《云计算概论》实验教学大纲
发布时间： 2023-05-24 浏览次数： 10

南 京 中 医 药 大 学


《 云计算概论 》实验教学大纲

 （适用于  计算机科学与技术专业）


课程名称：　　  云计算概论        英文名称：Introduction to Cloud Computing

课程类别：        专业必修课     课程编码：080261  

课程学分：0                                                                  课程学时：18

开课单位： 人工智能与信息技术学院　      实 验 室： 云计算与大数据实验室

实验（实训）项目数：6课程负责人：      丁有伟         　    


  1. 课程简介

 在过去的几十年里，计算模式经历了从最初的把任务集中交付给大型处理机到基于网络的分布式任务处理再到目前的按需处理的云计算方式的极大改变。目前世界上主要国家和跨国企业都积极地加快战略部署，推动云计算的高速发展。本课程是大数据和人工智能方向人才培养方案中新增的专业课程，而大数据和人工智能是当前产业界人才缺口较大的领域，学生应该清楚课程的重要程度，也应有较大的学习兴趣，但是对新技术的了解不足会导致不知道从何入手学习的现象。

 云计算概论是介绍云计算基本概念、原理和结构的一门课程，是计算机科学与技术专业的必修课程，是学生在大数据和人工智能技术方向学习的第一门专业课程，也为学生学习后续的云计算高级应用、人工智能技术、大数据分析与挖掘、分布式数据库等课程奠定基础。

二、教学目标与基本要求

 云计算概论实验课程主要通过实践操作，加深对云计算架构、分布式文件系统、并行计算框架等理论的理解，熟悉HDFS、MapReduce、Spark等开源云计算平台的使用。学生通过本课程的学习可以理解云计算的基本组成和运行机制，为学生进一步学习云计算应用、大数据分析和人工智能技术提供基本的平台支撑。具体要求学生具备如下能力：

 （1）掌握常用开源云计算平台的部署和使用能力；

 （2）具备根据实际问题需求选择云计算工具的综合应用能力；

 （3）具有一定的云计算平台优化评测能力和系统优化能力。

三、学情分析

 《云计算概论》课程在第5学期开设，学生已经完成了《C/C++程序设计》《Java程序设计》《数据结构》《数据库》等课程的学习，具备了程序设计、数据存储、数据处理等方面的知识储备。本课程是大数据和人工智能方向人才培养方案中新增的第一门专业课程，而大数据和人工智能是当前产业界人才缺口较大的领域。因此，学生应该清楚课程的重要程度，也应有较大的学习兴趣，但是对新技术的了解不足会导致不知道从何入手学习的现象。

 在学习该课程的过程中，应注重基础和前沿相结合，理论和实践相结合。在基础学习上应将基础概念和理论融会贯通，然后再持续跟踪国际最新研究进展。虽然本门课程没有试验安排，但学生应自主学习Hadoop等开源平台的部署和应用，为后续的云计算高级应用、大数据分析与挖掘等课程做平台支撑。

四、实验（实训）项目、内容与学时分配

实验项目（实验大纲填写）


序号

实验项目名称

学时

内容提要

实验类型

基础性

综合设计性

创新性

1

Hadoop应用

3

[实验目的]

 掌握开源Hadoop平台的安装和部署

[实验内容]

  利用虚拟机安装和部署制定版本的Hadoop平台；

[实验方法及原理]

  ①结点配置

  ②Hadoop安装

  ③系统测试


√


2

HDFS读写

3

[实验目的]

  熟悉HDFS的文件读写工作原理和操作步骤

[实验内容]

  向HDFS中写入文件，并读出该文件

[实验方法及原理]

  ①结点配置

  ②文件写入操作

 ③文件读出操作


√


3

MapReduce应用

3

[实验目的]

  熟悉MapReduce编程框架的使用和运行机制

[实验内容]

  用MapReduce编程模型编写单词计数程序

[实验方法及原理]

  ①结点配置

  ②编写Map()和Reduce()函数

  ③测试、运行程序


√


4

MapReduce高级应用

3

[实验目的]

  掌握MapReduce编程模型的应用

[实验内容]

  使用MapReduce编程模型设计实现数据分析程序

[实验方法及原理]

  ①结点配置，上传数据

  ②编写Map()和Reduce()函数

  ③运行程序，测试结果


√


5

Spark部署应用

3

[实验目的]

  熟悉开源Spark平台的配置和部署

[实验内容]

  在虚拟机上配置和部署Spark系统

[实验方法及原理]

  ①结点配置

  ②安装Spark系统

  ③测试系统


√


6

Scala语言程序设计

3

[实验目的]

  掌握Scala语言的基本语法

[实验内容]

  使用Scala语言编写测试程序

[实验方法及原理]

  ①学习Scala语法

  ②编写Scala测试程序

  ③运行系统，测试程序


√




五、教材及主要参考资料

1. 教材    

林子雨.《大数据技术原理与应用》第3版，人民邮电出版社，2021年1月

2. 参考资源

（1）教学平台

南京中医药大学网络教学平台，《云计算概论》：

http://e.njucm.edu.cn/meol/jpk/course/ blended_module/index.jsp?courseId=24353

教师：丁有伟，QQ346296368

（2）电子资源

中国大学MOOC：南京邮电大学，徐小龙，《云计算技术》：

https://www.icourse163.org/course/NJUPT-1462243163

中国大学MOOC：河海大学，孙宁 等，《云计算技术与应用》：

https://www.icourse163.org/course/HHU-1001755117

（2）参考书目

王庆喜，陈小明，王丁磊.《云计算导论》，中国铁道出版社，2018年1月

刘鹏. 《云计算（第三版）》，电子工业出版社，2015年8月

过敏意.《云计算原理与实践》，机械工业出版社，2017年10月

吕云翔、张璐、王佳玮.《云计算导论》，清华大学出版社，2017年2月