Po co komu algorytmy? Szkoły potrzebują nauczycieli-inżynierów

A w zasadzie to dlaczego w informatyce mamy tylko zera i jedynki?

- Ponieważ elektronicznie z największą niezawodnością można wyznaczyć dwa stany: przewodzenie i nieprzewodzenie prądu przez tranzystory składające się na procesor. A są ich w każdym procesorze miliony. Moglibyśmy wyznaczyć dziesięć stanów, by komputer liczył w systemie dziesiętnym. Ale ze względu na możliwe zakłócenia zasilania, zakłócenia elektromagnetyczne, starzenie się materiału itd. prawdopodobieństwo, że na przykład stan 7 pomyli ze stanem 8 byłoby znacznie większe niż pomylenie stanu 0 ze stanem 1. W związku z tym takie komputery po prostu nie byłyby niezawodne. A komputery binarne są nadzwyczajnie niezawodne.

Dla zwykłego użytkownika komputera te systemy liczbowe chyba nie mają wielkiego znaczenia.

- Oczywiście, że nie! Bo kto na własne oczy widział bity w komputerze? Zastanawiamy się zwykle, co komputer może dla nas zrobić, a nie, w jaki sposób prąd w krysztale kwarcu przekłada się na bity.

Ale jednak bez matematyki nie byłoby komputera. A czy nie byłoby informatyków?

- Dawniej na wykładach pokazywałem studentom różnice między tymi dwiema dziedzinami.

Ten sam problem na jednej tablicy zapisywałem w sposób matematyczny, a na drugiej w sposób informatyczny.

I jak te różnice wyglądają?

- Fundamentalnym narzędziem matematyki jest równanie - algebraiczne, różniczkowe, całkowe itd. Lewa strona równania równa się prawej stronie równania, w ten sposób opisujemy pewien stan. Natomiast podstawową koncepcją w informatyce jest algorytm, a nie opis stanu. Zapisujemy nim określony sposób działania.

Jedno drugiego nie wyklucza.

- Oczywiście, żadnemu informatykowi nie zaszkodziła znajomość matematyki, wręcz przeciwnie. Mamy przecież w obu tych dziedzinach potrzebę logicznego myślenia, wyciągania wniosków, ścisłego, formalnego podejścia do opisu rzeczywistości. Informatycy powinni się uczyć matematyki. Ale jeśli informatyk ma dobrze wykonywać swoją pracę, to przede wszystkim musi się nauczyć informatyki i jej specyficznych metod, które w matematyce się nie mieszczą.

Pisał pan kiedyś w "Wyborczej" o wyborach kierunków studiów przez maturzystów tak: "Może panicznie boją się matematyki, źle i za mało nauczanej w szkołach podstawowych i średnich, więc kierunki techniczne, po których dobrej pracy nie brakuje, wydają im się nie do skończenia". A więc jednak ta matematyka jest zdemonizowana.

- Byłem niedawno zaproszony na dużą konferencję edukacyjną. Na widowni byli nauczyciele z pasją, zaangażowani, nieprzeciętni. Zapytałem, ilu na sali jest inżynierów. Na jakieś 70 osób rękę podniosły trzy. I to pokazuje lukę między szkołami, a potrzebami gospodarki. Bo że gospodarka potrzebuje inżynierów, to nie ulega żadnej wątpliwości.

Osoby z wykształceniem technicznym są najbardziej pożądane na rynku pracy, a firmy wzajemnie je sobie wyrywają.

Ale skąd ci ludzie mają się wziąć, jeśli w szkołach od podstawowej po końcówkę średniej wśród nauczycieli prawie w ogóle nie ma inżynierów, którzy mogliby młodym ludziom powiedzieć, na czym konkretnie polega praca inżyniera dowolnej specjalności i co trzeba umieć, aby ją wykonywać? Trudno się potem dziwić, że gdy młody człowiek kończy szkołę, to wybiera studia metodą eliminacji. "Chciałbym iść na politechnikę, bo inżynierowie dobrze zarabiają, ale nie wiem, co po jej ukończeniu miałbym robić. Natomiast wiem, że w szkole na matematyce ciągle było coś nie tak. Więc wybieram socjologię, psychologię lub prawo, bo tam nie ma matematyki”. Potem kształcimy masowo socjologów, psychologów i prawników. Jednak trzeba odpowiedzieć sobie na pytanie, ile społeczeństwo jest gotowe płacić wszystkim razem wziętym socjologom, psychologom i prawnikom? Gdy będziemy znali odpowiedź, to będziemy też wiedzieli, ilu ludzi w tych zawodach będzie się w stanie utrzymać zgodnie ze swoim wykształceniem.

Jednocześnie wakaty dla inżynierów liczy się w dziesiątkach tysięcy.

- Tak, to samo społeczeństwo mówi: "Jesteśmy w stanie dobrze zapłacić tylu i tylu inżynierom, którzy będą gotowi budować dla nas systemy informatyczne, komputery, telefony, maszyny, pojazdy, drogi, mosty, budynki itd., itp. – wszystko, co nas otacza". Ale tych inżynierów nie ma, a przynajmniej nie ma tylu, ilu potrzeba.

Jakie jest rozwiązanie tego problemu?

- Po pierwsze, w szkołach powinni uczyć ludzie znający się na technice i potrafiący młodzież nie tylko zainteresować techniką, ale wręcz zapalić do niej. Tyle tylko, że nie da się tego zrobić przy takich rozbieżnościach finansowych między pensją inżyniera w przemyśle a pensją nauczyciela w szkole.

Nauczyciel zarabia 3 tys. zł, a informatyk w prywatnej firmie często kilkanaście tysięcy złotych.

- Otóż to. Jeśli mamy gospodarkę rynkową, która ustala pensje według relacji popytu do podaży, to nie można tworzyć enklaw w sektorze publicznym, w których te prawa nie są stosowane. Ekonomii nie da się oszukać.

A co to jest inżynieryjne myślenie? Dla mnie to frazes.

- Ja jako informatyk jestem przekonany do myślenia algorytmicznego.

Słowo "algorytm" też jest zdemonizowane.

- Tylko dla tych, którzy nie do końca uświadamiają sobie, co to jest algorytm.

A to w największym skrócie jest zestaw kroków, które trzeba wykonać, aby rozwiązać problem.

W życiu codziennym co chwilę spotykamy się z algorytmami. Jeśli chcemy upiec ciasto, to robimy to zgodnie z algorytmem zwanym przepisem kulinarnym. Jeśli chcemy odwiedzić znajomego w innym mieście, to krok po kroku musimy zaplanować naszą podróż – to też jest algorytm. W informatyce projektuje się algorytmy, a potem je oprogramowuje. Dlatego warto się uczyć programowania.

Jak te algorytmy życiowe różnią się od informatycznych?

- Informatyka ma tę zaletę, że jest stuprocentowo racjonalna. Komputer nie zdenerwuje się, nie będzie płakał, krzyczał ani obrażał. Programista komputerów może się skupić na czysto racjonalnej stronie zagadnienia. A potem, jak będzie miał problem do rozwiązania w życiu, gdzie może się zdarzyć, że natknie się na emocje ludzi, bo ludzie są i racjonalni, i emocjonalni, to będzie wiedział, jakie są granice kompromisu, czyli na ile może odejść od racjonalności, aby rozwiązanie problemu miało jeszcze sens. Dobrze prowadzona informatyka w szkole to droga do przedsiębiorczości, zaradności, innowacyjności i aktywnego rozwiązywania problemów – cech najbardziej potrzebnych w XXI wieku. Oby każdy uczeń spotkał w szkole nauczyciela informatyki, który go tego nauczy.

Zależy Ci na mądrej, dobrej szkole? Zgłoś się do Szkoły z Klasą!