雲原生課程建設計劃與實踐

引言

隨著雲端技術的快速發展，Cloud Native 已成為軟體工程與資訊科技領域的核心趨勢。為培養具備雲原生思維的專業人才，本課程以 Kubernetes、Docker 及 CI/CD 等技術為主軸，結合軟體工程與多媒體設計領域，設計出符合實務需求的教學方案。本文將深入探討課程架構、技術整合與教學實踐，並分析學生反饋與未來改進方向。

主要內容

技術與課程定位

Cloud Native 強調以容器化、微服務與自動化為基礎的軟體開發模式，其核心技術包含 Docker、Kubernetes 及 CI/CD 等。本課程針對缺乏雲原生經驗的學生，整合軟體工程課程，透過實作專案與理論教學，培養學生在 DevOps、容器化部署與持續整合等領域的專業能力。

教學架構與技術整合

課程以 Scrum 方法論進行10個Sprint的大型專案開發，學生分為後端、前端、移動及 DevOps 等子團隊，並需完成至少3個微服務與開源專案。技術整合方面，課程重點包括：

• Docker 原理：容器隔離、鏡像建置與 cgroups 命名空間
• Kubernetes 核心概念：Pod、Deployment、ReplicaSet 與 Kubernetes Dashboard 使用
• CI/CD 實作：Prow 平臺整合、Job 配置與中央化測試管理

課程採用 Kubernetes 作為核心技術，但學生實際操作以 Prow 等工具為主，強調基礎部署能力而非進階管理。

工具選擇與教學策略

• CI/CD 平臺：選用 Prow（Kubernetes 專用）因深度整合與輕量設計，但需自建 Pipeline 功能
• 權限控制：限制學生對 Kubernetes 核心資源的訪問，降低風險
• UI 設計：提供工作清單過濾與日誌預覽功能，簡化操作流程
• 容器規格：使用 Job Spec 格式定義執行條件與工作名稱，確保流程可控

學生反饋與課程效果

根據98名學生的調查結果，85%學生認為 DevOps 與 CI/CD 專案提升專業技能，70%學生認同課程有助職業發展。學生主要建議增加雲服務部署（如 AWS/Azure）與進階調試監控（Observability）功能，未來課程將優化難度平衡並整合雲端服務。

技術優勢與挑戰

• 優勢：
  • 強化學生對容器化與自動化工具的實作能力
  • 透過團隊合作培養問題解決與協作經驗
  • 以開源專案提升軟體工程實務能力
• 挑戰：
  • 雲端服務部署成本與資源限制
  • 高階調試與監控功能尚未納入教學範疇
  • 需持續優化課程難度與技術深度

總結

本課程透過整合 Cloud Native 技術與軟體工程實務，成功培養學生在容器化、微服務與持續整合等領域的專業能力。未來將根據學生需求與技術發展，持續優化課程內容，並擴展雲端服務與 Observability 教學，以提升教學效果與學生滿意度。