西安交大谢涛：云上做实验，让计算机教学实现质的飞跃

20 世纪 90 年代,大学计算机基础教育首次成为我国高等教育课程中的公共必修课,迄今已历经二十几年的发展。在这些年里,人们见证了社会发展的日新月异,更见证了中国互联网的奇迹。行驶在高速运转的齿轮上,如何适应社会不同阶段对技术人才的需求,成为大学计算机专业教学的重要课题。

西安交通大学计算机学院谢涛从教二十余年,主要负责大学计算机、Web 编程技术等课程的教学工作。可以说,他几乎见证了我国计算机基础课程的改革发展。他从不允许自己放慢脚步,他希望每个学生都能在自己的课堂上获得最前沿的知识,希望计算机基础课程成为他们探索信息世界的入口。

教学理论与社会需求脱节,计算机基础教学陷入困境

西安交通大学是国内首批成立计算机教学实验中心的学校之一,计算机基础教学一直处于全国前列。2004 年,“计算机文化基础”课程退出西安交大课堂,该校新生率先在全国高校中使用全新的“大学计算机基础”教程。

信息技术在不断发展,但近几年,谢涛越来越感受到大学计算机课程的教学内容与社会需求、技术前沿脱节严重。不少学生因为信息技术的高热度而对大学计算机课程满怀希望,但选课后发现该课程多是枯燥的理论,实验内容较为陈旧,跟当前信息技术的热词几乎没有联系,失望大于期望,索性课上躺平,临期末应付一下考试,甚至有学生称“大学计算机跟我们高中学习的信息技术课程没有太大区别”。

面对这种现状,谢涛的内心是沉重的,学校的使命是培养社会需要的复合型人才,大学计算机课程又是学生进入信息世界的第一道大门。如果学校的计算机基础教育和课程的具体教学内容跟社会需求完全脱轨,怎么能让学生从容面对日新月异的信息技术呢?因此,老师必须首先做出改变!

教育部产学合作项目为这种改变提供了契机,通过此类项目,高校与企业进行了深度合作,社会应用层面的主流技术开始进入课堂,为课程插上了信息技术的翅膀。

云上做实验,让教学质量有了质的飞跃

2021 年,谢涛在阿里云的支持下完成了“基于阿里云的 web 编程技术课程改革”,他把阿里云的技术、资源与当前课程进行整合,分别从 ECS 服务器部署应用、文件存储系统 NAS 应用、PolarDB 数据库技术和基于云技术的 Web 前端框架应用四个方面设计了专题实验。不仅让学生接触到云端的前沿技术,也让学生从动手实践中内化课程知识,收获学习乐趣。

谢涛称,课程改革后的效果实现了“质的飞跃”。以前给学生们讲什么是云计算,学生们觉得很抽象,根本没法理解云到底是什么。但是经过云上做实验,学生逐步建立起关于云的基本概念,并亲身体验到云带来的高效便捷,真正从懵懂无知到熟悉理解。“当然最重要的并不是某个知识点的掌握,而是这样的方式让学生对计算机类课程产生了兴趣,使他们更愿意去学习、研究,而不再认为计算机课程根本无法和自己亲密接触。”

“云上做实验”帮了很大忙。谢涛还记得第一次通过阿里云平台带学生做 NAS 文件系统实验时,学生从一脸愁容到喜上眉梢的表情变化。

未使用云之前,学生要完成相同的实验需要亲自部署硬件及软件环境,过程也比较复杂,至少需要 4～8 个课外学时,而且必须非常严格地按照实验教程的要求仔细完成。

使用了阿里云的云端实验后,学生能够非常高效地完成实验,并且真正理解 NAS 文件系统的实质。有部分同学顺利完成实验后,由衷地发出“哇,这么有意思!”的感慨。前所未有的云上体验让学生觉得奇妙而富有成就感,学生说,“以后步骤再多、再复杂的实验也敢挑战了。”这意味着课程改革有了初步成效,谢涛觉得很欣慰。

实验能够顺利完成,除了学生的付出与努力之外,阿里云平台及技术同学功不可没。一方面,平台为实验提供了稳定流畅的实验环境,更重要的是,阿里云及时的响应速度完全改变了学生以往遇到困难就消极拖延的局面。谢涛说,阿里云安排了十余位技术同学帮助快速推进实验,学生只要有解决不了的问题,早上提出,中午就能得到解决。在这种及时的响应和服务下,即便面对相对复杂的实验,也不担心卡壳,学生做实验也更能一鼓作气的完成。

此外,谢涛制作了长达 900 多分钟、近 20 个小时的《Web 编程技术》慕课课程,课程内容充分融入了课程的教学及实验改革思想,并加入了阿里云实验内容。课程同期学习人数最高达 2 万人,学习人数总计达到 10 万人。这个数据对谢涛来说是莫大的鼓舞,因为这表示课程获得了来自校内外学习者的关注和认可。

时刻保持着“与时俱进”的谢涛在去年了解到“飞天加速计划 2.0”之后,马上就申请加入了。阿里云的这个公益计划能让学生们更便捷地使用阿里云提供的免费算力进行学习和开发。

谢涛说,计算机技术与时代的变革、产业的发展从来都紧密结合,在不同的时代背景下也催生出社会对人才全新的标准。对计算机类课程而言,可能每一天都有新的技术变化,但不变的是在课程改革的历史进程中,为社会培养实践型人才的初心,而这也是产学合作对当下新工科建设的最大意义。他希望能够持续与行业最优秀的企业接轨,通过更充分的合作开发更多计算机精品课程。

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