Dker容器技术与应用（第2版）（微课版）-教学大纲

第第页《Docker容器技术与应用》教学大纲课程名称Docker容器技术与应用建议学时/学分72学时/4学分适用专业云计算技术应用课程所属单位第三学期先修课程云计算基础架构与运维后续课程高级容器架构与运维（K8S）课程性质专业核心课课程考核方式考试一、课程性质与任务（一）课程性质《Docker容器技术与应用》是云计算技术应用的专业必修课，属于理论与实践深度融合的课程。本课程为现代云原生应用开发与运维的基石，是掌握容器化部署、微服务架构及持续集成/持续交付（CI/CD）技术的专业核心课程。（二）课程定位《Docker容器技术与应用》课程立足于“云计算技术应用”相关岗位，通过在教学过程中的规范要求，培养学生分析和解决实际问题的能力，强化学生的职业道德意识、职业素养意识和创新意识。本课程的前导课程有《云计算基础架构与运维》，后续课程有《高级容器架构与运维》等。（三）课程任务（一）教学方法迭代教学法：以“容器基础→镜像构建→集群编排”为主线分阶段推进。案例驱动教学：引入企业级真实案例，同步解析架构设计思路与最佳实践。任务驱动教学：设置项目任务，要求学生完成需求分析、架构设计、故障排查全流程。总结教学法：每章节提炼核心概念与操作要点，实验后总结常见错误（如镜像膨胀、资源泄漏）及解决方案。（二）教学任务能力目标：掌握Docker容器、镜像、网络的核心原理与操作、使用Dockerfile构建标准化镜像、容器编排与服务发现机制、微服务容器化部署与运维能力。技能重点：Docker基础命令、Dockerfile最佳实践、Compose编排工具、Kubernetes核心组件和CI/CD流水线集成。（三）思政教育任务通过“恶意镜像漏洞分析”案例，强化镜像来源验证与安全扫描规范；要求Dockerfile遵循统一编写规范，配置文件使用标准化格式，强制编写详细的镜像构建文档与部署说明，培养工程化思维；设置容器崩溃、网络不通等故障场景，引导学生通过日志分析、工具诊断定位问题，提升应急处理能力，增强团队协作能力。二、课程目标与要求（一）总体目标本课程以培养应用型人才为导向，围绕Docker及Kubernetes技术体系展开。使学生了解容器技术发展历程，系统掌握Docker从基础概念、镜像容器操作，到网络与数据卷管理、编排工具运用，以及Kubernetes基础架构、网络和数据卷管理知识。通过学习，学生能够基于实际需求进行Docker容器化部署、管理与运维，借助自动化部署工具实现持续集成。同时，融入安全规范案例、规范操作要求及团队协作项目，培育安全意识、规范操作意识与团队协作能力，塑造兼具专业技能与职业素养的Docker技术人才。（二）具体目标1.知识目标（1）了解容器技术发展历程，理解Docker的核心概念、特点及其与传统虚拟机的区别。（2）熟悉Docker镜像的组成、仓库管理机制及镜像构建方法（如Dockerfile）。（3）理解容器实现原理、镜像与容器的关系，掌握Cgroups资源控制机制的功能。（4）理解Docker网络架构、数据卷管理及Kubernetes核心概念（Pod、Service、Deployment等）。（5）了解持续集成（CI/CD）原理及Jenkins、Harbor等工具在自动化部署中的作用。2.能力目标（1）具有独立完成Docker环境安装，熟练使用镜像拉取、推送、构建等命令（如dockerbuild/push）的能力。（2）具有管理容器生命周期（创建/启停/监控），利用Cgroups实现资源限制（CPU、内存）的能力。（3）具有配置Docker网络模式（Bridge/Host/None），实现数据卷与数据卷容器的持久化存储的能力。（4）具有使用Kubernetes基础命令（kubectl）管理集群资源，部署简单应用的能力。（5）具有搭建Git+Jenkins+Docker+Harbor持续集成流水线，完成自动化构建与部署的能力。3.素养目标（1）培养安全意识：遵守容器镜像来源可信性验证、权限最小化等安全规范。（2）强化规范操作意识：在镜像构建、资源配置中践行标准化与文档化。（3）提升问题解决能力：通过日志分析、故障排查应对容器化部署中的异常场景。（4）增强团队协作能力：在持续集成项目中分工协作，高效沟通需求与问题。（5）树立技术前瞻性思维：主动跟踪容器编排技术（如Kubernetes）的迭代与生态发展。（三）教学要求本课程要求教师全面传授Docker及Kubernetes相关知识与技能。运用迭代、案例、任务驱动等教学法，结合企业实际项目，强化学生在镜像管理、容器编排、自动化部署等方面的实践操作。注重思政教育融入，借助安全规范案例培养学生安全意识，通过规范操作要求强化其规范意识，以团队协作任务提升团队协作能力，培养德技兼备的专业人才。三、课程结构与内容（一）课程结构1.学习项目《Docker容器技术与应用》课程由八个项目构成，包含Docker概述、Docker镜像管理和定制、Docker容器管理、Docker网络管理和数据卷管理、Docker编排工具、Kubernetes概述、Kubernetes网络管理和数据卷管理、自动化部署。2.课时安排表《Docker容器技术与应用》课程项目学时安排表序号项目内容学时1Docker概述82Docker镜像管理和定制123Docker容器管理84Docker网络管理和数据卷管理125Docker编排工具86Kubernetes概述127Kubernetes网络管理和数据卷管理88自动化部署8学时合计72（二）课程内容表《Docker容器技术与应用》课程教学项目内容及学时分配项目名称工作任务知识要求技能要求课程思政元素和内容学时项目1Docker概述完成Docker基础环境搭建掌握容器技术发展历程、Docker核心概念熟练使用官方脚本或包管理器完成Docker安装强调国产容器技术的发展成就，培养学生的技术自信与民族自豪感8项目2Docker镜像管理和定制定制镜像、搭建私有仓库Dockerfile指令及仓库认证机制使用Dockerfile构建多阶段镜像，配置私有仓库要求学生编写清晰的Dockerfile注释，培养代码规范性与工程化思维12项目3Docker容器管理部署容器并配置资源限制掌握容器生命周期管理、Cgroups资源隔离创建带资源限制的容器在设置资源配额时，引导学生思考云计算资源的合理利用，培养节能减排意识8项目4Docker网络管理和数据卷管理创建跨主机容器网络理解Docker网络模式、数据卷与绑定挂载的区别实现跨主机容器网络和数据卷配置在设计网络架构时，融入网络安全最佳实践，培养学生的安全意识12项目5Docker编排工具使用DockerCompose和swarm部署服务掌握Compose文件结构、服务依赖关系定义及Swarm集群节点编写生产级docker-compose.yml，实现滚动更新与蓝绿部署在团队协作完成编排任务时，强调分工协作的重要性，培养沟通能力与团队精神8项目6Kubernetes概述部署单节点Kubernetes集群掌握K8s核心概念及API对象生命周期使用kubectl完成资源创建/删除通过严格的资源命名规范与标签使用，培养学生的标准化意识与代码可读性12项目7Kubernetes网络管理和数据卷管理在K8s集群中部署Calico网络插件，配置PersistentVolumeClaim实现数据库存储。理解CNI网络模型、K8s存储类（StorageClass）与持久卷（PV/PVC）机制排查网络连通性问题，实现无状态应用部署在配置网络策略时，融入零信任网络理念，培养学生的安全防护意识8项目8自动化部署搭建Jenkins+GitLabCI/CD流水线掌握CI/CD流程设计、Jenkins语法实现自动化部署环境搭建在设计流水线时，强调自动化测试覆盖率的重要性，培养学生的质量意识8四、课程实施与保障（一）教学策略建议将课程的理论和实训紧密结合，以项目和课程任务为载体进行一体化教学。要求教师和学生都要实操，教师边教边做，学生边做边学。教师用生动简明的授课方式让学生先掌握理论知识，再发布项目任务，指导学生在实训中锻炼，尝试独立操作与其他同学协同合作，自我驱动学习和发现问题，完成项目任务。掌握实际问题的解决能力，强化专业技能。配置网络教学平台实现混合式教学。（二）师资条件建议（有特殊要求须写明）1.专任老师（1）符合高校教师任职条件,取得高校教师资格证书。具有扎实的理论功底、较强的科研能力和一定的企业实际工作经历，具有双师素质。（2）熟悉与本课程相关的法律法规。（3）熟悉与本课程相关容器云公司真实项目开发流程和技术。（4）能采用情境教学法、六步教学法、直观教学法、角色扮演法、讲授法等教学方法指导、引导学生完成学习任务，实现学习目标。 2.企业兼职教师要求在行业企业相应工作岗位年限3年、具备职业技能，有完备的计算机软件技术相关知识。要求任课教师有较强的感染力，要有良好的课堂组织能力，能够综合运用实例教学，使学生在本门课程的学习中，轻松掌握既定的知识要求、技能要求和职业素养要求。（三）教材编写与选用建议本课程建议参考教材如下：表《Docker容器技术与应用》课程主要参考教材序号主要参考教材名称主编出版社出版时间备注1Docker容器技术与应用（第2版）（微课版）程宁人民邮电出版社2025年6月第2版2Docker容器技术与应用程宁人民邮电出版社2020年5月第1版（四）教学评价建议1．评价主体专任教师、学生自评与互评。2.建议考核方式考核类型考试课程☑考查课程□考核时间学期末过程性考核形式学生出勤☑平时作业☑阶段性测验☑综合性作业☑学习笔记□课堂表现☑团队作业□教学实践活动☑其他（）□终结性考核方式笔试（闭卷）☑笔试（开卷）□口试□机试（网络）□论文□社会调查□设计制作□技能操作□其他（）□3.建议评价要素及成绩权重评价要素考核组织形式权重（%）评价标准过程性考核习题+实验作业15%每章节习题作业完成分数；每次实验任务完成分数在线课程学习任务点15%根据超星学习通课程的学习任务完成情况评分签到学习通10%迟到扣0.5分/次；

旷课扣2分/次小计40%终结性考核纸质试卷考试60%根据卷面实际得分小计60%（五）课程资源开发与利用本课程遵循“学生主体，教师主导”的教学理念，采用线上线下混合式教学模式，通过引入生活中的案例，激发学生的学习兴趣。基于课程教学需要，设计了“课前启化、课中内化、课后转化”三个阶段同时将思想政治教育和岗位技能积累有机统一的教学模式。通过超星学习通平台，教师需提前为学生准备好项目任务教学资源，包括多媒体课件、知识拓展素材、视频演示素材、实践操作素材、章节习题等资源，并利用平台提供的其它功能，协调好与学生的教学互动。通过学习通在线课程帮助学生更好的学习课程内容。后续教师们还应在每一阶段的教学中不断总结经验，完善课程资源，更好地帮助学生更加灵活、自主学习好本课程。（六）实验实训设备配置建议（说明：应列明课程对实验实训设备配置的基本建议，对校内外实训基地条件的要求，需要的主要配套教学设施等。）表《Docker容器技术与应用》课程实验实训设备配置建议表序号名称配置要求数量要求1多媒体投影仪一套12电脑硬盘80GB以上、内存16GB以上45五、授课进度与安排建议本课程可开设在云计算技术应用技术专业的第3或4学期，学时为周4，周数为18周。六、其他说明无附件建议学期授课计划周次讲课内容讲课时数实验

时数实验内容1项目1Docker概述

任务1.1认识Docker技术22基础环境搭建2项目1Docker概述

任务1.2熟悉Docker的安装方法22RHEL8.1安装Docker3项目2Docker镜像管理和定制

任务2.1查看和管理Docker镜像22Docker镜像常用命令的使用4项目2Docker镜像管理和定制

任务2.2搭建私有仓库22搭建私有仓库5项目2Docker镜像管理和定制

任务2.3创建定制的Docker镜像22构建自定义镜像6项目3Docker容器管理

任务3.1认识Docker容器22Docker容器常用命令的使用7项目3Docker容器管理

任务3.2Docker容器资源控制22Docker资源控制8项目4Docker网络和数据管理

任务4.1