基于云計算與大數(shù)據(jù)處理課程教學模式探究

魏建英

摘 要：隨著我國信息化產(chǎn)業(yè)規(guī)模的逐漸擴大，對于云計算的依賴性正在增強，為相關(guān)問題的有效處理帶來了重要的保障作用。與此同時，受到大數(shù)據(jù)時代的影響，對于計算機課程教學模式的構(gòu)建提出了更高的要求，需要技術(shù)人員結(jié)合專業(yè)性人才的培養(yǎng)需求，加強對云計算及大數(shù)據(jù)處理內(nèi)容的深入理解。基于云計算與大數(shù)據(jù)處理課程教學模式的建立，也需要對可靠的課程體系結(jié)構(gòu)有更多的了解，明確其中的教學重點，增強課程教學模式的適用性。因此，該文將對基于云計算與大數(shù)據(jù)處理課程教學模式進行必要地探究，以便為這種良好教學模式應(yīng)用范圍的擴大提供有效的參考信息。

關(guān)鍵詞：云計算 大數(shù)據(jù) 課程 教學模式 參考信息

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（c）-0213-02

計算機網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的不斷完善及相關(guān)信息技術(shù)的整合使用，為海量數(shù)據(jù)的有效處理提供了重要的技術(shù)支持，促使增長速度快、復雜多樣性的大數(shù)據(jù)能夠得到充分的利用，緩解計算機數(shù)據(jù)存儲壓力。實現(xiàn)這樣的發(fā)展目標，需要加強對云計算技術(shù)的運用，結(jié)合其易擴展性、按需服務(wù)等優(yōu)勢，增強分布式存儲模式的實際應(yīng)用效果。與此同時，為了滿足高素質(zhì)云計算及大數(shù)據(jù)處理專業(yè)性人才的培養(yǎng)需求，應(yīng)注重對基于云計算與大數(shù)據(jù)處理課程教學模式的改建，確保各種編程模型設(shè)置的合理性。

1 云計算與大數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)分析

結(jié)合云計算技術(shù)的發(fā)展歷程，可知其建立于虛擬化技術(shù)、分布式計算、網(wǎng)絡(luò)計算等技術(shù)的基礎(chǔ)上，能夠根據(jù)用戶的多樣化需求，提高性能可靠的數(shù)據(jù)存儲及高效率計算的服務(wù)模式。在云計算技術(shù)使用的過程中，可以根據(jù)不同的應(yīng)用場景，提供各種服務(wù)。現(xiàn)階段的云計算主要包括：軟件即服務(wù)、基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)及平臺即服務(wù)。在不同的服務(wù)模式下，可以通過對用戶特定需求的分析，提供相應(yīng)的服務(wù)。

云計算技術(shù)向用戶提供服務(wù)的過程中，充分考慮了按需服務(wù)的要求，并在處理大數(shù)據(jù)的過程中具有良好的計算能力、可擴展存儲功能等。通過對當前數(shù)據(jù)密集型分布式存儲及計算模型的分析，可知其中的GFS分布式文件系統(tǒng)、各種信類型的分布式計算模型、性能可靠的分布式數(shù)據(jù)庫等，在實際的應(yīng)用中取得了良好的作用效果，為云計算及大數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用范圍的擴大打下了堅實的基礎(chǔ)。與此同時，根據(jù)這些計算模型的實際需要，Apache公司在良好的Hadoop平臺支持下，對開源代碼的編寫及運行進行了一系列的測試，為HDFS分布式文件系統(tǒng)、HBase分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及相關(guān)的分布式編程框架的構(gòu)建創(chuàng)造了有利的條件，為這些系統(tǒng)及框架未來應(yīng)用范圍的擴大提供了可靠的保障。除此之外，為了使云計算及大數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)使用中的實時計算性能可以得到不斷的優(yōu)化，技術(shù)人員提出了Spark及Storm計算框架，并在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用中取得了重要的成果。在開源實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，合理運用基礎(chǔ)模塊Hadoop Common、資源管理模塊及其它的智能模塊，有利于保持實際操作的高效性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘庫的實時操作，也為機器學習模式的形成提供了重要的技術(shù)支持。未來發(fā)展中適用于云計算環(huán)境下大數(shù)據(jù)處理生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建，有利于滿足更多的業(yè)務(wù)需求。

2 基于云計算與大數(shù)據(jù)處理課程體系結(jié)構(gòu)的有效設(shè)置

在構(gòu)建基于云計算與大數(shù)據(jù)處理課程體系的過程中，需要注重實驗課程及理論課程的相互融合，促使學生能夠在理論基礎(chǔ)上提高自身的實踐能力，加強對云計算與大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的深入理解。結(jié)合當前高校開設(shè)的基于云計算與大數(shù)據(jù)處理課程內(nèi)容的發(fā)展現(xiàn)狀，可知其中包含了虛擬化技術(shù)、分布式集群技術(shù)等重要技術(shù)的基本概念，也對大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及對應(yīng)的程序設(shè)計方法進行了重點說明，促使學生們能夠?qū)谠朴嬎闩c大數(shù)據(jù)處理課程內(nèi)容有更多的了解。通過對這類課程的設(shè)置，主要培養(yǎng)的是學生在云計算環(huán)境下運用Hadoop相關(guān)技術(shù)的程序設(shè)計及良好的開發(fā)能力，促使學生能夠在云計算環(huán)境下?lián)碛谢跀?shù)據(jù)驅(qū)動的邏輯性思維，逐漸形成完整的基于云計算與大數(shù)據(jù)處理課程知識框架體系，實現(xiàn)對計算機應(yīng)用型人才的有效培養(yǎng)。

實現(xiàn)對基于云計算與大數(shù)據(jù)處理課程體系結(jié)構(gòu)的設(shè)置，需要從這些方面入手：（1）構(gòu)建完善的理論課程體系，在此基礎(chǔ)上開設(shè)實驗課程，并通過對各種資源的有效利用，注重實驗教學過程中學生在云計算與大數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)方面的仿真模擬訓練，加強學生實踐能力的鍛煉；（2）在實驗課程開設(shè)的過程中，應(yīng)將所有的學生分為不同的小組，并要求不同的小組在實驗的過程中可以獨立進行仿真訓練中的計算集群搭建，強化學生程序設(shè)計理念的同時提高他們的綜合研發(fā)能力；（3）將當前行業(yè)背景下的大數(shù)據(jù)及課程內(nèi)容融入到教學案例中，確保學生能夠?qū)υ朴嬎慵按髷?shù)據(jù)計處理的特點及各種功能有深入的了解，逐漸提高他們的程序設(shè)計能力。

基于云計算與大數(shù)據(jù)處理課程體系結(jié)構(gòu)設(shè)置的過程中，也需要保持教學組織的良好性。具體表現(xiàn)在：（1）注重案例教學方式的合理運用，逐漸擴大多媒體及計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍，豐富教學內(nèi)容；（2）結(jié)合當前形勢下行業(yè)云計算及大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應(yīng)用狀況，注重教學過程中的有效引導，促使學生們能夠?qū)谠朴嬎闩c大數(shù)據(jù)處理課程的適用性有著全面的認識，提高學生學習積極主動性的基礎(chǔ)上，保持課堂教學的高效性。

3 基于云計算與大數(shù)據(jù)處理課程教學重點分析

通過對基于云計算與大數(shù)據(jù)課程教學體系架構(gòu)的深入分析，可知明確這門課程開設(shè)中的教學重點，有利于提高教學質(zhì)量，滿足學生的各種需求。具體表現(xiàn)在：（1）對云計算與大數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)知識進行了說明，并對這些技術(shù)的特點、分類、應(yīng)用范圍等進行了闡述。通過對主流大數(shù)據(jù)處理流程的引入，對這些技術(shù)未來的發(fā)展趨勢進行了預(yù)測；（2）對分布式集群基礎(chǔ)技術(shù)及虛擬化技術(shù)進行了重點講解，促使學生們能夠?qū)μ摂M化軟件的特點、概念，集群文件系統(tǒng)的特點等有更多的了解；（3）課程安排中對經(jīng)典的分布式計算MPI技術(shù)的特點、架構(gòu)等方面的講解提出了更高的要求，需要學生在未來學習中能夠具備分布式環(huán)境下的程序設(shè)計能力，靈活運用MPI分布式計算知識解決實際的問題。與此同時，基于云計算與大數(shù)據(jù)處理課程中重點講授了Hadoop、Storm和Spark大數(shù)據(jù)處理相關(guān)技術(shù)。通過對技術(shù)使用中的應(yīng)用環(huán)境、具體的使用方法等內(nèi)容的闡述，促使學生能夠?qū)apReduce基于鍵值對的并行編程模型及相關(guān)的程序設(shè)計方法等有更多的了解。除此之外，將分布式實時計算及迭代計算作為重要的教學案例，對相關(guān)程序的設(shè)計進行了講授。在實驗課程開設(shè)的過程中，主要考慮的是行業(yè)大數(shù)據(jù)處理過程中的應(yīng)用需求，對學生在分布式存儲環(huán)境下靈活運用各種編程模型的能力進行了重點考慮。

4 結(jié)語

加強對云計算與大數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)的深入理解，注重課程體系結(jié)構(gòu)設(shè)置，明確其中的教學重點，有利于增強基于云計算與大數(shù)據(jù)處理課程教學模式的適用性，為我國高素質(zhì)計算機專業(yè)性人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)提供可靠的保障，促進學生的全面發(fā)展。因此，未來開設(shè)云計算與大數(shù)據(jù)處理專業(yè)課程的過程中，應(yīng)結(jié)合各自關(guān)鍵技術(shù)的適用范圍及學生的實際需求，有效地設(shè)置合理科學的教學模式，實現(xiàn)開源框架下各種大數(shù)據(jù)技術(shù)的合理使用。

參考文獻

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