CS50: Por dentro do curso de computação de elite do mundo

Não existem muitos cursos universitários que possam contar com Mark Zuckerberg e Steve Ballmer entre seus professores. Não existem muitos cursos universitários onde mais de 100 mil pessoas compareçam para palestras (embora predominantemente online). Não são muitos os cursos universitários que possuem marca, mercadoria própria e batalham para registrar o nome do curso como marca. Mas não existem muitos cursos universitários como o CS50.

CS50 é sem dúvida o curso de computação de elite do mundo. É ensinado não apenas em Harvard, mas agora na instituição da Ivy League, Yale, onde instantaneamente se tornou o curso mais popular da universidade em seu primeiro ano. Se você é um dos muitos que não conseguem vaga no curso em uma das universidades, pode fazer o CS50 online, seja por meio de instituições digitais como edX ou iTunes U, ou simplesmente pelo site do curso , onde estão todos os palestras, tutoriais, materiais, trabalhos e suas soluções são publicados gratuitamente. Em breve, as palestras poderão ser assistidas usando fones de ouvido VR , como se você estivesse realmente sentado nos corredores de Harvard.

Então, o que torna este curso tão especial? O que leva milhares das mentes mais brilhantes da América e centenas de milhares de pessoas de todo o mundo a transmitirem as palestras? Tenho conversado com o líder do curso e com os alunos, além de assistir a algumas palestras, para descobrir.

Ciência da computação para todos

CS50, ou Ciência da Computação 50, para dar seu nome completo, não é apenas uma reserva daqueles que escrevem Perl de pijama. Quase três quartos dos estudantes que se inscrevem no curso de Harvard nunca fizeram um curso de ciência da computação antes. Como o professor David Malan disse aos alunos durante sua palestra introdutória ao curso de 2015: “Não pretendemos neste curso transformar todos vocês em especialistas em ciência da computação ou concentradores, mas sim dar-lhes a oportunidade de ir além do mundo com o qual você está familiarizado no momento e traz deste mundo habilidades, conhecimentos e conhecimentos que você pode aplicar ao seu próprio mundo, seja nas humanidades, ciências sociais, ciências naturais ou além. O fato de você aprender programação ao longo do caminho é, segundo o site, “talvez o retorno mais fortalecedor”.

Isso não quer dizer que não haja nada a ganhar com aqueles que já conhecem seus procedimentos a partir de suas variáveis. Cada um dos “conjuntos de problemas” que os alunos são desafiados a resolver vêm em dois graus de dificuldade: Standard, que se espera que mais de 90% da turma faça, e Hacker Edition, para aqueles com conhecimentos técnicos que querem se esforçar. Na verdade, todo o curso em Harvard e Yale é organizado em três faixas diferentes: aqueles que estão “mais confortáveis”, com a linguagem da programação, aqueles que estão “menos confortáveis” e uma banda para aqueles que estão “em algum lugar no meio”.

Quase três quartos dos estudantes que se inscrevem no curso de Harvard nunca fizeram um curso de ciência da computação antes.

O curso e muitas das palestras – ministradas ao vivo para centenas de alunos e sob demanda por meio de transmissões de vídeo altamente sofisticadas – são ministradas pelo professor Malan: um palestrante envolvente que me lembra o ex-chefe do Windows, Steven Sinofsky, no sentido de que você está claramente lidando com com um intelecto tão feroz que as palavras não conseguem sair de sua boca rápido o suficiente para acompanhar seu cérebro. Ele pode falar em ritmo de metralhadora, mas também é brilhante em destilar conceitos complexos em pedaços digeríveis.

Na aula introdutória de 2015, por exemplo, ele usa um conjunto de lâmpadas para ensinar os alunos a escrever números em binário, explicando como cada lâmpada (acesa para 1 e desligada para 0) representa um bit. É a explicação mais clara que já testemunhei. Graças aos vídeos complementares no site do CS50, agora também posso somar, subtrair e multiplicar em binário.

Ele também começa a explorar o desenvolvimento de algoritmos de “dividir para conquistar”, rasgando uma lista telefônica (de forma um tanto estranha, dado seu físico geek ortodoxo). Isso ilustra graficamente que mesmo com 40 bilhões de nomes listados em ordem alfabética em uma lista telefônica, seriam necessários apenas 36 passos para encontrar a pessoa que você procura se você abrisse a lista no meio e arrancasse a metade que não continha o nome da pessoa. nome (para explicar o conceito de log n).

Depois, há a demonstração de como os comandos escritos para computadores exigem um grau de precisão ao qual não estamos acostumados ao dar ordens aos humanos. Ele pede aos alunos na sala de aula de Yale que gritem comandos sobre como fazer um sanduíche de manteiga de amendoim e geléia, com um de seus fantoches no palco executando os comandos ao pé da letra. Assim, “saco de pão aberto” faz com que o saco se rasgue e o pão se espalhe por todo lado, enquanto mais tarde no “programa” a sanduicheira fica presa em um loop infinito que não termina bem para o pote de manteiga de amendoim.

Conexão de código

Esta forma envolvente de apresentar o tema potencialmente árido e intimidante da programação certamente parece ser um sucesso entre os estudantes, especialmente aqueles que nunca estudaram computação antes. Ed Rex, fundador da startup musical britânica Jukedeck, contou-me recentemente como se inspirou para começar a programar depois de assistir a uma palestra CS50. “Fiquei completamente pasmo”, disse Rex. “Depois de uma hora na sala de aula [de Malan], saí pensando, primeiro, por que ninguém me contou isso antes; segundo, a programação é incrível; e terceiro, parece que é muito mais factível do que as pessoas no Reino Unido querem que você acredite.”

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Kyle Schmigel, de 23 anos, faz parte da atual ingestão de CS50. Ele me disse que “aprender a programar em geral me permite focar minha mente de uma maneira muito diferente do que normalmente faço na minha vida cotidiana. É uma maneira divertida de desafiar a si mesmo e resolver problemas.

“Até agora, a coisa mais importante que aprendi foi olhar as coisas de múltiplas perspectivas”, acrescentou Schmigel. “Posso não estar encarando o problema da maneira certa ou poderia estar fazendo as coisas de uma maneira mais simples. CS50 é uma aula difícil, mas nunca fiz nada que achasse tão divertido quanto me desafiar.”

Malan é demasiado modesto para atribuir o seu estilo de ensino como uma das principais razões do sucesso do CS50, apontando para outros factores. “Certamente nos beneficiamos de uma onda crescente de interesse internacional pela ciência da computação, especialmente com a tecnologia tão popular atualmente”, ele me disse. “Mas temos esperança de que a acessibilidade do CS50, juntamente com o seu rigor e cultura, ressoe especialmente também entre os alunos, especialmente aqueles sem experiência anterior.”

Do fracasso ao boom

Quinze minutos depois de minha primeira palestra CS50, é fácil ver por que os alunos gostam do curso de Malan, mas nem sempre foi o sucesso entre campus e com excesso de inscrições que é hoje. Durante a palestra, Malan mostra aos alunos de hoje um clipe de uma palestra convidada de 2005 do fundador do Facebook e notório abandono de Harvard, Mark Zuckerberg. É certo que Zuckerberg dificilmente era o atrativo que é hoje, já que o Facebook estava instalado e funcionando apenas um ano antes de ele dar a palestra; como a própria Harvard admite, a popularidade do curso diminuiu com a crise das pontocom. A filmagem mostra apenas cerca de uma dúzia de estudantes ocupando assentos na sala de aula embaraçosamente vazia, forçando Zuckerberg a fazer uma frase bastante afetada para iniciar seu discurso: “Esta é na verdade uma das primeiras vezes que assisti a uma palestra em Harvard.”

Esse vídeo de Zuckerberg também revela outro sinal de quanto o curso amadureceu. O vídeo da palestra de 2005 é filmado a partir de uma câmera fixa na parte de trás da sala de aula, com cerca de 30 segundos mexendo no microfone de Zuckerberg antes do início da palestra. As palestras de 2015, por outro lado, começam com um trailer do curso digno de televisão; as palestras são filmadas de vários ângulos de câmera com resolução de até 4K, com Malan usando um fone de ouvido, provavelmente para direção de palco; e quando ele depende de slides para mostrar trechos de código ou outras informações, ele se encolhe em uma janela na imagem para que o espectador possa ler o que está na tela. É o tipo de qualidade que você espera das transmissões do Super Bowl, não de um curso universitário de computação.

CS50 é agora uma marca comercializável. Malan e outros estudantes são mostrados vestindo camisetas “Tirei CS50”; os alunos que se voluntariam para ajudar nas demonstrações no palco são recompensados ​​com bolas anti-stress CS50; a palestra final termina com um DJ mixando “Uptown Funk” de Mark Ronson com um jingle CS50. Todo o pacote é elegante. Malan até entrou em conflito com Harvard por causa de suas tentativas de registrar a marca CS50, mas retirou seu pedido em 2013, depois que a universidade bloqueou seu pedido.

Então será que a marca comercial é agora uma parte necessária da educação moderna? “Não creio que seja necessário”, respondeu Malan, “mas no nosso caso é certamente uma manifestação do nosso interesse em construir uma cultura em torno do curso, uma comunidade global que reúna os estudantes – tanto dentro como fora do campus. O fato de as camisas do curso dizerem, simplesmente, 'Eu fiz CS50' captura precisamente o orgulho que esperamos que os alunos sintam no final do semestre, depois de terem enfrentado tanto e com tanto sucesso.”

Transbordamento on-line

É claro que nem todo mundo tem notas, dinheiro ou o passaporte certo para entrar em Harvard ou Yale. Em vez disso, a grande maioria dos alunos “faz” o CS50 online, seja através do site do curso ou de estabelecimentos de ensino online como edX ou iTunes U.

Embora os estudantes de ensino à distância obviamente não tenham aulas particulares, dias de hack e os benefícios da vida no campus, Malan acredita que há benefícios em fazer o curso remotamente, em vez de ficar sentado nas enormes salas de aula de Harvard. “A realidade – e acredito nisso filosoficamente – é que as palestras não são um meio particularmente eficaz para fornecer informações bastante complexas, certamente em períodos de mais de uma hora”, ele diz aos alunos durante uma palestra, instando-os a assistir novamente ao vídeos on-line. “Na verdade, a cada poucos minutos… você se distrai por um momento, perde algum tópico complexo e praticamente desaparece pelos próximos 45 minutos. E a realidade é que, quer você esteja aqui em New Haven ou Cambridge ou em outros lugares, a simplicidade de poder pausar e avançar, retroceder, criar hiperlinks para recursos relacionados, pesquisar transcrições de texto completo e assim por diante, é uma oportunidade que Ouso dizer que para nossos alunos on-line, muito além de New Haven, oferece uma oportunidade de realmente compreender melhor o material conceitual que apresentamos nas palestras.

Mas por que Harvard oferece esses recursos gratuitamente? “É a coisa certa a fazer”, disse Malan. “Se os estudantes de outras partes do mundo puderem beneficiar do trabalho que já estamos a realizar em Cambridge, aplicando as lições aprendidas ao seu próprio trabalho e iniciando estudos adicionais, então tanto melhor.

“Tem sido maravilhoso conectar-me com tantas pessoas de todo o mundo”, acrescentou. “Em vez de centralizar as discussões do curso em uma plataforma, promovemos comunidades no Facebook, Gitter, LinkedIn, Reddit, Slack, Stack Exchange, Twitter e outros, onde já existem alunos. Só o grupo CS50 no Facebook tem 80.000 membros, com estudantes de todo o mundo interagindo diariamente.”

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Os tentáculos do CS50 estão se esticando ainda mais. O curso está agora a chegar às escolas através do programa CS50 AP , proporcionando um currículo que os professores podem utilizar nas suas próprias salas de aula a partir deste outono. Isso também está se tornando internacional, com Malan ministrando workshops CS50 AP em Londres.

O desenvolvimento mais interessante é o CS50 VR, que verá as palestras de outono filmadas em realidade virtual de 360 ​​graus, para que os alunos remotos possam ficar imersos na sala de aula. O vídeo de demonstração dá uma amostra  ao Google Cardboard, Samsung Gear VR e outros usuários de fones de ouvido.

Se os alunos não se distrairem com a RV, poderão ser eles que encontrarão novas maneiras de ministrar este curso incrível em todo o mundo.