Обучение на Розалинд

Глава Минкомсвязи Николай Никифоров недавно заявил, что российская система образования не способна обеспечить требуемый приток кадров в ИТ-отрасль. Действительно, подготовка программистов в подавляющем большинстве российских университетов оставляет желать лучшего, так как катастрофически не хватает профессоров, являющихся специалистами в области современной компьютерной науки (computer science).   

Получается порочный круг: посредственные профессора готовят посредственных студентов. Дело дошло до того, что ведущие российские компании,  разочаровавшись в уровне подготовки выпускников российских университетов, создают и финансируют свои образовательные центры, такие как Школа Анализа Данных Яндекса в Москве или Computer Science Center в Санкт-Петербурге. 

Министр понимает, что заменить российских преподавателей профессорами из Стэнфорда  вряд ли удастся, и поэтому предложил просто ввозить программистов из других стран в Россию. Звучит хорошо, но представить, что квалифицированные программисты, скажем, из Эстонии (которых сегодня с удовольствием приглашают в Кремниевую долину) вдруг развернутся на 180 градусов и поедут в Казань, трудно. 

Хотя министр, похоже, не верит, что России удастся в ближайшее время наладить подготовку высокопрофессиональных программистов, недавняя революция в онлайн-образовании на Западе делает преподавателей из Стэнфорда доступными любому российскому студенту.  Более того, в России оказывается есть уникальные разработки в онлайн-образовании, которые в чем-то даже опережают западные. Проблема только в том, что ни Минкомсвязи, ни Минобрнауки такие инновации в образовании  пока не поддерживают. 

Именно плохим качеством российского образования объясняется необычный успех калифорнийской компании Coursera в России. Coursera, которую в прошлом году основали профессоры в области computer science из Стэнфорда, предлагает онлайн-курсы, которые читают выдающиеся ученые. Первые классы, предложенные Coursera, собирали до ста тысяч студентов со всего мира и мгновенно вызвали панику среди американских профессоров, работающих в университетах, не входящих в первые сотни мировых рейтингов.  Действительно, они рискуют остаться без работы, так как студенты оказываются лучше подготовленными после курса в Курсере, чем после посредственного курса в третьесортном университете. 

Если даже американские профессоры заволновались, их российским коллегам тем более есть о чем подумать — ведь ни один российский университет не входит в первую сотню ведущих университетов мира. Так как российским преподавателям трудно конкурировать с Курсерой, российские студенты голосуют ногами — сегодня они представляют вторую по численности (после Китая) группу студентов на Coursera.  Это не удивительно, так как в некоторых ключевых областях современной компьютерной науки (например, искусственный интеллект), в России практически не осталось специалистов с мировым именем. 

Новый министр российского образования и науки Дмитрий Ливанов начал своевременную борьбу против вузов, дающих студентам некачественное образование (другой вопрос, адекватны ли выдвинутые критерии различения этих вузов). Однако приведет ли эта борьба к улучшению подготовки в области computer science? Некоторые эксперты уже задумались о переводе курсов Coursera на русский — не исключено, что это поможет наладить высшее образование в России.  Однако, помимо заимствования западных достижений в этой области, в России недавно появилась своя концепция онлайн-образования, которая отличается от модели Курсеры. 

Ученые из Санкт-Петербургского Академического университета (СПбАУ) РАН, в сотрудничестве с Университетом Калифорнии, разработали онлайн-систему Розалинд. Она обучает студентов, стимулируя их разрабатывать программы и решать задачи, которые постоянно усложняются по мере того, как студент осваивает курс. Уже после разработки нескольких десятков программ, студенты оказываются подготовлены к решению сложных научных задач. 

Розалинд автоматически проверяет ответы на индивидуализированныe задачи:  каждый новый студент получает свою версию задания. В результате студент может изучать предмет в любой точке мира. Несмотря на то, что проект принял первых студентов всего три месяца назад, Розалинд уже привлек около 3000 студентов из 65 стран мира — первый успех проектов из России на быстро развивающемся международном рынке онлайн образования. 

Хотя эта концепция применима ко многим предметам, Розалинд начал с биоинформатики, одной из самых быстро развивающихся научных дисциплин. «В то время, как современная биология стремительно превращается в  вычислительную науку,  биологов в России не учат ни программированию, ни биоинформатике, и в результате они не конкурентоспособны в их собственной дисциплине», — говорит Павел Певзнер, лауреат конкурса мегагрантов, профессор Университета Калифорнии в Сан-Диего и заведующий Лабораторией алгоритмической биологии СПбАУ где был разработан Розалинд. 

«Мы предоставляем инструмент для заполнения этого образовательного пробела. Розалинд помогает студентам погрузиться в биоинформатику, не ожидая, пока их университеты обновят свои программы, и это только вопрос времени, когда такая модель образования распространится на другие дисциплины», — отмечает Певзнер. 

Розалинд, отличается от Coursera — вместо прослушивания лекций, студентам необходимо выполнять постоянно возрастающие по сложности задачи по программированию. Он также отличается от популярного математического проекта «Эйлер», так как покрывает целую дисциплину, а не отдельные, не связанные друг с другом, задачи. 

Розалинд предлагает автоматическую проверку домашних заданий  для профессоров — в этом качестве проект может выполнять роль дополнения к онлайн-курсам или к любому традиционному классу. «В традиционном классе, преподаватели проверяют одни и те же домашние задания раз за разом», — рассказывает один из создателей Розалинд Николай Вяххи. — «Предоставляя автоматическое тестирование, мы хотим перевести традиционные задания из учебников в онлайн. Задачи в Розалинд огранизованы таким образом, чтобы обеспечить непрерывный процесс обучения». 

«Программирование каждой задачи ведёт к глубокому освоению темы, что сложно достигнуть с традиционными курсами», — подчеркивает Певзнер. — «Я готов поставить лучшим пользователям Розалинд “отлично”, даже если они не посещали мои занятия». 

Проект был назван в честь Розалинд Франклин, чьи исследования привели к открытию структуры ДНК (двойной спирали) Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком. К сожалению, Розалинд умерла в возрасте 37 лет от рака, в 1958 году, не дожив лишь нескольких лет до вручения Нобелевской премии в 1962 году за это открытие. 

Проект, который так хорошо начался, казалось бы обречен на успех. Хотя и Вяххи, и Певзнер, разделяют этот оптимизм, они не уверены в том, что у Розалинд есть будущее в России. «Я мгновенно нашел финансирование для Розалинд в США и со следующего года его будет поддерживать Howard Hughes Medical Institute», — рассказывает Павел Певзнер. «Однако, в России, похоже, еще не осознали насколько важно онлайн-образование — ни министерства, ни другие учреждения пока не проявляют к этому интерес. Действительно, наверно проще перевести Coursera на русский, чем поддерживать онлайн-проекты задуманные в России...».

«Если Розалинд не будет поддержан в России, ему придется переехать в США, и кто знает, может быть через пару лет в России проснутся и сочтут нужным перевести Розалинд на русский», — сетует он. Между тем, интерес к новой образовательной системе растет день ото дня, каждый месяц аудитория он-лайн системы удваивается.

См. также:

• Российская наука перед новой угрозой. Интервью с Павлом Певзнером, 6 сентября 2012 г. 
• Алексей Кондрашов. Что будет с мегагрантами? "Троицкий вариант - Наука", 14 августа 2012 г.
• Персональная медицина и ассемблирование геномов: пазл с миллиардом частей. Лекция П. Певзнера на «Полит.ру», 24 мая 2012 г.
• Вдохновленный геномикой. Интервью с С. О’Брайеном, 13 августа 2012 г.
• Ученые кролики (о проблемах мегагрантников). 23 мая 2011 года.
• «Я предвижу много потенциальных проблем». Интервью с победителем конкурса мегагрантов биоинформатиком Павлом Певзнером. 25 ноября 2010 года.