Kubernetes集群部署与运维课标教学设计

《集群部署与运维》课程标准课程代码R00671234课程名称集群部署与运维课程性质专业必修课课程类型B理实一体化课程（理论教学+实践教学）学分3学时56适用专业云计算技术应用合作企业教学方式A线下考核类型考试课制订时间2025年2月制订人审核人一、课程定位1.课程在专业培养中的定位及作用本课程是云计算技术应用专业的专业核心课、必修课。集群部署与运维是当今软件开发和应用部署中的关键技术之一，是云原生中最核心的关键技术。通过学习Kubernetes集群部署与运维，学生能够了解集群的原理、架构和工作原理，以及相关的技术生态系统和工具链，从而建立起扎实的知识储备、良好云原生运维实践能力、高效的团队合作与沟通能力、正直的职业道德价值观。2.本课程与其它课程的关系本课程的前导课程为《Linux基础》《容器技术》，通过前导课程的学习，学生已经具备了基本Ubuntu等Linux操作系统的部署与运维能力、容器的部署与运维能力。该课程后续课程有《云计算项目实战》，本课程对后续课程的支撑能力是Kubernetes的集群部署与运维能力、查阅Kubernetes技术相关文档能力，以及日常Kubernetes集群相关的运维能力。表1前导、后续课程一览表前导课程本课程后续课程《Linux基础》《容器技术》《集群部署与运维》《云计算项目实战》二、课程目标通过本课程的学习，培养学生使用Kubernetes集群技术进行常见服务与应用的部署与运维，应对大规模访问、高可用服务场景所需的职业能力，形成集群部署与运维的基本思想，养成良好的云计算集群运维习惯，培养日常运维定位、分析、解决问题等能力,为今后从事云计算、云原生运维相关工作奠定良好的基础。通过Kubernetes集群技术的发展史、网络安全、开源软件与商业软件知识产权等思政元素的融入，激发学生了解国产化云原生技术与厂商的现状，掌握国际前沿云原生技术的学习热情,培养学生树立正确的科学技术价值观与正确的职业技术发展观。课程具体目标为：1.知识目标(1)了解Kubernetes架构与核心组件；(2)掌握Label、Annotations、KubernetesAPI、Resource与Namespace概念；(3)熟悉Pod的工作负载管理；(4)熟悉Controllers；(5)熟悉Services与LoadBalancing；(6)掌握服务发现；(7)熟悉Pod生命周期管理；(8)掌握数据存储知识；(9)掌握Pod的节点分配策略；(10)熟悉污点与宽容机制；(11)熟悉Pod水平自动伸缩原理；2.能力目标(1)能深入地理解Kubernetes中的Label、Annotations、KubernetesAPI、Resource与Namespace等概念，能基本掌握Kubernetes的核心组件的作用其间的关联；(2)能熟练地部署Kubernetes集群；(3)能熟练地部署Pod、Controller、Service、Pod、集群资源管理等常见Kubernetes资源；(4)能熟练地Kubernetes的YAML配置文件；(5)能熟练地针对实际场景自主搜集资料、自主解决问题；3.素质目标(1)获得动手能力、创新能力，发展知识的贯通与应用能力，以及一定的知识迁移能力；(2)通过模拟企业生产环境需求分析，形成搜集信息、整理信息、发现问题、分析问题和解决问题的素养，能够针对具体的日常生活中的问题，结合所学知识，给出恰当的解决方案；(3)获得贴近企业场景的部署能力，树立工作岗位胜任信心；(4)树立热爱科学、实事求是、严肃认真、一丝不苟、按时守信的工作作风；(5)发挥对所学知识的理解和实际运用，树立精益求精、百折不屈的大国工匠精神。三、课程内容与要求本课程根据云计算技术应用岗位能力要求，重构课程结构，形成了集群部署与运维的课程结构，主要内容包括：Kubernetes概述、Kubernetes基础环境部署、Kubernetes集群环境部署、节点资源管理、标签Label与注解Annoatation、KubernetesAPI与资源Resources、命名空间Namespaces、工作负载之Pod、工作负载之控制器Controllers、服务Service与负载均衡、Pod的生命周期管理、数据存储、Pod节点分配、污点Taint与容忍度Toleration、Pod水平自动伸缩、Kubernetes包管理器Helm，每个项目又由若干教学单元组成，具体见表2所示：表2教学内容及要求序号项目名称教学单元/子任务主要学习内容（知识点）对接典型工作任务要求或职业能力要求思政育人目标建议学时1项目一Kubernetes基础环境部署任务1.1虚拟机软件安装与配置任务1.2远程登录软件安装任务1.3虚拟机模板安装与配置1Kubernetes的概念与起源；2Kubernetes的生态与市场；3Kubernetes的功能与组件；4虚拟机软件安装与配置。1能理解Kubernetes的核心功能及核心组件构成2了解Kubernetes的生态与市场1结合Kubernetes的发展历史、技术的不断更迭，引导学生建立正确的人生发展观，培养学生浓厚的学习兴趣，养成自主学习的习惯，树立终身学习的意识；2介绍开源软件协议，提高学生知识产权及软件版权意识。42项目二Kubernetes集群环境部署任务2.1网络规划与虚拟机节点克隆任务2.2节点配置与单控制平面创建任务2.3节点管理与集群状态查看1部署Kubernetes的网络规划；2Kubernetes的节点配置；3Kubernetes单控制平面的创建与配置；4Kubernetes的节点管理。能独立进行Kubernetes的部署与节点管理结合集群多节点协同，引导学生具有团队合作精神、实事求是、追求创新，通过掌握的专业技术做正确的事，不损害公共利益，树立正确的职业目标，建立正确的职业价值体系。43项目三标签与注释管理任务3.1标签的管理任务3.2节点角色的管理任务3.3注释的管理 任务3.4KubernetesAPI使用任务3.5命名空间命令行方式管理任务3.6命名空间配置文件方式管理1标签的基本概念与应用场景；2标签的查看、添加与删除命令；3节点角色分配与管理；4注解Annotation的基本概念与基本使用；5KubernetesAPI的概念和基本使用；6ResourcesAPI的概念和使用；7Namespaces的概念与使用。1能理解标签的概念和应用场景，并进行标签的运维；2能理解节点角色的作用，并可进行管理；3能理解API与ResourcesAPI的概念与基本使用；4能理解、运用Namespace；通过挖掘标签、角色、注解及命名空间的概念，旁征博引蕴含的计算思维、辩证思维、实验思维，帮助学生能够独立并辩证地看待问题、理性地思考问题、高效地解决问题，从而建立正确的价值观。44项目四工作负载之Pod管理任务4.1Pod命令行方式管理任务4.2Pod的镜像拉取与重启管理任务4.3Pod的资源请求与限制任务4.4容器的登录任务4.5kubectlapply、edit与patch的使用任务4.6Init容器的创建与观察任务4.7静态Pod管理1Pod的概念与作用；2Pod内部的资源共享；3Pod的命令行管理方式；4Pod的镜像拉取策略与重启策略；5Pod的资源请求与限制；6容器登录；7kubectl资源修改命令；8Init容器和静态Pod；9Pod的阶段状态管理。1能理解Pod的概念与作用；2能掌握Pod多种创建方式；3能掌握Pod的资源配额管理；4能理解、掌握Init容器与静态Pod的概念；5能了解Pod的各阶段状态；学习总结专业的程序开发流程、标准和规范，帮助学生养成良好的程序编写及注释习惯，产出高质量的代码及软件产品说明。85项目五工作负载之控制器管理任务5.1ReplicaSet控制器管理任务5.2Deployment控制器的创建与副本数调整任务5.3Deployment控制器的更新与回滚任务5.4Deployment控制器的暂停与恢复任务5.5Deployment控制器的重新部署与更新状态查询任务5.6DaemonSet控制器管理任务5.7StatefulSet控制器管理任务5.8Job控制器管理任务5.9CronJob控制器管理1控制器相关基础知识；2ReplicaSet控制器的管理；3Deployment控制器的创建与扩缩容；4Deployment控制器的更新与状态管理；5DaemonSet控制器的管理；6StatefulSet控制器的管理；7Job控制器与CronJob控制器管理。1能掌握Kubernetes中的六大控制器的概念与原理；2能熟练掌握Deployment控制器的创建、扩缩容、更新、状态管理；3能掌握DaemonSet控制器的管理；4能理解StatefulSet控制器的管理；5能正确使用Job与CronJob控制器管理。通过结合实际运维案例，在YAML脚本编写过程中，学思结合、知行统一，增强学生勇于探索的创新精神、善于解决问题的实践能力，在实践中增强创新精神、创造意识和创业能力。126项目六服务管理与负载均衡实现任务6.1ClusterIP服务管理任务6.2端点Endpoint查看任务6.3虚IP与Service代理模式查看与运用任务6.4NodePort类型服务管理任务6.5ExternalIP外部IP创建任务6.6CoreDNS服务发现任务6.7ExternalName类型服务创建任务6.8HeadlessService创建任务6.9ExternalIPPort运用任务6.10会话保持1服务Service的基本概念；2服务类型与端口；3ClsterIP类型服务管理；4NodePort类型服务管理；5CoreDNS服务发现；6ExternalName类型服务；7HeadlessService无头服务；8ExternalIPPort外部端口使用；9会话保持管理；1能理解服务Service的概念；2能掌握ClusterIP、NodePort、ExternalName类型服务管理；3能掌握CoreDNS服务发现；4能掌握HeadlessService无头服务、ExternalIPPort的使用；5能理解会话保持管理的机制。结合Service管理与负载均衡，帮助学生树立正确的职业技术发展观，提高学生职业道德素养，尊重并遵守行业公约，努力提高自己的技术技能，用自己的技能造福社会。87项目七Pod的生命周期管理任务7.1Pod生命周期与命令执行探测任务7.2HTTPGet检查任务7.3TCPSocket检查1Pod生命周期的概念；2容器状态的概念；3容器状态探测方法。1能理解、掌握Pod生命周期的概念；2能掌握容器状态探测方法。通过容器状态探测的案例，引导学生将自己人的自然属性和软件从业者的社会属性密切联系，以辩证唯物主义和历史唯物主义的世界观认识和改造客观世界，为社会和人民造福。48项目八数据存储任务8.1hostPath类型卷任务8.2持久卷的创建与回收任务8.3StorageClass存储类使用任务8.4ConfigMap的使用任务8.5Secret的使用任务8.6emptyDir的使用1hostPath类型卷的基本使用；2持久卷的基本使用；3StorageClass存储类的基本使用；4ConfigMap的基本使用；5Secret的基本使用；6emptyDir的基本使用。1能掌握、运用数据存储的使用场景；2能掌握hostPath、StorageClass、ConfigMap、Secret、emptyDir的基本使用结合现今数据存储的持续发展与更迭，引导学生正确认识和理解学习的价值，培养浓厚的学习兴趣，养成自主学习的习惯，掌握适合自身的学习方法，具有终身学习的意识和能力，以适应软件行业日新月异的技术发展。49项目九Pod节点分配任务9.1nodeName的基本使用任务9.2nodeSelector的基本使用任务9.3亲和与反亲和的基本使用任务9.4污点的基本使用任务9.5容忍度的基本使用1Pod节点分配的概念；2节点选择约束的常用形式；3亲和与反亲和的概念和用法；4污点的概念和应用场景；5污点的基本使用；6容忍度的概念和应用场景；7容忍度的基本使用。1能掌握Pod节点分配的概念；2能理解、掌握亲和与反亲和的概念与用法；3能理解、掌握污点的基本场景；4能掌握容忍度的概念与使用；通过Pod节点分配的原则，引导学生理解敬业、精益、专注、创新等工匠精神的基本内涵，养成追求卓越的创造精神、精益求精的品质精神和用户至上的服务精神。410项目十Pod水平自动伸缩任务10.1计算Pod的数量任务10.2HPA应用部署与前期准备任务10.3HPA实现1Pod水平自动伸缩（HPA）的概念与作用；2HPA的规则；3HPA规则下Pod数量的计算方法；4使用配置文件配置CPU约束；5HPA应用部署。1能掌握Pod水平自动伸缩的原理；2能部署与管理HPA应用；提倡健康的网络道德准则和交流活动，鼓励学生利用自己的所学的专业知识，积极参与社会科学普及和应用推广活动。211项目十一Kubernetes包管理器Helm任务11.1Helm的安装与仓库配置任务11.2Helm应用部署——MariaDB数据库主从服务部署1Helm作用；2Helm中的三大概念：Chart、Repository、Release及其使用；3Helm打包应用、管理应用依赖关系、管理应用版本并发布应用；4查找、安装、升级、回滚、卸载应用程序。1能掌握Helm的使用；2能使用Helm进行应用的运维管理。分析软件行业对优化我国产业结构的重要作用，引导学生认同软件行业职业价值观及社会主义核心价值观，自觉遵守相关法律规定，并规范自身的政治行为。2《集群部署与运维》课程教学设计常州信息职业技术学院四、教学方法建议《Kubernetes部署与运维》作为软件与大数据学院的专业核心课程，以学生为主体，针对Kubernetes集群的部署与运维，采用教-学-做一体化的项目教学法、任务驱动法、情意教学法，并对综合性实训案例进行讨论式教学法、翻转课堂法等。鼓励和引导学生自发形成小组，合作探究学习、自主学习、亲身实践学习。建议在教学中注重以下方面：(1)理论讲授：通过讲解Kubernetes的基本概念、原理和技术，使学生建立扎实的基础知识体系。(2)案例分析：通过分析具体的常见应用pod部署案例，帮助学生理解Kubernetes技术在实际工程中的优缺点、应用场景和限制条件。(3)小组讨论：组织学生进行小组讨论，共同探讨容器技术实际应用中的问题及解决方案。(4)项目实践：通过实际项目实践，让学生亲身体验Kubernetes技术的应用场景和优势，提高其实践能力和应用水平。五、课程实施条件1.师资团队要求主讲教师需要精通Ubuntu等Linux操作系统基础知识，掌握基本的容器技术知识，能够较为熟练的快速查阅Ubuntu、Docker、Kubernetes的官方文档与社区文档，定位常见故障与问题，并能够进行快速排错。教学团队成员需要对诸如Nginx、MySQL有一定的了解。教学团队成员建议由三名以上教师构成，定期收集、更新实训案例内容。2.实践教学条件要求(1)计算机硬件要求：Windows10以上，CPU主频>=2Ghz,内存容量>=16G；(2)虚拟软件工具要求：VMWareWorkstation16及以上，MobaXterm；(3)虚拟机系统配置：UbuntuServer22.04LTS系统，磁盘容量20G，预置阿里云安装源、预置OpenSSH（配置MobaXterm登录UbuntuServer）、预置Docker19，要求同时提供三台虚拟机系统，Master要求4G内存，其他节点要求1G内存;(4)其他要求：扩音器，投影仪或教学广播系统等；(5)课程的教学过程在实训机房进行，每人学生配备一台电脑；或每个学生座位配备电源插座一个，由学生自带笔记本电脑，教课WIFI覆盖；3.教学资源基本要求（1）教材选用与编写《Kubernetes集群部署与运维（慕课版）》，等编著，人民邮电出版社，2025。（2）课程资源的开发与利用集群部署与运维在线开放课程资源：/mooc-ans/course/232724226.html六、考核方式建议本课程注重学生平时学习过程，考核由素质性评价、知识性评价、技能性评价、创新性评价4部分组成，其中创新性评价为附加奖励项，具体如表3所示。表3各项考核比例序号考核环节考核内容比例1素质性评价操作规范、文档规范、职业素养、岗位认知、学习态度等20%2知识性评价期末成绩（50%）+单元测验（50%）40%3技能性评价各项目任务实训40%4创新性评价取得与本课程相关的竞赛、论文发表、技术服务等10%1．态度性评价对学生课堂中操作和流程的规范程度进行评价打分，通过问卷等方式对学生的职业素养认知和专业岗位认知进行考核。同时对学生出现迟到、早退，仪容不整，不带书本、从事与课堂教学无关事项、打瞌睡、不参与团组活动以及其他学习主动性明显不足现象的，每次扣1分；无故旷课、严重影响课堂秩序的，每次扣2分，直至该项素质性评价成绩扣完。如一课程缺课累计达总课时的三分之一及以上者，依照学院《学生学分制学籍管理规定》第十一条，该课程成绩按零分计，直接重修。2．知识性评价每完成一个单元教学任务后应进行一次课堂小测验；单元测验、期末成绩按50:50（百分制）计入知识性评价成绩。3．技能性评价表4课程技能考核各项目占比一览表考核点项目名称考核比例项目二单控制平面部署30%项目六Service部署20%项目八数据存储20%项目十Pod水平自动伸缩30%合计100%4．创新性评价（附加奖励）对于取得与本课程知识、技术相关的证书如专利授权证书、软件等专业产品登记证书等，在院级及以上学科（专业）相关的竞赛获奖、市级以上刊物发表论文，社会技术服务取得明显成效，或者在本课程学习中有突出创新的学生，经本人申请，课程授课教师审定通过并提供佐证材料，报二级学院认定后，每项成果可给予本课程不超过10分的附加分奖励并计入学业成绩总分。七、其它说明推荐参加阿里云ACA、ACP认证、1+X云计算相关中级水平职业技能认证、以及各类云计算相关企业认证考试。

课程教学设计课程名称集群部署与运维 授课对象云计算技术应用23级 课程学分3总学时56课程性质专业必修课 所属系部软件与大数据学院 设计人（团队）集群部署与运维课程组 审核人批准人

《集群部署与运维》课程整体设计一、课程设计思路对接职业标准和岗位需求，校企共同开发课程，始终坚持立德树人的根本任务，体现职业教育教学改革需要，旨在培养学生的职业能力、创新创业能力和实践能力。《集群部署与运维》课程是为提高学生开发运维环境部署能力而开设的专业课程，主要讲解集群的基本操作。通过本课程的学习，学生可以获得必备的集群部署的职业能力；学习集群运维相关的知识，掌握运维开发相结合思想，并在部署与运维过程中，提高学生发现问题、解决问题的能力，以提供学生专业创新和实践创业的能力。此外，在部分项目还提炼出了引例中蕴含的德育元素，将其转化为“思政小课堂”，充分体现“知识传授与价值引领相结合”为宗旨，使思想政治理论教育与专业教育协调同步、相得益彰，真正实现在课程教学主渠道中全方位、全过程、全员立体化育人。二、课程目标设计（一）总体目标本课程是软件技术专业群的专业群选修课。本课程主要介绍Kubernetes集群的部署与运维。通过本课程的学习，学生可以掌握集群的基本知识与基本操作技能，系统地、正确地实现应用的部署；熟练地掌握常用服务的集群化部署；具备在网上获取和交流信息的能力，为今后学习和未来的工作打下良好的基础。（二）具体目标课程具体目标为：知识目标理解Kubernetes的核心组件的概念，掌握集群的应用场景；理解Nodes、Label、Annotation、API、Resource及Namespace的基础概念，掌握相关命令的基本操作；理解Pod操作的一般方式，掌握命令行创建Pod、yaml文件创建Pod，以及相应的删除等Pod基本操作；理解控制器Controller，掌握命令行创建Controller、yaml文件创建Controller，以及相应的删除等Controller基本操作；理解Service与LoadBalancing，掌握命令行创建Service、yaml文件创建Service，以及相应的删除等Service基本操作；理解数据存储，掌握存储的挂载、创建，理解PV、PVC的概念，及其创建、删除、查看；掌握Pod节点分配、污点与宽容，集群资源管理与安全管理等。能力目标能完整、准确阐述Kubernetes核心架构的组件及它们之间的关系，能完整、准确阐述Kubernetes的应用场景；能熟练部署并操作Kubernetes，能触类旁通，将相关课程中的相关技术与具体应用相结合；能搭建私有仓库注册服务器，能熟练配置集群使用私有仓库；能熟进行Service的发布、负载均衡、Pod节点分配、Pod水平自动伸缩；能针对实际场景自主搜集资料、自主解决问题。通过独立学习，不断获取新的知识和技能，能够在工作中寻求发现问题、解决问题的途径。素质目标通过本课程的学习，提高学生的动手能力，激发学生的创新能力、自主学习能力和分析问题、解决问题的能力，掌握知识的贯通与应用，并具有一定的知识迁移能力；通过模拟企业生产环境需求分析，培养学生搜集信息、整理信息、发现问题、分析问题和解决问题的素养，能够针对具体的日常生活中的问题，结合所学知识，给出恰当的解决方案；通过模拟贴近企业场景的部署过程，让学生了解企业部署流程，为学生走向工作岗位打下坚实的基础；通过对所学知识的理解和实际运用，逐步培养学生精益求精、百折不屈的大国工匠精神。职业技能证书目标通过本课程的学习，可以参加以下职业资格证书的考试：阿里云ACP认证考试；Kubernetes管理员认证CKA。三、课程内容设计（一）课程内容设计《集群部署与运维》课程教学采用“理论实践一体化”教学模式，理论教学内容与实践教学内容融为一体，课程内容整合为“11个项目”，让学生在学习知识和技能的同时，提升综合部署与运维能力。通过知识储备、引例分析、“思政小课堂”与实现及同步训练等环节培养强化学生分析问题和解决问题的能力以及应用Kubernetes解决各种应用场景问题，提供学生动手能力，建立正确的职业操守与习惯。通过课程的学习，使学生循序渐进的掌握各种Kubernetes部署与运维的能力，并树立良好的人生观与价值观。具体内容设计见表1。表1课程内容表序号教学项目/教学单元项目/任务载体主要教学方法建议学时1Kubernetes基础环境部署任务1.1虚拟机软件安装与配置任务1.2远程登录软件安装任务1.3虚拟机模板安装与配置（1）教学做一体化（2）引导启发法（3）案例/任务驱动法（4）协作讨论法42Kubernetes集群环境部署任务2.1网络规划与虚拟机节点克隆任务2.2节点配置与单控制平面创建任务2.3节点管理与集群状态查看43标签与注释管理 任务3.1标签的管理任务3.2节点角色的管理任务3.3注释的管理 任务3.4KubernetesAPI使用任务3.5命名空间命令行方式管理任务3.6命名空间配置文件方式管理44工作负载之Pod管理任务4.1Pod命令行方式管理任务4.2Pod的镜像拉取与重启管理任务4.3Pod的资源请求与限制任务4.4容器的登录任务4.5kubectlapply、edit与patch的使用任务4.6Init容器的创建与观察任务4.7静态Pod管理85工作负载之控制器Controllers管理任务5.1ReplicaSet控制器管理任务5.2Deployment控制器的创建与副本管理任务5.3Deployment控制器的更新与回滚任务5.4Deployment控制器的暂停与恢复任务5.5Deployment控制器的重新部署与更新状态查询任务5.6DaemonSet控制器管理任务5.7StatefulSet控制器管理任务5.8Job控制器管理任务5.9CronJob控制器管理126服务管理与负载均衡实现任务6.1ClusterIP类型服务管理任务6.2端点查看任务6.3虚IP与Service代理模式查看与运用任务6.4NodePort类型服务管理任务6.5ExternalIP创建任务6.6CoreDNS服务发现任务6.7ExternalName类型服务的创建任务6.8HeadlessService创建任务6.9ExternalIPPort运用任务6.10会话保持87Pod的生命周期管理任务7.1Pod生命周期与命令执行探测任务7.2HTTPGet检查任务7.3TCPSocket检查48数据存储任务8.1hostPath类型卷任务8.2持久卷的创建与回收任务8.3StorageClass存储类使用任务8.4ConfigMap的使用任务8.5Secret的使用任务8.6emptyDir的使用49Pod节点分配任务9.1nodeName的基本使用任务9.2nodeSelector的基本使用任务9.3亲和与反亲和的基本使用任务9.4污点的基本使用任务9.5容忍度的基本使用410Pod水平自动伸缩任务10.1计算Pod的数量任务10.2HPA应用部署与前期准备任务10.3HPA实现211Kubernetes包管理器Helm任务11.1Helm的安装与仓库配置任务11.2Helm应用部署——MariaDB数据库主从服务部署2合计56（二）思政内容设计《集群部署与运维》是云计算技术应用专业开设的专业选修课程，是重要的思想政治教育工作阵地，本课程将思想政治教育内容融入课程内容，以“知识传授与价值引领相结合”为宗旨，使思想政治理论教育与专业教育协调同步、相得益彰，真正实现在课堂教学主渠道中全方位、全过程、全员立体化育人。结合本课程的11个项目引例，设计了11个“思政小课堂”，通过德育内容的融入，可以激发学生对社会主义核心价值观的认同感，培养学生诚实、守信、坚韧不拔的性格，提高学生在沟通表达、自我学习和团队协作方面的能力，达到教书育人的目的。具体内容见表2。表2思政内容设计表序号项目名称引例名称思政小课堂思政育人目标1Kubernetes基础环境部署Kubernetes的生态与市场结合Kubernetes的发展历史、技术的不断更迭，引导学生建立正确的人生发展观，培养学生浓厚的学习兴趣，养成自主学习的习惯，树立终身学习的意识；介绍开源软件协议，提高学生知识产权及软件版权意识。2Kubernetes集群环境部署集群节点添加团队合作结合集群多节点协同，引导学生具有团队合作精神、实事求是、追求创新；通过掌握的专业技术做正确的事，不损害公共利益，树立正确的职业目标，建立正确的职业价值体系。3标签与注释管理标签与角色角色的作用(1)通过挖掘标签、角色、注解及命名空间的概念，旁征博引蕴含的计算思维、辩证思维、实验思维，帮助学生能够独立并辩证地看待问题、理性地思考问题、高效地解决问题，从而建立正确的价值观。4工作负载之Pod管理标准与规范的作用学习总结专业的程序开发流程、标准和规范；帮助学生养成良好的程序编写及注释习惯，产出高质量的代码及软件产品说明。5工作负载之控制器管理YAML格式排错YAML语法通过结合实际运维案例，在YAML脚本编写过程中，学思结合、知行统一；增强学生勇于探索的创新精神、善于解决问题的实践能力，在实践中增强创新精神、创造意识和创业能力。6服务管理与负载均衡实现Ingress控制器服务请求转发的本质结合Service管理与负载均衡，帮助学生树立正确的职业技术发展观，提高学生职业道德素养，尊重并遵守行业公约；努力提高自己的技术技能，用自己的技能造福社会。7Pod的生命周期管理ReadinessTCPSocket检查检查的规范性通过容器状态探测的案例，引导学生将自己人的自然属性和软件从业者的社会属性密切联系，以辩证唯物主义和历史唯物主义的世界观认识和改造客观世界，为社会和人民造福。8数据存储Secret的yaml文件方式创建Secret的目的性结合现今数据存储的持续发展与更迭，引导学生正确认识和理解学习的价值，培养浓厚的学习兴趣；养成自主学习的习惯，掌握适合自身的学习方法，具有终身学习的意识和能力，以适应软件行业日新月异的技术发展。9Pod节点分配Pod间的亲和与反亲和Pod节点分配原则通过Pod节点分配的原则，引导学生理解敬业、精益、专注、创新等工匠精神的基本内涵，养成追求卓越的创造精神、精益求精的品质精神和用户至上的服务精神。10Pod水平自动伸缩HPA自动伸缩多Pod的自治性提倡健康的网络道德准则和交流活动，鼓励学生利用自己的所学的专业知识，积极参与社会科学普及和应用推广活动。11Kubernetes包管理器HelmMariaDB数据库主从服务部署国产化中间件与国产化数据库分析软件行业对优化我国产业结构的重要作用，引导学生认同软件行业职业价值观及社会主义核心价值观；自觉遵守相关法律规定，并规范自身的政治行为。《集群部署与运维》课程教学设计常州信息职业技术学院四、能力训练设计及进程安排能力训练设计及进程安排如表3所示。表3能力训练设计表序号能力训练项目名称能力训练任务名称能力目标知识目标训练方式手段及步骤呈现结果学时其他教学要求1项目一Kubernetes基础环境部署任务1.1虚拟机软件安装与配置任务1.2远程登录软件安装任务1.3虚拟机模板安装与配置(1)能说出Kubernetes的核心功能及核心组件构成；(2)能部署Kubernetes所需求基础环境。(1)了解Kubernetes的概念与起源；(2)了解Kubernetes的生态与市场；(3)了解Kubernetes的功能与组件；教师：引例描述、课件演示、操作演示学生：分组讨论、练习4(1)在线开放课程；(2)职业能力要求；(3)课程考核方案；(4)常见技术论坛；(5)参考教程。2项目二Kubernetes集群环境部署任务2.1网络规划与虚拟机节点克隆任务2.2节点配置与单控制平面创建任务2.3节点管理与集群状态查看能独立进行Kubernetes的部署与节点管理(1)掌握Kubernetes的节点配置；(2)掌握Kubernetes单控制平面的创建与配置；(3)掌握Kubernetes的节点管理。教师：引例描述、课件演示、操作演示学生：分组讨论、练习环境部署4(1)在线开放课程；(2)参考教程。3项目三标签与注释管理任务3.1标签的管理任务3.2节点角色的管理任务3.3注释的管理 任务3.4KubernetesAPI的使用任务3.5命名空间命令行方式管理任务3.6命名空间配置文件方式管理(1)能说出标签的概念和应用场景，并进行标签的运维；(2)能对节点角色进行管理；(3)能说出API与ResourcesAPI的概念与基本使用；(4)能运用Namespace；(1)了解标签的基本概念与应用场景；(2)掌握标签的查看、添加与删除命令；(3)理解节点角色分配与管理；(4)掌握注解Annotation的基本概念与基本使用；(5)掌握KubernetesAPI的概念和基本使用；(6)掌握ResourcesAPI的概念和使用；(7)掌握Namespaces的概念与使用。教师：引例描述、课件演示、操作演示学生：分组讨论、练习(1)环境部署；(2)实验报告4(1)在线开放课程；(2)参考教程。4项目四工作负载之Pod管理任务4.1Pod命令行方式管理任务4.2Pod的镜像拉取与重启管理任务4.3Pod的资源请求与限制任务4.4容器的登录任务4.5kubectlapply、edit与patch的使用任务4.6Init容器的创建与观察任务4.7静态Pod管理(1)能以多种方式创建Pod；(2)能运用Pod的资源配额管理；(3)能说出概念并运用Init容器与静态Pod；(4)能说出Pod的各阶段状态；(1)掌握节点的添加、删除与重置；(2)掌握验证集群状态的方法；(3)掌握集群重启；(4)掌握节点资源信息查看；教师：引例描述、课件演示、操作演示学生：分组讨论、练习环境部署8(1)在线开放课程；(2)参考教程。5项目五工作负载之控制器管理任务5.1ReplicaSet控制器管理任务5.2Deployment控制器的创建与副本数调整任务5.3Deployment控制器的更新与回滚任务5.4Deployment控制器的暂停与恢复任务5.5Deployment控制器的重新部署与更新状态查询任务5.6DaemonSet控制器管理任务5.7StatefulSet控制器管理任务5.8Job控制器管理任务5.9CronJob控制器管理(1)能说出Kubernetes中的六大控制器的概念与原理；(2)能熟练运用Deployment控制器；(3)能熟练运用DaemonSet控制器；(4)能熟练运用StatefulSet；(5)能正确运用Job与CronJob控制器。(1)理解控制器相关基础知识；(2)理解ReplicaSet控制器的管理机制；(3)掌握Deployment控制器的创建与扩缩容；(4)掌握Deployment控制器的更新与状态管理；(5)掌握DaemonSet控制器的管理；(6)掌握StatefulSet控制器的管理；(7)掌握Job控制器与CronJob控制器管理。教师：引例描述、课件演示、操作演示学生：分组讨论、练习环境部署12(1)在线开放课程；(2)参考教程。6项目六服务管理与负载均衡实现任务6.1ClusterIP服务管理任务6.2端点查看任务6.3虚IP与Service代理模式查看与运用任务6.4NodePort类型服务管理任务6.5ExternalIP创建任务6.6CoreDNS服务发现任务6.7ExternalName类型服务创建任务6.8HeadlessService无头服务创建任务6.9ExternalIPPort运用任务6.10会话保持(1)能熟练运用ClusterIP、NodePort、ExternalName；(2)能熟练运用CoreDNS；(3)能熟练运用HeadlessService无头服务、ExternalIPPort；5能理解会话保持管理的机制。(1)理解服务Service的基本概念；(2)理解服务类型与端口；(3)掌握ClsterIP类型服务管理；(4)掌握NodePort类型服务管理；(5)掌握CoreDNS服务发现；(6)掌握ExternalName类型服务；(7)掌握HeadlessService无头服务；(8)掌握ExternalIPPort外部端口使用；(9)掌握会话保持管理；教师：引例描述、课件演示、操作演示学生：分组讨论、练习(1)环境部署；(2)实验报告8(1)在线开放课程；(2)参考教程。7项目七Pod的生命周期管理任务7.1Pod生命周期与命令执行探测任务7.2HTTPGet检查任务7.3TCPSocket检查(1)能熟说出Pod生命周期的各阶段与状态；(2)能够对容器状态进行探测。(1)了解Pod生命周期的概念；(2)理解容器状态的概念；(3)掌握容器状态探测方法。教师：引例描述、课件演示、操作演示学生：分组讨论、练习环境部署4(1)在线开放课程；(2)参考教程。8项目八数据存储任务8.1hostPath类型卷任务8.2持久卷的创建与回收任务8.3StorageClass存储类使用任务8.4ConfigMap的使用任务8.5Secret的使用任务8.6emptyDir的使用(1)能根据使用场景熟练选择数据存储方案；(2)能熟练运用hostPath、StorageClass、ConfigMap、Secret、emptyDir；(1)掌握hostPath卷的基本使用；(2)掌握持久卷的使用；(3)掌握StorageClass存储类的使用；(4)掌握ConfigMap的使用；(5)掌握Secret的使用；(6)掌握emptyDir的使用。教师：引例描述、课件演示、操作演示学生：分组讨论、练习(1)环境部署；(2)实验报告4(1)在线开放课程；(2)参考教程。9项目九Pod节点分配任务9.1nodeName的基本使用任务9.2nodeSelector的基本使用任务9.3亲和与反亲和的基本使用任务9.4污点的基本使用任务9.5容忍度的基本使用(1)能说出Pod节点分配的概念；(2)能说出亲和与反亲和的概念与用法；(3)能熟练运用污点；(4)能熟练运用容忍度；(1)了解Pod节点分配的概念；(2)理解节点选择约束的常用形式；(3)掌握亲和与反亲和的概念和用法；(4)理解污点的概念和应用场景；(5)理解污点的基本使用；(6)理解容忍度的概念和应用场景；(7)掌握容忍度的基本使用。教师：引例描述、课件演示、操作演示学生：分组讨论、练习环境部署4(1)在线开放课程；(2)参考教程。10项目十Pod水平自动伸缩任务10.1计算Pod的数量任务10.2HPA应用部署与前期准备任务10.3HPA实现(1)能说出Pod水平自动伸缩的原理；(2)能部署与管理HPA应用；(1)理解Pod水平自动伸缩（HPA）的概念与作用；(2)理解HPA的规则；(3)掌握HPA规则下Pod数量的计算方法；(4)理解CPU约束。教师：引例描述、课件演示、操作演示学生：分组讨论、练习(1)环境部署；(2)实验报告2(1)在线开放课程；(2)参考教程。11项目十一Kubernetes包管理器Helm任务11.1Helm的安装与仓库配置任务11.2Helm应用部署——MariaDB数据库主从服务部署(1)能熟练运用Helm进行应用的运维管理。(1)理解Helm作用；(2)理解Helm中的三大概念：Chart、Repository、Release及其使用；(3)掌握Helm打包应用、管理应用依赖关系、管理应用版本并发布应用；(4)掌握查找、安装、升级、回滚、卸载应用程序。；教师：引例描述、课件演示、操作演示学生：分组讨论、练习环境部署2(1)在线开放课程；(2)参考教程。五、考核评价设计本课程注重学生平时学习过程，考核由素质性评价、知识性评价、技能性评价、创新性评价4部分组成，其中创新性评价为附加奖励项。课程基于云课堂教学平台，开展多元多维考核评价，集教师评价、学习平台、实验报告评价于一体，从操作规范、文档规范、职业素养、岗位认知、学习态度等5个维度形成素质性评价，最终实现对学生的知识、能力、素质进行线上线下全方位全过程考核。教师通过评价反馈，及时把握学生学习情况，优化调整教学策略，具体考核方案见表4。表4课程考核方案序号考核环节考核内容比例1素质性评价操作规范、文档规范、职业素养、岗位认知、学习态度等20%2知识性评价期末成绩（50%）+单元测验（50%）40%3技能性评价各项目任务实训40%4创新性评价取得与本课程相关的竞赛、论文发表、技术服务等10%（一）素质性评价从操作规范、文档规范、职业素养、岗位认知、学习态度等5个维度进行评价，探索实践增值评价。（二）知识性评价每完成一个单元教学任务后应进行一次课堂小测验；单元测验、期末成绩按30:70（百分制）计入知识性评价成绩。

（三）技能性评价课程各项目技能考核比例见表5，技能性评价标准见表6。表5课程技能考核各项目所占比例一览表考核点项目名称考核比例项目二单控制平面部署30%项目六Service部署20%项目八数据存储20%项目十Pod水平自动伸缩30%合计100%表6技能性评价标准一览表考核点考核比例评价标准优（100-90）良（89-80）中（79-70）及格（69-60）项目实现70%能综合运用相关教学知识项目很好完全正确地完成实践项目，并进行验证项目的功能达到实验目标，环境部署核心步骤清晰，脚本编写代码规范；在规定时间内完成。能综合运用相关教学知识项目较好完成实践项目；并进行验证；项目的功能达到实验目标，环境部署核心步骤相对清晰，脚本编写代码相对规范；在规定时间内完成。能综合运用相关教学知识项目完成实践项目主要内容；项目的功能基本达到实验目标，有环境部署核心步骤，脚本编写代码基本正确；在规定时间内完成。能综合运用相关教学知识项目在别人的帮助下完成实践项目；项目的功能基本达到实验目标，有环境部署核心步骤清晰，有脚本编写代码；在规定时间内完成。文档能力10%文档排版清晰、规范；截图清楚，关键信息标注显著。文档排版相对清晰、规范；截图相对清楚。文档排版一般；有关键步骤截图。文档排版不规范；有关键步骤截图。总结能力10%对项目技术详尽总结；项目实验过程中的问题与解决办法能够进行提炼。对项目技术简要总结；项目实验过程中的部分问题与解决办法能够描述。有项目技术总结；项目实验过程中的问题与解决办法能够描述。有项目技术总结；表达沟通10%能较清晰的表达规划与部署的设计思路；能帮助其他人排查项目错误，能辅导他人完成项目。能表达规划与部署的设计思路；能帮助其他人排查项目错误。能基本表达规划与部署的设计思路；独立完成项目。能基本表达规划与部署的设计思路；能在别人的帮助完成项目。合计100%备注：项目报告根据以上评分标准以A（95）、B（85）、C（75）、D（65）进行直接分级，根据具体细节，再酌情+（3）、-（3）。例如，评为B-的实验报告为85-3=82分。（四）创新性评价对于取得与本课程知识、技术相关的证书如专利授权证书、云计算技术应用等专业相关认证证书等，在院级及以上学科(专业)相关的竞赛获奖、市级以上刊物发表论文，社会技术服务取得明显成效，或者在本课程学习中有突出创新的学生，经本人申请，课程授课教师审定通过并提供佐证材料，报软件与大数据学院认定后，每项成果可给予本课程不超过10分的附加分奖励并计入学业成绩总分。六、课程教材的选用《Kubernetes集群部署与运维（慕课版）》等编著,人民邮电出版社名校名师精品系列教材,2025。七、课程教学参考资料（一）参考教材1．《Kubernetes权威指南》：从Docker到Kubernetes实践全接触（第4版）龚正等编著电子工业出版社，2019.06（二）其他学习资源1．集群部署与运维在线开放课程资源：/mooc-ans/course/232724226.html八、课程实施必备的教学环境条件1.计算机硬件要求：Windows10以上，CPU主频>=2Ghz,内存容量>=16G；2.虚拟软件工具要求：VMWareWorkstation16及以上，MobaXterm；3.虚拟机系统配置：UbuntuServer22.04LTS系统，磁盘容量20G，预置阿里云安装源、预置OpenSSH（配置MobaXterm登录UbuntuServer）、预置Docker19，要求同时提供三台虚拟机系统，Master要求4G内存，其他节点要求1G内存;4.其他要求：扩音器，投影仪或教学广播系统等；九、其它需要说明的问题无。

《集群部署与运维》课程教学项目设计教学项目1Kubernetes基础环境部署授课教师：集群部署与运维课程组授课班级:授课时间：学时：4教学条件计算机、投影设备、广播软件、互联网教学素材参考教材、课件、在线开放课程资源教学目的要求学生通过本项目的学习，能够了解Kubernetes概述，了解、掌握Kubernets的核心组件及其概念。教学目标设计能力目标：(1)能说出Kubernetes的核心功能及核心组件构成；(2)能部署Kubernetes所需求基础环境。知识目标：(1)了解Kubernetes的概念与起源；(2)了解Kubernetes的生态与市场；(3)了解Kubernetes的功能与组件；素质目标：培养学生的自我学习能力；培养学生分析任务、理解任务、完成任务的能力，以及在任务实施过程中解决问题的能力。教学内容任务1.1虚拟机软件安装与配置任务1.2远程登录软件安装任务1.3虚拟机模板安装与配置教学重难点重点：Kubernetes功能难点：Kubernetes组件教学准备PPT演示课件网站演示参考资料(1)《Kubernetes集群部署与运维（慕课版）》，等编著，人民邮电出版社，2025。(2)集群部署与运维在线开放课程资源：/mooc-ans/course/232724226.html拓展项目访问Kubernetes官方网址了解Kubernetes官方帮助文档结构项目总结学生理解了Kubernetes的相关概念、功能，以及核心组件，通过Kubernetes的国内市场了解国产化生态，部署Kubernetes所需求基础环境巩固了学习内容，提升了动手能力。教学过程设计项目1Kubernetes基础环境部署（学时数：4）主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动问题引入什么是云原生？什么是Kubernetes？查找Kubernets官网讲授、提问多媒体课件演示教师：讲解演示学生：观察思考知识探究Kubernetes的功能Kubenetes生态市场讲解、演示多媒体课件演示教师：讲解演示学生：观察思考知识讲解Kubernetes的概念与起源；Kubernetes的生态与市场；Kubernetes的功能与组件分步穿插讲解、分步穿插引导、分步穿插演示多媒体课件演示教师：讲解实践学生：观察思考评价总结小组汇报在线测验课堂总结教师启发讨论归纳分数激励极域电子教室超星学习通教师：组织交流教师点评课堂总结，引导创新。学生：分组讨论分享交流

《集群部署与运维》课程教学项目设计教学项目2Kubernetes集群环境部署授课教师：集群部署与运维课程组授课班级:授课时间：学时：4教学条件计算机、投影设备、广播软件、互联网教学素材参考教材、课件、在线开放课程资源教学目的要求学生通过本项目的学习，能够掌握Kubernetes的节点配置，了解、掌握单控制平面的创建与配置，掌握Kubernetes的节点管理。教学目标设计能力目标：能独立进行Kubernetes的部署与节点管理知识目标：(1)掌握Kubernetes的节点配置；(2)掌握Kubernetes单控制平面的创建与配置；(3)掌握Kubernetes的节点管理。素质目标：培养学生的动手能力；培养学生分析任务、理解任务、完成任务的能力，以及在任务实施过程中解决问题的能力。教学内容任务2.1网络规划与虚拟机节点克隆任务2.2节点配置与单控制平面创建任务2.3节点管理与集群状态查看教学重难点重点：单控制平台创建难点：单控制平台重置教学准备PPT演示课件网站演示参考资料(1)《Kubernetes集群部署与运维（慕课版）》，等编著，人民邮电出版社，2025。(2)集群部署与运维在线开放课程资源：/mooc-ans/course/232724226.html拓展项目查阅Kubernetes官方帮助文深入查阅单控制平面的创建帮助文档项目总结学生理解了Kubernetes的控制平台概念，通过节点添加与删除的管理，以及单控制平面的重置等运维管理，巩固所学知识，提升动手能力。教学过程设计项目2Kubernetes集群环境部署（学时数：4）主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动问题引入什么是单控制平面？集群的角色有哪些？讲授、提问多媒体课件演示教师：讲解演示学生：观察思考知识探究单控制平面的运行状态单控制平面的创建与重置讲解、演示多媒体课件演示教师：讲解演示学生：观察思考知识讲解Kubernetes的节点配置；Kubernetes单控制平面的创建与配置；Kubernetes的节点管理。分步穿插讲解、分步穿插引导、分步穿插演示多媒体课件演示教师：讲解实践学生：观察思考评价总结小组汇报在线测验课堂总结教师启发讨论归纳分数激励极域电子教室超星学习通教师：组织交流教师点评课堂总结，引导创新。学生：分组讨论分享交流

《集群部署与运维》课程教学项目设计教学项目3标签与注释管理授课教师：集群部署与运维课程组授课班级:授课时间：学时：4教学条件计算机、投影设备、广播软件、互联网教学素材参考教材、课件、在线开放课程资源教学目的要求学生通过本项目的学习，能够，了解、掌握Kubernets的标签管理、角色管理，以及理解Annotation与ResourcesAPI，并可熟练运用Namespaces。教学目标设计能力目标：(1)能说出标签的概念和应用场景，并进行标签的运维；(2)能对节点角色进行管理；(3)能说出API与ResourcesAPI的概念与基本使用；(4)能运用Namespace；知识目标：(1)了解标签的基本概念与应用场景；(2)掌握标签的查看、添加与删除命令；(3)理解节点角色分配与管理；(4)掌握注解Annotation的基本概念与基本使用；(5)掌握KubernetesAPI的概念和基本使用；(6)掌握ResourcesAPI的概念和使用；(7)掌握Namespaces的概念与使用。素质目标：培养学生的动手能力；培养学生的自学能力；培养学生分析任务、理解任务、完成任务的能力，以及在任务实施过程中解决问题的能力。教学内容任务3.1标签的管理任务3.2节点角色的管理任务3.3注释的管理 任务3.4KubernetesAPI的使用任务3.5命名空间的命令行方式管理任务3.6命名空间的配置文件方式管理教学重难点重点：标签与命名空间的管理难点：注解与标签的区别教学准备PPT演示课件网站演示参考资料(1)《Kubernetes集群部署与运维（慕课版）》，等编著，人民邮电出版社，2025。(2)集群部署与运维在线开放课程资源：/mooc-ans/course/232724226.html拓展项目查阅Kubernetes官方帮助文档深入阅读标签、角色、注解的官方帮助文档，并运行官方文档示例项目总结学生理解标签、角色、KubernetesAPI与ResourcesAPI概念，并能够熟练掌握Namespace的管理，巩固所学知识，提升动手能力。教学过程设计项目3标签与注释管理（学时数：4）主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动问题引入什么是角色？集群的节点谁是管理者？讲授、提问多媒体课件演示教师：讲解演示学生：观察思考知识探究标签的本质核心组件所在的“独立”空间讲解、演示多媒体课件演示教师：讲解演示学生：观察思考知识讲解标签的基本概念与应用场景；标签的查看、添加与删除命令；节点角色分配与管理；注解Annotation的基本概念与基本使用；KubernetesAPI的概念和基本使用；ResourcesAPI的概念和使用；掌握Namespaces的概念与使用。分步穿插讲解、分步穿插引导、分步穿插演示多媒体课件演示教师：讲解实践学生：观察思考评价总结小组汇报在线测验课堂总结作业布置：单控制平面部署教师启发讨论归纳分数激励极域电子教室超星学习通教师：组织交流教师点评课堂总结，引导创新。学生：分组讨论分享交流

《集群部署与运维》课程教学项目设计教学项目4工作负载之Pod管理授课教师：集群部署与运维课程组授课班级:授课时间：学时：8教学条件计算机、投影设备、广播软件、互联网教学素材参考教材、课件、在线开放课程资源教学目的要求学生通过本项目的学习，能够了解、掌握Pod的概念，并能够熟练对Pod进行管理，理解了Init容器，掌握了静态Pod的管理。教学目标设计能力目标：(1)能以多种方式创建Pod；(2)能运用Pod的资源配额管理；(3)能说出概念并运用Init容器与静态Pod；(4)能说出Pod的各阶段状态；知识目标：(1)掌握节点的添加、删除与重置；(2)掌握验证集群状态的方法；(3)掌握集群重启；(4)掌握节点资源信息查看；素质目标：培养学生的动手能力；培养学生的自学能力；培养学生分析任务、理解任务、完成任务的能力，以及在任务实施过程中解决问题的能力。教学内容任务4.1Pod命令行方式管理任务4.2Pod的镜像拉取与重启管理任务4.3Pod的资源请求与限制任务4.4容器的登录任务4.5kubectlapply、edit与patch的使用任务4.6Init容器的创建与观察任务4.7静态Pod管理教学重难点重点：Pod的镜像摘取与重启管理、Init容器的创建与观察难点：静态Pod管理教学准备PPT演示课件网站演示参考资料(1)《Kubernetes集群部署与运维（慕课版）》，等编著，人民邮电出版社，2025。(2)集群部署与运维在线开放课程资源：/mooc-ans/course/232724226.html拓展项目查阅Kubernetes官方帮助文档深入阅读Pod的资源请求与限制、Init容器、静态Pod的官方帮助文档，并运行官方文档示例项目总结学生理解了Pod的概念，并能够熟练对Pod进行管理，理解了Init容器，掌握了静态Pod的管理，巩固所学知识，提升动手能力。教学过程设计项目4工作负载之Pod管理（学时数：8）主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动问题引入什么是Pod？Kubernetes是如何管理集群的？讲授、提问多媒体课件演示教师：讲解演示学生：观察思考知识探究Pod与容器的区别；Pod的内部结构讲解、演示多媒体课件演示教师：讲解演示学生：观察思考知识讲解节点的添加、删除与重置；验证集群状态的方法；集群重启；节点资源信息查看；分步穿插讲解、分步穿插引导、分步穿插演示多媒体课件演示教师：讲解实践学生：观察思考评价总结小组汇报在线测验课堂总结作业布置：单控制平面部署教师启发讨论归纳分数激励极域电子教室超星学习通教师：组织交流教师点评课堂总结，引导创新。学生：分组讨论分享交流《集群部署与运维》课程教学项目设计教学项目5工作负载之控制器管理授课教师：集群部署与运维课程组授课班级:授课时间：学时：12教学条件计算机、投影设备、广播软件、互联网教学素材参考教材、课件、在线开放课程资源教学目的要求学生通过本项目的学习，能够，了解、掌握ReplicaSet、Deployment、DaemonSet、StatefulSet、Job、CronJob的管理。教学目标设计能力目标：(1)能说出Kubernetes中的六大控制器的概念与原理；(2)能熟练运用Deployment控制器；(3)能熟练运用DaemonSet控制器；(4)能熟练运用StatefulSet；(5)能正确运用Job与CronJob控制器。知识目标：(1)理解控制器相关基础知识；(2)理解ReplicaSet控制器的管理机制；(3)掌握Deployment控制器的创建与扩缩容；(4)掌握Deployment控制器的更新与状态管理；(5)掌握DaemonSet控制器的管理；(6)掌握StatefulSet控制器的管理；(7)掌握Job控制器与CronJob控制器管理。素质目标：培养学生的动手能力；培养学生的自学能力；培养学生分析任务、理解任务、完成任务的能力，以及在任务实施过程中解决问题的能力。教学内容任务5.1ReplicaSet控制器管理任务5.2Deployment控制器的创建与副本数调整任务5.3Deployment控制器的更新与回滚任务5.4Deployment控制器的暂停与恢复任务5.5Deployment控制器的重新部署与更新状态查询任务5.6DaemonSet控制器管理任务5.7StatefulSet控制器管理任务5.8Job控制器管理任务5.9CronJob控制器管理教学重难点重点：Deployment控制器管理、DaemonSet控制器管理、StatefulSet控制器管理难点：静ReplicaSet控制器与Deployment控制器的关系教学准备PPT演示课件网站演示参考资料(1)《Kubernetes集群部署与运维（慕课版）》，等编著，人民邮电出版社，2025。(2)集群部署与运维在线开放课程资源：/mooc-ans/course/232724226.html拓展项目查阅Kubernetes官方帮助文档深入阅读六大控制器官方帮助文档，并运行官方文档示例项目总结学生理解了六大控制器ReplicaSet、Deployment、DaemonSet、StatefulSet、Job、CronJob的管理，巩固所学知识，提升动手能力。教学过程设计项目5工作负载之控制器管理（学时数：12）主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动问题引入Kubernetes是如何自动化高效运转的？什么是控制器？讲授、提问多媒体课件演示教师：讲解演示学生：观察思考知识探究控制器与docker-compose的异同；控制器的区别与使用场景。讲解、演示多媒体课件演示教师：讲解演示学生：观察思考知识讲解控制器相关基础知识；ReplicaSet控制器的管理机制；Deployment控制器的创建与扩缩容；Deployment控制器的更新与状态管理；DaemonSet控制器的管理；StatefulSet控制器的管理；Job控制器与CronJob控制器管理。分步穿插讲解、分步穿插引导、分步穿插演示多媒体课件演示教师：讲解实践学生：观察思考评价总结小组汇报在线测验课堂总结教师启发讨论归纳分数激励极域电子教室超星学习通教师：组织交流教师点评课堂总结，引导创新。学生：分组讨论分享交流

《集群部署与运维》课程教学项目设计教学项目6服务管理与负载均衡实现授课教师：集群部署与运维课程组授课班级:授课时间：学时：8教学条件计算机、投影设备、广播软件、互联网教学素材参考教材、课件、在线开放课程资源教学目的要求学生通过本项目的学习，能够了解、掌握ClusterIP、NodePort、ExternalName、CoreDNS、HeadlessService、ExternalIPPort的管理。教学目标设计能力目标：(1)能熟练运用ClusterIP、NodePort、ExternalName；(2)能熟练运用CoreDNS；(3)能熟练运用HeadlessService无头服务、ExternalIPPort；5能理解会话保持管理的机制。知识目标：(1)理解服务Service的基本概念；(2)理解服务类型与端口；(3)掌握ClsterIP类型服务管理；(4)掌握NodePort类型服务管理；(5)掌握CoreDNS服务发现；(6)掌握ExternalName类型服务；(7)掌握HeadlessService无头服务；(8)掌握ExternalIPPort外部端口使用；(9)掌握会话保持管理。素质目标：培养学生的动手能力；培养学生的自学能力；培养学生分析任务、理解任务、完成任务的能力，以及在任务实施过程中解决问题的能力。教学内容任务6.1ClusterIP服务管理任务6.2端点查看任务6.3虚IP与Service代理模式查看与运用任务6.4NodePort类型服务管理任务6.5ExternalIP外部IP创建任务6.6CoreDNS服务发现任务6.7ExternalName类型服务创建任务6.8HeadlessService创建任务6.9ExternalIPPort运用任务6.10会话保持教学重难点重点：ExternalIP外部IP创建、ExternalName类型服务创建难点：会话保持教学准备PPT演示课件网站演示参考资料(1)《Kubernetes集群部署与运维（慕课版）》，等编著，人民邮电出版社，2025。(2)集群部署与运维在线开放课程资源：/mooc-ans/course/232724226.html拓展项目查阅Kubernetes官方帮助文档深入阅读ClusterIP、NodePort、ExternalName、CoreDNS、HeadlessService、ExternalIPPort官方帮助文档，并运行官方文档示例项目总结学生掌握了ClusterIP、NodePort、ExternalName、CoreDNS、HeadlessService、ExternalIPPort的管理，巩固所学知识，提升动手能力。教学过程设计项目6服务管理与负载均衡实现（学时数：8）主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动问题引入Kubernetes是如何提供服务的？后端的服务是如何支撑的？讲授、提问多媒体课件演示教师：讲解演示学生：观察思考知识探究Pod的易变性与服务的不变性；不同Service之间的场景选择。讲解、演示多媒体课件演示教师：讲解演示学生：观察思考知识讲解服务Service的基本概念；服务类型与端口；ClsterIP类型服务管理；NodePort类型服务管理；CoreDNS服务发现；ExternalName类型服务；HeadlessService无头服务；ExternalIPPort外部端口使用；会话保持管理。分步穿插讲解、分步穿插引导、分步穿插演示多媒体课件演示教师：讲解实践学生：观察思考评价总结小组汇报在线测验课堂总结实验报告：Service部署教师启发讨论归纳分数激励极域电子教室超星学习通教师：组织交流教师点评课堂总结，引导创新。学生：分组讨论分享交流

《集群部署与运维》课程教学项目设计教学项目7Pod的生命周期管理授课教师：集群部署与运维课程组授课班级:授课时间：学时：4教学条件计算机、投影设备、广播软件、互联网教学素材参考教材、课件、在线开放课程资源教学目的要求学生通过本项目的学习，能够了解、掌握Pod生命周期与命令执行探测、HTTPGet检查、ReadinessTCPSocket检查。教学目标设计能力目标：(1)能熟说出Pod生命周期的各阶段与状态；(2)能够对容器状态进行探测。知识目标：(1)了解Pod生命周期的概念；(2)理解容器状态的概念；(3)掌握容器状态探测方法。素质目标：培养学生的动手能力；培养学生的自学能力；培养学生分析任务、理解任务、完成任务的能力，以及在任务实施过程中解决问题的能力。教学内容任务7.1Pod生命周期与命令执行探测任务7.2HTTPGet检查任务7.3TCPSocket检查教学重难点重点：命令执行探测、HTTPGet检查、ReadinessTCPSocket检查难点：Pod生命周期教学准备PPT演示课件网站演示参考资料(1)《Kubernetes集群部署与运维（慕课版）》，等编著，人民邮电出版社，2025。(2)集群部署与运维在线开放课程资源：/mooc-ans/course/232724226.html拓展项目查阅Kubernetes官方帮助文档深入阅读Pod生命周期与命令执行探测、HTTPGet检查、ReadinessTCPSocket检查官方帮助文档，并运行官方文档示例项目总结学生掌握了Pod生命周期与命令执行探测、HTTPGet检查、ReadinessTCPSocket检查，巩固所学知识，提升动手能力。教学过程设计项目7Pod的生命周期管理（学时数：4）主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动问题引入Kubernetes中Pod从创建到消亡会经历几个阶段？如何判断Pod的健康状态？讲授、提问多媒体课件演示教师：讲解演示学生：观察思考知识探究Pod的生命周期划分；Pod的健康状态探测原理。讲解、演示多媒体课件演示教师：讲解演示学生：观察思考知识讲解Pod生命周期的概念；容器状态的概念；容器状态探测方法。分步穿插讲解、分步穿插引导、分步穿插演示多媒体课件演示教师：讲解实践学生：观察思考评价总结小组汇报在线测验课堂总结教师启发讨论归纳分数激励极域电子教室超星学习