Perlunya Pendidikan Ilmu Komputer Tersedia Di Semua Sekolah – Walikota Kota New York Bill de Blasio baru-baru ini mengumumkan bahwa kota tersebut menginvestasikan US $ 81 juta untuk membangun pengajaran ilmu komputer di setiap sekolah umum di kota tersebut pada tahun 2025. Pengumuman ini mengesankan, tetapi tidak mengherankan bagi kita yang telah menyaksikan lanskap pendidikan ilmu komputer berkembang pesat selama delapan tahun terakhir.
Minat pada ilmu komputer (CS) di tingkat universitas menurun setelah “dot-com bust” pada tahun 2000, tetapi kemudian kembali lagi dengan sepenuh hati pada tahun 2007. Sejak itu, pendaftaran siswa di bidang ilmu komputer telah meningkat.
Sebagai profesor ilmu komputer yang telah bekerja keras untuk meningkatkan pendidikan Ilmu Komputer di tingkat K-12, sarjana dan pascasarjana, saya tahu masih banyak lagi yang ingin terjun ke bidang ilmu komputer. Jumlah siswa perempuan dan ras minoritas tetap sangat rendah. Namun seringkali para siswa ini tidak memiliki persiapan atau dorongan untuk berhasil dalam pekerjaan setingkat perguruan tinggi. Jadi, apa saja tantangan dalam memperluas pendidikan ilmu komputer di sistem sekolah umum K-12?
Bagaimana Ilmu Komputer Kembali Sebagai Jurusan
Awal milenium baru melihat banyak pasang surut di bidang ilmu komputer. Pendaftaran dalam ilmu komputer dan gelar teknik komputer mencapai puncaknya pada tahun 2000, pada puncak “gelembung dot-com”. Tahun itu, Survei Taulbee, survei departemen komputasi universitas yang dilakukan oleh Asosiasi Riset Komputasi, melaporkan 79.311 jurusan sarjana di lembaga pemberi doktor.
Tapi segera setelah “dot-com bust” pada tahun 2000, jumlah jurusan baru menurun drastis. Pada tahun 2007, survei Taulbee melaporkan hanya 46.226 sarjana di lembaga pemberi doktor.
Meskipun penurunan teknologi jangka pendek setelah “kehancuran”, industri komputasi tumbuh pesat sepanjang tahun 2000-an. Jadi, pada tahun 2007, industri komputasi membunyikan alarm tentang kekurangan profesional komputasi terlatih. Memang, pada tahun yang sama, Biro Statistik Tenaga Kerja memperkirakan bahwa komputasi akan menjadi sektor profesional yang tumbuh paling cepat, dengan proyeksi tingkat pertumbuhan 10 tahun sebesar 24,8%. Mulai tahun 2007, kami di akademisi mulai memperhatikan lebih banyak siswa di kelas kami, dan kemudian lebih banyak lagi.
Pada musim semi 2009, ketika saya menjadi direktur program sarjana untuk program CS UMBC, kami mengadakan pertemuan darurat untuk memutuskan bagaimana menangani fakta bahwa semua bagian dari kelas matematika diskrit yang kami wajibkan memiliki daftar tunggu. Kami memperdebatkan apakah ini awal dari tren yang sebenarnya, atau hanya blip.
Dalam satu atau dua tahun, setiap profesor ilmu komputer di negara tersebut tahu bahwa itu bukan hanya blip. Saat kami berusaha keras untuk mempekerjakan lebih banyak pengajar, menambah ukuran kelas, dan mencoba menemukan cara untuk mengakomodasi daftar tunggu kami yang semakin panjang, para siswa terus berdatangan.
Pada tahun 2014, survei Taulbee terbaru melaporkan hampir 102.000 jurusan ilmu komputer dan teknik komputer (dan 12.000 lainnya dalam ilmu informasi, kategori yang tidak dilaporkan dalam survei Taulbee sebelumnya) peningkatan yang luar biasa sebesar 120% dalam tujuh tahun sejak pendaftaran terendah tahun 2007.
Kurangnya Instruksi
Tetapi kami menghadapi banyak tantangan. Seringkali siswa yang ingin mengambil jurusan ilmu komputer tidak siap untuk melakukannya mereka tidak memiliki pemikiran komputasi atau persiapan matematika untuk berhasil dalam tugas tingkat perguruan tinggi.
Kami juga tidak melakukan cukup banyak upaya untuk memperluas minat dalam komputasi: persentase wanita jurusan Ilmu Komputer ilmu komputer tetap sangat rendah, hanya 14,1%, dan beberapa ras minoritas juga secara signifikan kurang terwakili (dengan orang Afrika-Amerika yang mewakili hanya sekitar 3% dari jurusan, dan Hispanik mewakili sekitar 7%).
Menurut Code.org, sebuah lembaga nonprofit yang berfokus pada perluasan akses ke pendidikan komputasi di sekolah K-12, 26 negara bagian mengizinkan kelas ilmu komputer dihitung untuk kelulusan sekolah menengah (biasanya sebagai kredit pendidikan matematika, sains atau teknologi), dibandingkan dengan hanya sembilan negara bagian pada tahun 2010.
Namun, tidak ada negara bagian yang benar-benar mewajibkan kelas ilmu komputer untuk kelulusan. Akibatnya, sebagian besar siswa di AS tidak mengambil satu pun kursus ilmu komputer selama pendidikan K-12 mereka; hanya 25% kepala sekolah melaporkan bahwa sekolah mereka menawarkan kursus Ilmu Komputer yang mencakup pemrograman; hanya 5% sekolah menengah yang disertifikasi untuk menawarkan ilmu komputer AP; kurang dari 40.000 siswa mengikuti ujian AP CS A pada tahun 2014 (mewakili kurang dari 1% ujian AP); dan sebagian besar siswa meninggalkan sekolah menengah dengan sedikit pengetahuan tentang pemikiran atau desain komputasi.
Inilah Yang Dilakukan Negara Bagian
Kabar baiknya adalah banyak negara bagian yang bergerak cepat untuk memperluas pengajaran komputasi dalam pendidikan K-12.
Pada tahun 2012, Chicago mengumumkan rencana komprehensif lima tahun untuk menetapkan pengajaran ilmu komputer di setiap sekolah umum, mulai dari sekolah dasar. Sejak itu, San Francisco dan New York City telah bergabung. Arkansas baru-baru ini menjadi negara bagian pertama yang mengumumkan bahwa setiap sekolah menengah umum dan piagam harus menawarkan kelas ilmu komputer. Meski begitu, tidak ada negara bagian yang sepenuhnya mengadopsi pendidikan ilmu komputer K-12 universal di seluruh negara bagian.
Rata-rata, pada 2010, negara bagian telah mengadopsi hanya 55% dari 35 standar pembelajaran yang direkomendasikan yang dikembangkan oleh Computer Science Teachers Association, organisasi profesional utama untuk pendidikan komputasi K-12. Meskipun semua 50 negara bagian telah mengadopsi beberapa standar sekolah dasar (kelas K-6), hampir setengah dari negara bagian tidak mengadopsi standar sekolah menengah (kelas 9-12).
Selain itu, standar yang telah diadopsi oleh negara bagian lebih fokus pada keterampilan tingkat rendah daripada konsep komputasi abstrak, dan karena itu tidak mempersiapkan siswa dengan baik untuk kursus komputasi tingkat perguruan tinggi yang lebih maju.
Standar Pengajaran Berbeda-Beda
Perhatian tambahan dalam memperluas pendidikan komputasi K-12 adalah tantangan untuk menemukan guru yang berkualitas. Arkansas, misalnya, berusaha keras untuk merekrut dan melatih cukup banyak guru yang berkualitas. Seperti yang dikatakan Gubernur Arkansas Asa Hutchinson pada saat mandat baru menjadi undang-undang, hanya 20 guru sekolah menengah di seluruh negara bagian yang benar-benar siap untuk mengajar ilmu komputer.
Kesenjangan antara keinginan untuk kelas ilmu komputer dan ketersediaan guru yang siap ada di seluruh negeri. Standar untuk pengajaran ilmu komputer juga kurang atau tidak konsisten lintas batas negara bagian.
Sebuah 2013 Laporan oleh ACM dan CSTA menyatakan bahwa hanya dua negara bagian dan District of Columbia khusus memerlukan sertifikasi CS untuk mengajar kelas ilmu komputer. Tujuh negara bagian tambahan memerlukan sertifikasi Ilmu Komputer untuk mengajarkan ilmu komputer Penempatan Lanjutan.
Di 13 negara bagian lainnya, sertifikasi pengajaran dalam Ilmu Komputer ditawarkan tetapi tidak diwajibkan dan di sebagian besar negara bagian tersebut, sistem sertifikasi tidak efektif karena program tidak ditawarkan, informasi tidak tersedia, persyaratannya terlalu rumit untuk dipahami dan dipenuhi oleh guru, atau tidak ada insentif untuk mendapatkan sertifikasi Ilmu Komputer untuk mengajar kelas Ilmu Komputer.
Selain itu, seiring dengan meningkatnya permintaan akan kelas ilmu komputer, guru di bidang lain dengan sedikit latar belakang ilmu komputer dimanfaatkan untuk mengajar kelas tersebut.
Tantangan Di Depan
Komunitas pendidikan ilmu komputer bekerja untuk mengembangkan standar yang lebih konsisten di seluruh batas negara bagian. Sementara itu, kekhawatiran lain muncul. Misalnya, mensyaratkan sertifikasi akan memperburuk masalah kekurangan guru, karena banyak mata kuliah ilmu komputer yang saat ini diajarkan oleh guru tanpa sertifikasi ilmu komputer. Ada juga perhatian yang nyata dan terus berkembang tentang menarik dan mempertahankan guru yang berkualifikasi tinggi, karena guru-guru ini juga dipekerjakan di industri. Meskipun sudah ada banyak kemajuan sejak 2010, jalannya masih panjang.