云計(jì)算與大數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)體系研究

程光德

摘 要：基于信息化產(chǎn)業(yè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，針對(duì)云計(jì)算的依賴(lài)性不斷提升，為各種問(wèn)題的處理具有一定保障性作用。而基于大數(shù)據(jù)的影響，針對(duì)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)模式的構(gòu)建提出更高要求。文章中首先對(duì)云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行了闡述，在此基礎(chǔ)上提出了云計(jì)算與大數(shù)據(jù)課程體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)路徑，具體表現(xiàn)為理論與實(shí)踐的融合、維持良好的教學(xué)組織等，最后總結(jié)出云計(jì)算與大數(shù)據(jù)課程的教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算;大數(shù)據(jù);教學(xué)體系

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

前言：在信息化時(shí)代下，尤其是大數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)逐漸被展現(xiàn)之后，各企業(yè)對(duì)于掌握云計(jì)算以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的人才需求量在不斷增長(zhǎng)。而各高校作為培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才的主要場(chǎng)所，在相關(guān)專(zhuān)業(yè)設(shè)置以及教學(xué)體系創(chuàng)建方面應(yīng)該對(duì)社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求進(jìn)行考量。下文將以云計(jì)算與大數(shù)據(jù)課程作為案例，分析了課程教學(xué)體系的設(shè)計(jì)以及注意事項(xiàng)。

一、云計(jì)算與大數(shù)據(jù)

（一）云計(jì)算簡(jiǎn)述

云存儲(chǔ)可理解為是互聯(lián)網(wǎng)中一種在線存儲(chǔ)模式，可將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到多臺(tái)虛擬服務(wù)器中，而非專(zhuān)屬的服務(wù)器中[1]。此種存儲(chǔ)模式其中存在著一個(gè)第三方，也就是托管方，托管企業(yè)經(jīng)營(yíng)者大型數(shù)據(jù)中心，需要數(shù)據(jù)存儲(chǔ)托管人員，經(jīng)由購(gòu)買(mǎi)或是租賃一定的空間，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)目的。數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)者結(jié)合用戶(hù)的實(shí)際需求，在后端準(zhǔn)備存儲(chǔ)虛擬化資源，同時(shí)將用存儲(chǔ)資源池方式進(jìn)行服務(wù)提供，用戶(hù)能夠自由的應(yīng)用存儲(chǔ)資源池放置各種數(shù)據(jù)[2]。云存儲(chǔ)概念與云計(jì)算存在著諸多相近之處，其經(jīng)由集群應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布式文件系統(tǒng)等功能，網(wǎng)絡(luò)中大量不同類(lèi)型的存儲(chǔ)設(shè)備經(jīng)由應(yīng)用軟件協(xié)調(diào)開(kāi)展工作，對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及業(yè)務(wù)訪問(wèn)功能的系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)安全性，同時(shí)也有助于節(jié)省存儲(chǔ)空間。簡(jiǎn)單理解，云存儲(chǔ)具體是將用戶(hù)所需要存儲(chǔ)的資源放置到云上，這個(gè)空間處在虛擬狀態(tài)。用戶(hù)能夠隨意在任何時(shí)間或地點(diǎn)借助于互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的下載。

（二）大數(shù)據(jù)簡(jiǎn)述

對(duì)于大數(shù)據(jù)的概念而言，由外國(guó)學(xué)者維克托·邁爾·舍恩伯格與肯尼斯？庫(kù)克耶第一次提出來(lái)，針對(duì)的為沒(méi)有運(yùn)用抽樣調(diào)查的方法，主要針對(duì)全部數(shù)據(jù)信息開(kāi)展了準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)及分析工作。實(shí)際上，大數(shù)據(jù)中的“大”屬于相對(duì)的，針對(duì)的為較為完備的全部數(shù)據(jù)信息。通常情況下，大數(shù)據(jù)擁有著類(lèi)型繁多、數(shù)據(jù)量龐大以及時(shí)效性較高等諸多方面的特點(diǎn)[3]。特別處于互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)時(shí)代下，智能手機(jī)的流行，手機(jī)當(dāng)中的很多軟件處于無(wú)形當(dāng)中可能查看用戶(hù)的信息資料，侵犯了個(gè)人的隱私。比如：一些互聯(lián)網(wǎng)所開(kāi)展的營(yíng)銷(xiāo)工作，均會(huì)將用戶(hù)的個(gè)人信息作為重要的參考。一些企業(yè)會(huì)采用收集龐大、不同種類(lèi)的信息，并借助大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析，從中篩選出有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，以便在產(chǎn)品的營(yíng)銷(xiāo)過(guò)程中滿足客戶(hù)的相應(yīng)需要，由此可見(jiàn)，大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是非常明顯的。

二、云計(jì)算與大數(shù)據(jù)課程體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（一）理論與實(shí)踐的融合

在云計(jì)算與大數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)課程體系設(shè)計(jì)期間，基于專(zhuān)業(yè)課程自身特殊性，必須要確保理論教學(xué)與實(shí)踐相互協(xié)調(diào)[4]。只有兼顧理論與實(shí)踐教學(xué)，才能夠促使學(xué)生不斷提升實(shí)踐操作能力，同時(shí)對(duì)云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)具有更深層次的理解。參考現(xiàn)階段各高校所開(kāi)設(shè)的云計(jì)算與大數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容，不能夠發(fā)現(xiàn)其中涵蓋了虛擬化技術(shù)與分布式集群技術(shù)等基礎(chǔ)概念，同時(shí)也存在對(duì)大數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)的說(shuō)明，便于學(xué)生了解相關(guān)技術(shù)的原理以及理論內(nèi)涵。但具備理論知識(shí)之外，更為重要的是需要掌握應(yīng)用理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為此，需要結(jié)合理論教學(xué)進(jìn)程，配合相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)課程，將理論知識(shí)逐步滲透到實(shí)踐中去。

（二）具體課程設(shè)計(jì)

第一，創(chuàng)建理論課程體系，并基于此開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課程，經(jīng)由對(duì)相關(guān)資源的利用，關(guān)注實(shí)驗(yàn)教學(xué)期間學(xué)生在云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用中的模擬仿真訓(xùn)練。第二，實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)期間，需要將所有學(xué)生進(jìn)行分組，要求各小組在實(shí)驗(yàn)期間能夠獨(dú)立完成仿真訓(xùn)練中的集群搭建活動(dòng)，以此來(lái)提升學(xué)生程序設(shè)計(jì)理念，并強(qiáng)化其綜合研發(fā)能力。第三，將線下行業(yè)中大數(shù)據(jù)與云計(jì)算內(nèi)容納入到教學(xué)案例中，確保學(xué)生對(duì)大數(shù)據(jù)及云計(jì)算相關(guān)知識(shí)了解的前沿性[5]。

（三）維持良好的教學(xué)組織

在云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程體系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要確保教學(xué)組織的良好性。第一，關(guān)注案例教學(xué)方式應(yīng)用的科學(xué)性及合理性，逐漸擴(kuò)大多媒體與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍，進(jìn)一步豐富教學(xué)內(nèi)容。第二，參考線下行業(yè)云計(jì)算與大數(shù)據(jù)處理技術(shù)應(yīng)用情況，在課堂教學(xué)期間對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo)，促使學(xué)生可對(duì)相關(guān)技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用有一定了解。

三、云計(jì)算與大數(shù)據(jù)課程教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)

在云計(jì)算與大數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)課程體系構(gòu)建中，其關(guān)鍵點(diǎn)具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，云計(jì)算與大數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)知識(shí)的闡述，同時(shí)對(duì)相關(guān)技術(shù)的特征及應(yīng)用范圍進(jìn)行描述。經(jīng)由針對(duì)主流大數(shù)據(jù)處理流程的引入，對(duì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。第二，針對(duì)分布式集群基礎(chǔ)技術(shù)與虛擬化技術(shù)給予高度重視，對(duì)此部分內(nèi)容進(jìn)行深度分析，加深學(xué)生的印象。其目的在于可促使學(xué)生了解虛擬化技術(shù)軟件特征以及集群文件系統(tǒng)的特征。第三，課程設(shè)置期間針對(duì)具有代表性的分布式計(jì)算MPI技術(shù)特征以及構(gòu)架內(nèi)容的講解具有較高要求。要求學(xué)生在后期學(xué)習(xí)中掌握分布式環(huán)境下程序設(shè)計(jì)的能力，同時(shí)還可靈活應(yīng)用MPI分布式計(jì)算理論知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題。另外，云計(jì)算與大數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)課程中的其中一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是Hadoop、Storm、Spark大數(shù)據(jù)處理相關(guān)技術(shù)。經(jīng)由對(duì)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用所涉及到的應(yīng)用環(huán)境、操作方法等進(jìn)行講述，促使學(xué)生可掌握MapReduce基于鍵值對(duì)的并行編程模型與相關(guān)程序設(shè)計(jì)方法等內(nèi)容。將分布式動(dòng)態(tài)計(jì)算與迭代計(jì)算視為主要教學(xué)案例，針對(duì)相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)進(jìn)行講述。實(shí)訓(xùn)課程設(shè)計(jì)期間，還應(yīng)該關(guān)注到行業(yè)發(fā)展對(duì)于大數(shù)據(jù)以及云技術(shù)的實(shí)際需求，確保學(xué)生所掌握的技術(shù)以及操作能力具有實(shí)用性。

結(jié)論：云計(jì)算與大數(shù)據(jù)是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展下，相關(guān)行業(yè)所應(yīng)用較為廣泛的關(guān)鍵性技術(shù)，為此，促使其對(duì)于相關(guān)專(zhuān)業(yè)的人才也具有著較大的需求量。在大數(shù)據(jù)與云計(jì)算專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)期間，課程體系設(shè)計(jì)如何對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)效果具有較大影響，需要教師能夠合理的平衡理論內(nèi)容與實(shí)踐培訓(xùn)之間的關(guān)系。同時(shí)，在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上，還應(yīng)該關(guān)注到行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，以及對(duì)云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)的實(shí)際需求，確保教學(xué)內(nèi)容的實(shí)效性。強(qiáng)化對(duì)云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)的深入理解，關(guān)注課程體系結(jié)構(gòu)設(shè)置，明確教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)，有助于強(qiáng)化云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)課程教學(xué)模式的適用性，為培養(yǎng)高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)人才提供基礎(chǔ)保障。在云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的未來(lái)發(fā)展中，還應(yīng)該在教學(xué)方法以及內(nèi)容的合理化更新等方面展開(kāi)深入研究，為教學(xué)實(shí)踐提供參考。

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基金項(xiàng)目：

重慶市高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目 “智能化支持的多學(xué)科融合教學(xué)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：183099）