摘要:隨著中國信息技術飛速的發展,云計算、AI、5G等創新技術被更多地運用到教育手段變革、教育資源共享之中。阿里云提出的“飛天加速計劃”也在后疫情時代,通過云力量幫助中國高校培養新一批創新人才。

“心中裝著無數的夢想,憧憬著那遠大的志向。我們聚集在賀蘭山下,為的是重振西部的輝煌。”這是寧夏大學校歌中的內容,短短幾句歌詞唱出了西部高校學生對美好未來的向往以及他們身上對西部振興的使命感。

扎根寧夏大學二十余載的秦飛舟老師同樣深感自己肩上責任的重大,讓學生們有開闊眼界的機會、有走出去闖一闖的底氣、有實現夢想的核心競爭力,是她作為一名西部教師最樸實也最真摯的心愿。

秦飛舟自1996年起就在寧夏大學物理與電子電氣工程學院從事計算機技術的相關教學,目前任教于信息工程學院,主要教授C語言、數據結構、數據庫原理、Java程序設計、Android應用開發等課程。學院以計算機類平臺專業為主體進行新工科建設,以計算機科學技術、軟件工程、網絡工程為試點,經過幾年的研究與實踐,提出了“應用型創新人才培養模式”,旨在培養具有社會適應能力和發展潛力,能夠勝任專業技術和管理工作的、強基礎重實踐的高素質、寬口徑復合型人才。

2020年,云棲大會的一次公開課讓秦飛舟與阿里云結緣,此后,便積極投身于基于阿里云智能技術和云上環境的教學實踐與改革。

產學合作明確教學方向 “飛天加速計劃”助師生體驗云端教與學

在二十多年的執教生涯中,秦飛舟親眼見證了西部高校的發展和學科水平的進步。然而,相對于國內其他地區,西部高校數字化建設和發展仍相對滯后,師資力量也尚未發展到南方院校的水平,加之西部地區真正實現云端應用的企業有限,教師能夠真正深入到企業中進行深度的交流和學習機會寥寥無幾。

對于目前的云計算教學,很多老師還是在單打獨斗,甚至有的老師自己都尚未接觸過真正的云端教學。這些因素無疑都放緩了西部高校數字化進程的腳步。從國家“雙一流”建設高校的名單不難看出,相對于發達地區,西部地區高校在“雙一流”名單中占比很小。

就寧夏大學自身而言,學院現有的授課模式、教學課件及實驗環境與高質量數字化人才的培養需求存在脫節現象。實驗設備和實驗環境并不能匹配教學發展的需求,機房設備老化、建設周期長、建設經費有限等都成為了硬性的限制條件。

得益于教育部產學合作協同育人項目,秦飛舟獲得了與阿里云合作的機會。此次項目的建設目標是將數據庫課程融入阿里云技術(如云操作系統 Alibaba Cloud Linux、云數據庫PolarDB),使用阿里云的云體驗平臺、天池AI實訓平臺作為教學實踐平臺,讓學生進行配套教學實驗,在云實驗室中進行,切實體會到云服務的科技創新之處。

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,老師在教學中明確了重點往哪個方向引導學生;另一方面,學生了解了作為新工科人才最需要掌握的新技術有哪些。

秦飛舟所教授的數據庫原理及應用課程,不僅是傳統的計算機科學與技術、軟件工程等專業的核心課程,同樣是大數據、云計算、人工智能、區塊鏈、虛擬現實、智能科學與技術等新工科專業的核心課程。

隨著云計算的發展,數據庫的部署形式也發生了很大變化。傳統的數據都是部署在客戶機房里面,與客戶的機器綁定。而在云環境下,希望數據庫能夠在多種形態下部署,比如公共云、專有云/私有云、混合云以及軟硬件一體化獨立部署,或者純軟件輸出等。

秦飛舟說,過去的數據庫教學只停留在比較基礎的原理層面,在接觸了阿里云之后才發現,只講原理遠遠不夠,更重要的是讓學生們了解和掌握新的應用。

有了方向感,就有了前進的動力。上學期,秦飛舟通過阿里云“飛天加速計劃”免費申請到了一臺ECS服務器,接著又為她的學生們申請了50個阿里云賬號。自此,2019級兩個班的同學開啟了云端第一課。

秦飛舟的目標是讓學生初步掌握中小型數據庫的基本操作,了解中小型數據庫的管理方法,熟練掌握MySQL數據庫系統下如何利用數據庫進行程序設計以實現數據檢索、數據修改等基本操作,以及如何保證數據的精確性、安全性、完整性和一致性等。在教學過程中,她使用阿里云的MySQL平臺布置了MySQL數據庫和表的管理、MySQL的單表查詢和多表查詢、MySQL數據完整性的操作等實驗任務,學生使用免費賬號直接在云端完成了各項實驗實訓。

基于一學期的云平臺體驗,學生們建立起了“云思維”。今年新學期開學,秦飛舟又為學生們申請了50個賬號。本學期的JAVA課是實用性很強的一門課程,網站設計、軟件編程、游戲開發等都可以通過JAVA來實現。在課上,當讓同學們利用JAVA做一個應用端的時候,秦飛舟欣喜地發現,學生主動提出把這部分的實驗內容部署到云端去實現。更有意思的是,有好幾名學生充分運用“云思維”早早地就開始計劃把未來畢業設計的內容也部署到云端。

“飛天加速計劃”免費資源惠及師生 云端思維為新工科人才鋪路

除了依托阿里云布置課內實訓任務外,秦飛舟注意到平臺提供的各類免費學習資源也十分強大。針對新學期開展的JAVA課,秦飛舟利用業余時間在平臺上收集整理出了包括入門篇、進階篇和實際應用在內的三套JAVA資源,將其作為現有教材的補充推送給學生。同時,她還鼓勵同學們充分利用平臺提供的各種免費實訓環節,不斷提升實踐能力。

在阿里云的協同育人項目和“飛天加速計劃”的影響下,同學們的云思維不僅植入在了課程學習中,也體現在了其他科技實踐活動中。以前進行參賽作品演示時,老師們需要用一個無線路由和兩臺計算機來分別充當服務器和客戶端,再連接其他一些硬件來搭設一個小規模的局域網環境。這樣的局域網存在覆蓋范圍小、用戶數量受限、傳輸信號不穩定等諸多問題,尤為關鍵的是,這樣的局域網僅是對云上環境的簡單模擬,學生們無法體驗真正的遠程操控和云端部署。

而在接觸了云端技術以后,同學們立即想到可以把大賽演示內容直接部署到云端。這樣不僅可以彌補局域網的諸多不足,更可以把案例演示、協同工作等真正搬到云端,使同學們獲得真實的云上操控體驗,在參與一些學校和地區賽事時有了更好的表現。這種對云端實踐的渴望和對云端技術的熱衷,成為了同學們不斷嘗試和探索新科技的動力。

“真實的云上環境、豐富的平臺資源和全新的實踐體驗,激發了同學們學習和探索新技術的熱情,為他們指明了前進的方向——從新技術的體驗者成長為新技術的開拓者。”秦飛舟稱。

將前沿技術引入課本 以云為基石賦能課改

在推行教學改革的過程中,將云計算領域的前沿技術帶到課堂、融入教學意義重大。因此,對現有計算機相關教材的內容進行更新勢在必行。目前,秦飛舟正在對其編寫的教材《數據庫原理與應用—以MySQL為實例進行講解》進行修改,教材在以MySQL為主的數據庫原理與應用的基礎上,新增加了阿里云原生數據庫PolarDB的構架及應用等相關內容。

阿里云自主研發的云原生數據庫PolarDB具有高性價比、高可靠、高性能等優勢,可以滿足大規模的應用場景需求。在教材編寫的過程中,阿里云為秦飛舟提供了PolarDB數據庫的大量技術資料,這部分內容可以幫助學生更好地了解前沿技術和產業方向,更可以提升學生畢業時的核心競爭力。

從初次攜手阿里云到如今在云平臺上展開各種教學實踐,再到基于阿里云新技術對教材進行修改,秦飛舟坦言,這既是自己作為教師實現自我成長的過程,也是產學合作協同育人的成果。

秦飛舟表示,阿里云的產學合作項目為西部高校與企業之間搭起了一座橋梁,為云上教學的普及鋪出了一條路徑。放眼未來,依托阿里云的平臺資源和“飛天加速計劃”的扶持,西部地區很快就能補齊過去的短板,實現數字化建設的長足發展。“我相信,在未來的三四年里,西部高校教學一定可以大范圍依托云來實現。”

關于“飛天加速計劃”:

“飛天加速計劃”是阿里云2020年推出的項目,通過為全國高校師生、開發者提供免費ECS算力資源,以加速云計算的校園普及,助力培養數字新基建人才。“飛天加速計劃”自發布以來,已累計輸出6.4億小時免費ECS算力,2200所高校十萬余名師生因此認識了云計算,并且借助云的力量便捷地使用計算資源開發自己的應用,搭建“小而美”的云上世界,同時成就自我。

2021年,阿里云持續加碼,推出“飛天加速計劃2.0”,致力于在3年內提供價值15億元的資源扶持,助力開發者應用創新,助力開發者全生命周期成長,培育數字時代的創新人才。https://developer.aliyun.com/plan/articles