摘要:随着中国信息技术飞速的发展,云计算、AI、5G等创新技术被更多地运用到教育手段变革、教育资源共享之中。阿里云提出的“飞天加速计划”也在后疫情时代,通过云力量帮助中国高校培养新一批创新人才。

“心中装着无数的梦想,憧憬着那远大的志向。我们聚集在贺兰山下,为的是重振西部的辉煌。”这是宁夏大学校歌中的内容,短短几句歌词唱出了西部高校学生对美好未来的向往以及他们身上对西部振兴的使命感。

扎根宁夏大学二十余载的秦飞舟老师同样深感自己肩上责任的重大,让学生们有开阔眼界的机会、有走出去闯一闯的底气、有实现梦想的核心竞争力,是她作为一名西部教师最朴实也最真挚的心愿。

秦飞舟自1996年起就在宁夏大学物理与电子电气工程学院从事计算机技术的相关教学,目前任教于信息工程学院,主要教授C语言、数据结构、数据库原理、Java程序设计、Android应用开发等课程。学院以计算机类平台专业为主体进行新工科建设,以计算机科学技术、软件工程、网络工程为试点,经过几年的研究与实践,提出了“应用型创新人才培养模式”,旨在培养具有社会适应能力和发展潜力,能够胜任专业技术和管理工作的、强基础重实践的高素质、宽口径复合型人才。

2020年,云栖大会的一次公开课让秦飞舟与阿里云结缘,此后,便积极投身于基于阿里云智能技术和云上环境的教学实践与改革。

产学合作明确教学方向 “飞天加速计划”助师生体验云端教与学

在二十多年的执教生涯中,秦飞舟亲眼见证了西部高校的发展和学科水平的进步。然而,相对于国内其他地区,西部高校数字化建设和发展仍相对滞后,师资力量也尚未发展到南方院校的水平,加之西部地区真正实现云端应用的企业有限,教师能够真正深入到企业中进行深度的交流和学习机会寥寥无几。

对于目前的云计算教学,很多老师还是在单打独斗,甚至有的老师自己都尚未接触过真正的云端教学。这些因素无疑都放缓了西部高校数字化进程的脚步。从国家“双一流”建设高校的名单不难看出,相对于发达地区,西部地区高校在“双一流”名单中占比很小。

就宁夏大学自身而言,学院现有的授课模式、教学课件及实验环境与高质量数字化人才的培养需求存在脱节现象。实验设备和实验环境并不能匹配教学发展的需求,机房设备老化、建设周期长、建设经费有限等都成为了硬性的限制条件。

得益于教育部产学合作协同育人项目,秦飞舟获得了与阿里云合作的机会。此次项目的建设目标是将数据库课程融入阿里云技术(如云操作系统 Alibaba Cloud Linux、云数据库PolarDB),使用阿里云的云体验平台、天池AI实训平台作为教学实践平台,让学生进行配套教学实验,在云实验室中进行,切实体会到云服务的科技创新之处。

谈起这次合作,“明确了方向感”是秦飞舟特别深切的感受。一方面,老师在教学中明确了重点往哪个方向引导学生;另一方面,学生了解了作为新工科人才最需要掌握的新技术有哪些。

秦飞舟所教授的数据库原理及应用课程,不仅是传统的计算机科学与技术、软件工程等专业的核心课程,同样是大数据、云计算、人工智能、区块链、虚拟现实、智能科学与技术等新工科专业的核心课程。

随着云计算的发展,数据库的部署形式也发生了很大变化。传统的数据都是部署在客户机房里面,与客户的机器绑定。而在云环境下,希望数据库能够在多种形态下部署,比如公共云、专有云/私有云、混合云以及软硬件一体化独立部署,或者纯软件输出等。

秦飞舟说,过去的数据库教学只停留在比较基础的原理层面,在接触了阿里云之后才发现,只讲原理远远不够,更重要的是让学生们了解和掌握新的应用。

有了方向感,就有了前进的动力。上学期,秦飞舟通过阿里云“飞天加速计划”免费申请到了一台ECS服务器,接着又为她的学生们申请了50个阿里云账号。自此,2019级两个班的同学开启了云端第一课。

秦飞舟的目标是让学生初步掌握中小型数据库的基本操作,了解中小型数据库的管理方法,熟练掌握MySQL数据库系统下如何利用数据库进行程序设计以实现数据检索、数据修改等基本操作,以及如何保证数据的精确性、安全性、完整性和一致性等。在教学过程中,她使用阿里云的MySQL平台布置了MySQL数据库和表的管理、MySQL的单表查询和多表查询、MySQL数据完整性的操作等实验任务,学生使用免费账号直接在云端完成了各项实验实训。

基于一学期的云平台体验,学生们建立起了“云思维”。今年新学期开学,秦飞舟又为学生们申请了50个账号。本学期的JAVA课是实用性很强的一门课程,网站设计、软件编程、游戏开发等都可以通过JAVA来实现。在课上,当让同学们利用JAVA做一个应用端的时候,秦飞舟欣喜地发现,学生主动提出把这部分的实验内容部署到云端去实现。更有意思的是,有好几名学生充分运用“云思维”早早地就开始计划把未来毕业设计的内容也部署到云端。

“飞天加速计划”免费资源惠及师生 云端思维为新工科人才铺路

除了依托阿里云布置课内实训任务外,秦飞舟注意到平台提供的各类免费学习资源也十分强大。针对新学期开展的JAVA课,秦飞舟利用业余时间在平台上收集整理出了包括入门篇、进阶篇和实际应用在内的三套JAVA资源,将其作为现有教材的补充推送给学生。同时,她还鼓励同学们充分利用平台提供的各种免费实训环节,不断提升实践能力。

在阿里云的协同育人项目和“飞天加速计划”的影响下,同学们的云思维不仅植入在了课程学习中,也体现在了其他科技实践活动中。以前进行参赛作品演示时,老师们需要用一个无线路由和两台计算机来分别充当服务器和客户端,再连接其他一些硬件来搭设一个小规模的局域网环境。这样的局域网存在覆盖范围小、用户数量受限、传输信号不稳定等诸多问题,尤为关键的是,这样的局域网仅是对云上环境的简单模拟,学生们无法体验真正的远程操控和云端部署。

而在接触了云端技术以后,同学们立即想到可以把大赛演示内容直接部署到云端。这样不仅可以弥补局域网的诸多不足,更可以把案例演示、协同工作等真正搬到云端,使同学们获得真实的云上操控体验,在参与一些学校和地区赛事时有了更好的表现。这种对云端实践的渴望和对云端技术的热衷,成为了同学们不断尝试和探索新科技的动力。

“真实的云上环境、丰富的平台资源和全新的实践体验,激发了同学们学习和探索新技术的热情,为他们指明了前进的方向——从新技术的体验者成长为新技术的开拓者。”秦飞舟称。

将前沿技术引入课本 以云为基石赋能课改

在推行教学改革的过程中,将云计算领域的前沿技术带到课堂、融入教学意义重大。因此,对现有计算机相关教材的内容进行更新势在必行。目前,秦飞舟正在对其编写的教材《数据库原理与应用—以MySQL为实例进行讲解》进行修改,教材在以MySQL为主的数据库原理与应用的基础上,新增加了阿里云原生数据库PolarDB的构架及应用等相关内容。

阿里云自主研发的云原生数据库PolarDB具有高性价比、高可靠、高性能等优势,可以满足大规模的应用场景需求。在教材编写的过程中,阿里云为秦飞舟提供了PolarDB数据库的大量技术资料,这部分内容可以帮助学生更好地了解前沿技术和产业方向,更可以提升学生毕业时的核心竞争力。

从初次携手阿里云到如今在云平台上展开各种教学实践,再到基于阿里云新技术对教材进行修改,秦飞舟坦言,这既是自己作为教师实现自我成长的过程,也是产学合作协同育人的成果。

秦飞舟表示,阿里云的产学合作项目为西部高校与企业之间搭起了一座桥梁,为云上教学的普及铺出了一条路径。放眼未来,依托阿里云的平台资源和“飞天加速计划”的扶持,西部地区很快就能补齐过去的短板,实现数字化建设的长足发展。“我相信,在未来的三四年里,西部高校教学一定可以大范围依托云来实现。”

关于“飞天加速计划”:

“飞天加速计划”是阿里云2020年推出的项目,通过为全国高校师生、开发者提供免费ECS算力资源,以加速云计算的校园普及,助力培养数字新基建人才。“飞天加速计划”自发布以来,已累计输出6.4亿小时免费ECS算力,2200所高校十万余名师生因此认识了云计算,并且借助云的力量便捷地使用计算资源开发自己的应用,搭建“小而美”的云上世界,同时成就自我。

2021年,阿里云持续加码,推出“飞天加速计划2.0”,致力于在3年内提供价值15亿元的资源扶持,助力开发者应用创新,助力开发者全生命周期成长,培育数字时代的创新人才。https://developer.aliyun.com/plan/articles