Здравый смысл говорит, что одна из причин, по которой так много хакеров происходит из России и бывших частей СССР, заключается в том, что в этих странах информационным технологиям в средних и старших классах обучали гораздо активнее, чем на Западе. При этом там нет такого хорошо развитого «лифта», как в Кремниевой долине, помогающего талантливым айтишникам направить свои навыки на выполнение высокооплачиваемых работ. В этой статье изучается первая часть этого предположения на основе общедоступных данных.
Выводы здравого смысла подтверждаются аналитикой данных по обучению как в США, так и в России, показывающих, что между тем, как учат и проверяют американских студентов в области IT, и как это делают в Восточной Европе, есть несколько важных и критичных отличий.
По сравнению с США в России гораздо больше старшеклассников решают посвятить себя информационным технологиям. Один из способов измерить это – посмотреть на количество школьников, выбравших AP-экзамен (и его аналог в России, ЕГЭ) по теме IT.
Согласно аналитике, проделанной Университетским советом США, за 10 лет с 2005 по 2016 года 270 000 школьников США решили пройти госэкзамен по компьютерным наукам (“Computer Science Advanced Placement”).
Сравним с Россией: исследование от 2014 года по компьютерным наукам (в России это называется «информатика») Пермского государственного университета говорит о том, что ежегодно порядка 60 000 русских школьников регистрируются для сдачи русского эквивалента AP, известного, как «единый государственный экзамен». Экстраполируя 60 000 на десять лет, получаем, что в России в два раза больше людей, порядка 600 000, проходили за последние десять лет экзамен по информатике.
В глубоком анализе "Стратегия национального таланта", проделанном Microsoft Corp. для исследования карьеры в IT, содержится предупреждение: несмотря на критичную и постоянно растущую важность этой темы, информатике учат в очень малом количестве школ США. Отмечается, что хотя в США сейчас насчитывается чуть больше 42 000 школ, лишь 2 100 из них были сертифицированы для обучения информатике для AP в 2011 году.
Большая фора
Возможно, в России экзамен по информатике сдают больше людей из-за того, что русским школьникам приходится начинать изучать этот предмет в более раннем возрасте. Федеральные стандарты образования в России обязывают обучать информатике в средней школе, при этом любая школа может включить в программу обучения в старших классах информатику на базовом или продвинутом уровне.
В работе пермских исследователей отмечается, что «в начальной школе азы информатики преподают в рамках курсов „математика“ и „технологии“. Более того, каждая начальная школа имеет право включить в программу „информатику“.
Ключевые компоненты программы обучения в российских средних школах следующие:
1. Теоретические основы.
2. Принципы работы компьютера.
3. Информационные технологии.
4. Сетевые технологии.
5. Алгоритмы.
6. Языки и методы программирования.
7. Моделирование.
8. Информатика и общество.
Средняя школа
Критические отличия между странами в обучении информатике есть и в методах обучения, и в ожидаемом на экзаменах уровне владения материалом.
Опять-таки, берём пермское исследование и смотрим на то, что ожидается от учеников на экзамене по информатике:
Блок 1: „Математические основы информатики“.
Блок 2: „Алгоритмизация и программирование“.
Блок 3: „Информация и компьютерные технологии“.
Материалы для тестирования состоят из трёх частей.
Часть 1 – тест с четырьмя вариантами ответов, покрывающий все блоки. На прохождение теста отводится относительно мало времени.
Часть 2 – набор задач по трём уровням сложности, простому, среднему и продвинутому. На них нужно дать короткие ответы вроде числа или последовательности символов.
Часть 3 – набор задач ещё большей сложности, чем продвинутая. На них нужно давать развёрнутый ответ в свободной форме.
Согласно пермскому исследованию, „в 2012 году в первой части было 13 задач, во второй – 15, в третьей – 4. Экзамены охватывали ключевые темы из курса информатики. Самые сложные в выполнении задачи – те, что требуют развёрнутых ответов. Туда входят анализ алгоритмов, написание компьютерных программ, и т.п. Ответы проверяют региональные эксперты-экзаменаторы на основе стандартных критериев“.
Тест в США
В США содержимое AP-экзамена описано в документе Университетского совета.
Практика вычислительного (P)
P1: Соединение вычислений
P2: Создание вычислительных артефактов
P3: Абстрагирование
P4: Анализ задач и артефактов
P5: Общение
P6: Совместная работа
Общая концепция:
Идея 1: Творчество
Идея 2: Абстракцияя
Идея 3: Данные и информация
Идея 4: Алгоритмы
Идея 5: Программирование
Идея 6: Интернет
Идея 7: Глобальные последствия
Восхищаясь проблемой
Как сравнить два этих теста? Алан Полер, директор по исследованиям в институте SANS – организации, занимающейся обучением и тренировками по безопасности – говорит, что темы 2, 3, 4 и 6 из русской программы могут стать основами, на которых строятся навыки кибербезопасности, а их проходят все ученики русских средних школ.
»В США такому обучают крайне мало школ, – говорит Полер. – Мы в целом не учим этим темам, и уж точно не проводим по ним экзамены. Русские же этим занимаются, и делают это последние 30 лет. И в какой стране появится больше опытных в сфере кибербезопасности людей?"
Полер сказал, что русская программа практически гарантирует, что у детей будет больше практического опыта в программировании и решении задач. К примеру, в американском AP-экзамене не указано конкретного языка программирования, а темы для изучения следующие:
• Как разрабатываются программы для помощи людям и организациям?
• Как программы используются для творческого самовыражения?
• Как в программах реализуются алгоритмы?
• Как абстракция позволяет разрабатывать компьютерные программы?
• Как люди разрабатывают и тестируют программы?
• Какие математические и логические концепции лежат в основе программирования?
«Обратите внимания, обучаться непосредственно программированию почти нет смысла – я думаю, что от наших учеников требуется написание одной программы (совместно с другими), – писал Полер в письме на наш сайт. – Похоже, они учат детей восхищаться программированием, но не заниматься им. Главная причина, по которой киберобразование не работает – большую часть времени ученики не получают никаких полезных навыков».
Путь развития
Плюсом можно считать наличие признаков того, что информатика становится всё популярнее среди старшеклассников США. Согласно последнему отчёту по экзаменам AP от Университетского совета, почти 58 000 американцев в прошлом году прошли экзамен по информатике – против 49 000 в 2015-м.
Однако, информатика наименее популярна среди всех остальных тем на AP-тестировании. Более полумиллиона студентов выбрали экзамен по английскому в 2016 году. 405 000 выбрали английскую литературу. Почти 283 000 выбрали управление, а 159 000 – «общественную географию» [Human Geography].
Статистика по темам AP-тестирования в 2016 и 2015 годах
Это не очень-то хорошо ввиду серьёзного недостатка профессионалов в кибербезопасности, требуемых работодателям. ISACA, некоммерческая группа, продвигающая информационную безопасность, предполагает, что к 2019 году в мире дефицит профессионалов в области кибербезопасности составит два миллиона человек. Согласно отчёту Frost & Sullivan и (ISC)2, к 2020 году останутся незаполненными порядка 1,5 млн вакансий в области кибербезопасности.
Проблема с наймом айтишников особенно остро стоит в США. Компании, не находя квалифицированных профессионалов в области кибербезопасности, всё чаще рассчитывают на найм иностранцев с нужными навыками. Но в апреле администрация Трампа заказала полный пересмотр программы иммиграции высококвалифицированной рабочей силы – считается, что этот шаг может породить новые ограничения для компаний, нанимающих иностранцев вместо соотечественников.
Некоторые из крупнейших игроков Кремниевой Долины призывают политиков принять более дальновидную стратегию для решения проблем с недостатком профессионалов своими силами. В отчёте "Стратегия национального таланта" Microsoft утверждает, что тратит в США 83% своего международного бюджета в области исследований и развития.
«Но компании из нашей индустрии не смогут сконцентрировать работы в сфере R&D в этой стране, если мы не сможем заполнить вакансии, – написано в отчёте. – Если ситуация не изменится, то всё более вероятной будет становиться ситуация, в которой незаполненные вакансии переместятся в те страны, в которых школы выпускают больше людей, владеющих точными науками, в которых так нуждается глобальная экономика».
Microsoft призывает политиков принять национальную программу для усиления образования K-12 STEM, нанимая и тренируя больше учителей в этой области. Компания также утверждает, что штаты должны щедрее финансировать доступ к информатике в старших классах, и что обучение школьников информатике в США надо начинать гораздо раньше.
«В краткосрочной перспективе мы столкнёмся с нереализованными возможностями для роста рабочих мест в Америке, – предупреждает Microsoft. – В долгосрочной это может подстегнуть экономическую конкуренцию в области, в которой США были первооткрывателями».
Автор: SLY_G
