摘要:隨著中國信息技術(shù)飛速的發(fā)展,云計(jì)算、AI、5G等創(chuàng)新技術(shù)被更多地運(yùn)用到教育手段變革、教育資源共享之中。阿里云提出的“飛天加速計(jì)劃”也在后疫情時(shí)代,通過云力量幫助中國高校培養(yǎng)新一批創(chuàng)新人才。
“心中裝著無數(shù)的夢(mèng)想,憧憬著那遠(yuǎn)大的志向。我們聚集在賀蘭山下,為的是重振西部的輝煌?！边@是寧夏大學(xué)校歌中的內(nèi)容,短短幾句歌詞唱出了西部高校學(xué)生對(duì)美好未來的向往以及他們身上對(duì)西部振興的使命感。
扎根寧夏大學(xué)二十余載的秦飛舟老師同樣深感自己肩上責(zé)任的重大,讓學(xué)生們有開闊眼界的機(jī)會(huì)、有走出去闖一闖的底氣、有實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的核心競爭力,是她作為一名西部教師最樸實(shí)也最真摯的心愿。
秦飛舟自1996年起就在寧夏大學(xué)物理與電子電氣工程學(xué)院從事計(jì)算機(jī)技術(shù)的相關(guān)教學(xué),目前任教于信息工程學(xué)院,主要教授C語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理、Java程序設(shè)計(jì)、Android應(yīng)用開發(fā)等課程。學(xué)院以計(jì)算機(jī)類平臺(tái)專業(yè)為主體進(jìn)行新工科建設(shè),以計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程為試點(diǎn),經(jīng)過幾年的研究與實(shí)踐,提出了“應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式”,旨在培養(yǎng)具有社會(huì)適應(yīng)能力和發(fā)展?jié)摿?能夠勝任專業(yè)技術(shù)和管理工作的、強(qiáng)基礎(chǔ)重實(shí)踐的高素質(zhì)、寬口徑復(fù)合型人才。
2020年,云棲大會(huì)的一次公開課讓秦飛舟與阿里云結(jié)緣,此后,便積極投身于基于阿里云智能技術(shù)和云上環(huán)境的教學(xué)實(shí)踐與改革。
產(chǎn)學(xué)合作明確教學(xué)方向 “飛天加速計(jì)劃”助師生體驗(yàn)云端教與學(xué)
在二十多年的執(zhí)教生涯中,秦飛舟親眼見證了西部高校的發(fā)展和學(xué)科水平的進(jìn)步。然而,相對(duì)于國內(nèi)其他地區(qū),西部高校數(shù)字化建設(shè)和發(fā)展仍相對(duì)滯后,師資力量也尚未發(fā)展到南方院校的水平,加之西部地區(qū)真正實(shí)現(xiàn)云端應(yīng)用的企業(yè)有限,教師能夠真正深入到企業(yè)中進(jìn)行深度的交流和學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)寥寥無幾。
對(duì)于目前的云計(jì)算教學(xué),很多老師還是在單打獨(dú)斗,甚至有的老師自己都尚未接觸過真正的云端教學(xué)。這些因素?zé)o疑都放緩了西部高校數(shù)字化進(jìn)程的腳步。從國家“雙一流”建設(shè)高校的名單不難看出,相對(duì)于發(fā)達(dá)地區(qū),西部地區(qū)高校在“雙一流”名單中占比很小。
就寧夏大學(xué)自身而言,學(xué)院現(xiàn)有的授課模式、教學(xué)課件及實(shí)驗(yàn)環(huán)境與高質(zhì)量數(shù)字化人才的培養(yǎng)需求存在脫節(jié)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)環(huán)境并不能匹配教學(xué)發(fā)展的需求,機(jī)房設(shè)備老化、建設(shè)周期長、建設(shè)經(jīng)費(fèi)有限等都成為了硬性的限制條件。
得益于教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目,秦飛舟獲得了與阿里云合作的機(jī)會(huì)。此次項(xiàng)目的建設(shè)目標(biāo)是將數(shù)據(jù)庫課程融入阿里云技術(shù)(如云操作系統(tǒng) Alibaba Cloud Linux、云數(shù)據(jù)庫PolarDB),使用阿里云的云體驗(yàn)平臺(tái)、天池AI實(shí)訓(xùn)平臺(tái)作為教學(xué)實(shí)踐平臺(tái),讓學(xué)生進(jìn)行配套教學(xué)實(shí)驗(yàn),在云實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行,切實(shí)體會(huì)到云服務(wù)的科技創(chuàng)新之處。
談起這次合作,“明確了方向感”是秦飛舟特別深切的感受。一方面,老師在教學(xué)中明確了重點(diǎn)往哪個(gè)方向引導(dǎo)學(xué)生;另一方面,學(xué)生了解了作為新工科人才最需要掌握的新技術(shù)有哪些。
秦飛舟所教授的數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用課程,不僅是傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程等專業(yè)的核心課程,同樣是大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈、虛擬現(xiàn)實(shí)、智能科學(xué)與技術(shù)等新工科專業(yè)的核心課程。
隨著云計(jì)算的發(fā)展,數(shù)據(jù)庫的部署形式也發(fā)生了很大變化。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)都是部署在客戶機(jī)房里面,與客戶的機(jī)器綁定。而在云環(huán)境下,希望數(shù)據(jù)庫能夠在多種形態(tài)下部署,比如公共云、專有云/私有云、混合云以及軟硬件一體化獨(dú)立部署,或者純軟件輸出等。
秦飛舟說,過去的數(shù)據(jù)庫教學(xué)只停留在比較基礎(chǔ)的原理層面,在接觸了阿里云之后才發(fā)現(xiàn),只講原理遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,更重要的是讓學(xué)生們了解和掌握新的應(yīng)用。
有了方向感,就有了前進(jìn)的動(dòng)力。上學(xué)期,秦飛舟通過阿里云“飛天加速計(jì)劃”免費(fèi)申請(qǐng)到了一臺(tái)ECS服務(wù)器,接著又為她的學(xué)生們申請(qǐng)了50個(gè)阿里云賬號(hào)。自此,2019級(jí)兩個(gè)班的同學(xué)開啟了云端第一課。
秦飛舟的目標(biāo)是讓學(xué)生初步掌握中小型數(shù)據(jù)庫的基本操作,了解中小型數(shù)據(jù)庫的管理方法,熟練掌握MySQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)下如何利用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行程序設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)修改等基本操作,以及如何保證數(shù)據(jù)的精確性、安全性、完整性和一致性等。在教學(xué)過程中,她使用阿里云的MySQL平臺(tái)布置了MySQL數(shù)據(jù)庫和表的管理、MySQL的單表查詢和多表查詢、MySQL數(shù)據(jù)完整性的操作等實(shí)驗(yàn)任務(wù),學(xué)生使用免費(fèi)賬號(hào)直接在云端完成了各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)。
基于一學(xué)期的云平臺(tái)體驗(yàn),學(xué)生們建立起了“云思維”。今年新學(xué)期開學(xué),秦飛舟又為學(xué)生們申請(qǐng)了50個(gè)賬號(hào)。本學(xué)期的JAVA課是實(shí)用性很強(qiáng)的一門課程,網(wǎng)站設(shè)計(jì)、軟件編程、游戲開發(fā)等都可以通過JAVA來實(shí)現(xiàn)。在課上,當(dāng)讓同學(xué)們利用JAVA做一個(gè)應(yīng)用端的時(shí)候,秦飛舟欣喜地發(fā)現(xiàn),學(xué)生主動(dòng)提出把這部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容部署到云端去實(shí)現(xiàn)。更有意思的是,有好幾名學(xué)生充分運(yùn)用“云思維”早早地就開始計(jì)劃把未來畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容也部署到云端。
“飛天加速計(jì)劃”免費(fèi)資源惠及師生 云端思維為新工科人才鋪路
除了依托阿里云布置課內(nèi)實(shí)訓(xùn)任務(wù)外,秦飛舟注意到平臺(tái)提供的各類免費(fèi)學(xué)習(xí)資源也十分強(qiáng)大。針對(duì)新學(xué)期開展的JAVA課,秦飛舟利用業(yè)余時(shí)間在平臺(tái)上收集整理出了包括入門篇、進(jìn)階篇和實(shí)際應(yīng)用在內(nèi)的三套JAVA資源,將其作為現(xiàn)有教材的補(bǔ)充推送給學(xué)生。同時(shí),她還鼓勵(lì)同學(xué)們充分利用平臺(tái)提供的各種免費(fèi)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié),不斷提升實(shí)踐能力。
在阿里云的協(xié)同育人項(xiàng)目和“飛天加速計(jì)劃”的影響下,同學(xué)們的云思維不僅植入在了課程學(xué)習(xí)中,也體現(xiàn)在了其他科技實(shí)踐活動(dòng)中。以前進(jìn)行參賽作品演示時(shí),老師們需要用一個(gè)無線路由和兩臺(tái)計(jì)算機(jī)來分別充當(dāng)服務(wù)器和客戶端,再連接其他一些硬件來搭設(shè)一個(gè)小規(guī)模的局域網(wǎng)環(huán)境。這樣的局域網(wǎng)存在覆蓋范圍小、用戶數(shù)量受限、傳輸信號(hào)不穩(wěn)定等諸多問題,尤為關(guān)鍵的是,這樣的局域網(wǎng)僅是對(duì)云上環(huán)境的簡單模擬,學(xué)生們無法體驗(yàn)真正的遠(yuǎn)程操控和云端部署。
而在接觸了云端技術(shù)以后,同學(xué)們立即想到可以把大賽演示內(nèi)容直接部署到云端。這樣不僅可以彌補(bǔ)局域網(wǎng)的諸多不足,更可以把案例演示、協(xié)同工作等真正搬到云端,使同學(xué)們獲得真實(shí)的云上操控體驗(yàn),在參與一些學(xué)校和地區(qū)賽事時(shí)有了更好的表現(xiàn)。這種對(duì)云端實(shí)踐的渴望和對(duì)云端技術(shù)的熱衷,成為了同學(xué)們不斷嘗試和探索新科技的動(dòng)力。
“真實(shí)的云上環(huán)境、豐富的平臺(tái)資源和全新的實(shí)踐體驗(yàn),激發(fā)了同學(xué)們學(xué)習(xí)和探索新技術(shù)的熱情,為他們指明了前進(jìn)的方向——從新技術(shù)的體驗(yàn)者成長為新技術(shù)的開拓者?！鼻仫w舟稱。
將前沿技術(shù)引入課本 以云為基石賦能課改
在推行教學(xué)改革的過程中,將云計(jì)算領(lǐng)域的前沿技術(shù)帶到課堂、融入教學(xué)意義重大。因此,對(duì)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)相關(guān)教材的內(nèi)容進(jìn)行更新勢(shì)在必行。目前,秦飛舟正在對(duì)其編寫的教材《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用—以MySQL為實(shí)例進(jìn)行講解》進(jìn)行修改,教材在以MySQL為主的數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用的基礎(chǔ)上,新增加了阿里云原生數(shù)據(jù)庫PolarDB的構(gòu)架及應(yīng)用等相關(guān)內(nèi)容。
阿里云自主研發(fā)的云原生數(shù)據(jù)庫PolarDB具有高性價(jià)比、高可靠、高性能等優(yōu)勢(shì),可以滿足大規(guī)模的應(yīng)用場景需求。在教材編寫的過程中,阿里云為秦飛舟提供了PolarDB數(shù)據(jù)庫的大量技術(shù)資料,這部分內(nèi)容可以幫助學(xué)生更好地了解前沿技術(shù)和產(chǎn)業(yè)方向,更可以提升學(xué)生畢業(yè)時(shí)的核心競爭力。
從初次攜手阿里云到如今在云平臺(tái)上展開各種教學(xué)實(shí)踐,再到基于阿里云新技術(shù)對(duì)教材進(jìn)行修改,秦飛舟坦言,這既是自己作為教師實(shí)現(xiàn)自我成長的過程,也是產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人的成果。
秦飛舟表示,阿里云的產(chǎn)學(xué)合作項(xiàng)目為西部高校與企業(yè)之間搭起了一座橋梁,為云上教學(xué)的普及鋪出了一條路徑。放眼未來,依托阿里云的平臺(tái)資源和“飛天加速計(jì)劃”的扶持,西部地區(qū)很快就能補(bǔ)齊過去的短板,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化建設(shè)的長足發(fā)展。“我相信,在未來的三四年里,西部高校教學(xué)一定可以大范圍依托云來實(shí)現(xiàn)?！?/p>
關(guān)于“飛天加速計(jì)劃”:
“飛天加速計(jì)劃”是阿里云2020年推出的項(xiàng)目,通過為全國高校師生、開發(fā)者提供免費(fèi)ECS算力資源,以加速云計(jì)算的校園普及,助力培養(yǎng)數(shù)字新基建人才?！帮w天加速計(jì)劃”自發(fā)布以來,已累計(jì)輸出6.4億小時(shí)免費(fèi)ECS算力,2200所高校十萬余名師生因此認(rèn)識(shí)了云計(jì)算,并且借助云的力量便捷地使用計(jì)算資源開發(fā)自己的應(yīng)用,搭建“小而美”的云上世界,同時(shí)成就自我。
2021年,阿里云持續(xù)加碼,推出“飛天加速計(jì)劃2.0”,致力于在3年內(nèi)提供價(jià)值15億元的資源扶持,助力開發(fā)者應(yīng)用創(chuàng)新,助力開發(fā)者全生命周期成長,培育數(shù)字時(shí)代的創(chuàng)新人才。https://developer.aliyun.com/plan/articles
