Grunnlaget for all programmering er… puslespill

Hei, Habr-folk!

I denne artikkelen ønsker jeg å dele erfaringene mine som C++-lærer på en høyskole tilknyttet et teknisk universitet. Det var en unik opplevelse i livet mitt som lærte meg mye. Når jeg tenker på interessante fakta fra fortiden, kommer denne episoden alltid fremst i tankene.
La oss gå.

Først litt om meg selv.
I 2016 fullførte jeg høyskolen med rødt diplom i spesialiteten «Informasjonssikkerhet i automatiserte systemer». I løpet av studiene klarte jeg flere ganger å realisere potensialet mitt ved å skrive vitenskapelige artikler, delta i konkurranser og søke om stipend. I 2015 ble jeg vinner av den russiske konkurransen for unge forskere «UMNIK». I 2016, før jeg var ferdig utdannet, fikk jeg jobb i en stor organisasjon i byen som «Data sikkerhets spesialist og kryptograf».
I korte trekk var det slik. Man kan si at jeg hadde en viss forståelse for programmering.

Og så kom året 2017. Doktorgradsstudier. Jeg ble bedt om å undervise C++ på høgskolen i løpet av semesteret og fikk lovnader om gode bonuser i form av lettelser i doktorgradsarbeidet og ikke noe mer.

Ærlig talt var jeg oppriktig interessert i å prøve meg i denne rollen.

Den første timen
September. Den første skoleuken. Studentene kom til meg. «Den mest uordentlig gruppen» — slik ble de omtalt.
23 personer. «Programmerere».

Som det hører med, introduserte jeg meg selv. Jeg fortalte dem med tilbakeholdt begeistring innholdet i delen «Først litt om meg selv»…
Så begynte det skumle. På spørsmålet «Hva kan dere?» svarte studentene (la oss kalle dem det heretter) at de kunne litt mer enn ingenting (det betydde at noen av dem visste hvordan MS VS så ut og kunne lage prosjektet «Hello world»)… Programmerere. Siste året…

Deretter forklarte de i detalj, «i farger», at ingen hadde lært dem noe og at de generelt var desillusjonert med programmering…

Nesten alle dager frem til neste time gikk slik:


... men dagen før neste time fikk jeg ideen om å gjøre noe for å rette opp situasjonen i hodene og bevisstheten til denne ungdommen. Og så kom «Ostap til livs».

Introduksjon til programmering
Til neste time tok jeg med… puslespill.
Ja, ja. Puslespill. «Hvordan temme en drage». Reglene var enkle. Gruppen ble delt inn i 3 lag. Hvert lag samlet sin del. Noen — skog, andre — land, de tredje — dragen i midten av bildet. Mens de samlet puslespillet, fortalte jeg hva samle puslespill er også programmering, at programmerere ofte bruker andres kode, at hvert prosjekt har flere ulike lag, funksjoner, moduler…
Gradvis deltok også de mest passive studentene i prosessen.
Da jeg var ferdig med å forklare programmeringsideen i konteksten av forretninger, prosesser og… puslespill, var det på tide å etablere reglene for undervisningen.
Til hver undervisning måtte hver student skrive ned 10 IT-begreper i notatboken. Hvilke som helst. Hver sin egen. Poenget var at jeg tok notatboken til én student, fant blant alle begrepene de mest anvendelige og spurte en annen student om dem. Når den andre studenten sa «Jeg skrev ikke det begrepet», var det ikke straffbart (med tanke på sunn fornuft), men den studenten måtte skrive ned de «manglende» begrepene (slik også alle som ikke hadde dem) og finne betydningene til neste time.

Slik gjorde vi det. Hver time begynte med en sprudlende tilfeldig utvelgelse av to-tre studenter. Guttene var entusiastiske om denne prosessen.

Temaer for undervisningen
Når man begynner med undervisning, er det veldig viktig å gi elevene god litteratur. Etter min mening var den ideelle læreboken:


Tidligere måtte jeg forsiktig lese den sammen med Microsoft Visual Studio. Da klarte jeg å forstå programmering nesten fra bunnen av. Den ideelle løsningen.

Du går beskjedent bort til studentene og sier: «For å bli programmerere, trenger dere bare å lese og prøve alt det som er i denne boken», og kaster boken på bordet. Det viktigste er å ikke forveksle bøkene i ryggsekken din…

Før hvert tema måtte jeg selvfølgelig forberede meg grundig. Leste Lafore og flere interessante kilder fra nettet.
Forklaringen måtte nesten begynne fra grunnen av. Dessuten var det nødvendig å dedusere hvor studentene hadde brister i grunnleggende kunnskaper.
Arrays -> Arbeid med minne (konstruktører) -> Referanser -> Hvordan minnet fungerer -> Lagringsmedier -> Hva er et fysisk lagringsmedium -> Binær representasjon av data…


En ganske solid krasjtest av grunnleggende programmeringsfakta. Jeg er ikke programmerer lenger, jeg er historiker!

Og så skjer det, historiske bataljer med flere par på rad. Plutselig stikker en sekretær fra instituttet innom kontoret vårt og, etter å ha sett gruppen, stirrer hun med store øyne, kikker nøye og lukker døren. Som jeg fikk vite senere, var hun sjokkert over at DENNE gruppen satt så stille og så oppmerksomt lyttet til meg... Tjee, lett.

Laboratoriearbeid
De første praktiske oppgavene — de første «labene». I løpet av et semester fullførte gruppen 10 laboratoriearbeid. I de første jobbet de med de enkleste konsollene a+b, og i de siste skrev de, om enn i konsoll, men ganske interessante applikasjoner, som å beregne verdien av integralen til en vilkårlig definert funksjon ved hjelp av en av tre metoder — omtrent de samme oppgavene som var på den avsluttende vurderingen — prosjektoppgaven.

Men tilnærmingen til aksept ikke var vanlig. Gjennom hele studietiden på universitetet har jeg opplevd at å være smart og å kunne levere rapporter er ikke det samme. Dette har irritert meg grunnleggende.

— Folkens, jeg har tenkt litt. La oss bygge «begrepsmessige» relasjoner. Hvis noen av dere mener at programmering ikke er nødvendig for dem — døren er der. Jeg underviser dere gratis. Jeg ønsker å se her bare nysgjerrige, engasjerte og interessert entusiaster. Jeg ber alle andre om ikke å kaste bort felles tid — sa jeg den første dagen med innlevering av laboratoriearbeid. Etter dette sluttet 5 personer å komme på timene. Dette var logisk og forventet. Med de gjenværende var det mulig å prøve å lage noe fornuftig.

— ... jeg er ikke interessert i å se hvordan noen har gjort arbeidet for deg, bare for å levere det. Dere kan gjerne ikke være programmerere, men som mennesker må dere være det.

Det så slik ut:

case A-student

En student setter seg ned for å levere arbeidet sitt.
— Laget du dette selv?
— Ja.
— Hva er dette for noe?
— *svaret er riktig*.
*Jeg stiller et par ekstra spørsmål. Svaret er korrekt*
— Godkjent. Flott.

case snakkemaskin

— Laget du dette selv?
— Ja.
— Hva er dette for noe?
— *svaret er IKKE riktig / svarer ikke*.
*Jeg stiller et par ekstra spørsmål. Samme resultat*
— IKKE godkjent. IKKE GODKJENT. Venter på ny eksamen.

case godkjenner

— Laget du dette selv?
— Ja.
— Hva er dette for noe?
— *svaret er korrekt, men usikkert, svømmer rundt*.
*Jeg stiller et par ekstra spørsmål. Samme resultat*
— Godkjent. Bra.

case jevn karakter

— Laget du dette selv?
— Nei.
— Hvorfor?
— Det er vanskelig. Jeg fikk hjelp av... *navner ærlig en A-student fra gruppen*
— Fikk du det til deg?
— Ja, jeg forsto nesten alt.
— Hva er dette for noe?
— *svaret er riktig*.
*Jeg spør om et par punkter til. Han svarer mer eller mindre riktig, noen ganger helt på bærtur, selv om det er 50-50 riktige og gale*
— Godkjent. Bra.

Det gir ikke mening å beskrive alle de andre tilfellene. Ja, en «god student» kan være misfornøyd med at «treeren» får samme karakter, og trenger ikke å være ærlig. Da avhenger alt av stemningen. Enten ber jeg «god studenten» om å se ned, for «nå skal jeg dele en klype visdom», og så forklarer jeg essensen av tilnærmingen, beskriver hva i livet har større verdi og forklarer at «treeren» hadde mye vanskeligere for å bestå enn han, «god studenten», osv...
… eller, som min lærer gjorde en gang, tegner jeg en liten tann i rutene i journalen rett ved siden av den misfornøyde, og neste gang vil jeg personlig forsyne ham med det ekstra laboratoriearbeidet. Bare sånn. Så han ikke «slukker» vennene.

Karakterer
Utdanningsprosessen, som hele verden, er bokstavelig talt druknet i priser og vurderinger.
Studenter er også mennesker, men likevel mener jeg at «rammene» måtte vært «delt» her.
I løpet av semesteret fikk alle en bonusoppgave. Registrer deg på github.com, last opp et tomt prosjekt på C++, gjør 2 oppdateringer, gjør dem tilgjengelige og push dem. For disse handlingene ble det tildelt 15. Ja- ja, ikke 4, ikke 5, men 15. Tre kom seg inn. Det var forståelig for studentens psyket, men så var det et annet tilfelle.
En gang ble timen vår flyttet sånn at den ble sist, og også som en vindusrute. Uansett dukket det opp 15 personer. Jeg hadde ikke lyst til å forklare et nytt tema på grunn av slik heltemot, da vi allerede hadde gjort betydelige fremskritt på temaene + neste tema var ikke så enkelt for slitne hjerner (mine og studentenes). Da bestemte jeg meg for å snakke om filosofi.

— Jeg erklærer en attraksjon av usett generositet. Alle sier til meg hvilken karakter de vil ha for dagens time.
Alle ville ha «femmer».
— Tenk, det er allerede gitt, — sa jeg. Alle ble glade.
Stillhet.
— Hvorfor ville ingen ha 7-en eller 10-en?
Alle stirret med store øyne og begynte å smile dumt.
— Skal du sette det? I journalen?! — hørtes en stemme fra den bakerste benken.
— Ja, lett! — sa jeg, — jeg erklærer en blitz om vilkår, den som svarer på 10 av mine spørsmål — får 20 i journalen, uten triks, den som ikke svarer — mister (minus ti). -10 (minus ti).

«Team spirit rose, a debate began», everyone had earned their marks honestly. Two volunteered. With some small inaccuracies, they took turns answering 10 questions about stack, queue, constructor, destructor, garbage collector, encapsulation, polymorphism, hash functions…
Each had a drawing in the journal 20s… but the importance of the journal and grades diminished in everyone's eyes. Now I regret not asking if they wanted to «share» their grades with someone. I think they would have shared… From now on, everyone submitted their «lab» with knowledge and honesty.

From that moment on, there was another type of lab submission:

case honestNotHisButHeTried

— Laget du dette selv?
— Nei.
— Hvorfor?
— Det er vanskelig. Jeg fikk hjelp av... *navner ærlig en A-student fra gruppen*
— Fikk du det til deg?
— Sergey Nikolayevich, honestly — I don't understand anything, I've written comments next to each line — this isn't for me, I'm going to be a tractor driver.
— Hva er dette for noe?
— *reads the comment next to the line*.
— …
— …
— What's the difference between the Belarus MTZ, Don 500, and K700?
— ??!.. The first is a wheeled tractor produced in Minsk, often used in light and medium agricultural production. It has small wheels in the front and large wheels in the back. The Don 500 is primarily a harvesting combine, while the K-700 'Kirovets' is a Soviet wheeled tractor of general-purpose with increased cross-country ability, traction class 5.
— accepted. Good (!!!).
— Thank you, Sergey Nikolayevich!!!

In my homeland, talking about tractors is almost like it is here about SOLID.

Genius
I had a Genius in my group. A student who was late to the first class and didn’t join everyone else in putting that puzzle together. So I asked him to do what I had planned for everyone for the next class — write on a piece of paper about himself, what he is interested in, what hobbies he has. As a result, the ‘Genius’ had 2-3 lines: something like 'I contemplate the futility of existence'…

… Oh God, in my group there was at the same time the second Lao Tzu and Kojima in one person …


To my surprise, in the first two classes, he really answered brilliantly to questions about terms, but the effect didn’t last long. The ‘Genius’ stopped attending classes and next came only to submit the first lab work, which he successfully failed for objective reasons. Then, due to absences, he naturally accumulated debts, which, as he thought, I was just obliged to count for him, so to speak, 'brotherly'.
Ikke å møte opp til par + en overdrevet selvfokus strider mot de fastsatte prinsippene for å delta på mine timer. For "Genius" var det bare 2 utveier fra situasjonen - å rehabilitere seg (den forventede veien) eller å gi opp timene og håpe på en "treer" fra dekanatet for å bli kvitt en slacker.
Vel, dette er "Genius"... her må man handle "genialt". Denne unge mannen fant ikke noe bedre enn å skrive en rasende tirade med bannskap og fornærmelser mot meg i den generelle dialogen i VK (hvor jeg og alle studentene i gruppen var).

Hmm... Skuffelse.
Det som sjokkerte meg mest, var at før fullføringen av den straffende operasjonen fra administrasjonen av høyskolen, bestemte han seg for å be om unnskyldning til meg. For hva? — det er jeg oppriktig uforstående til. På det tidspunktet var jeg lenge uavhengig av kritikk, spesielt slik, åpenbart, dum. Min personlighet ble ikke berørt, men prosessene - det er prosesser, som lærer kunne jeg ikke unngå å rapportere om dette. Det viste seg at han hadde samlet så mange klager i løpet av studiet, at denne hendelsen ble den siste. Han ble utvist. Fra det siste året av yrkesskolen.
Kanskje han har sett på meg gjennom kikkerten av en snikskytterrifle lenge, men ærlig talt, jeg bryr meg ikke.
Åh, genialitet, du er hjerteløs...

Epilog
Personlig var undervisningserfaringen en av de mest lærerike for meg. Det hjalp meg å feste grunnleggende kunnskaper i programmering etter studiene. Jeg følte selvtillit i det valgte yrket (spektrum av tilgjengelige spesialiteter). Det som betyr mest, er at "den mest ulydige gruppen" utviklet respekt og vennlighet overfor meg - det er verdifullt. Jeg klarte å finne veien til deres indre innovatører, prøvde å innprente virkeligheten, ikke disse malte prioriteringene. Det er synd at vi ikke kom til "puslespillene" i koding - hvor hver skulle lage en del av koden, og ved å kombinere alle delene ville vi fått et stort fungerende program...
Jeg håper at en dag hver av dem vil føle dette... men så langt er skjermbilder med tilbakemeldinger fra flere studenter samlet her to år senere.

Det er fortsatt tidlig å konkludere om suksessen til karrieren til en programmerer blant dem, for nå studerer største delen av denne gruppen ved universitetet. Tiden vil vise.

Jeg håper artikkelen var nyttig. Takk for oppmerksomheten!
Ønske om kreativ suksess og positiv stemning, kollegaer!

Kilde: habr.com