Jaak Vilo: paneme e-tiigri päriselt programmeerimist õppima

Jaak Vilo Foto: Erakogu

Maailma meedias kirjutatakse, et e-Eestis õppivat kõik lapsed programmeerimist juba esimesest klassist alates. Tegelikult ei ole piisavalt õpetajaid ja me ei jõuaks neid isegi kümne aastaga koolitada. Lahendus on tuhandeid õpilasi korraga kaasavates e-kursustes, mida Tartu Ülikooli teadlased on juba teinud, aga vajavad edasiminekuks abi, kirjutab akadeemik Jaak Vilo.

IT ja programmeerimine on praegu Eestis popid. Ettevõtted vajavad hea haridusega töötajaid, palgad on konkurentsivõimelised ning maailma tuleviku tööstust ootab ees tehisintellektipõhine revolutsioon ehk üha kiirenev automatiseerimine. Ülikoolide IT õppekavad on kasvanud, hoolimata Eesti noorte arvu drastilisest vähenemisest, käima on läinud täiskasvanute ümberõppeprogrammid. Eelmisel aastal Tartu Ülikooli suurima konkursiga magistriõppekava «IT mitte-informaatikutele» avas just teise aastakäigu vastuvõtu (mis sulgub märtsi keskel) ning majandusministeeriumi toel korraldavad ITLi liikmesfirmad intensiivset programmeerimise õpet.

Lahenduseta on aga küsimus, kas ka Eesti koolides – hiljemalt gümnaasiumis – saaks kõik noored võimaluse omandada programmeerimise algtõed. See ei oleks kasulik mitte ainult IT erialadel edasiõppijatele, vaid ka teistel erialadel paremaks hakkamasaamiseks. Tänapäeva haridus ja töö on interdistsiplinaarsed, tehnoloogia, andmed ning automatiseerimine eeldavad baasteadmisi programmeerimisest. Rääkimata üldise loogilise mõtlemise harjutamisest.

Programmeerimise õpetamisega koolides tehti algust juba NSV Liidu ajal, näiteks Nõo koolis toimus see vanade suurarvutitega. Laiemalt hakkas see levima Eestis kokku pandud Juku arvutitega. Tiigrihüpe tõi 1990. aastatel arvutid ja interneti juba massilisemalt koolidesse, ootused olid laes. Praegu on internet kõigis koolides.

Põhiline ettepanek on, et ülikooli õppejõud korraldaksid üks-kaks korda aastas kõiki olulisi aineid tuhandeid õppijaid korraga kaasava e-kursusena, kuhu kõik gümnasistid saaks registreeruda kas individuaalselt või koolide ja klasside kaupa.

Programmeerimise õpetamise entusiasmi on jätkunud aga tsükliliselt. Suures osas on IT-haridus koolides arvuti kasutamise õpetus, mitte programmeerimise algõpe, sest viimase jaoks pole õpetajaid. Praegu loodetakse abi saada huvitegevuse ja robootikaringide kaudu, õpetavate mängude ja lastele mõeldud programmeerimise algõppe graafiliste vahendite levikuga. Eesti pääses suurelt maailma meediasse IT imelapsena e-riigi maine peal riigina, kus alustatakse programmeerimise õpetamist kõigile juba esimesest klassist. Reaalsus on keerulisem. 

Programmeerimine ei ole tingimata vajalik kõigile, nagu ei ole ka keemia katsete tegemine, keeruliste tuletiste võtmine või taimede liigituse teadmine igaühele elutähtis. Küll on aga tänapäeva maailmas kasulik teada, mida tähendab loogiliselt täpne ülesannete lahendamise metoodika ning arvutile oma soovide selgeks tegemine koos lahenduskäigu väljatöötamisega. See aitab mõista paremini ka maailmas toimuvat, sealhulgas kõigi valdkondade automatiseerimise ning tehisintellekti arengu potentsiaali. Miks ei suuda me siis õpetada programmeerimise loogika algtõdesid kõigile, kes seda soovivad, kas või vähesel määral?

Lihtne vastus on, et klassikalisel viisil õpetamiseks ei ole piisavalt vastavate teadmiste ja oskustega õpetajaid. Ebakvaliteetse õpetamisega on oht huvi hoopis ära tappa. Firmadest saab käia korra koolis motivatsioonikõnesid pidamas, vedamas entusiasmist mõnda huviringi. Juhuõpe ei ole süstemaatiline õpetamine igas Eestimaa nurgas. Täiemahuliseks programmiks igas koolis ei piisa õpetajaid. Hullem veel, me ei suudaks neid ka koolitada, et isegi kümne aastaga kõik koolid õpetajatega ära katta.

Kuid on olemas ka teine tee: kasutada mitteklassikalisi meetodeid. Teha saaks kiire arenguhüppe, kus väike arv entusiastlikke õppejõude aitab luua metoodika, õppematerjalid ja keskkonnad, mida iga õpilane ja õpetaja saab kasutada nii õppimiseks kui ka õpetamiseks. Samuti saab e-õppe platvormide abil läbi viia edukaid kaugõppel põhinevaid kursusi.

Tartu Ülikooli arvutiteaduse instituudi programmeerimise õppejõud ja tudengid on viimase paari aastaga viinud läbi kümmekond suurt, kõigile avatud tasuta kursust programmeerimise algtõdede kohta. Nendes eestikeelsetes ainetes on osalenud varsti ligi kümme tuhat inimest, kellest enamik on need ka lõpuni sooritanud. Tartu Ülikool on kursusi korraldanud kahel põhjusel: katsetamaks, kas tuhandete inimeste õpetamine korraga on võimalik, ning laiemalt ühiskonna teenimiseks.

Mingil määral on see avatud tasuta õpe toimunud tasemeõppe tudengite õpetamiseks eraldatud raha toel. Senised paljude osalejatega tasuta online-kursused (MOOC) on olnud suunatud peamiselt täiskasvanuile, teiste erialade tudengitele, tööl käivatele inimestele. Kuid alati on seal osalenud ka koolilapsi. Õppejõududele, kes on neid aineid õpetanud nii eesti kui ka vene keeles, on need olnud seni hea vaheldus, kuid ka suur pingutus. Eno Tõnisson sai teenitult suurema tiimi esindajana aasta õppejõu tiitli. Praegu on selle suure tööga küpsenud valmisolek pakkuda süstemaatilist, iga-aastast kvaliteetset õpet kõigile nendele koolilastele, kes soovivad programmeerimise algtõdesid omandada.

Põhiline ettepanek on, et ülikooli õppejõud korraldaksid üks-kaks korda aastas kõiki olulisi aineid tuhandeid õppijaid korraga kaasava e-kursusena, kuhu kõik gümnasistid saaks registreeruda kas individuaalselt või koolide ja klasside kaupa. Ained vastaksid sisult ja mahult ülikooli ainekava esimestele ainetele programmeerimisest, algoritmidest ja andmestruktuuridest kuni andmebaaside alusteni. Täiendavalt saab pakkuda pisemaid aineid ja projekte näiteks arvutimängude programmeerimise, multimeedia või võistlusprogrammeerimise ning olümpiaadide toetamiseks.

E-õppe puhul saab igaüks õppida omas tempos ja sobival ajal; samas on tagatud foorumite ja e-posti kaudu omavaheline vestlus ja abistamine, õpetajatepoolne juhendamine, vajaduse korral ka individuaalselt. Just juhendamine ja abi on need, mis teevad õpetamise veidi kulukamaks. Muidu võiks ju öelda, et võtke raamat või video ette ja õppige – kogu maailma ülikoolihariduse sisu on ju õpikutes ja internetis saadaval.

Alustada tuleb raskete asjade õpetamisega pigem just varem, sest siis selgub, et need ei olegi nii rasked, ning kasu on märkimisväärne. Programmeerimine ei tohi olla igav kohustus, vaid see peab olema motiveeriv väljakutse, kus noored saavad palju ahhaa-elamusi ning tunnetavad oma huvide ja võimete piire või piiramatust. Lubame noortel osaleda programmeerimise õppes vabatahtlikult, usaldades neid ning mitte sundides. Usun, et see oleks huvitav kogemus ja võimalus, millest sooviks mingil määral osa võtta vähemalt veerand, kui mitte pool gümnasistidest. Paljudele piisab ühest kursusest. Võimekamad jõuaksid sooritada gümnaasiumi jooksul ka neli-viis kursust.

Pakkuda saaks igal aastal vähemalt paarile tuhandele gümnasistile võimalust sooritada üks-kaks ainet aastas. Selleks on vaja 10–15-inimeselist meeskonda, kes seda kõike korraldaks, kokku võib-olla viie-kuue õppejõu pideva täistöökoha mahus. Töö on kindlasti tsükliline: on rohkem- ja vähemintensiivseid perioode. Seetõttu tuleb õpetamist kombineerida muu tegevusega ülikoolis, samuti panustades pidevalt ka vahendite ja materjalide edasiarendamisse.

Tundub lihtne: palkame ülikooli õppejõududest kuus-seitse inimest, kes võtavad Eesti kõigi gümnaasiumide programmeerimise õppe enda peale. Tegelikult ongi see teostatav, kui on olemas sobiv motivatsioonimehhanism ja rahastus, mis võimaldab inimestel see töö ära teha. Praegu on käimas esimesed pilootkursused just gümnasistidele, nii mõne klassikomplekti kaupa kui ka puhtalt vabatahtlikele üle Eesti. Võrreldes 30- või 50-aastastega, on gümnasistidega tööl ilmselt omad nüansid. Kevadel saab need tulemused kokku võtta ja paremini hinnata, mis töötab ning mis ei tööta.

Kindlasti pole kõik päris nii lihtne. Koolides on vaja abijõude, kes aitaks tegevusi koordineerida, ja õpetajaid, kes on ise läbinud samad ained vähemalt korra, et teada, mis noori ees ootab, ja neid kohapeal veidi juhendada ja abistada. See ei pea olema ainult matemaatikaõpetajate või haridustehnoloogide rida, selles saaksid osaleda ka bioloogia- või füüsikaõpetajad ning teisedki. Osalemise motivatsioon peab olema kõrge ka koolidel. 

Ülikoolide õppejõud ei õpeta tavaliselt põhikoolis ja gümnaasiumis. Kuid praegu tundub, et just programmeerimise õpetamise juurutamiseks saaks ja tuleks kasutada tehnoloogilist platvormi, huvi, oskust ja tahet, mis on olemas ülikoolis. Kui tagada õppejõudude tuumikule selge visioon ja võimalused, suudavad nad kaasata õpetamisse nii kooliõpetajaid kui ka tudengeid ülikoolist. Selle tulemusel saaksid kõik Eesti õpilased tõepoolest võimaluse omandada programmeerimise põhialused ühtlaselt ja kvaliteetselt kogu Eestis. Õppida tasub seda nii neil, kes soovivad valida IT erialasid edasiõppimiseks, kui ka neil, kes lähevad õppima midagi muud. Ülikoolides on ju programmeerimise ja andmete analüüsi vajadust kõigil aladel, nii majanduses, füüsikas, keemias, bioloogias kui ka meditsiinis, ning tegelikult puututakse IT-ga kokku absoluutselt igal erialal.