Shimon Schocken: 自组织式计算机课程

Shimon Schocken和Noam Nisan为学生开发了一套逐步制造电脑的课程，当他们把课程放到网上后--同时放出了工具，模拟器，芯片规格和其他制造区块--他们很惊奇的发现数千人接受了这个学习的机会，独立制造，同时在第一批MOOC上组织起自己的线上课程。Shimon Schocken号召结束成绩评定标准，接入自我激励的学习方法。

嗯~这是我爷爷，

萨勒曼·肖肯，

他出生于一个贫穷的,没有文化的家庭

家里有六个孩子要养活，

在他14 岁那年，他被强迫

辍学，为了能帮助家里挣点吃的。

从那以后，他再也没有回去上学。

不过，他却建立了一个辉煌的

百货公司帝国。

萨勒曼是个极端的完美主义者，

他的每一个商店

都像包豪斯建筑上的一颗宝石。

他也是个根本意义上的自学成才者

和所有事情一样，他做的极为出色。

他总是在身边安排一位随行人员，

他们都是年轻、 默默无闻的学者，像马丁 · 布

血塞 Agnon 和卡夫卡，

他给他们每一个人都支付月薪

使得他们可以安心写作

不过，在 30 年代后期，萨勒曼预期到了要发生的事情

他与他的家人一起逃离了德国，

把其他所有东西都留下了

他的百货公司被没收

他穷尽余生去不懈的追求

艺术与文化。

这位高中辍学生

在82岁时过世，

这样一位令人钦佩的智者，耶路撒冷希伯来大学

的创始人和第一位首席执行官，

同时也是肯出版社的创始人，

肯出版社是个广受好评的影印刊物，后来

被兰登书屋收购。

这就是自学的力量。

这是我的父母

他们也没有享受到大学教育的特权

他们在忙于建设家庭和国家。

然而，就像萨勒曼、 他们是终身的

顽强的自学主义者，我们的家里堆积了

数以千计的书籍、 记载和艺术品。

我很清楚地记得我父亲告诉我

直到社区里的每个人都买了电视，

我们才去买台收音机。（笑声）

这就是我，

我想说拿着我的第一个算盘

但实际上是拿着的是我父亲认为的

iPad的充分替代品。（笑声）

所以我在家里学到的一件事是这样一个概念

教育工作者不一定必须要教。

相反，他们可以提供环境和资源

来梳理出你与生俱来的靠自己学习的能力

自我学习，自我发现，自我培养。

这些都是伟大教育的优点。

所以我想与大家分享一个关于自学的故事，

自我发展的计算机科学课程

这是我与我的才华横溢的同事Noam Nisan,共同建立的

就像你从照片上所见，我和诺姆都

对基本原则有着早期迷恋

多年来，随着我们的学识在

科学和技术方面变得更加精深，

这种对于基础知识的早期敬畏

进一步加强了。

所以不足为奇，大约12年前，

当诺姆和我已经是计算机科学的教授时，

我们同样对相同的现象感到沮丧。

因为计算机变得越来越复杂，

我们的学生正在失去树木森林

而事实上，这几乎不可能与

机器心灵交通，如果你（只是）去与

PC或者Mac的黑盒子互动的话,这些黑盒子被

很多层的密闭的专利软件包裹。

所以我和诺姆有了这一观点，如果我们想要我们的学生

了解计算机的工作方式

并了解他们的骨头里的精髓，

那么也许最好的实现方式就是

是让他们建立一个完整的、 工作的，

广泛用途的、 有用的计算机以及硬件和软件，

从基本做起，从基本原则开始。

现在，我们必须找到个出发点，所以诺姆和我

决定，打个比方说，将我们的大教堂在

最可能的建造区域打基。

这也被称为 NAND。

这就是个简单的逻辑门

有四个输入输出状态。

所以我们现在这样开始我们的旅程，告诉我们的学生

上帝给了我们 NAND — — （笑声） — —

并告诉我们要制造一台计算机，当我们问怎么造的时候，

上帝说："一步一步来"。

然后，根据他的建议，我们由这个

低端的,简陋的逻辑门开始，

我们带领我们的学生完成了一些列复杂的

项目，逐步建立了一个芯片装置

一个硬件平台， 一个汇编程序、一个虚拟机，

一个基本操作系统和一个编译器

为了简洁，我们把像 Java之类的语言称为"Jack。"

学生们用这样的方式庆祝这一段旅程的结束

通过Jack制作了各种各样的好玩游戏

像乒乓球、 贪吃蛇和俄罗斯方块。

你可以想象玩起来的巨大喜悦

一个你用Jack编写的俄罗斯方块游戏

然后在你编写的编译器中编译成机器语言

然后在你用不过几千个逻辑门开始

制造的机器上运行

并观看结果。

这是一场巨大的个人胜利

从第一的原则一路走到一个极好地复杂的

有用的系统。

诺姆和我用五年完成了

它的改善，同时创建了工具和基础设施

使得学生们可以在一学期内完成制造

这是帮助我们实现这一切的伟大团队

而诀窍是将计算机结构分解为

许多独立的模块，

每一个都可以被独自说明

制造和单元测设，而与项目的其他部分完全分离。

从第一天起，我和诺姆就决定让

所有这些制造模块作为公共资源在网上

免费公开。

所以芯片规格、 应用程序界面、 项目说明

软件工具、 硬件模拟器、 CPU 模拟器

成堆的数以百计的幻灯片，讲座 — —

我们把所有东西都放到了网上

并邀请全世界（的人）来访，

带走他们想要的东西,

随便他们对此使用。

接着奇妙的事情发生了。

全世界的人都来了。

不久，成千上万的人

在制造我们的机器。

同时NAND2Tetris 成了第一批

大规模的、 开放的、 在线课程之一

虽然 7 年前我们还不知道我们在做的

东西被叫做MOOCs。

我们只是观察到自发课程

就像自发性地大量生产

我们的材料。

例如，Pramode C.E

来自印度喀拉拉邦的一名工程师

已经组织了多批自学者

在他的良好指导下制造我们的计算机

同时另一名工程师，来自孟买的帕尔克 · 沙阿

奖我们的项目分类定价成更小的

更加易处理的比特，他现在服务于

他的开创性的do-it-yourself计算机科学项目。

这些被课程所吸引而来的人

通常有一种黑客的心态。

他们想要弄明白计算机是如果工作的

同时他们想在群体中来完成这个过程，

像这个在华盛顿特区的黑客俱乐部

用我们的材料来提供社区课程。

而因为这些材料是广泛许可

并且是开放的源代码，不同的人会把它们带

向非常不同的和不可预知的方向。

例如，余方敏，来自广州市

已使用 FPGA 技术

来构造我们的计算机并向别人展示如何做出一样的

通过使用视频剪辑，同时本 · 杜克开发

了一个非常漂亮的计算机游戏

展开了我们CPU的体系结构，Ben开发了个很复杂的

3D 迷宫

通过使用Minecraft 3D 模拟器引擎。

Minecraft社区因为这个项目而很生气

同时 Ben 立刻成为了媒体名人。

事实上，对于很大一批人

参加这次NAND2Tetris的朝圣之旅，如果你也愿意的话，

已经成为了一段改变人生的经历

例如，像Dan Rounds，从事音乐

和数学专业，来自密歇根州的东兰。

几个星期前，Dan张贴了一张胜利的海报

在我们的网站，我想读给你们听下。

这就是丹说的话：

"我参加这个课程因为（我）了解计算机

对我来说很重要，就像识字和算术

我完成了（这个课程）。我从没像这么用功过。

从未遇到这么大的挑战。

但鉴于我觉得自己现在所能做的事情，

（如果再给我次选择）我一定会再次选择去做。

对于每个考虑（参加） NAND2Tetris的人，

这是一个艰难的旅程，但你会被深刻地改变。"

所以Dan证明了许多自学者

他们在线下完成了这一课程，靠着他们自己的牵引力

靠着他们自己的主动性，这是相当令人吃惊的，因为

这些人不能不在意

成绩(分数)

他们这样做因为只有一个动机。

他们有极大的学习热情。

因为有这一点在脑中，

我想对传统大学的成绩评定说几句。

我讨厌它。

我们着迷于分数

因为我们沉迷于数据，

但是评分标准带走了失败中所有的快乐

教育的很大一个部分

都是关于失败的。

丘吉尔说，勇气，

是从一个战败走到另一个战败，

而却不丧失热情的能力。（笑声）

同时Joyce说错误

是发现的门户。

但是我们已经无法容忍错误

同时我们崇尚等级。

所以我们收集你的B+和A-

同时我们将他们聚集位一个数字，例如3，4

把他们印在你的额头

这就概括成了你

嗯，在我看来，我们这种蠢事做的够久了

同时分数变得有辱人格。

所以对于这个，我想说几句关于（体系）升级

与你分享下一些我的现行项目

这与前面的那个项目不一样

但他共享了一样的特性

关于自学，从动手中学习，

自我发现和社区建设。

同时该项目涉及从幼儿园到12年级的数学教育

从早期的基本数学开始

我们在平板电脑上实现了它，因为我们相信

数学，像其他东西一样，应该被用手教授

所以这里我们做的。根本来讲，我们开发了

许多的手机应用程序，每一个解释

一个特定的数学概念。

所以例如，我们选择面积。

当你涉及到一个概念，如面积-

嗯，我们也提供了一些列工具，孩子

被邀请来参加试验,来学习

因此，如果面积是使我们感兴趣的，那么有一件

很自然的事情就是对面积铺砖

用特定的形状，同时简单地计算

需要多少瓷砖来完全覆盖面积

这个小练习给了你第一次

对于面积概念的领悟。

继续向前，这个图形的面积是多少？

嗯，如果你尝试平铺他，貌似不行，不是吗？

所以，您可以进行试验

利用这里的这些不同工具进行

引导性反复试验，

有些时候，你会发现这一件事

你可以做几个合法转换

像如下这样。您可以分隔图形

您可以重新排列部分，您可以将它们的粘合

然后进行平铺的过程就像我们之前的那样。

（掌声）

现在这个特定的转换

没有改变原始图形的面积，

因此，一个六岁（孩子）玩这个程序

刚发现一个聪明的算法

来计算任何给定的平行四边形的面积。

顺便说下，我们不想代替教师

我们相信教师应被准许，而不是替代。

继续向前，三角形的面积怎么办呢？

所以在一些引导性反复试验后

儿童将会发现，有或没有帮助，

他或她可以复制原始图

然后将复制出的图形，转置它，

将其粘附到原始图形，然后继续 [进行] 我们之前做的：

剪切、 重新排列、 粘贴 — — 哦 — — 粘贴和粘合，

和铺砖。

现在这种转型将原始面积扩大了一倍

因此我们已经学习到

三角形的面积等于此矩形的面积

除以二。

但是我们是通过自我发掘发现的。

所以，除了学习一些有用的几何知识外

儿童接触了一些相当复杂的

科学方法，像减少

这是一种

将复杂问题简单化的艺术

或泛化，这是

任何科学学科的核心

或在某些转化下

有些属性是不变的。

所有这些东西都是一个很小的孩子

可以通过这样的移动程序所学会的。

所以目前我们就在做如下的事情：

首先，我们将从幼儿园到12年级的数学课程

分解到许多个此类的应用程序。

因为我们不能靠自己来完成，

我们开发了一个非常富有想象力的开发者工具

任何作者,任何父目，或着说任何人

只要对数学教育感兴趣

可以使用此开发工具来开发类似的平板电脑软件

而无需编程。

最后，我们组合成一个适应性生态系统

它将匹配不同的学习者

根据他们不断演变的学习风格，匹配不同的应用程序。

这一项目背后的驱动力

是我的同事 Shmulik London,

你瞧，就像

萨勒曼在 90 年前做的那样，

诀窍是让你身边围满杰出的人，

因为归根到底，

都是关于人。

几年前，我走在特拉维夫

我看到这个墙上的涂鸦

我觉得它是如此引人注目

现在我把他宣扬给我的学生

同时我想试着宣传给你们。

现在，我不知道有多少人熟悉

这个术语"君子"。

它基本的意思是

做正确事的人。

紧接着，这个涂鸦的说是，

"高科技 君子科技。

最重要的事情就是君子。"（笑声）

谢谢。（掌声）

（掌声）