IT-avdelinger må tilby kurs og opplæring i de nyeste teknologiene som brukes på arbeidsplassen. I dag gjelder det for eksempel bruk av nettskyen samt relaterte teknologier som virtualisering. De fleste universiteter har imidlertid ikke ressurser til å utvikle infrastrukturen som kreves for å støtte disse teknologiene, og endringer skjer så raskt at det er nærmest umulig å holde tritt med de nyeste plattformene, verktøyene og språkene.

Lærerne ved City College of New York (CCNY) ønsket å gi studentene praktisk erfaring med virtualisering, beholdere og andre skybaserte teknologier. Dette behovet ble ikke dekket av fagbøkene eller kursmateriellet skolen hadde tilgjengelig. CCNY trengte en ny strategi der de kunne holde tritt med den teknologiske utviklingen på en rimelig og praktisk måte.

«Mange programmer for IT-utdanning kan være svært teoretiske og tradisjonelle i tilnærmingen til sentrale datastrukturer, algoritmer og operativsystemer», sier Peter Barnett, som er IT-lærer ved CCNY. «Det er viktig å få studentene til å se ting i et bredest mulig perspektiv. Vi må tilby studentene en visjonær utdanning for at de skal bli allsidige og kreative dataspesialister.»

Videreutvikling av IT-undervisningen med Google Cloud

Barnett ble henvist til Google Cloud Education Grants (tilskudd til bruk av Google Cloud i undervisningen) av Lindsay Siegel, som er administrerende direktør for Zahn Innovation Center – et gründersenter ved CCNY som blant annet tilbyr kurs, seminarer, gratis rettshjelp, rådgivning og hjelp til rask utvikling av prototyper.

Da Barnett introduserte Google Cloud for studentene sine, ga han dem en oppgave der de skulle tenke gjennom hvordan skyplattformer bruker funksjoner basert på tradisjonelle operativsystemer og programtjenere. De ble bedt om å besvare spørsmål som «Hvor er du – i en beholder eller på en virtuell maskin? Hvordan kan du vite om du arbeider på en spesifikk tjener eller en klynge av distribuerte maskiner?»

Elevene kunne velge om de ville arbeide med Google Cloud eller en annen leverandør av skybasert teknologi. Ifølge Barnett hadde de mange som valgte Google Cloud, opplevd veiledningene som intuitive, slik at det var enkelt å komme i gang med å importere data og utvikle apper. De fikk hjelp av Google Cloud-teamet og CCNY sine egne lærere hvis de fikk problemer med å igangsette prosjekter.

Noen av studentene arbeidet med Google App Engine og satte seg inn i hvordan beholdere fungerer. Andre valgte å følge veiledningene for å bygge apper i Google Compute Engine. Alle studentene fant ut hvordan de kunne utforske VM- eller beholdermiljøene sine ved hjelp av Linux-kommandoer, og undersøkte database-tjenerdelene sine ved hjelp av SQL-kommandoer.

Oppmuntrer studentene til å tenke som ingeniører

Ved å fordype seg i skyplattformen lærte studentene å forstå nettskyen som konsept og innse at også nettskyen innebærer bruk av maskinvare. De leste artikler, så på veiledninger og eksperimenterte med hva de kunne gjøre inne i og utenfor beholdere. De noterte seg minne- og prosessorbruk og lærte mer om virtuell lagring og innhenting av IP-adresser.

Tre studenter – Nissan, James og Michael – gjorde mer enn bare å utvikle eksempelapper. «De importerte sine egne repositorier og utviklet sine egne apper. Dette fungerte bra, og de fikk et godt innblikk i hvordan Google-miljøet fungerer i praksis», sier Barnett.

Forstå hvordan og hvorfor

Når elevene blir oppfordret til å stille egne spørsmål, kan de finne ut langt mer om et emne. Under noen av oppgavene noterte studentene seg hvor lang tid en app brukte på svare basert på hvor den befant seg – i Storbritannia eller USA. Dermed måtte de tenke nøyere gjennom hvor de fysiske dataressursene befant seg. Én student implementerte MySQL-databasen til Google Cloud i skyprosjektet sitt, for deretter å utforske den for å finne ut hvor systemfilene ble lagret.

Barnett oppfordret elevene til å lære mer om de skybaserte teknologiene som interesserte dem mest. Noen studenter utforsket bruk av Kubernetes for å administrere beholdere, mens andre eksperimenterte med belastningsfordeling i MongoDB. Studentene utvekslet deretter erfaringer og tilegnet seg god innsikt i flere ulike miljøer.

Mer enn bare demoer

Elevene som deltar på professor Barnetts påbyggingskurs ved CCNY, bruker for tiden Google Cloud til å implementere tjenerdelen i viktige programvareprosjekter med betydelig vitenskapelig, sosialt og kommersielt potensiale.

De fem teamene hans arbeider blant annet med følgende prosjekter: bruk av maskinlæring for å forbedre optisk gjenkjenning av håndskrift, støtte til trenere, fysioterapeuter og kundene eller pasientene deres for å hjelpe dem å utvikle og opprettholde riktige treningsmetoder, forbedring av patentsøknader ved hjelp av innholdsanalyse kombinert med maskinlæring, kartlegging av interiør i undergrunnsstasjoner og andre offentlige steder for å hjelpe svaksynte med å finne frem, samt bruk av kunstig intelligens for å generere delvis tilfeldig musikk som endres basert på tilbakemeldinger fra brukerne.

I de fleste av disse prosjektene brukes kunstig intelligens i form av innholdsanalyse og maskinlæring, og Google Cloud støtter disse prosessene ved hjelp av robuste API-er som ML-Engine og BigQuery. Google for Education-teamet har brukt mye tid på Google Cloud for hvert av teamene til Barnett for å tilrettelegge for fremtidig utvikling og testing.

Erfaringer fra virkeligheten

For å lykkes som dataspesialister må studentene lære både teorien og den praktiske bruken av verktøyene som blir benyttet i dagens arbeidsliv. Med skytjenester som Google Cloud får CCNY tilgang til nyskapende utviklerverktøy og omfattende skybasert infrastruktur uten å måtte investere store beløp. Studentene får lære å arbeide med mange språk og skyplattformer, inkludert Python, Ruby, Sinatra og Google Cloud. Vanligvis er et slikt mangfold av verktøy og språk utenfor rekkevidde for mange skoler på grunn av begrensede ressurser. Med Google Cloud kan skoler få tilgang til moderne teknologi til en rimelig penge, og med mulighet til skalering for å dekke behovene til alle studenter og avdelinger.

«Skymiljøet er den moderne manifestasjonen av operativsystemet», sier Barnett. «Studentene kommer ikke til å arbeide direkte på fysiske tjenere. Nettskyen tilhører ikke bare fremtiden, men også nåtiden.»