面向應(yīng)用型高校的云計算課程研究

【摘要】云計算技術(shù)是計算機學(xué)科發(fā)展最快和熱點研究方向，本文圍繞云計算技術(shù)體系結(jié)構(gòu)三層服務(wù)模式IaaS、PaaS和SaaS的核心問題，重點分析了云計算技術(shù)服務(wù)模式的關(guān)鍵技術(shù)，并結(jié)合應(yīng)用型高校學(xué)科專業(yè)布局的特點，闡述了云計算技術(shù)課程建設(shè)思想和內(nèi)容體系構(gòu)建，對地方應(yīng)用綜合型高校開展云計算技術(shù)課程建設(shè)具有一定示范和借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】云計算技術(shù) 課程建設(shè) 人才培養(yǎng)

【基金項目】本文受教育部“春暉計劃”項目（Z2015059）、國家社科基金（12XYY021）和青海省科技項目（2014-ZJ-908）、（2016-SF-130）和（2016-ZJ-920Q）以及校級教研項目（qhnujy2016129）和（qhnuxskj2016025）共同資助。

【中圖分類號】G642.3 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）13-0252-01

1.引言

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)在社會各行各業(yè)的融合和發(fā)展，云計算技術(shù)被各IT 巨頭Microsoft、Google、Amazon、Dell和IBM等看作是第三次IT 浪潮，因此隨著云計算技術(shù)的高速發(fā)展必將會帶來相關(guān)專業(yè)人才需求的高速增長[2]。針對地方應(yīng)用綜合型高校圍繞云計算人才培養(yǎng)目標(biāo)與專業(yè)定位、課程體系建設(shè)、管理與評估、師資隊伍與實驗實踐建設(shè)等關(guān)鍵問題開展研究[1][3]，積極建設(shè)云計算技術(shù)專業(yè)方向，將有效的提升計算機學(xué)科的人才培養(yǎng)質(zhì)量和水平，推動地方區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展。

云計算技術(shù)是一種新型的超級計算平臺[4]， 以數(shù)據(jù)為中心， 是一種數(shù)據(jù)密集型的超級計算。在數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)管理、編程模式等多方面具有自身獨特的技術(shù)，因此云計算技術(shù)課程體系建設(shè)重點圍繞數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、數(shù)據(jù)管理技術(shù)和并行編程模型三個方面展開研究。

如圖1所示為云計算技術(shù)體系結(jié)構(gòu)，云計算技術(shù)提供IT化的服務(wù)，主要包括三層服務(wù)：IaaS層（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）、PaaS層（平臺即服務(wù)）和SaaS層（軟件即服務(wù)）。IaaS層主要提供計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)等硬件基礎(chǔ)服務(wù)，以資源共享和調(diào)配等虛擬化服務(wù)的形式呈現(xiàn)，需要開展云數(shù)據(jù)基礎(chǔ)中心部署、配置和資源虛擬化等相關(guān)課程建設(shè)。PaaS層主要提供數(shù)據(jù)處理與存儲、安全管理和服務(wù)質(zhì)量保障等平臺服務(wù)，需要具備中間件技術(shù)、關(guān)系型/非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、并行編程模型和分布式文件系統(tǒng)等相關(guān)課程知識。SaaS層主要面向各種應(yīng)用需求提供軟件服務(wù)，與之相關(guān)的課程主要是面向應(yīng)用層的軟件開發(fā)與應(yīng)用服務(wù)，例如云計算移動應(yīng)用開發(fā)、云計算終端應(yīng)用開發(fā)等軟件服務(wù)。因此，云計算技術(shù)的課程體系應(yīng)緊緊圍繞IaaS層、PaaS層和SaaS層服務(wù)而展開。云計算是計算機學(xué)科課程體系的一個超級平臺，云計算技術(shù)課程體系建設(shè)必須結(jié)合應(yīng)用綜合型本科院校的人才培養(yǎng)層次主要有?？?、本科和研究生的實際，滿足不同層級學(xué)生的人才培養(yǎng)需求，實現(xiàn)分階段、有遞進的教學(xué)任務(wù)，要求縱向知識要深入，橫向知識要全面的課程建設(shè)目標(biāo)，實現(xiàn)云計算技術(shù)課程體系多層次教學(xué)的任務(wù)。

2.面向應(yīng)用綜合型高校課程建設(shè)思路

應(yīng)用綜合型本科院校區(qū)別于研究型本科院校和高職院校的關(guān)鍵在于正確把握專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)方向課程的比例，應(yīng)用綜合型本科院校應(yīng)倡導(dǎo)“理論深于高職院校，實踐能力強于研究性本科院?！钡霓k學(xué)理念，在課程設(shè)置方面必須堅持“基礎(chǔ)夠用，實踐能力突出”的原則。目前應(yīng)用綜合型本科院校儲備了一定建設(shè)能力的基礎(chǔ)理論課程以及師資隊伍，但尚缺乏云計算技術(shù)應(yīng)用實踐和面向PaaS層的云計算算法理論與并行編程模型方面的師資隊伍，因而與企業(yè)結(jié)合聯(lián)合辦云計算專業(yè)將是一個很好的思路，借鑒優(yōu)秀企業(yè)在行業(yè)的科技與人才儲備，一方面可以利用云計算行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)研發(fā)平臺，另一方面可以使企業(yè)優(yōu)秀人才與高校師資隊伍共同研發(fā)建設(shè)云計算專業(yè)課程，提升自身師資隊伍的云計算理論與實踐能力。

應(yīng)用綜合型本科院校云計算專業(yè)建設(shè)要結(jié)合高校自身學(xué)科專業(yè)發(fā)展布局，例如結(jié)合已有網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)、軟件工程專業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)以及相關(guān)研究方向的平臺支撐，突出有所繼承傳統(tǒng)優(yōu)勢專業(yè)，有所創(chuàng)新專業(yè)課程設(shè)置的辦學(xué)理念。云計算專業(yè)不同于網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，但又與其在專業(yè)設(shè)置上有交叉，因此辦好云計算專業(yè)必須充分地融合應(yīng)用綜合型高校已有的學(xué)科專業(yè)辦學(xué)特色，繼承和創(chuàng)新兼具的辦學(xué)思路。滿足云計算專業(yè)符合區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的需求，要緊密結(jié)合相關(guān)行業(yè)需求，有針對性的搭建實踐實訓(xùn)基地平臺，為學(xué)科專業(yè)建設(shè)提供實踐實訓(xùn)平臺。

3.課程內(nèi)容建設(shè)

本文的課程內(nèi)容面向IaaS層、PaaS層和SaaS層展開，如表1所示，SaaS層主要培養(yǎng)面向應(yīng)用的軟件設(shè)計能力，能夠進行云服務(wù)的移動計算、分布式計算、嵌入式應(yīng)用程序開發(fā)，包括支持C/S模式和B/S模式的服務(wù)。PaaS層主要培養(yǎng)海量數(shù)據(jù)處理和存儲的開發(fā)人員，能夠進行關(guān)系型/非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的管理與開發(fā)，熟悉分布式環(huán)境，能利用虛擬化技術(shù)設(shè)置資源的分配與回收。IaaS層主要培養(yǎng)部署云計算網(wǎng)絡(luò)及硬件能力，能夠配置云服務(wù)器和搭建云平臺并進行部署。針對目前應(yīng)用型本科院校的人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)主要面向?qū)？?、本科和研究生三個層次，結(jié)合云計算系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的三個層面的遞進關(guān)系，考慮面向?qū)？粕攸c開設(shè)IaaS層的相關(guān)課程，適當(dāng)培養(yǎng)SaaS層的應(yīng)用開發(fā)程序；本科生重點培養(yǎng)IaaS層和SaaS層并重的課程教學(xué)，研究生重點開設(shè)PasS層相關(guān)課程教學(xué)。

4.結(jié)論

本文分析了云計算技術(shù)體系結(jié)構(gòu)，重點圍繞IaaS、PaaS和SaaS三層服務(wù)闡述了目前云計算專業(yè)面向地方應(yīng)用綜合型高校的人才培養(yǎng)情況，提出了云計算專業(yè)課程建設(shè)思路和建設(shè)內(nèi)容。云計算技術(shù)是一門不斷發(fā)展中的技術(shù)，其現(xiàn)有的課程也在不斷完善和建設(shè)中，需要結(jié)合專業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢不斷的優(yōu)化課程設(shè)置。

參考文獻：

[1]潘永東.高校云計算實驗室建設(shè)的研究和規(guī)劃[J].課程教育研究，2013（36）：186-187.

[2]羅福強，熊永福.基于CDIO的云計算與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案[J].計算機教育，2015（1）：52-56.

[3]黃紅桃，謝柏林.云計算人才培養(yǎng)目標(biāo)及內(nèi)容初探[J].科技視界，2014（28）：32-32.

[4]羅軍舟，金嘉暉，宋愛波，等.云計算：體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)[C]通信學(xué)報學(xué)術(shù)論壇暨2011云計算學(xué)術(shù)會議.2011.

作者簡介：

謝平（1979-），男，工學(xué)博士，副教授，主要研究方向是網(wǎng)絡(luò)存儲等。