高校云计算专业教学课程体系建设的思考范文

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摘要：随着产业的快速发展，人才市场需求急剧增长。为了适应这种需求，我国一些高校逐渐开设了相关专业，但是不同层次的高校在教学资源、技术积累、教学条件等方面都有差异，需要结合自身条件综合考虑。本文通过分析和研究应用型人才培养高校的情况，结合现有云计算技术的发展情况，提出一种与应用型人才培养基本适应的高校课程体系建设的方案和实训平台的搭建方案，为下一步工作指出努力的方向。

关键词：云计算；课程体系；实践平台

一、云计算产业的人才需求

云计算产业是我国“十三五”时期规划的战略性重点产业之一，党中央、国务院高度重视云计算这种新一代信息产业的发展。根据国家统计，“十二五”末期，我国云计算产业规模已达1500亿元。根据2017年4月，工业与信息化部的《云计算发展三年行动计划（2017-2019年）》的预计：2019年，我国云计算产业的规模将进一步上升到4300亿元。为了适应人才市场的需求，教育部于2015年了2016年高职院校专业目录，首次将“云计算技术与应用”专业列入，也从一个侧面说明培养云计算相关产业的专门人才的工作，十分迫切。在高校中积极开设云计算技术与应用相关专业，进行相关人才培养，不但有较好的市场就业前景，也与我国经济社会的发展，以及新一代信息技术发展需要相适应。

二、基于应用型人才培养的高校云计算专业建设目标

高校出于应用型人才培养目标定位的不同，通常以行业需求为导向来思考人才培养体系建设。一般而言，应用型人才培养要从能力结构和素质结构两个方面下功夫。在能力结构上，应用型人才重点强调发现问题和解决问题的实践能力。在素质结构上，应用型人才更强调社会适应性和与社会的共处的服务能力。在两个结构的培养，正好与云计算的两种特性相互契合。云计算本身有两种特性：它既是一种技术，又是一种服务。作为一种技术，它是众多计算机相关技术的集大成者，是这些被称为“使能技术”的共同发展，促进了云计算技术的发展。这就意味着要培养学生具备这些技术能力，才能够匹配应用型人才的能力结构培养需要。另外，作为一种新的服务模式，云计算包含了IaaS、PaaS和SaaS三个层面的服务框架，需要学生具备对应的新商业服务思维，才能够匹配应用型人才的素质结构需要。在教学实践中，国内一些以应用型人才培养为目标的普通高校和高职类院校都纷纷尝试开设云计算专业，包括信息工程学院的云计算技术与应用专业、成都工业学院开设的移动云计算专业、苏州市职业大学开设的云计算专业等。电子科技大学成都学院采用校企合作的方式，早在2010年就开设了相关专业，并于2014年起创办了云计算系。通过对这些高校进行分析对比和跟踪研究表明，应用型人才培养高校至少要从课程体系、实践平台两个方面来共同着力，推进云计算专业建设。

三、课程体系建设

以应用型人才培养为目标的云计算专业课程体系，通常可以按照专业基础课、专业核心课、专业方向课三个层次来进行划分。1.专业基础课云计算作为一种计算机技术的综合体，在专业基础课方面，可以沿袭计算机专业的基础课程来源。但是为了给后续专业核心课和专业方向课做准备，应该特别开设云计算概论和Python程序设计两个入门课程。2.专业核心课云计算技术涉及面非常广，包括宽带网络技术、数据中心技术、虚拟机技术、MapReduce编程模型等众多方面。作为云计算专业的核心课程，需要体现出云计算专业的这些核心技术。另外，专业核心课也需要为后续开设的专业方向课起到铺垫作用。3.专业方向课应用型高校一般很难做到在云计算技术的各个方向都有合适的师资条件和实验条件。因此，专业方向课的选取一般需要充分结合本校已有资源作特别设计，同时兼顾一定的前瞻性。以作者所在的某普通高校为例，该校开设有计算机科学专业和软件工程两个云计算相关专业。经过多年建设，这两个专业的教学方向已经清晰，教学资源丰富，实验设施设备完善。因此，开设云计算专业时，在专业方向课程的建设上就可以充分利用现有资源，结合云计算专业特殊性做出选择。

四、实践平台建设

作为应用型人才培养高校而言，培养学生的实践动手能力，是必须始终强调的教学重点。云计算专业本身是一个实践性很强的工科专业。因此，建立与云计算专业相适应的实践平台，是必须要解决的基础性问题。云计算实训平台的搭建，涉及云计算的IaaS、PaaS、SaaS三个实践层次，其中IaaS是三者中涉及因素最多、搭建难度最大的，所以本节优先讨论IaaS平台的搭建。目前搭建自己的云计算实训平台方面，一般采用两种做法，一种是采用开源软件自主搭建的形式，另一种是校企合作共建方式。下面分别比较其优劣：1.采用开源软件自主搭建平台采用开源软件自主搭建云计算平台，需要考虑开源软件和硬件设备。首先是选择开源软件。经过多年的研发，目前云计算市场上已经有了许多可供自主选择的开源平台。例如，IaaS层开源平台就有Eculptus、OpenNubla、OpenStack等可供选择。早期一般选择Eculptus平台的机构和院校（例如清华大学的“清华云”）比较多。近年来，OpenStack版本的快速迭代并日趋成熟，在国内基本形成全面推广的趋势，包括国家电网（GRID）、中国移动（ChinaMobile）等许多大型机构都采用这种开源软件成功部署了自己的私有云。所以，在开源软件的选择上基本可以确定采用OpenStack。其次，硬件设备的购置，可以根据高校自身教学的需要来适当选择。以OpenStack平台为例，它支持“2+X”的形式进行配置：其中的“2”表示它可以仅有2台必备节点，一台是Controller节点，一台是Compute节点；“X”是指可以通过增加多余的其他节点来近乎线性地扩展系统平台整体性能，这个“X”可以是Compute节点、BlockStorage节点或ObjectStorage节点。这种类似于搭积木的搭建方式非常友好，允许根据自身资金情况合理选择。

综上可知，选用开源平台自主搭建云计算实训平台，所需的技术条件已经基本成熟，而且几乎不产生软件费用。硬件设施的购买可以根据高校自身教学所需进行配置，其一般花费并不比构建其他网络实验室或计算机实验室高出多少，而且硬件购置还支持以线性方式逐渐提升、分批次采购。所以，采用自主搭建的方式在经费投入上相对较低、可控，与大多数应用型高校的实际需要比较匹配。可能存在的问题是：目前各种开源的IaaS平台在产品本身的安全性和稳定性还稍显不足，通常需要使用者后期做一些源代码级的系统调优，这提高了用户使用过程的难度。同时，自主安装和部署这些平台的过程需要搭建者除了要基本了解开源软件之外，还要具有网络配置、Shell、Chrony、MessageQueue、Memcached等相关工具知识，门槛相对较高，耗费时间相对较长，初次搭建略有难度。或许有一个可行解决的方案是使用半自动化的部署工具（如Fuel等），这也许能够适当降低入门的难度，但是又可能产生一些如版本兼容性的问题，难以两全。2.利用企业技术定制化搭建平台现在人才市场对云计算相关专业的人才需求较大，出于人才储备的考量，也有一些技术公司愿意跟高校合作，利用自身的技术和设备，帮助高校搭建云计算实验室。以电子科技大学成都学院为例，该校与成都国腾集团联合，于2012年5月正式成立云计算科学与技术系。由国腾CTO、云计算研究中心主任出任该系系主任，并利用国腾公司的既有技术定制化搭建云计算实训平台。这样的方式优势非常明显，可以帮助高校快速搭建云计算实验平台，而且有企业提供技术支持，帮助解决教学以外的维护工作，能够让学校专注于实践课程教学本身，从而降低了教学实施过程的难度。但选用这种方式意味着高校要有相对充裕的资金，以近乎定制化的方式购买现成的云计算平台，这笔费用相对较高，可能成为高校的财务负担。采用定制化的实践平台，需要与平台形成配套的教学内容，在一定程度上可能会对教师教学内容的选择形成桎梏，限制了教学方向的未来发展。笔者认为，无论从高校资金的投入上考虑，还是高校对教学内容的自主把控上考虑，采用开源软件自主搭建实践中心应该成为大多数应用型高校的首选。

五、结束语

本文从应用型高校开设云计算专业如何构建课程体系和实践平台两个方面进行探讨，提出了一种可行的解决方案，但这对于构建云计算专业人才培养体系还不完全足够。下一步，高校还应该在师资队伍建设、课程资源建设等多个方面展开研究。

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作者：杜华 单位：成都理工大学工程技术学院