O senso comum diz que uma das razões pelas quais tantos hackers vêm da Rússia e das partes anteriores da URSS é que, nesses países, a tecnologia da informação era ensinada mais ativamente nas escolas de ensino médio e médio do que no Ocidente. Ao mesmo tempo, não existe um “elevador” bem desenvolvido, como no Vale do Silício, que ajuda especialistas de TI talentosos a direcionar suas habilidades para a execução de trabalhos altamente remunerados. Este artigo explora a primeira parte dessa suposição com base em dados publicamente disponíveis.
As conclusões do senso comum são confirmadas pela análise dos dados de treinamento nos EUA e na Rússia, mostrando que existem várias diferenças importantes e críticas entre a maneira como os estudantes americanos são ensinados e testados em TI e como eles fazem no Leste Europeu.
Comparado aos Estados Unidos, na Rússia, muito mais estudantes do ensino médio decidem se dedicar à tecnologia da informação. Uma maneira de medir isso é examinar o número de estudantes que escolheram o exame AP (e sua contrapartida na Rússia, o USE) em TI.
De acordo com uma
análise do Conselho Universitário dos EUA, durante 10 anos, de 2005 a 2016, 270.000 estudantes dos EUA decidiram passar no exame de
colocação avançada em ciência da
computação .
Compare com a Rússia: um
estudo de 2014 sobre ciência da computação (na Rússia é chamado de "ciência da computação") da Universidade Estadual de Perm sugere que cerca de 60.000 estudantes russos são registrados anualmente para passar no equivalente russo da AP, conhecido como "exame do estado unificado". Ao extrapolar 60.000 por dez anos, conseguimos que na Rússia, o dobro da população, cerca de 600.000, tenha passado no exame de ciência da computação nos últimos dez anos.
Em uma análise aprofundada da
Estratégia Nacional de Talentos da Microsoft Corp. para pesquisar uma carreira em TI, há um aviso: apesar da importância crítica e crescente deste tópico, a ciência da computação é ensinada em poucas escolas nos EUA. Note-se que, embora os Estados Unidos tenham agora pouco mais de 42.000 escolas, apenas 2.100 delas foram certificadas para treinamento em ciências da computação para a AP em 2011.
Grande desvantagem
É possível que mais pessoas estejam fazendo um exame de ciência da computação na Rússia, porque os estudantes russos precisam começar a estudar esse assunto ainda mais cedo. Os padrões federais de educação na Rússia obrigam você a ensinar ciência da computação no ensino médio, e qualquer escola pode incluir ciência da computação em nível básico ou avançado no currículo do ensino médio.
No trabalho dos pesquisadores da Perm, nota-se que “no ensino fundamental as noções básicas de ciência da computação são ensinadas no âmbito dos cursos“ matemática ”e“ tecnologia ”. Além disso, cada escola primária tem o direito de incluir "ciência da computação" no programa.
Os principais componentes do currículo nas escolas secundárias russas são os seguintes:
1. A base teórica.
2. Os princípios de operação do computador.
3. Tecnologia da informação.
4. tecnologia de rede.
5. Algoritmos.
6. Linguagens e métodos de programação.
7. Modelagem.
8. Ciência da computação e sociedade.
Ensino médio
Existem diferenças críticas entre os países no ensino de ciência da computação, tanto nos métodos de ensino quanto no nível esperado de proficiência em materiais.
Mais uma vez, fazemos o estudo Perm e examinamos o que é esperado dos estudantes no exame de ciência da computação:
Bloco 1: "Fundamentos Matemáticos da Ciência da Computação".
Bloco 2: “Algoritmização e programação”.
Bloco 3: “Tecnologia da informação e informática”.
Os materiais para teste consistem em três partes.
A parte 1 é um teste de quatro opções que abrange todos os blocos. Relativamente pouco tempo é alocado para passar no teste.
Parte 2 - um conjunto de tarefas em três níveis de dificuldade, simples, intermediário e avançado. Eles precisam receber respostas curtas, como um número ou uma sequência de caracteres.
Parte 3 - um conjunto de tarefas de complexidade ainda maior que a avançada. Eles precisam receber uma resposta detalhada de forma livre.
De acordo com o estudo da Perm, “em 2012, na primeira parte, havia 13 tarefas, na segunda - 15, na terceira - 4. Os exames abordaram os principais tópicos do curso de ciência da computação. As tarefas mais difíceis de concluir são aquelas que exigem respostas detalhadas. Isso inclui análise de algoritmos, gravação de programas de computador etc. As respostas são verificadas pelos examinadores regionais com base em critérios padrão. ”
Teste nos EUA
Nos Estados Unidos, o conteúdo de um exame de AP é descrito em
um artigo do Conselho Universitário .
A Prática do Pensamento Computacional (P)
P1: Computação Composta
P2: Criando artefatos de computação
P3: Abstração
P4: Análise de tarefas e artefatos
P5: Comunicação
P6: Colaboração
Conceito geral:
Ideia 1: Criatividade
Ideia 2: Abstração
Ideia 3: Dados e Informações
Ideia 4: Algoritmos
Ideia 5: Programação
Idéia 6: Internet
Ideia 7: Implicações Globais
Admirando o problema
Como comparar esses dois testes? Alan Poehler, diretor de pesquisa do
Instituto SANS , uma organização dedicada à educação e treinamento em segurança, diz que os tópicos 2, 3, 4 e 6 do programa russo podem se tornar a base sobre a qual as habilidades de cibersegurança são construídas, e todos os alunos do ensino médio russo passam por eles escolas.
"Nos Estados Unidos, poucas escolas ensinam isso", diz Poehler. - Em geral, não ensinamos esses tópicos e certamente não realizamos exames sobre eles. Os russos têm feito isso e o fazem nos últimos 30 anos. E em que país haverá mais pessoas com experiência em segurança cibernética? "
Poehler disse que o programa russo quase garante que as crianças terão mais experiência prática em programação e solução de problemas. Por exemplo, o exame AP americano não indica uma linguagem de programação específica e os tópicos de estudo são os seguintes:
• Como os programas são projetados para ajudar pessoas e organizações?
• Como os programas são usados para expressão criativa?
• Como os algoritmos são implementados nos programas?
• Como a abstração pode desenvolver programas de computador?
• Como as pessoas projetam e testam programas?
• Quais conceitos matemáticos e lógicos são a base da programação?
"Preste atenção, aprender a programar diretamente não faz quase sentido - acho que nossos alunos precisam escrever um programa (junto com outros)", escreveu Poehler em uma carta ao nosso site. - Parece que eles ensinam as crianças a admirar a programação, mas não a fazê-lo. A principal razão pela qual a educação cibernética não funciona é que, na maioria das vezes, os alunos não adquirem habilidades úteis. ”
Caminho de desenvolvimento
Uma vantagem pode ser considerada a presença de sinais de que a ciência da computação está se tornando mais popular entre os estudantes do ensino médio nos Estados Unidos. De acordo com os exames AP mais recentes do Conselho Universitário, quase 58.000 americanos passaram no exame de ciência da computação no ano passado, contra 49.000 em 2015.
No entanto, a ciência da computação é a menos popular entre todos os outros tópicos nos testes de AP. Mais de meio milhão de estudantes escolheram o exame de inglês em 2016. 405.000 escolheram literatura inglesa. Quase 283.000 escolheram gerenciamento e 159.000 escolheram "geografia pública" [
Geografia Humana ].
Estatísticas sobre os tópicos dos testes de AP em 2016 e 2015
Isso não é muito bom, tendo em vista a grave falta de profissionais em cibersegurança exigidos pelos empregadores. A ISACA, um grupo sem fins lucrativos que promove a segurança da informação, estima que, em 2019, haverá uma escassez de dois milhões de pessoas no mundo de profissionais de segurança cibernética. De acordo com um
relatório da Frost & Sullivan e (ISC) 2, até 2020, cerca de 1,5 milhão de empregos em segurança cibernética permanecerão por preencher.
O problema com a contratação de especialistas em TI é especialmente grave nos Estados Unidos. As empresas sem encontrar profissionais qualificados em segurança cibernética estão cada vez mais confiando na contratação de estrangeiros com as habilidades certas. Mas em abril, o governo Trump ordenou uma revisão completa do programa de imigração de força de trabalho altamente qualificado -
acredita -
se que essa etapa possa criar novas restrições para empresas que contratam estrangeiros em vez de compatriotas.
Alguns dos maiores atores do Vale do Silício estão pedindo aos políticos que adotem uma estratégia mais prospectiva para combater a escassez de profissionais por conta própria. No relatório da
Estratégia Nacional de Talentos , a Microsoft afirma gastar 83% de seu orçamento internacional em pesquisa e desenvolvimento nos Estados Unidos.
"Mas as empresas do nosso setor não poderão se concentrar em P&D neste país se não pudermos preencher vagas", diz o relatório. "Se a situação não mudar, será cada vez mais provável que as vagas vazias sejam transferidas para os países onde mais pessoas se formam nas escolas
com as ciências exatas de que a economia global precisa."
A Microsoft incentiva os políticos a adotar um programa nacional para fortalecer a educação STEM do ensino fundamental e médio contratando e treinando mais professores nessa área. A empresa também argumenta que os estados deveriam financiar generosamente o acesso à ciência da computação no ensino médio e que os alunos deveriam começar a ensinar ciência da computação nos Estados Unidos muito antes.
"No curto prazo, enfrentaremos oportunidades de trabalho não realizadas nos Estados Unidos", alerta a Microsoft. "A longo prazo, isso poderia estimular a competição econômica em uma área na qual os EUA foram pioneiros".