سند اولیه نحوه ایجاد تحول در دوره کارشناسی علوم کامپیوتر (نسخه 0 (غیر قابل استناد))
مقدمه
یکی از مباحث مهم در بهبود وضعیت هر رشته از جمله علوم کامپیوتر، بهبود وضعیت دوره کارشناسی آن است. دوره کارشناسی سرآغازی بر توسعه تخصص و دریچه ای برای انجام کارهای بزرگ در تحصیلات تکمیلی است. با توجه به اهمیت و محبوبیت رشته علوم کامپیوتر در چند سال اخیر، چارت درسی این رشته (که آخرین نسخه های آن روی سایت وزارت عتف پیشنهادی ۱۳۹۹ دانشگاه های صنعتی امیرکبیر و ۱۴۰۰دانشگاه تهران هستند) نیاز به بازبینی اصولی مجدد دارد. در این مستند، تحولاتی که باید در دوره آموزشی کارشناسی علوم کامپیوتر موجود ایجاد شود که به یک دوره کارشناسی ایده آل علوم کامپیوتر منتهی شود، بر اساس نظریات متخصصین و کاربران علوم کامپیوتر مورد توجه قرار می گیرد و فکرها و ایده های اصلاحی داخلی و نیز تجربیات دانشگاه های بین المللی تراز اول در علوم کامپیوتر و نیز دیدگاه های آینده پژوهی مورد توجه قرار می گیرد.
تجربیات داخلی
1- علیرغم اینکه نمی توان منکر ضرورت اجتناب ناپذیر دانش پایه ای ریاضی برای موفق بودن در علم کامپیوتر شد، لیکن تمرکز صرف روی مبانی رشته ریاضیات و کاربردها مفید نمی باشد. به نظر می رسد که دروس ریاضیاتی این رشته بایستی تا جای ممکن به حداقل کاهش پیدا کند و جایگزینش مباحث تخصصی خود رشته شوند. کم نیستند دانشجویانی که رشته علوم کامپیوتر را انتخاب کرده اند و وقتی وارد دانشگاه می شوند از گذراندن دروس ریاضیاتی متعدد (که بعضا با رویکردهای صرفا محض و غیرکاربردی هم تدریس می شوند) در این رشته گلایه دارند. مثلا در برخی دانشگاه ها علاوه بر ریاضی ۱ و ۲، ریاضی ۳ هم به عنوان درس الزامی دانشجویان در علوم کامپیوتر تعریف شده است.
۲- در عناوین مواد امتحانی کنکور ارشد رشته علوم کامپیوتر دروس ریاضی ۱ و۲، مبانی علوم ریاضی، ماتریس ها و جبرخطی، آنالیر ریاضی، آنالیز عددی و احتمال دیده میشود، اما شماری از دروس اساسی خود رشته در این آزمون وجود ندارند و این باعث شده است که فارغ التحصیلان کارشناسی علوم کامپیوتر که با توجه به علاقه کارشناسی این رشته را انتخاب کرده اند، امکان وارد شدن در تحصیلات تکمیلی دانشگاه های بزرگ را از دست بدهند. زیرا با تعدد دروس ریاضی این رشته در دوره کارشناسی، برای ادامه تحصیل مایل به شرکت در آزمون ارشد مهندسی کامپیوتر می شوند و نه علوم کامپیوتر.
۳- از طرفی خود دروس تخصصی رشته علوم کامپیوتر نیاز به بازنگری مجدد دارند. به عنوان مثال، سال هاست دروس برنامه نویسی در دانشگاه های ایران منحصر به یک درس مبانی و دیگری پیشرفته هستند. این در حالی است که مثلا در تدریس اولین درس تخصصی این رشته (مبانی برنامه نویسی) که دانشجویان می گذرانند، اساتید عموما کل مطالب سرفصل های تعیین شده را پوشش نمی دهند. چرا که حداقل یک سوم از ترم تحصیلی صرف تبیین مفهوم الگوریتم (که پایه برای برنامه نویسی هست) می گردد. خیلی راحت می شود نشان داد که با توجه به توسعه های نرم افزاری صورت گرفته در زبان های مختلف در سالیان اخیر، با استفاده از مفاهیم برنامه نویسی و شئ گرایی، آن قدر مطالب در این دروس هست که جا برای تدریس دارند اما در یک ترم فرصت ارائه ندارند. هر کدام از این دو درس می توانند به شماره های ۱ و ۲ تبدیل شوند و درسی پیش نیاز برای آنها تعریف شود و مباحث مبانی و الگوریتم ها را تحت پوشش قرار بدهد. به عبارت دیگر، جمعا این رشته حداقل می تواند ۵ درس صرفا در برنامه نویسی از مقدماتی تا پیشرفته داشته باشد
در برخی دانشگاه های کانادا در درس برنامه نویسی مقدماتی (Introduction to programming) به ترتیب دو زبان پایتون و C در یک ترم تحصیلی برای نو1ورودان به دانشگاه تدریس می شود که این دلالت بر این می کرد که دانشجویان این رشته قبل از ورود به دانشگاه با مفهوم الگوریتم آشنا بوده اند که از دانشگاه بلافاصله وارد برنامه نویسی می شدند. این در حالی است که نوورودان ما در دانشگاه های ایران دانش کامپیوتری و الگوریتمی چندانی در این خصوص از دوران مدرسه کسب نکرده اند. این مورد فقط یک اشاره به یک تغییر ممکن در دروس چارت این رشته بود و برای خیلی دروس دیگر تخصصی رشته هم به طور مشابه گفتنی هایی هست. به عنوان یک مثال دیگر، در سرفصل درس کارگاه کامپیوتر، آشنایی با مباحثی از جمله اینترنت و ورد و پاورپوینت هست که امروزه نه تنها دانشجویان بلکه همه افراد بلد هستند و اکثر دانشجویان از این وضع، ناراضی هستند. اما می توان در درس کارگاه کامپیوتر دانشجویان را با کلیت حوزه های مختلف عصر حاضر مثلا هوش مصنوعی، شبکه و … آشنا نمود تا به نسبت علاقه شان یک مسیر در پی گرفته و در یکی از حوزه ها در کنار درس، اطلاعات کسب کرده و متخصص شوند.
۴- اعلام نیازهای دانشگاه های مختلف نسبت به جذب دانشجو در این رشته باید با توجه به ظرفیت های گروه باشد. کمبود نیروی هیات علمی متخصص کامپیوتر (که البته امری فراگیر در سطح کشور هست) نباید عاملی برای جذب هیات علمی غیر متخصص بشود، بلکه بایستی خود عاملی برای لحاظ میزان جذب دانشجو با در نظر گرفتن تعداد و تخصص اعضای هیات علمی گروه مربوط به دانشگاهی که در آن پذیرفته شده اند، باشد. این خود عاملی برای تغییر مسیر این رشته از اهداف اصلی خودش در سیستم دانشگاهی خواهد شد.
در مواردی که متقاضی زیاد و مدرس کم هست، میشود از ظرفیت های فارغ التحصیلان ارشد رشته های علوم یا مهندسی کامپیوتر بهره گرفت. در این زمینه، بازنگری در جذب هیات علمی رشته های پرتقاضا با توجه به شرایط موجود لازم است.
تجربیات بین المللی
به گفته یکی از فارغ التحصیلان مقطع کارشناسی دانشگاه استنفورد که کلاس حدود ۴ یا ۵ استاد از این دانشگاه در مباحث ریاضیات دو سال اول توسط Dr Sanjai K. Gupta، ساختمان داده و الگوریتم توسط Dr Gordon Novak، اپلیکیشن‌های آندروید (Mobile App Development) توسط Dr Emmett Witchell ، یادگیری ماشین توسط Dr Andrew Ng، و نظریه گراف توسط Dr Jure Lescovek درککرده است، نقش اساتید مزبور در ایجاد پایه قوی در دانشجوها بسیار موثر بوده است. در این دانشگاه روی همه جانبه بودن دوره تکیه می شده است و هر درس در ضمن سختی، دید وسیع در زمینه علوم کامپیوتر ایجاد می نموده است. به نظر می رسد اینکه علوم کامپیوتر در ایران زیر مجموعه ریاضی هست و از نرم افزار جداست، به دلیل ایجاد دید قوی می تواند یک پتانسیل بزرگ باشد. حتی می توان یادگیری ماشین به سبک Andrew Ng در دوسال اول تدریس نمود.
اخلاق در علوم کامپیوتر
از آنجا که هوش مصنوعی و سامانه‌های هوشمند به طور فزاینده‌ای در حال گسترش و نفوذ در تار و پود زندگی بشر هستند و فارغ‌التحصیلان رشته علوم کامپیوتر در مقطع کارشناسی، به عنوان آینده‌سازان این حوزه، نقشی کلیدی در طراحی، توسعه و بکارگیری این سامانه‌ها ایفا خواهند کرد، به نظر می‌رسد لازم است دانش‌آموختگان این رشته علاوه بر تسلط بر دانش فنی، با مبانی اخلاقی، حقوقی و انسانی سامانه‌های هوشمند نیز به میزان کافی آشنا باشند. چرا که این سامانه‌ها با مسائلی نظیر حریم خصوصی، تبعیض، عدالت، شفافیت و امنیت سروکار دارند و عدم توجه به ابعاد انسانی، اخلاقی و حقوقی می‌تواند پیامدهای ناگوار و غیرقابل پیش‌بینی به دنبال داشته باشد.
با توجه به اهمیت این موضوع، پیشنهاد می شود در ساختار درسی رشته علوم کامپیوتر در مقطع کارشناسی، دروس و مباحثی در زمینه‌های زیر گنجانده شود:
– اخلاق هوش مصنوعی: مبانی اخلاقی در هوش مصنوعی، اصول اخلاقی در طراحی و توسعه سامانه‌های هوشمند، چالش‌های اخلاقی هوش مصنوعی
– حقوق هوش مصنوعی: مبانی حقوقی هوش مصنوعی، قوانین و مقررات مربوط به سامانه‌های هوشمند، حریم خصوصی در هوش مصنوعی، مسئولیت مدنی و کیفری در سامانه‌های هوشمند
– ابعاد انسانی هوش مصنوعی: تأثیرات اجتماعی و فرهنگی هوش مصنوعی، تبعیض و عدالت در هوش مصنوعی، شفافیت و پاسخگویی در سامانه‌های هوشمند
همچنین، پیشنهاد میشود در قالب سمینار، کارگاه و یا پروژه‌های عملی، دانشجویان با چالش‌های واقعی و ملموس در زمینه اخلاق، حقوق و ابعاد انسانی هوش مصنوعی آشنا شده و فرصتی برای اندیشه‌ورزی و ارائه راه‌حل در این زمینه داشته باشند.
با ارتقای ساختار درسی رشته علوم کامپیوتر و توجه به ابعاد انسانی، اخلاقی و حقوقی هوش مصنوعی، می‌توانیم فارغ‌التحصیلانی پرورش دهیم که علاوه بر دانش فنی، از تعهد و مسئولیت اجتماعی نیز برخوردار باشند و در مسیر توسعه پایدار و اخلاقی هوش مصنوعی گام بردارند.
جمع بندی
یکی از مسائلی که به ذهن می‌رسد، مسئله به روز بودن اساتید این رشته است. به نظر می رسد لازم است مسایل زیر بررسی گردند:
- آیا راهبرد اصلی از پرورش دانشجو در رشته علوم کامپیوتر آموختن دانش است یا مهارت؟
- بعض اوقات گفته می شود که هدف ترکیب متعادلی از این دو است که در اینصورت لازم است اساتید مربوطه به هر دو مبحث مسلط باشند که برای ایشان کاری است بسیار دشوار و زمان‌بر که احتمالا این روزآمدسازی با کندی پیش خواهد رفت.
- در صورتی که هدف آموختن دانش باشد، حضور در مجامع بین‌المللی و برقراری روابط بسیار نزدیک با صاحبان دانش در حوزه علوم کامپیوتر از ضروریات این روزآمدسازی محسوب میشود.
- در صورتی که هدف آموختن مهارت باشد، بسیاری از مباحث این گزارش صادق است و شرط آن این است که استاد این رشته، خود تسلط کافی به مهارت‌ها و ابزارهای لازم را داشته باشد.
- البته باید در نظر داشت که اگر کسی بگوید پرورش مهارت‌های دانشجو مورد نظر نیست، باید بررسی کرد که این گفته از سر ناآشنایی با مهارت‌ها و ابزارهای مورد نیاز این رشته نباشد. در هر حال اگر دانشجو بتواند مسائل مختلف مربوط به دانش، ابزارها و مهارت‌های خود را با مراجعه به اساتید یا تدریس‌یاران خود، حل و فصل نماید، موفقیت بیشتری دست خواهد یافت.
- می توان در زمان بازنویسی چارت درسی علوم کامپیوتر، مواردی از قبیل عملی بودن یا نظری بودن، تمرکز بر هوش مصنوعی و… به اختیار دانشجو گذاشته شود و تغییرات اعمال شده در غالب واحد های اختیاری و همراه با افزایش سهم واحد های اختیاری یا حتی در فرم گرایش بندی رشته باشد. چون در کنار افرادی که علاقه به کار عملی دارند، افرادی هم هستند که علاقه به مباحث نظری دارند.