“CAMB”視域下大型主機(jī)教學(xué)實(shí)踐體系優(yōu)化與改革

許 可 王振宇

(華南理工大學(xué)IBM大型主機(jī)系統(tǒng)教育中心 廣東廣州 510006)

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，大型主機(jī)進(jìn)入了一個(gè)以“CAMB”技術(shù)為特征的新時(shí)代(其中，“C”—Cloud代表云計(jì)算和虛擬化，“A”—Analysis代表數(shù)據(jù)優(yōu)化分析，“M”—Mobile代表移動(dòng)計(jì)算，“B”—Blockchain代表區(qū)塊鏈技術(shù)與應(yīng)用)，這些技術(shù)在大型主機(jī)上迅速生根，讓大型主機(jī)這個(gè)擁有50多年歷史的計(jì)算服務(wù)平臺(tái)逐漸從封閉的技術(shù)體系走向創(chuàng)新兼容的開(kāi)放路線，與此同時(shí)，大型主機(jī)市場(chǎng)應(yīng)勢(shì)而變，全面加強(qiáng)“CAMB”新興領(lǐng)域的應(yīng)用及研發(fā)能力[1，2]。在教育部-IBM政策指導(dǎo)委員會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)下，華南理工大學(xué)于1997年開(kāi)展大型主機(jī)教學(xué)科研工作，對(duì)我國(guó)，特別是華南區(qū)大型主機(jī)技術(shù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)起到了積極的推動(dòng)作用。然而，隨著大型主機(jī)“CAMB”技術(shù)的推廣和應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)以傳統(tǒng)大型主機(jī)封閉技術(shù)為主體的教學(xué)實(shí)踐方法已經(jīng)不能很好地滿(mǎn)足新時(shí)代背景下大型主機(jī)市場(chǎng)對(duì)新興技術(shù)人才的渴求。因此，在“CAMB”視域下，作為最早承擔(dān)大型主機(jī)教育教學(xué)工作的華南區(qū)高校，華南理工大學(xué)以“創(chuàng)新”為突破點(diǎn)和著力點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有的大型主機(jī)教學(xué)實(shí)踐體系進(jìn)行優(yōu)化和改革。力爭(zhēng)通過(guò)堅(jiān)持不懈的努力，使華南區(qū)在“CAMB”大型主機(jī)方向上的創(chuàng)新性人才在規(guī)模、結(jié)構(gòu)和技術(shù)水平上，基本適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)和軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的人才保障；同時(shí)，也希望通過(guò)不斷摸索和深刻總結(jié)，為大型主機(jī)、計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)實(shí)踐工作提供有益借鑒。

1 主要問(wèn)題

華南理工大學(xué)是華南區(qū)重要的人才培育基地和輸出地。1999年首屆大型主機(jī)人才畢業(yè)，至今已有大批學(xué)生進(jìn)入相關(guān)單位就業(yè)。隨著新興大型主機(jī)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)大型主機(jī)人才教學(xué)和實(shí)踐體系在知識(shí)更新上嚴(yán)重滯后，在人才實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等方面存在弊端。具體來(lái)看，存在如下問(wèn)題：

1) 以大型主機(jī)傳統(tǒng)知識(shí)和技能為教學(xué)目標(biāo)，定位過(guò)時(shí)。課程知識(shí)點(diǎn)偏向大型主機(jī)封閉技術(shù)，知識(shí)體系結(jié)構(gòu)陳舊，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容單一，未能與前沿的“CAMB”知識(shí)相銜接。

2) 課外大型主機(jī)實(shí)踐活動(dòng)不受重視。課外的實(shí)驗(yàn)教學(xué)被看作是學(xué)生完全自主的行為，沒(méi)有從大型主機(jī)“創(chuàng)新”人才培養(yǎng)的高度系統(tǒng)設(shè)計(jì)、規(guī)劃，具有較多的盲目性和隨意性。

3) 實(shí)訓(xùn)課程、競(jìng)賽和科研項(xiàng)目建構(gòu)在大型主機(jī)封閉平臺(tái)之上，這種方式已經(jīng)落后。由封閉走向開(kāi)放是主機(jī)發(fā)展趨勢(shì)。不應(yīng)該把大型主機(jī)定位為封閉的資源，而應(yīng)該作為“CAMB”優(yōu)選平臺(tái)，創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)、競(jìng)賽和科研項(xiàng)目。

4) 盡管師資對(duì)于傳統(tǒng)大型主機(jī)上的知識(shí)和應(yīng)用已經(jīng)掌握非常熟練，但在“CAMB”時(shí)代背景下，所有大型主機(jī)課程的教師都需要針對(duì)這些新技術(shù)進(jìn)行知識(shí)儲(chǔ)備和更新。

5) “CAMB”是技術(shù)與應(yīng)用結(jié)合的產(chǎn)物，具備明顯的研究、應(yīng)用需求和創(chuàng)新要求。灌輸式、講授為主的教學(xué)方式，不能很好地激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新和指導(dǎo)實(shí)踐，適宜創(chuàng)新教育的環(huán)境和氛圍尚未形成。

6) 以考試和實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主的評(píng)估方法往往只能表明理論知識(shí)掌握情況和實(shí)驗(yàn)完成情況，并不能反映學(xué)生的操作動(dòng)手能力，更難以反映學(xué)生的綜合思維能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。因此，科學(xué)的考核和評(píng)價(jià)方法亟待建設(shè)。

2 優(yōu)化與改革的具體方案

華南理工大學(xué)以最前沿的“CAMB”技術(shù)為大型主機(jī)教學(xué)實(shí)踐改革出發(fā)點(diǎn)，采取理論和實(shí)踐相結(jié)合的課程組織方法，要求學(xué)生把所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，通過(guò)課程、競(jìng)賽和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.1 優(yōu)化和更新傳統(tǒng)大型主機(jī)基礎(chǔ)課程

通過(guò)深入了解“CAMB”技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)和企業(yè)用人需求，對(duì)現(xiàn)有的大型主機(jī)基礎(chǔ)課程進(jìn)行優(yōu)化，形成一套傳統(tǒng)主機(jī)知識(shí)與“CAMB”技術(shù)相結(jié)合的新型大型主機(jī)基礎(chǔ)課程。優(yōu)化和更新的知識(shí)見(jiàn)表1。

2.2 重新設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課程

重新設(shè)計(jì)以大型主機(jī)“CAMB”綜合研究為主導(dǎo)的大型主機(jī)實(shí)訓(xùn)課程以“跨平臺(tái)實(shí)訓(xùn)”來(lái)帶動(dòng)理論學(xué)習(xí)，提高應(yīng)用實(shí)踐水平。重新設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，將優(yōu)勢(shì)硬件平臺(tái)資源(大型主機(jī)平臺(tái)、區(qū)塊鏈平臺(tái))整合起來(lái)，開(kāi)發(fā)大型主機(jī)技術(shù)與“CAMB”技術(shù)相結(jié)合的實(shí)訓(xùn)案例，力求讓學(xué)生在大型主機(jī)技術(shù)和開(kāi)放技術(shù)兩方面都能得到實(shí)質(zhì)的鍛煉。目前，已經(jīng)設(shè)計(jì)兩個(gè)“CAMB”應(yīng)用主導(dǎo)的實(shí)訓(xùn)案例，分別是“大型主機(jī)學(xué)習(xí)科普云平臺(tái)”和“基于區(qū)塊鏈技術(shù)的用戶(hù)登錄和數(shù)據(jù)共享平臺(tái)”。

2.3 學(xué)生競(jìng)賽和學(xué)生實(shí)訓(xùn)雙輪驅(qū)動(dòng)

學(xué)科競(jìng)賽是增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)和研究主動(dòng)性，提升創(chuàng)新能力的重要載體[3-5]，而學(xué)生實(shí)訓(xùn)是全面提高學(xué)生的工程素質(zhì)，促進(jìn)培養(yǎng)優(yōu)秀工程師的有效手段[6，7]。以“CAMB”應(yīng)用為創(chuàng)新點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課后創(chuàng)新活動(dòng)，并且將這類(lèi)活動(dòng)納入校內(nèi)實(shí)習(xí)范疇，給予相應(yīng)的實(shí)習(xí)學(xué)分獎(jiǎng)勵(lì)，并在學(xué)生評(píng)優(yōu)時(shí)給予優(yōu)先推薦和一定程度的加分。此外，校企合作是產(chǎn)學(xué)研戰(zhàn)略的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的重要渠道[8-11]。華南理工大學(xué)已與多家大型主機(jī)企業(yè)建立了人才培養(yǎng)合作，每年輸送學(xué)生進(jìn)入這些企業(yè)實(shí)習(xí)參與項(xiàng)目實(shí)踐、實(shí)習(xí)。

表1 大型主機(jī)基礎(chǔ)課程優(yōu)化/更新內(nèi)容表

2.4 改革考核模式

實(shí)施以上機(jī)操作、創(chuàng)新能力與平時(shí)綜合考評(píng)三者結(jié)合的全新考核模式。卷面成績(jī)不是唯一的標(biāo)準(zhǔn)，更注重的是綜合能力、創(chuàng)新能力及知識(shí)運(yùn)用的考查[12，13]。一方面，加大四門(mén)大型主機(jī)基礎(chǔ)課程的課內(nèi)上機(jī)實(shí)驗(yàn)比重，由原來(lái)占總評(píng)成績(jī)的30%升至40%，并且將原有上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)容，補(bǔ)充多個(gè)以“CAMB”應(yīng)用為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化改革后的實(shí)驗(yàn)增大了復(fù)雜度、難度，著重考核學(xué)生的動(dòng)手能力以及對(duì)交叉知識(shí)的理解能力；另一方面，大型主機(jī)實(shí)訓(xùn)課程取消卷面考試，以現(xiàn)場(chǎng)答辯為主，教師從創(chuàng)新選題、創(chuàng)新架構(gòu)和技術(shù)、創(chuàng)新答辯演示、團(tuán)隊(duì)貢獻(xiàn)度等幾個(gè)維度對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、表達(dá)能力等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，最后結(jié)合實(shí)訓(xùn)報(bào)告成績(jī)給予最終評(píng)定。

2.5 多途徑教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)

建立教師互聽(tīng)、學(xué)生競(jìng)賽、項(xiàng)目反饋相結(jié)合的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)方式。華南理工大學(xué)已提供完善的教務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)，學(xué)生可以對(duì)所學(xué)習(xí)的課程進(jìn)行各類(lèi)綜合緯度的評(píng)價(jià)。在此基礎(chǔ)上，增加兩類(lèi)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，一是教師互聽(tīng)，即教師之間互相聽(tīng)課，打分，即時(shí)給出評(píng)價(jià)意見(jiàn)和改進(jìn)結(jié)果。二是通過(guò)學(xué)生、競(jìng)賽、項(xiàng)目的反饋，幫助教師評(píng)估教學(xué)方法、更新教學(xué)內(nèi)容、完善教學(xué)體系、提高教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)有助于對(duì)學(xué)生的基本情況的跟蹤，以便及時(shí)指導(dǎo)和引導(dǎo)學(xué)生，因材施教[14]。

2.6 改革教學(xué)手段和教學(xué)方法

充分利用學(xué)校優(yōu)勢(shì)資源，改進(jìn)教學(xué)手段和教學(xué)方法。在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中增加參觀我校大型主機(jī)科普基地這一實(shí)踐過(guò)程，讓學(xué)生身臨其境地觸摸和感受大型主機(jī)，以及了解大型主機(jī)發(fā)展歷史以及技術(shù)的更新過(guò)程；邀請(qǐng)企業(yè)“CAMB”專(zhuān)家為學(xué)生授課，為師生的技術(shù)提升提供有力支撐[15]。同時(shí)，校企共同探討案例開(kāi)發(fā)，教學(xué)內(nèi)容多以案例教學(xué)為主。此外，校企共同參與項(xiàng)目研發(fā)，建立實(shí)訓(xùn)合作，為學(xué)生提供就近實(shí)踐機(jī)會(huì)，也為企業(yè)選拔和培養(yǎng)后備人才，推進(jìn)“CAMB”人才培養(yǎng)的產(chǎn)學(xué)研一體化。

2.7 師資充電

快速提升“CAMB”知識(shí)，增強(qiáng)大型主機(jī)教師隊(duì)伍的教學(xué)和科研能力。資助教師參與相關(guān)的培訓(xùn)，定期組織課題討論，讓教師盡快掌握新興技術(shù)在大型主機(jī)上的應(yīng)用方式和方法；與主機(jī)企業(yè)共同探討和設(shè)計(jì)課程內(nèi)容和案例，在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，不斷搜集和積累“CAMB”大型主機(jī)技術(shù)應(yīng)用方法及素材，以此作為設(shè)計(jì)學(xué)生課程、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課程案例的基礎(chǔ)；要求教師不離一線崗位，每位教師每年必須參與至少兩項(xiàng)學(xué)生競(jìng)賽或項(xiàng)目指導(dǎo)工作，承擔(dān)兩門(mén)及以上課程授課工作，無(wú)論是授課還是競(jìng)賽、項(xiàng)目，主機(jī)“CAMB”知識(shí)及技術(shù)的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)的更新至少要占工作內(nèi)容的50%，以保證師資教研水平的快速提升。

3 教學(xué)實(shí)踐優(yōu)化與改革的成效

經(jīng)過(guò)兩個(gè)學(xué)年的實(shí)踐，成效顯著。主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1) 基于大型主機(jī)和“CAMB”技術(shù)更新完成4門(mén)課程、新開(kāi)1門(mén)課程，設(shè)計(jì)全新實(shí)訓(xùn)案例8項(xiàng)，供師生實(shí)訓(xùn)課、創(chuàng)新實(shí)踐使用。選課學(xué)生覆蓋大二、大三和大四本科生，達(dá)300余人次/年。

2) 建立起一支具備創(chuàng)新能力、技術(shù)攻關(guān)意識(shí)及實(shí)踐能力的大型主機(jī)師資隊(duì)伍。師資團(tuán)隊(duì)成員包括專(zhuān)職教師4人、兼職教師2人、外聘客座教授2人。所有專(zhuān)兼職教師均獲得大型主機(jī)相關(guān)認(rèn)證，講授2門(mén)以上的課程，并承擔(dān)2項(xiàng)以上的主機(jī)競(jìng)賽和項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)工作，完全勝任“CAMB”大型主機(jī)知識(shí)教授、科研和學(xué)生培養(yǎng)工作。目前，已指導(dǎo)學(xué)生完成相關(guān)的科研項(xiàng)目4項(xiàng)、教研項(xiàng)目2項(xiàng)，公開(kāi)發(fā)表論文4篇，申請(qǐng)2項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利，獲得5項(xiàng)軟件著作權(quán)，出版教材2本。

3) 創(chuàng)新實(shí)踐競(jìng)賽碩果累累。華南理工大學(xué)斬獲“IBM全國(guó)區(qū)塊鏈黑客馬拉松”第二名、“IBM主機(jī)技術(shù)應(yīng)用全國(guó)校園大賽”第一名和第二名、“IBM Power技術(shù)應(yīng)用全國(guó)校園大賽”第三名的好成績(jī)。所有獲獎(jiǎng)作品均圍繞“CAMB”技術(shù)在主機(jī)平臺(tái)上展開(kāi)創(chuàng)新嘗試，收獲好評(píng)。

4) 與IBM、四方精創(chuàng)等領(lǐng)先企業(yè)密切合作。邀請(qǐng)專(zhuān)家開(kāi)設(shè)“CAMB”技術(shù)講座8次。共同承擔(dān)實(shí)訓(xùn)課程1門(mén)，完成相關(guān)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目2項(xiàng)。每年吸收30～50名學(xué)生參與實(shí)訓(xùn)和實(shí)際項(xiàng)目，接納優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)和就業(yè)。

4 結(jié)束語(yǔ)

云計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、移動(dòng)計(jì)算和區(qū)塊鏈技術(shù)的迅速發(fā)展，推動(dòng)大型主機(jī)從封閉走向開(kāi)放創(chuàng)新的變革之路，催生市場(chǎng)對(duì)掌握相應(yīng)知識(shí)和技能的主機(jī)創(chuàng)新人才的渴求。華南理工大學(xué)及時(shí)跟進(jìn)大型主機(jī)技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求，探討原有大型主機(jī)教學(xué)實(shí)踐體系存在的問(wèn)題，率先探索優(yōu)化與改革工作的目標(biāo)和具體方案。實(shí)踐表明，該教學(xué)實(shí)踐體系優(yōu)化與改革工作成效顯著，不僅提升了大型主機(jī)師資團(tuán)隊(duì)的教育教學(xué)水平，還提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和科技創(chuàng)新能力，培養(yǎng)的“CAMB”創(chuàng)新人才獲得市場(chǎng)認(rèn)可。