让计算机教育因云而变,阿里云正式发布云原生人才培养合作计划

原创
2022/03/28 15:58
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本文整理自阿里巴巴研究员丁宇在中国计算机教育大会上做的报告,主要分享了云计算向云原生的技术演进、阿里云在云原生领域的工作与实践,以及从产业角度谈对计算机人才的需求,期望能和中国高校的计算机教育工作者们一起推动计算机教育的发展。

云计算带来全新的软件产业结构

一个阶段的技术解决一个阶段的问题,过去30年应用技术经历了飞速的发展。

1995 年-2008 年,企业的核心诉求是解决小规模 MIS 到企业复杂业务系统的问题,从单机技术发展到分布式集群技术(如 CORBA、EJB),这个过程中使用到了一些当时非常流行的商业化中间件(如 WebLogic、WebSphere、IBM MQ、Spring、tomcat)。

2009 年到 2018 年,随着互联网技术的兴起,企业更关心如何解决业务系统支持亿级用户的成本和规模扩展问题。这个时候的技术架构从分布式集群技术向互联网技术架构(如容器、微服务、DevOps 等)转变,开源的中间件产品(如 Dubbo、RocketMQ、Spring Cloud)受到关注,很多企业开始基于开源项目搭建自己的业务系统。

从 2019 年开始,随着云原生技术的兴起,企业对于数字化转型的需求变得非常迫切,企业开始关注业务敏捷迭代、数据智能化问题,云原生架构应运而生。从互联网架构向云原生架构转型,从全面上云到云上百花齐放的创新应用,企业开始转向使用更稳定的、面向应用优化的云原生产品(如神龙+容器、容器+AI、云边端管理、多云/混合云管理、aPaaS、函数计算、云原生技术中台 CNStack、DevOps 等)。

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云计算是前几代技术的集大成者,从企业应用架构,演进到互联网架构,再到云原生架构,通过基础设施云化、核心技术互联网化、应用数据化、决策智能化四部曲,助力产业数字化升级。

可以说,云计算带来全新的软件产业结构变革。

今天,云原生技术已经成为开发者必备的一个技能,当代的开发者会基于云产品进行技术的选型、应用的开发,我们也看到行业的应用正在全面向云原生转型。

在实际生产中,我们也能清晰感受到云原生带来开发模式的革新。 从架构、应用交付、运维、扩展性、依赖性、甚至是企业的组织文化等,都发生了非常大的改变。IDC 预测,到 2024 年,数字经济的发展将孕育出超过 5 亿个新应用,这与过去 40 年间出现的应用数量相当。云原生的技术和开发方式让这些海量新应用能够在短时间出现成为了可能。

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在云原生时代,云产品的核心竞争力是什么?云产品的立身之本就是持续要做先进生产力的代表,这就要求云产品具备硬核的技术能力,并能实现快速迭代。对于任何一家企业而言,自身的系统是很难具备如此顽强的生命力和竞争力,阿里巴巴也是如此。因此,在 2020 年阿里巴巴全面切换为云原生产品支撑大促,并在 2021 年实现云产品的容器化和 Serverless 化。阿里云全面进入云原生时代。

阿里云拥有国内最丰富的云原生产品家族

阿里云拥有超过 300 款云产品,近千个技术解决方案,包括云原生 DevOps、aPaaS & 微服务、消息和事件驱动、应用工具、Serverless 架构、云原生技术中台 CNStack 等,以及云原生数据库、大数据 / AI、视频云等。云原生产品可以为企业提供五大核心价值:系统稳定、资源弹性、应用敏捷、业务智能、安全可信。可以说,一家企业诞生于云原生时代,可以把自己的 IT 体系全面基于云去构建,阿里云可以提供最完整的技术方案和产品体系。

千行百业背后的云原生力量

申通快递 核心系统全面迁入阿里云,云上日均处理订单量近 3000 万,业务高峰期每秒请求数处理效率提升 30%,资源利用率提升 80%,成本降低 50%。

南方航空 构建业务中台解决方案,南航 150 万航班 3900 万个舱位已经实现云端准实时查询,国际国内航班订单平均响应时间仅 2 秒。

今年北京冬奥会 是第一届全面上云的奥运会,云原生产品家族稳定支撑北京冬奥核心业务系统,全球超过 27 亿人参与互动,转播超过 6000 小时内容,为超过 3.2 万工作人员提供服务,全面上云能耗降低 70%。

网易云音乐 是一款国民级 App,基于函数计算 FC 搭建弹性高可用音视频处理系统,业务落地速度提升 10 倍,镜像缓存秒级启动,运维成本大幅降低。

积极倡导开源项目引入学生的工程实践能力培养环节

多年来,阿里云向全球顶级基金会贡献了 2700 多个开源项目,涵盖了大数据、云计算、AI、中间件、容器、Serverless 等众多领域,拥有超过 30000+ Contributor,超百万 GitHub Star,位列中国企业开源社区 GitHub 贡献榜首。

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一些开源项目已然成为了该领域的事实标准,比如 Dubbo 已经成为国内影响力最大、使用最广泛的开源微服务框架;RocketMQ 是国内首个互联网中间件的 Apache 顶级项目,也是常年排名国内第一的开源中间件项目。这些开源项目是教师学生们与产业技术同频共振的极佳捷径,非常适合被引入教学以锻炼学生的工程实践能力。

去年阿里平头哥开源玄铁RISC-V系列处理器,并开放系列工具及系统软件,以及龙蜥操作系统和云原生数据库 PolarDB 也正式开源。这些社区的开源项目,对于培养集成电路、操作系统和数据库的高水平人才,都非常有参与价值。

从行业视角,在云原生时代,对计算机人才的技能也提出了新的要求。开发者应当聚焦代表着云计算领域创新趋势的云原生技术,依据包括以下六大维度在内的云原生技术能力子模型。

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• 技术架构设计能力: 与传统架构设计对开发者的要求相比,“云化”也即基于多云、混合云平台进行架构设计,是技术架构设计能力的关键差异,也是开发者全云实践中技术架构设计维度进行能力提升的核心。

• 技术栈覆盖能力: 在云化的技术架构基础上,技术栈能力的呈现形态将以服务化为主。

• 平台框架运用能力: 开发者在云上实践的过程中,无论是云计算、大数据、人工智能、中间件,还是存储、数据库或其它新兴技术平台,都会遇到各种类型的框架,避免重新造轮子,加速开发进程。

• 生命周期管理能力: 云上的软硬件开发生命周期管理不仅涉及开发环境的协同与包括各类开发资源在内的开发要素纳管,而且需要对流程各个环节、各类工具、各式操作与各种环境的有效赋能,同时对不同的技术场景与业务场景有机适配。

• 开发语言使用能力: 随着云上实践的深入,开发者将有越来越多的机会在不同技术领域进行相关工作,而适应相关领域要求的不同开发语言的使用能力,包括传统的通用编程语言、新兴的通用编程语言以及特定领域的专用语言,也将成为开发者的优势甚至必须技能,因此“多样化”将成为开发者在开发语言使用维度最需要把握的重点。

• 技术领域支持能力: 云原生对不同新兴技术领域的协同支持,为云平台对不同业务领域技术驱动的平台化创新奠定了基础,而不同新兴技术相关的业务领域对于开发技能、开发方式和开发速度也都有着不同的要求。

加强产学研合作,共育数字时代人才

正是因为对于人才技能有更高的要求,因此加强产学研合作变得非常重要。当前,疫情加速了全社会的数字化进程,未来有更多的企业将会迁移上云,利用大数据、人工智能的技术实现数字化转型升级。这就需要大量云计算、大数据和人工智能相关领域人才,来帮助企业加速数字化转型升级。

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而云计算、大数据、人工智能领域涉及的学科非常多,包括虚拟化、网络、高效运维、数据科学、数据处理、数据安全、人工智能、神经网络等等技术,积累技术的同时还要求技术人才能深度理解行业,如新零售、新制造、新金融、物联网等,这样才能将前沿技术转为生产力,更好地为行业赋能。只有产学研深度融合,才有可能实现科技赋能。阿里云受益于时代人才的红利,我们希望持续加强与高校的产学研合作,共育数字时代的的卓越人才。

高校计算机教育与产学研之间的代差。经过调研我们发现,高校计算机教育和人才培养存在着与产业技术发展脱节的现象。

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一方面,互联网时代下的信息技术迭代速度大大加快,高校老师们离产业实践相对较远,短时间内难以融会贯通新技术,并沉淀为新的教学课件。

另一方面,高校普遍缺乏在互联网场景下针对大数据的云计算实验环境和实验案例,专门用于教学构建这样的实验环境和案例需要较大规模的投入,即便是教师使用开源软件构建出了这样的环境,但与真实云计算和大数据商用环境存在较大的差异,以致于学生往往完成了学分任务,但仍然对产业新技术感到迷茫。

云原生时代,计算机教育需因云而变

阿里云呼吁计算机教育因云而变。 教育部于 2017 年推出了新工科建设计划,我认为其本质是让人才培养尽快适应现代科技产业的数字化变革,为数字经济发展培养具备数字技能的高素质人才。因此,认清数字经济背后的技术支撑体系,把握数字经济发展的人才技能要求,是当前教育改革成败的关键。

从这个意义上讲,随着云在信息技术变革与数字经济浪潮中核心地位的日益凸显,随着一个以云为核心的新型计算系统的演进,高校计算机教育的知识体系也应随云扩展,计算机人才的工程实践能力培养模式也应因云而变。

因此,我们呼吁和建议将云计算纳入新工科各专业的核心知识体系,将云的分布式架构、云原生架构引入到计算机、软件类的专业课程中,取代传统的以“单计算机原理和应用”为主线的课程体系,让学生们对云建立起“操作系统”级别的认识,同时充分开展云上实践,从低年级阶段体验云、到高年级阶段学会用云,再到研究生阶段学习和实践如何建造云系统,整个过程可以借助像阿里云这样的企业提供的各类云资源,也可以充分利用开源社区里的开源项目,全面提升学生面向云时代的工程素养。

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携手高校教师建设产教融合示范课程

事实上,在过去两年,阿里云在教育部指导下,已经通过设立教育部-阿里云产学合作协同育人项目,与高校教师合作建设了一批产教融合示范课程,尝试把云计算、云原生的知识扩展到现有课程当中去,阿里云也提供了许多条产品线的免费资源支持教学实践。所有这些示范课程的建设成果都以开源共享的方式,向所有高校开放。为了更好的支持教学改革和人才培养,阿里云将二十年技术悟道,以白皮书、图书、教材的形式分享和推广出来,我们也积极寻求和高校合作,支持教师编写面向不同学生受众的课程配套教材。

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护航计算机人才高质量培养

在云资源方面,我们发挥自身云平台的技术优势,通过飞天加速计划,投入了 30 亿的 ECS 免费算力时,很多高校老师学生都免费领取了自己专属的第一台云服务器,在 ECS 上做教研、做实验、做论文等等,目前已有超过 2200 所高校的 10 万名学生受惠于该项目。

阿里云的开发者社区还专门提供了三款可以支撑不同计算机课程的云实验室,我们也通过云实验室开设了很多不同技术的体验馆,分享了很多行业实践案例。因为云实验室的背后就是阿里云的产业级云底座,学生可以沉浸在与未来企业生产完全相同的云环境中,体验云的弹性、稳定、高可用、安全等特性,锤炼基于云的工程实践能力,从而在未来可以实现无缝平滑过渡,更快地胜任工作岗位。

数字化是未来10年最大的确定性,现代世界都会运行于软件之上,这对开发者的要求非常高,时代呼唤更好的开发者。

今天,阿里云正式发布云原生人才培养合作计划。 我们将通过合作 200 所高校、发起产学合作协同育人项目,举办开发者沙龙、师资培训、编程大赛等形式,在三年内为社会新增培养 10 万学生开发者,让学生们充分感受到云原生时代的技术红利,更好的创造价值服务社会。

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图片来源:2021年云原生编程挑战赛 发布云原生技术最新资讯、汇集云原生技术最全内容,定期举办云原生活动、直播,阿里产品及用户最佳实践发布。与你并肩探索云原生技术点滴,分享你需要的云原生内容。

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