Opiskelijana MOOC-tietokantakurssilla Stanfordissa

MOOC (Massive Open Online Course) tarkoittaa verkossa pidettävää kurssia, johon pääsääntöisesti kaikilla on vapaa pääsy. Ne ovat osallistujamäärältään skaalautuvia mutta opettajaresurssien käytöltään rajattuja, helposti ylläpidettäviä online-kursseja.

Aloitin huhtikuun lopulla 2014 Stanfordin yliopiston verkkokurssin Introduction to Databases, jota opiskelen tätä kirjoittaessani täysin omaan tahtiini. Kurssi käsittelee tietokantojen perusteita laajassa skaalassa: aiheina ovat tietomallit (relaatiotietokannat, XML, JSON), tiedonhaku relaatiotietokannoista (relaatioalgebra, SQL), tiedonhaku XML-tietokannoista (XPath, XQuery, XSLT), tietokantasuunnittelu (relaatiokantojen suunnittelun teoria, UML), SQL:n edistyneet piirteet (indeksit ja transaktiot, rajoitteet ja herättimet, näkymät ja auktorisointi, OLAP ja rekursio SQL:ssä. NoSQL-tietokantoja ei käsitellä kurssin uusimmassa versiossa, joka koostuu useista ”minikursseista”, mutta itse opiskelen hieman vanhempaa versiota jossa myös ne on käsitelty.

Seuraavassa kerron, millaista kurssilla opiskelu on tähän asti ollut, ja miten kurssin suoritus käytännössä hoituu. Tätä kirjoittaessani olen käynyt läpi kurssimateriaalista noin kaksi kolmasosaa.

Kurssin eri versiot

Kurssista on olemassa tätä kirjoittaessa (ainakin) kolme eri suoritusvaihtoehtoa: Courseran vuoden 2011 kurssi, Stanfordin omilla sivuilla olevat kevään 2014 arkistoitu versio (jäljempänä viittaan tähän lyhenteellä ItD 2014A) ja uusimpana tulokkaana omaan tahtiin suoritettavat ”minikurssit”. Minikurssiversiota ei ollut saatavilla kun aloitin opiskelun, joten itse käytän kahta ensinmainittua versiota samanaikaisesti: harjoitukset ja kokeet teen Courserassa, mutta videoluennot katson ItD 2014A-versiossa. Sieltä löytyy myös hyviä pieniä monivalintatehtäviä videoiden välistä, joita ei ole v. 2011 kurssilla.

Ainoat isot erot eri vaihtoehtojen välillä ovat siinä, että minikurssiversiossa on myös monivalintatehtävät videoiden lomassa, mutta ko. versiossa ei ole saatavilla kokeita (muissa versioissa on väli- ja loppukoe, tosin vain v. 2011 kurssilla se on mahdollista tehdä ja lähettää), ja siitä on jätetty pois NoSQL-tietokannat.

Vaadittavat esitiedot

Ei erityisiä vaatimuksia, mutta kurssi on laaja, yksityiskohtainen eikä aivan helppo. Perustiedot tietojenkäsittelytieteestä ja erityisesti ohjelmoinnin perusosaaminen auttavat. Itselläni on vankahko tausta kummassakin edellämainitussa mm. DI-opintojeni kautta, sekä olen aikaisemmin tutustunut myös XML:ään, JSON:iin, DTD:hen, ja SQL:ään.

Kurssimateriaali ja tietolähteet

Videoluennot

Kurssi koostuu videoluennoista, joita on yhteensä 15 h 43 min. Yksittäisen videon kesto on 5-30 minuuttia, ja ne löytyvät myös Youtubesta. Videot ovat mielestäni pääosin erittäin hyvin tehtyjä ja selkeitä. Kurssilla on opettajana professori Jennifer Widom. ItD 2014A- ja minikurssiversiossa tekstitys on kätevästi videoikkunan oikeassa laidassa ja näkyy kokonaisuudessaan (v. 2011 versiossa Courserassa näkyy vain lause kerrallaan).

Videoita on kahden tyyppisiä: tavallisia teorialuentoja ja demoja, joissa luennoitsija esim. tekee SQL- tai XML-kyselyitä. Alla olevassa kuvassa demotaan XQuery-kyselyitä. Oikeassa laidassa näkyy myös tekstitys, valkoisella on korostettu mitä luennoija juuri sillä hetkellä puhuu:

db_course_demo

Harjoitukset

Kurssilla on kahdentyyppisiä harjoituksia: monivalintatehtäviä eli Quizeja (ItD 2014A:ssa ja minikursseilla yksittäisiä monivalintatehtäviä myös videoiden välissä) ja ohjelmointityyppisiä tehtäviä, esim. SQL/relaatioalgebrakyselyjen ja DTD-kuvausten kirjoittamista. Tehtävät eivät yleensä ole ihan yksinkertaisia, ja ratkaisuun tarvitaan usein kynää ja paperia. Vain Quizeista ja perustehtävistä saa pisteitä, esimerkiksi videoiden välissä olevista ja lisätehtävistä (merkitty sanalla ”Extra”) ei. Harjoitukset eivät ihan äkkiä lopu kesken – lisähaasteita voi hakea Extra Problems -osiosta, joista löytyy tehtäviä malliratkaisuineen.

Yksittäistä Quizia voi yrittää ratkaista 100 kertaa (Courseran v. 2011 versio, muualla suoritusten määrää ei rajoitettu) ja uudelleen voi yrittää 10 minuutin kuluttua edellistä yrityksestä. Yhdessä Quizissa on noin 4-10 kysymystä. Jos johonkin vastaa väärin, tulee näkyviin vinkkiä siitä, mikä voisi olla vialla. Oikeinkin vastattuihin kysymyksiin tulee lisäselitykset, mikä auttaa oppimisessa. Esimerkki kuvassa alla:

quiz_example

Alla olevassa kuvassa on esimerkki toisesta harjoitustyypistä. Niissä kirjoitetaan koodia, SQL-kyselyitä tai kuten tässä, relaatioalgebrakysely harjoitustietokantaan, joka tässä tapauksessa on pizzerioihin ja niiden asiakkaisiin liittyvä, muutamasta taulusta koostuva kanta. Järjestelmä reagoi kyselyssä oleviin virheisiin tuottamalla SQLite-tietokantajärjestelmän virheilmoituksen.

harjoitus

Kirjallisuus

Oppikirjan hankkiminen ei ole välttämätöntä, mutta voi olla hyvä tukimateriaali. Readings-osiossa on listattu suositeltavia oppikirjoja ja niiden luvut, jotka liittyvät kuhunkin kurssiosioon. Itse käytän materiaalina klassista Elmasri & Navathe – Fundamentals of Database Systems (6th ed.) -teosta. Readings-osiosta löytyy myös linkkejä muuhun online-materiaaliin.

Wiki

Minikursseilla ja ItD 2014A-versiossa on Wikit, joissa opiskelijat voivat kirjoittaa ja editoida artikkeleita ja ohjeita kurssin aihepiiriin liittyvistä aiheista. Ne eivät kuitenkaan näytä olevan kovinkaan aktiivisessa käytössä.

Keskustelufoorumi

Kaikissa versioissa kurssilta löytyy foorumi (Discussion-osio), jossa opiskelijat voivat kysyä apua toisiltaan. Jokaisella minikurssilla on oma fooruminsa. Foorumeilla on Stanfordin puolesta ylläpitäjät ja moderaattorit, mutta ko. henkilökunta vastaa vain teknisistä ongelmista ja puuttuu tarvittaessa foorumin väärinkäyttöön. Esimerkiksi tehtävien suorituksessa ei luennoitsijalta voi kysyä apua. Tämä on täysin ymmärrettävää, sillä kursseilla on kymmeniätuhansia opiskelijoita.

Kokeet

Minikurssiversiossa ei ole kokeita, muissa on väli- ja loppukoe. Kokeet ovat monivalintatyyppisiä, ja välikoe kattaa noin puolet materiaalista, loppukoe toisen puolikkaan. Vain Courserassa olevassa v. 2011 versiossa koe on mahdollista oikeasti tehdä ja kirjata suoritetuksi. Aikarajaa ei ole asetettu, mutta tekoajaksi suositellaan 90 min. välikokeelle ja 120 min. loppukokeelle.

Asennettavat ohjelmistot

XML-dokumenttien validointiin käytetään demovideoissa xmllint-työkalua, jonka voi asentaa omalle koneelleenkin. Opiskelija voi myös käyttää jotain online-validaattoria DTD:lle ja XML Schemalle. XML-kyselyiden suorittamista varten suositellaan asennettavaksi Kernow-työkaluohjelmisto, tosin tehtävien teko onnistuu ilman sitäkin. Omalle koneelle voi asentaa jonkin SQL-tietokannan, esimerkiksi SQLiten, MySQL:n tai Postgresin. Itse en ole asentanut mitään tietokantajärjestelmää, sillä SQL-harjoitukset pystyy tekemään ilmankin. Joissakin demovideoissa (esim. Triggers Demo Part 1) on varsin monimutkaisia esimerkkejä, joiden toiminnan täydellinen ymmärtäminen vaatisi ehkä jonkin tietokannan asentamista omalle koneelle. Kaikista mahdollisesti tarvittavista asennuksista on lisätietoa kurssisivuilla kohdassa Software Guides. 

Suorittaminen ja suoritusmerkinnät

Kurssit etenevät yksinkertaisesti siten, että opiskelija kirjautuu kurssille, katsoo videoita, vastaa niiden välissä oleviin monivalintakysymyksiin, ja tietyn osa-alueen videot katsottuaan tekee harjoitukset. Kaksi koetta voi halutessaan tehdä Courseran vuoden 2011 versiossa. Muilla kursseilla paitsi minikursseilla on selkeä ”lukujärjestys” (linkki vie ItD 2014A-kurssiversion aikatauluun). Kurssilla edistymistään voi seurata Progress-osiossa olevasta yhteenvedosta.

Kursseista ei saa mitään virallista Stanfordin suoritusmerkintää, mutta minikurssiversiossa epävirallinen, tulostettava ”Statement of Accomplishment” on saatavilla kustakin minikurssista, kun 90% perustehtävistä on suoritettu oikein. Kurssien koko esimerkiksi opintopisteinä on vaikeasti hahmotettavissa – mitään konkreettisia opintopistemääriä ei ole nähtävissä kurssien sivuilla.

Yhteenveto – kurssin plussia ja miinuksia opiskelijan näkökulmasta

+ laadukkaat, tekstitetyt videot, joita voi keskeyttää ja kelata taaksepäin niin kauan että varmasti ymmärtää opittavan asian. Videot voi ladata omalle koneelle slideinä pdf-muodossa (tosin joidenkin videoiden yhteydessä olevat pdf:t ovat varsin puutteellisia,  ja joistakin demovideoista ei ole lainkaan pdf-versiota), kuten myös videoiden tekstitykset tekstimuodossa. Tämä auttaa, jos tarvitsee hakea jotain tiettyä videon kohtaa jossa puhutaan tietystä aiheesta.

+ nykyaikaiset opiskelun apuvälineet kuten foorumit ja Wiki käytettävissä

+ opiskella voi paikasta ja ajasta riippumatta

-/+ koska deadlineja ei ole, ajankäytön hallinta ja suunnittelu on vaikeaa. Tämä on toisaalta hyväkin puoli, koska opiskelu on hyvin joustavaa. Jos asiat haluaa opiskella hyvin ja tähän on käytettävissä aikaa, tällaisella laajalla itseopiskelukurssilla se on mahdollista.

– vaatii opiskelijalta kypsyyttä, motivaatiota ja kykyä itsenäiseen opiskeluun, koska (itsensä) huijaaminen on helppoa: monivalintakysymyksiä voi arvata, kokeiden, extratehtävien ja monivalintatehtävien vastaukset voi katsoa etukäteen

– opettajalta ei voi kysyä apua

– yksittäisten videoiden sisällysluettelot puuttuvat (olisi hyödyllistä jos opiskelija voisi jostain katsoa, mitä aihetta käsitellään missäkin kohdassa videota). Tämä tekee tiettyyn aiheeseen palaamisen vaikeaksi, koska osa videoista on pitkiä, lähes puolen tunnin mittaisia.

– koska videoiden tekstitykset perustuvat automaattiseen puheentunnistukseen, niissä on virheitä (ei kuitenkaan kovin pahoja)

 

 

 

 

 

 

 

Jaa Facebooktwitterlinkedinmail
Seuraa Facebooktwitter