したがって、学生には IT 分野での仕事のあらゆる側面を見せ、すべてのツールを紹介する必要があります。 理想的には、理論コースの教師が実践とのつながりを示すことです（逆も同様です）。
• 成長点。 極端な行動をしないことが学生自身の利益になります。 自分が「数学者」なのか「プログラマー」なのかを理解することは難しくありません。 問題を解決するときは、最初の衝動に耳を傾けるだけで十分です。何をしたいですか?最適なアプローチを探して教科書を調べるか、後で間違いなく役立ついくつかの関数を作成しますか? これに基づいて、さらに補完的な学習の軌道を構築できます。
• 代替の知識源。 たまたまプログラムのバランスは取れていますが、「システムプログラミング」と「アルゴリズム」はまったく異なる人によって教えられており、最初の教師に近い生徒もいれば、XNUMX番目の教師に近い生徒もいます。 しかし、たとえ教授が好きではなかったとしても、他の科目を優先して一部の科目を無視する理由にはなりません。 学士自身も知識源を活用する意欲を見つけることに興味があり、「数学は科学の女王であり、重要なのはアルゴリズムを知ることである」や「優れたコードは他のすべてを補ってくれる」などの急進的な意見を決して信頼しません。

専門文献やオンライン コースを利用することで、理論の知識を深めることができます。 さまざまなコースが提供されている Coursera、Udacity、または Stepik でプログラミング言語のスキルを向上させることができます。 また、アルゴリズムの教師は数学はよく知っているが、実装に関する複雑な質問には答えられないと感じた場合、生徒は本格的な言語コースを受講し始めることがよくあります。 誰もが私に同意するわけではありませんが、私の実践ではそれがうまく証明されました Yandex による C++ の専門知識、言語のますます複雑な機能が順番に分析されます。 一般的には、評判の高い企業や大学からの評価が高いコースを選択します。

ソフトスキル

大学を卒業して新興企業から大企業に至るまで、あらゆる企業で働く場合、トップ大学の学生であっても実際の労働環境にうまく適応できないことに気づきます。 事実は、今日の大学は多くの学生を「子守」しているということです。 授業をたくさん欠席したり、試験やテストの準備を時間通りにできなかったり、寝坊したり、試験に遅刻したりしても、誰もが合格して再受験することができ、最終的には卒業証書を受け取ることができます。

しかし、今日では、学生が大人になってから独立して専門的に活動するための準備を整えるためのあらゆる条件が整っています。 彼らはプログラムするだけでなく、コミュニケーションも行う必要があります。 そして、これも教える必要があります。 大学にはこれらのスキルを開発するためのさまざまな形式がありますが、残念なことに、十分な注意が払われていないことがよくあります。 しかし、私たちには効果的なチームワークスキルを習得する機会がたくさんあります。

• 書面によるビジネスコミュニケーション。 残念ながら、大学を卒業する卒業生のほとんどは、通信のエチケットについてまったく知りません。 インスタント メッセンジャーのコミュニケーションの特徴は、昼も夜もメッセージが交換され、会話形式と非公式な語彙が使用されることです。 ただし、学生が学部や大学とコミュニケーションをとる際に、書き言葉の訓練を行うことは可能です。

  実際には、マネージャーは大規模なプロジェクトを小さなタスクに分解する必要性に直面することがよくあります。 これを行うには、各タスクとそのコンポーネントを明確に説明し、若手開発者が何が求められているかを理解できるようにする必要があります。 タスクの定義が不十分であると、何かをやり直す必要が生じることがよくあります。そのため、卒業生が分散チームで作業するのに、書面によるコミュニケーションの経験が役立ちます。

• 仕事の結果を書面でプレゼンテーション。 教育プロジェクトを発表するために、上級生は Habr に関する投稿、科学記事、または単なるレポートを書くことができます。 これには多くの機会があります。一部の大学ではコースの授業が XNUMX 年目に始まります。 エッセイをコントロールの形式として使用することもできます。エッセイは通常、ジャーナリズム記事に近い形式になります。 このアプローチはすでに国立研究大学高等経済学部で導入されています。

  企業が開発に対して柔軟なアプローチを実践している場合、その作業の結果をより少ない部分で、より頻繁に提示する必要があります。 そのためには、XNUMX 人の専門家またはチーム全体の作業の結果を簡潔に伝えることができることが重要です。 また、今日では多くの企業が「レビュー」を毎年または半年ごとに実施しています。 従業員は結果と仕事の見通しについて話し合います。 成功したレビューは、Microsoft、Acronis、Yandex などでのキャリアの成長やボーナスの主な理由です。 確かに、上手にプログラミングすることはできますが、「隅っこに座っている」クールなスペシャリストであっても、自分の成功をうまく表現する方法を知っている人には必ず負けます。

• アカデミックライティング。 学術論文は特に注目に値します。 学生にとって、科学文書の作成、引数の使用、さまざまな情報源での情報の検索、およびこれらの情報源への参照のフォーマットの規則に慣れると役立ちます。 国際的な学術コミュニティにはより多くの優れたテキストがあり、さまざまな分野で科学的結果を提示するためのテンプレートがすでに確立されているため、これを英語で行うことをお勧めします。 もちろん、ロシア語の出版物を準備する場合には学術的な文章のスキルも必要ですが、英語で書かれた優れた現代論文の例ははるかに少ないです。 これらのスキルは適切なコースを通じて習得することができ、現在では多くの教育プログラムに組み込まれています。
• 主導的な会議。 ほとんどの学生は、会議の準備方法、議事録の作成方法、データの処理方法を知りません。 しかし、たとえばチームプロジェクトに参加するなどして大学でこのスキルを磨けば、職場で時間を無駄にすることを避けることができます。 そのためには、会議を効果的に行う方法を生徒に教えるために、生徒のプロジェクト作業を監督する必要があります。 実際には、これには各企業に多額の費用がかかります。結局のところ、高額の給与を受け取っている数人が集会で XNUMX 時間の労働時間を費やした場合、それに見合った利益が得られることが望まれます。
• 人前で話す。 多くの学生は、論文を擁護するときにのみ人前で話す必要性に直面しています。 そして、誰もがこれに対する準備ができているわけではありません。 私は次のような生徒をたくさん見てきました。
  • 聴衆に背を向けて立ち、
  • 体を揺らしながら、委員会をトランス状態に導こうとして、
  • ペン、鉛筆、ポインターを折る、
  • 輪になって歩く
  • 床を見てください。

  初めて演奏するときはこれが正常です。 しかし、クラスメートの間で友好的な雰囲気の中で授業を守るなど、より早くこのストレスに対処し始める必要があります。

  さらに、企業における標準的な慣例では、従業員にアイデアを提案し、そのアイデアに対する資金、役職、または専用のプロジェクトを受け取る機会を与えます。 しかし、よく考えてみると、これはより高いレベルでの同じ授業の保護です。 勉強しながら、このような役立つキャリアスキルを実践してみませんか?

何が欠けていますか？

この記事を書こうと思ったきっかけの一つが、こんな記事でした。 チュメニ州立大学のウェブサイトに掲載。 この記事の著者は、外国人教師が気づいたロシア人学生の欠点のみに焦点を当てています。 さまざまな大学での私の指導の実践は、ロシアの学校と高等教育が優れた基礎を提供していることを示唆しています。 ロシアの学生は数学とアルゴリズムに精通しており、彼らと専門的なコミュニケーションを構築するのは簡単です。

逆に留学生の場合、ロシア人教師に対する期待が高すぎる場合があります。 例えば、数学の基礎訓練のレベルでは、私が出会ったインドの学生はロシアの学生と似ています。 しかし、学部卒業時点では専門知識が不足している場合もあります。 優秀なヨーロッパの生徒は、学校レベルでの数学の知識がそれほど得意ではない可能性があります。

また、大学で学んだり働いたりしている場合は、(自分自身または学生の) コミュニケーション スキルに取り組み、基礎基盤を拡大し、プログラミングを練習することができます。 この目的のために、ロシアの教育システムはあらゆる機会を提供します。必要なのは、それらを正しく利用することだけです。

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出所： habr.com