《云计算与应用》课程教学大纲

《云计算与应用》教学大纲课程英文名CloudComputingandAppliance课程代码03M0158学分2总学时32理论学时20实验/实践学时12课程类别专业课课程性质任选先修课程面向对象程序设计适用专业通信工程开课学院信息工程学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位本课程是通信工程专业开设的一门专业选修课。云计算将使信息技术整体结构发生改变，更多的软件会逐步转移到云计算环境中，随着云计算的深入研究和应用发展，它将成为未来主流的应用模式。在培养计划中，是信息处理算法、无线通信与网络方向的基础课。（二）课程目标该课程应达到的预期学习结果（ILO，IntendedLearningOutcomes）如下所示：1、ILO-1.云计算概念：能明晰云计算的产生与发展、区分云计算的目标、任务与价值。2、ILO-2.云计算系统架构、技术与服务：理解云计算系统“四层两域”模型以及云计算系统的业务模型。掌握分布式技术、虚拟化技术、云平台技术；理解云计算系统的管理与运维。3、ILO-3.云计算安全：明晰云安全与传统信息安全的区别与联系，了解云计算系统中的安全威胁以及云计算给安全技术带来的机遇。理解云计算系统安全的技术、标准与法规。4、ILO-4.云计算应用与展望:明晰云计算的创新实践以及在各行各业中的广泛应用；理解“云计算+大数据+人工智能”三位一体发展战略，理解云计算与新技术的融合、云计算产业生态及其地位、面向新型计算模式的云计算的相关概念。5、ILO-5.云计算与应用实验：为了使学生更好地理解和深刻地掌握云计算的相关知识，设置相关应用实验，通过实验理解和掌握云计算技术的思想，训练和培养学生安装、配置、部署与实施云计算有关的系统的技能，分析实验中需要解决的问题，制定实验方案，使用实验设备等工具，验证方案的正确性，理解理论指导实践的含义。6、ILO-6.小组讨论：由5~6人组成一个小组，对云计算的应用问题展开讨论，发挥每个人在团队的作用，分工合作，提高凝聚力和合作力，最后由一名代表上台汇报展示。二、课程目标达成的途径与方法主要以课堂教学为主，结合期末测试、课堂测试、小班讨论和实验等途径和方法来达成。具体每个课程目标的达成途径与方法见下表所示。课程目标达成途径ILO-1~ILO-4课堂教学、课后作业、基于钉钉、雨课堂的随堂测试和期末考试ILO-5实验指导、验收、实验报告ILO-6小组讨论，汇报展示、其他小组成员提问、教师指导提问三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求指标点3.1毕业要求指标点4.2毕业要求指标点5.4毕业要求指标点9.2ILO-1M(0.10)ILO-2H(0.40)ILO-3M(0.10)ILO-4L(0.05)ILO-5H(0.25)ILO-6M(0.10)注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低，保证H>M>L，具体对应的数值，根据各自课程来定）四、课程主要内容与基本要求1、云计算的概念了解云计算的产生与发展；理解云计算的内涵与特性；理解云计算的目标、任务与价值。这部分是该课程的绪论，使同学对云计算的整体概念有一个清晰的认知。2、云计算系统的系统架构了解云计算系统架构的基本概念；掌握云计算系统的“四层两域”模型；理解云计算的部署模型和技术标准。这部分是该课程的基础部分，使同学对云计算的架构有一个清晰的认知。3、云计算系统的使能技术了解云计算技术基础，掌握分布式技术、虚拟化技术以及云平台技术。从分布式系统、分布式计算、分布式存储等三个方面对分布式技术进行介绍。并从计算虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化和桌面虚拟化四个方面分析虚拟化的技术细节。云平台技术围绕“通过定制技术，形成服务封装”的思想，重点介绍了服务计算、多租户以及容器等核心技术。这部分内容是本课程的核心章节，需要同学重点掌握。4、云计算系统的管理与服务了解云计算系统的质量评估、云服务能力化评估机制。理解云计算系统的管理、云服务质量与评估、云计算系统的运维、DevOps及其实践的相关内容。本部分内容是在上一章节的基础上学习云计算系统是如何设计、研发与管理的。5、云计算安全了解云计算安全基础知识，掌握云计算系统服务类型、部署模型等角度中的安全问题。然后从传统信息安全的角度出发，针对云计算服务模型和资源池特征，需要理解云安全与传统信息安全的区别与联系，了解云计算系统中的安全威胁以及云计算给安全技术带来的机遇。本章节需要同学重点掌握云计算安全技术，了解云计算安全标准、云计算安全法律法相关知识。6、云计算应用了解云计算的创新实践，理解工业云与智能制造、农业云与智慧农业、政务云与电子政务、金融云与智慧银行、商贸云与新零售、智慧城市、云医院等应用案例。该章节重点讲授云计算的实际应用，需要理论结合实践理解云计算在各行各业的广泛应用。7、云计算发展了解“云计算+大数据+人工智能”三位一体发展战略，理解云计算与新技术的融合、云计算产业生态及其地位、面向新型计算模式的云计算的相关概念。该章节重点讲授云计算未来展望，学生需要搜集相关资料案例，结合教材学习云计算展望。五、课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务对应课程目标第1章绪论21.预习理解云计算概念相关知识；2.完成课中的雨课堂测试；ILO-1~ILO-4第2章云计算系统的系统架构31.完成时云计算系统架构方面的作业；2.完成课中的雨课堂测试；ILO-2第3章云计算系统的使能技术121.完成分布式技术、虚拟化技术、云平台技术方面的作业；2.完成课中的雨课堂测试；3.完成ESXi虚拟化安装和部署，虚拟机安装实验；4.完成NAS存储实验；ILO-1、ILO-2、ILO-5第4章云计算系统的管理与服务71.完成云计算系统管理方面的作业；2.完成课中的雨课堂测试；3.完成一次实验；ILO-2、ILO-5第5章云计算安全21.完成云计算安全技术、标准、法规方面的作业；2.完成课中的雨课堂测试；ILO-3第6章云计算应用41.完成课中的雨课堂测试；2.小组讨论，代表展示云计算应用的介绍。ILO-4、ILO-6第7章云计算发展21.完成课中的雨课堂测试；2.小组讨论，代表展示云计算发展的介绍。ILO-4、ILO-6六、实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验性质实验类别1ESXi安装和部署4通过对ESXi的安装和部署，掌握虚拟化技术的概念，了解作为著名的虚拟化Hypervisor之一的ESXi的大致情况，熟悉ESXi软件安装、部署的整个过程，并将本实验的结果作为下一步安装虚拟机的基础平台。要求学生实验操作之前必须预习，在老师讲解基本操作方法后，学生按照每组2个人自由组合，按照实验指导书的操作步骤，记录相关实验结果，并能对实验结果有预期的正确判断，并回答实验指导书中的思考题，撰写实验报告。综合必做2虚拟机安装4通过在ESXi服务器上安装和部署虚拟机，进一步了解虚拟化技术中对硬件抽象的概念，掌握常用操作系统的安装；了解虚拟机的访问与管理，从而掌握如何使用云计算服务供应商（如阿里云）提供的IaaS服务。要求学生实验操作之前必须预习，在老师讲解基本操作方法后，学生按照每组2个人自由组合，按照实验指导书的操作步骤，记录相关实验结果，并能对实验结果有预期的正确判断，并回答实验指导书中的思考题，撰写实验报告。综合选做3NAS安装与配置4通过网络附加存储（NetworkAttachedStorage，NAS）的安装和配置，掌握在NAS中配置RAID，并对Hypervisor实现存储服务。要求学生根据实验内容设计相应的实验方案，基于不同的安装配置，实现不同的NAS安装结果，最后针对安装过程和结果回答老师的提问，撰写实验报告。设计必做4数据中心管理和配置4数据中心管理实验需要单独使用一台配置较高的虚拟服务器，面向所有学生。数据中心管理和配置让学生了解和实践云计算的物理设施的运维。要求学生实验操作之前必须预习，在老师讲解基本操作方法后，学生按照每组2个人自由组合，按照实验指导书的操作步骤，记录相关实验结果，并能对实验结果有预期的正确判断，并回答实验指导书中的思考题，撰写实验报告。综合选做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例考核与课程目标对应关系过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时作业等点名记录回答问题记录课堂测试成绩20%ILO-1~ILO-4小组讨论考核整组汇报表现、个人提问质量和数量讨论打分成绩10%ILO-6实验考核验收及实验报告验收成绩报告批改成绩25%ILO-5期末考核考试或大作业卷面成绩45%ILO-1~ILO-4考核类别考查成绩登记方式百分制八、课程目标达成度评价方法课程目标权重成绩评定ILO-1过程考核0.3相应课堂测试平均分A10期末测试0.7相应期末考试平均分B10ILO-1达成度=0.3*A10+0.7*B10ILO-2过程考核0.3相应课堂测试平均分A20期末测试0.7相应期末考试平均分B20ILO-2达成度=0.3*A20+0.7*B20ILO-3过程考核0.3相应课堂测试平均分A30期末测试0.7相应期末考试平均分B30ILO-3达成度=0.3*A30+0.7*B30ILO-4过程考核0.3相应课堂测试平均分A40期末测试0.7相应期末考试平均分B40ILO-4达成度=0.3*A40+0.7*B40ILO-5实验表现0.3相应实验表现平均分A50实验报告0.7相应实验报告平均分B50ILO-5达成度=0.3*A50+0.7*B50ILO-