《云計(jì)算導(dǎo)論》課程標(biāo)準(zhǔn)

1、課程標(biāo)準(zhǔn)所屬系部：信息工程系課程名稱：云計(jì)算導(dǎo)論課程性質(zhì)：專業(yè)必修課 課程學(xué)時(shí)： 64 適用專業(yè)：云計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用（）云計(jì)算導(dǎo)論課程標(biāo)準(zhǔn)1、課程概述1.1 課程定位云計(jì)算導(dǎo)論是云計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用的專業(yè)必修課，是云計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)中一門綜 合性很強(qiáng)的基礎(chǔ)課程，主要內(nèi)容包括云計(jì)算的定義和背景、云計(jì)算基礎(chǔ)（如分布式計(jì)算、虛 擬化技術(shù)、分布式海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、云平臺(tái)技術(shù)、并行編程技術(shù)和數(shù)據(jù)管理技術(shù)） 、云交付 模型（如軟件即服務(wù)、 平臺(tái)即服務(wù)、 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)和容器即服務(wù)） 、云部署模式（如公有云、 私有云和混合云）、云計(jì)算機(jī)制（云計(jì)算設(shè)施機(jī)制、云管理機(jī)制、云監(jiān)控機(jī)制和特殊云機(jī)制） 、 虛擬化相關(guān)知識(shí)

2、、分布式文件系統(tǒng)、分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與并行編程、云安全、云應(yīng) 用和容器云等。同時(shí)，通過教學(xué)過程中的實(shí)際開發(fā)過程的規(guī)范要求，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí) 際問題的能力，強(qiáng)化學(xué)生的職業(yè)道德意識(shí)、職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，為學(xué)生以后從事更 專業(yè)化的軟件開發(fā)工作奠定基礎(chǔ)。本課程的前導(dǎo)課程有 Linux 系統(tǒng)管理與配置、數(shù)據(jù)庫(kù) 技術(shù)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) ，后續(xù)課程有 open stack 綜合實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等。1.2 課程設(shè)計(jì)思路 本課程在設(shè)計(jì)時(shí)主要是讓學(xué)生在理論方面對(duì)云計(jì)算所涉及的相關(guān)技術(shù)有所了解， 對(duì)于云 計(jì)算行業(yè)的發(fā)展有清楚的認(rèn)識(shí)。以計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生就業(yè)為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。通過 調(diào)查研究當(dāng)前行

3、業(yè)對(duì)云計(jì)算技術(shù)方面的要求，制定相關(guān)的理論教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐內(nèi)容。課程以 開源云平臺(tái)的安裝、配置與管理為主線，從而讓學(xué)生掌握云計(jì)算的相關(guān)知識(shí)、相關(guān)服務(wù)器的 配置，加深 Linux 的使用技能，直至完整理解掌握云計(jì)算相關(guān)技術(shù)。2、課程目標(biāo) 本課程的目的與任務(wù)是使學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，從云計(jì)算的基本概念入手，由淺入深 學(xué)習(xí)云計(jì)算的各種相關(guān)知識(shí)，學(xué)會(huì)云計(jì)算的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)和云部署模式，以及云計(jì)算機(jī)制， 同時(shí)通過實(shí)踐學(xué)習(xí)容器云的操作與應(yīng)用，以梳理知識(shí)脈絡(luò)和要點(diǎn)的方式，讓學(xué)生掌握云計(jì)算 的相關(guān)思想。本課程除要求學(xué)生掌握云計(jì)算的基礎(chǔ)知識(shí)和理論，重點(diǎn)要求學(xué)生學(xué)會(huì)分析問題 的思想和方法，為更深入地學(xué)習(xí)和今后的實(shí)踐打下

4、良好的基礎(chǔ)。2.1 能力目標(biāo)(1)具有 IASS 層搭建的能力。(2)具有PASS層的搭建的能力。( 3)具有使用 MapReduce 框架進(jìn)行簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)分析處理的能力2.2 知識(shí)目標(biāo)( 1 )了解云計(jì)算的基本概念。(2)了解虛擬化技術(shù)的基本概念。( 3 )了解虛擬化技術(shù)。( 4 )了解云部署模式。( 5 )理解云計(jì)算機(jī)制。(6)了解虛擬化的常用的開源技術(shù)。( 7 )了解分布式文件系統(tǒng)。( 8 )了解 HDFS 的基本原理。(9)了解分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本原理。2.3 素質(zhì)目標(biāo)( 1)溝通能力、團(tuán)隊(duì)合作及協(xié)調(diào)能力。(2)良好的編程習(xí)慣。( 3)查閱相關(guān)手冊(cè)及資料能力( 4 )掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)

5、嚴(yán)謹(jǐn)工作態(tài)度。( 5 )自我展示與語(yǔ)言表達(dá)能力。( 6 )責(zé)任意識(shí)。( 7)分析和解決問題的能力。( 8)科學(xué)的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神。9)獲得適應(yīng)未來(lái)崗位轉(zhuǎn)變的遷移能力(10)從事某一崗位可持續(xù)發(fā)展的能力3、課程內(nèi)容與要求本課程在教學(xué)過程中，提醒學(xué)生留意觀察并思考生活中接觸的云計(jì)算技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用， 鼓勵(lì)其結(jié)合生活中熟悉的操作方法提出問題或假設(shè)，在教師引導(dǎo)下，通過分析、推理，使學(xué) 生自主學(xué)習(xí)、總結(jié)，以便增強(qiáng)學(xué)生對(duì)云計(jì)算技術(shù)的基本理論的理解；通過課堂講解與討論、 案例分析等促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解和運(yùn)用，以培養(yǎng)其實(shí)際操作技能。充分利用現(xiàn)代教學(xué) 手段，不斷改進(jìn)教學(xué)方式，突出典型案例的剖析，采用互動(dòng)式教

6、學(xué)使學(xué)生得到模擬訓(xùn)練，提 高他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。在課程內(nèi)容的選擇上，本課程涉及很多云計(jì)算技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)， 其中包括分布式計(jì)算和 云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)，云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)包括虛擬化技術(shù)、分布式海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、云平臺(tái) 技術(shù)、并行編程技術(shù)和數(shù)據(jù)管理技術(shù)；掌握四種云交付模型，分別是軟件即服務(wù)、平臺(tái)即服 務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)和容器即服務(wù)等。表1課程項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)編號(hào)項(xiàng)目(模塊)工作任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)時(shí)安排1云計(jì)算基礎(chǔ)了解云計(jì)算 基礎(chǔ)和相關(guān) 技術(shù)。理解云計(jì)算技術(shù)相關(guān)概念、發(fā)展歷史、虛擬化技術(shù)、未來(lái)的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)。知識(shí)點(diǎn)云計(jì)算的發(fā)展歷史 云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)云交付模型計(jì)算與大數(shù)據(jù)重點(diǎn)虛擬化技術(shù)云交

7、付模型基本要求了解云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù) 了解計(jì)算與大數(shù)據(jù)總學(xué)時(shí)62云計(jì)算機(jī)制理解云計(jì)算機(jī)制理解云基礎(chǔ)設(shè)施機(jī)制、云管理機(jī)制、云監(jiān)控機(jī)制、知識(shí)點(diǎn)虛擬服務(wù)器總學(xué)時(shí)6特殊云機(jī)制云存儲(chǔ)設(shè)備資源管理系統(tǒng)計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)安全監(jiān)控重點(diǎn)虛擬服務(wù)器資源管理系統(tǒng)虛擬機(jī)監(jiān)控器基本要求了解云管理機(jī)制了解云監(jiān)控的原理與實(shí)現(xiàn)3虛擬化理解虛擬化技術(shù)了解虛擬化在云計(jì)算技 術(shù)中的地位作用，學(xué)習(xí)了 解開源的虛擬化技術(shù)。知識(shí)點(diǎn)什么是虛擬化 網(wǎng)絡(luò)虛擬化 存儲(chǔ)虛擬化XenKVMOpe nVZ重點(diǎn)存儲(chǔ)虛擬化XenKVM基本要求掌握存儲(chǔ)虛擬化掌握KVM總學(xué)時(shí)84分布式文件系統(tǒng)了解分布式文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與原理了解分布式文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與原理知識(shí)點(diǎn)分布式文

8、件系統(tǒng)GFSHDFS分布式應(yīng)用協(xié)調(diào)器總學(xué)時(shí)8ZooKeeper云存儲(chǔ)重點(diǎn)HDFSZooKeeper基本要求掌握HDFS勺基本原理了解ZooKeeper的安裝、配置5分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)理解分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的原理和實(shí)現(xiàn)理解分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的 原理和實(shí)現(xiàn)。知識(shí)點(diǎn)NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)BigTableHBase的訪問接口和數(shù)據(jù) 模型HBase系統(tǒng)架構(gòu)HBase存儲(chǔ)格式重點(diǎn)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)BigTable分布式存儲(chǔ)系統(tǒng) HBase基本要求分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)BigTable分布式存儲(chǔ)系統(tǒng) HBase總學(xué)時(shí)86數(shù)據(jù)處理與并行編程理解掌握數(shù)據(jù)處理與并行編程技術(shù)理解掌握數(shù)據(jù)處理與并 行編程技術(shù)。知識(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)密集型計(jì)算的

9、概念分布式數(shù)據(jù)處理集中式數(shù)據(jù)處理與分布 式數(shù)據(jù)處理比較并行編程模型MapReduceHadoop總學(xué)時(shí)8重點(diǎn)并行編程模型MapReduceHadoop基本要求并行編程模型MapReduceHadoop7一r /、 云安全了解云安全 的基本概念 與典型的云 安全運(yùn)用了解云安全的基本概念 與典型的云安全運(yùn)用。知識(shí)點(diǎn)基本術(shù)語(yǔ)與概念云安全防護(hù)策略基礎(chǔ)設(shè)施安全重點(diǎn)云安全防護(hù)策略基本要求基本術(shù)語(yǔ)與概念總學(xué)時(shí)68云計(jì)算的應(yīng)用了解云計(jì)算的應(yīng)用了解云計(jì)算的應(yīng)用。知識(shí)點(diǎn)Google公司的云計(jì)算平臺(tái) 與應(yīng)用Google的云應(yīng)用IBM藍(lán)云云計(jì)算平臺(tái)阿里云的主要產(chǎn)品重點(diǎn)Google的云應(yīng)用阿里云的主要產(chǎn)品基本要求Goo

10、gle的云應(yīng)用阿里云的主要產(chǎn)品總學(xué)時(shí)69Docker與云計(jì)算學(xué)會(huì)Docker 的掌握Docker的基本安裝 與操作。知識(shí)點(diǎn)Docker的核心概念總學(xué)時(shí)8安裝Docker鏡像Docker的安裝重點(diǎn)S Docker的安裝基本要求Docker的安裝84、實(shí)施建議4.1 教學(xué)建議本課程教學(xué)方法以教師為主導(dǎo)的啟發(fā)式講授教學(xué)法為主，討論（提問）式教學(xué)為輔，結(jié) 合課外學(xué)習(xí)的教學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)以學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)為主，教師的啟發(fā)式講授教學(xué)法為輔，并結(jié)合 討論（提問）式教學(xué)，以及結(jié)合課外學(xué)習(xí)的教學(xué)方法。（1）本課程概念較多，因此教學(xué)形式以講授方式為主。本課程擬采用多媒體PPT 的教學(xué)方法，增加課堂信息，淺顯通俗地對(duì)概念、

11、定義和原理進(jìn)行解釋，增加教學(xué)的直觀性，教 學(xué)過程中注意各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)性，以使學(xué)生更好地理解課程內(nèi)容。（2）對(duì)課程中關(guān)鍵性概念、設(shè)計(jì)思想方面的問題可輔以課堂討論的形式。（3）為加強(qiáng)和落實(shí)動(dòng)手能力的培養(yǎng)，每章課后應(yīng)安排作業(yè)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用。4.2 師資隊(duì)伍建議本課程現(xiàn)有專任教師 3 名，校內(nèi)任課教師應(yīng)通過碩士研究生以上相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)，本課 程除在理論上指導(dǎo)學(xué)生外，在實(shí)踐上也對(duì)教師提出了一定的要求，故而教師除了應(yīng)該對(duì)云計(jì) 算技術(shù)有較深的理解外，在實(shí)踐操作能力上也應(yīng)具備一定的能力，建議具有生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的 教師擔(dān)當(dāng)此課程的教學(xué)任務(wù)， 并具備相關(guān)教師資格證書， 同時(shí)還應(yīng)有相關(guān)崗位企業(yè)實(shí)踐經(jīng)歷。 企業(yè)

12、兼職教師應(yīng)具備工程師等級(jí)以上職稱證書，語(yǔ)言表達(dá)能力達(dá)到要求。4.3 考核評(píng)價(jià)建議引入新的評(píng)價(jià)內(nèi)容引入。學(xué)生最終考評(píng)可選擇以下三種方式之一進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定。1）學(xué)生參加與本課程相關(guān)的全國(guó)或省級(jí)職業(yè)院校大賽，取得一定的成績(jī)，可進(jìn)行成績(jī) 置換。置換方法：取得全國(guó)職業(yè)院校大賽一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)的，分別按照100 分、90分、 85 分計(jì)入。取得省級(jí)職業(yè)院校大賽一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)的，分別按照分別按照 95 分、85 分、80 分計(jì)入。2）學(xué)生可以申請(qǐng)項(xiàng)目作品方式答辯方式進(jìn)行成績(jī)鑒定。學(xué)生需獨(dú)立完成作品并通過答 辯者，最終以作品成績(jī) + 答辯成績(jī)之和計(jì)入學(xué)生成績(jī)。3）未能參與上述評(píng)定，則按照傳統(tǒng)考核進(jìn)

13、行，本課程成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末考核成績(jī) 組合而成，課程成績(jī)以百分制計(jì)算，分配比例如下：1平時(shí)成績(jī)占 30%，主要考查作業(yè)的完成程度，理論課和實(shí)驗(yàn)課的出勤率，實(shí)驗(yàn)課的 考試結(jié)果。其中作業(yè)占 10%，實(shí)驗(yàn)占 15%，出勤率占 5%。2期末成績(jī)占 70%，采用考試的考核方式?？荚嚥捎瞄]卷形式，題型為選擇題、正確/錯(cuò)誤題、填空題、簡(jiǎn)答題，以及應(yīng)用題。4.4 教材選用和編寫建議（1）教材建設(shè)書名：云計(jì)算導(dǎo)論主編：呂云翔、張璐、王佳瑋出版社：清華大學(xué)出版社（2）網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)學(xué)生學(xué)習(xí)端： 教師教學(xué)端： 4.5 課程資源開發(fā)與利用建議根據(jù)課程目標(biāo)、 學(xué)生實(shí)際以及本課程的專業(yè)性、 應(yīng)用性等特點(diǎn)， 本課程的教學(xué)應(yīng)該建設(shè) 由文字教材、 CAI 課件等多種媒體教學(xué)資源為一體的配套教材，全套教材各司其職。以文字 教材為中心，提供內(nèi)涵不同，形式多樣的學(xué)習(xí)支持服務(wù)，共同完成教學(xué)任務(wù)，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。 并輔以多媒體課件、項(xiàng)目設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖、習(xí)題庫(kù)、試題庫(kù)、案例庫(kù)等資源構(gòu)建學(xué)生自主學(xué)習(xí) 環(huán)境。1）建設(shè)本課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站，增加課程資源庫(kù)建設(shè)，力爭(zhēng)在在線拓展資源方面做到完整、全 面。2）產(chǎn)學(xué)合作開發(fā)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程資源，充分利用本行業(yè)典型的生產(chǎn)企業(yè)的資源，進(jìn)行產(chǎn) 學(xué)合作，建立實(shí)習(xí)