云计算与应用教学大纲-课程思政

《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实验学时12上机学时0实践学时0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注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。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。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。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。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。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。（三）课程思政目标思政与课程内容相结合，激发学生的责任意识和爱国情怀，激发学生进行自主学习的热情，同时培养学生求真务实、开拓创新、勇于担当的精神。通过讲解云计算的课程知识与实际应用，使学生了解云计算工程师的能力素质要求，培养工程伦理意识，树立职业道德观念和社会责任意识。由5~6人组成一个小组，对课程思政的案例展开讨论，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。课程目标与相关毕业要求的对应关系本课程支撑的毕业要求如表1所示，具体如下：毕业要求3-1：掌握电子通信产品从需求分析、方案设计、技术实现、测试验证等流程的基本方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。毕业要求4-2：能够运用科学原理与方法正确地开展科学实验，有效采集和整理实验数据。毕业要求5-3：能够针对具体的应用场景，通过组合、选配、改进、二次开发等方式创造性地使用现代工具预测和模拟通信系统、通信网络、通信测试等相关的复杂工程问题，并理解其局限性。毕业要求9-2：能够在团队中以个体、团队成员以及负责人的角色承担相应的责任，独立或合作开展工作，完成工程实践任务。表1课程目标对毕业要求的支撑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5-3毕业要求指标点9-2ILO-1MILO-2HILO-3MILO-4LILO-5HM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）三、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。思政教育：分析云计算与传统IT模式的区别，以及其在现代信息技术发展中的重要性。讨论云计算在不同领域的应用案例，帮助学生理解其实际应用价值。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。思政教育：插入CSDN网站用户数据泄露的相关课程思政内容。通过分析这一事件，可以引导学生思考数据安全的重要性以及企业在保护用户隐私方面的责任。同时，鼓励学生探讨如何在技术层面加强数据保护措施，以及在法律和政策层面如何完善相关法规，以应对日益复杂的网络安全挑战。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。思政教育：插入INDICS平台应用案例的相关课程思政内容。通过分析INDICS平台的应用案例，可以帮助学生深入理解云计算在工业互联网中的重要作用。INDICS平台作为工业互联网领域的代表性平台，其应用案例展示了云计算如何赋能传统制造业，推动智能制造的发展。通过这些思考和讨论，学生可以更深入地理解云计算在工业领域的应用价值，以及如何利用云计算技术推动产业升级和创新。同时，也可以引导学生思考如何将云计算技术应用到其他行业和领域，为未来的职业发展做好准备。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。四、课程学时安排表2课堂教学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Hadoop单点的部署，安装和管理；4.MapReduce的编程开发-排序；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Storm实时计算技术实验；；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、ILO-6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-6五、实践环节及基本要求表3实验教学学时安排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1Hadoop单点的部署，安装和管理4通过海豚大数据及人工智能实验平台完成Hadoop单点的部署，安装和管理实验。在LinuxUbuntu16.04的服务器上，安装Hadoop3.0.0单点模式。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2MapReduce的编程开发-排序4通过海豚大数据及人工智能实验平台完成MapReduce的编程开发-排序。在安装了Hadoop和eclipse的Linux系统服务器上，完成排序实验。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3Storm实时计算技术实验4通过海豚大数据及人工智能实验平台完成Storm实时计算技术实验。在安装1.LinuxUbuntu16.04；2.Hadoop3.0.0；3.zookeeper-3.4.10实验环境的服务器上，安装部署storm。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。设计选做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。六、考核方式、成绩评定表4考核与评价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1、过程考核的评分依据过程考核3次，其中课堂表现考核2次，作业考核1次。课堂表现评价依据：课堂测试得分、是否参与回答问题，回答问题是否科学合理，讨论是否发言，是否无理由缺勤等。作业评价依据：是否科学、合理、准确、完整地完成了作业。2、课程论文考核的评分依据按一般科学论文的写作规范的要求，根据论文的内容质量、对问题的理解、文字表达与写作规范等评定成绩。论文要求与评分细则如表4所示。表5课程论文要求与评分标准测评项目要求与评分细则满分论文完整性包含：中文题目、中文摘要和关键词，英文题目、英文摘要和关键词，正文，参考文献；正文字数不少于2000字；10分摘要和排版中英文摘要和关键词描述准确；版面（目录、字体、字号、行间距等）统一美观；10分参考文献不少于10篇，有近三年的新文献；（不到10篇，少一篇扣1分，没有近三年的文献扣2分）；在正文中规范引用（未引用扣2分），按引用次序排列（未按次序引用扣1分）；参考文献列表格式基本规范（严重不规范扣2分，部分不规范扣1分）；10分重复率（8）10%以内满分，10~20%之内9分，20%~30%之内8分；重复率超过30%以上的部分，每5%降1分，超出部分不足5%,按5%计；重复率超过50%及以上为零分。10分内容组织与文字表达（9）内容组织恰当、有逻辑性；（10）文字表达流畅、无明显问题和错误。60分合计100分课程目标达成度评价方法表6课程目标达成情况定量评价课程目标课程目标达成情况计算方法课程目标达成情况评价值计算方法课程目标达成情况评价结果学生个体整体评价ILO-1ILO-1成绩（百分制）个体达成情况评价值的平均值90~100分：优秀80~89分：良好70分及以上：合格<70：不合格ILO-2ILO-2成绩（百分制）个体达成情况评价值的平均值90~100分：优秀80~89分：良好70分及以上：合格<70：不合格ILO-3ILO-3成绩（百分制）个体达成情况评价值的平均值90~100分：优秀75~8