信息技術(shù)（裝備制造類） 教案 第1章 云計(jì)算

《信息技術(shù)（裝備制造類）》課程教案課題：云計(jì)算教學(xué)目的：了解云計(jì)算產(chǎn)生的背景，包括技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等方面的原因。掌握我國(guó)云計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，包括市場(chǎng)格局、技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用落地等方面。理解云計(jì)算的內(nèi)涵和特性，如資源池化、按需調(diào)配、快速?gòu)椥缘?。明確云計(jì)算的目標(biāo)、任務(wù)與價(jià)值，包括提高資源利用率、降低成本、推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型等。熟悉云計(jì)算系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)，包括參考模型、服務(wù)模型（SaaS、PaaS、IaaS）和部署模型（公有云、私有云、混合云等）。了解云計(jì)算系統(tǒng)的使能技術(shù)，包括硬件技術(shù)基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)、分布式計(jì)算、虛擬化技術(shù)、云平臺(tái)技術(shù)等。掌握云計(jì)算安全的相關(guān)知識(shí)，包括系統(tǒng)安全技術(shù)、面臨的安全問題與對(duì)策、相關(guān)法律法規(guī)。了解云計(jì)算在不同領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)踐，如工業(yè)云、農(nóng)業(yè)云、政務(wù)云、金融云、商貿(mào)云、城市大腦、云醫(yī)院、教育云、物流云、微信小程序的云開發(fā)實(shí)踐等。展望云計(jì)算的未來，包括與新技術(shù)（如人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等）的融合趨勢(shì)，以及云計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)的構(gòu)成和在信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的地位。課型：新授課課時(shí)：本章安排8個(gè)課時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)：重點(diǎn)：理解云計(jì)算的特性、系統(tǒng)架構(gòu)和服務(wù)模型，以及掌握云計(jì)算安全的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用實(shí)踐。教學(xué)難點(diǎn)：難點(diǎn)：深入理解云計(jì)算的使能技術(shù)（如虛擬化技術(shù)、分布式計(jì)算）及其在不同場(chǎng)景中的應(yīng)用，以及云計(jì)算安全面臨的復(fù)雜問題與對(duì)策。教學(xué)過程：教學(xué)形式：講授課，教學(xué)組織采用課堂整體講授和分組演示。教學(xué)媒體：采用啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)等教學(xué)方法。教學(xué)手段采用多媒體課件、視頻等媒體技術(shù)。板書設(shè)計(jì)：本課標(biāo)題云計(jì)算課次4授課方式理論課□討論課□習(xí)題課□其他□課時(shí)安排8學(xué)分共2分授課對(duì)象普通高等院校學(xué)生任課教師教材及參考資料1.《信息技術(shù)（裝備制造類）》；電子工業(yè)出版社。2.本教材配套視頻教程及學(xué)習(xí)檢查等資源。3.與本課程相關(guān)的其他資源。教學(xué)基本內(nèi)容教學(xué)方法及教學(xué)手段課程引入云計(jì)算是近年興起的一種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式，該應(yīng)用的獨(dú)特性在于它是完全建立在可自我維護(hù)和管理的虛擬資源層上，使用者可以根據(jù)不同需求，動(dòng)態(tài)改變需要訪問的資源和服務(wù)的種類和數(shù)量。那么，云計(jì)算究竟是什么呢？參考以下形式：1.銜接導(dǎo)入2.懸念導(dǎo)入3.情景導(dǎo)入4.激疑導(dǎo)入5.演示導(dǎo)入6.實(shí)例導(dǎo)入7.其他形式1.1云計(jì)算的產(chǎn)生與發(fā)展1.1.1云計(jì)算產(chǎn)生的背景云計(jì)算是繼20世紀(jì)80年代大型計(jì)算機(jī)到客戶端-服務(wù)器的大轉(zhuǎn)變之后的又一種巨變。云計(jì)算是分布式計(jì)算（DistributedComputing）、并行計(jì)算（ParallelComputing）、效用計(jì)算（UtilityComputing）、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（NetworkStorageTechnologies）、虛擬化（Virtualization）、負(fù)載均衡（LoadBalance）、熱備份冗余（HighAvailable）等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。1.1.2我國(guó)云計(jì)算發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)1.向行業(yè)垂直化、屬地化發(fā)展，私有云、混合云成為新的增長(zhǎng)點(diǎn)2.國(guó)產(chǎn)軟硬件生態(tài)初步形成競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)3.云網(wǎng)融合服務(wù)能力體系逐漸形成，并向行業(yè)應(yīng)用延伸1.2云計(jì)算的內(nèi)涵與特性1.2.1云計(jì)算的內(nèi)涵云計(jì)算包含“云”，即商業(yè)層面；也包含“計(jì)算”，即技術(shù)層面。把云和計(jì)算相結(jié)合，將IT基礎(chǔ)設(shè)施封裝為公共實(shí)例，在不需要預(yù)先安裝和維護(hù)任何計(jì)算資源的情況下，用戶能夠通過互聯(lián)網(wǎng)按需獲取。因此，形成了云計(jì)算的主要特點(diǎn)是“網(wǎng)絡(luò)化”“服務(wù)化”“靈活化”?！熬W(wǎng)絡(luò)化”表明云計(jì)算對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴和呈現(xiàn)形態(tài)，主要體現(xiàn)在計(jì)算資源動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展和便捷實(shí)用模式兩方面；“服務(wù)化”是指云計(jì)算作為一種完成計(jì)算的商業(yè)模型，應(yīng)滿足供需雙方的交易需求和經(jīng)濟(jì)化目標(biāo)，不僅有助于供應(yīng)商專心提升服務(wù)質(zhì)量，還方便了用戶訂購(gòu)服務(wù)；“靈活化”指按需供給和購(gòu)置，服務(wù)提供商一方面根據(jù)自身特點(diǎn)組織和優(yōu)化服務(wù)資源配置，另一方面根據(jù)用戶需求和資源訂購(gòu)狀態(tài)制定營(yíng)銷策略和資源調(diào)度機(jī)制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自身效益最大化。1.2.2云計(jì)算的特性1.超大的規(guī)模2.高可靠性和容災(zāi)能力3.高性價(jià)比4.按需服務(wù)，以量計(jì)費(fèi)5.資源利用率高6.資源虛擬化與透明化7.高伸縮和高擴(kuò)展性8.支持異構(gòu)基礎(chǔ)資源1.3云計(jì)算的目標(biāo)、任務(wù)與價(jià)值1.資源整合，提高資源利用率2.快速部署，彈性擴(kuò)容3.數(shù)據(jù)集中，信息安全4.自動(dòng)調(diào)度，節(jié)能減排5.降溫去噪，綠色辦公6.高效維護(hù)，降低成本7.無縫切換，移動(dòng)辦公8.升級(jí)擴(kuò)容，不中斷業(yè)務(wù)9.軟硬件系統(tǒng)統(tǒng)一管理1.4云計(jì)算系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)1.4.1云計(jì)算系統(tǒng)架構(gòu)參考模型1.4.2云計(jì)算系統(tǒng)的服務(wù)模型1.基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）2.平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）3.軟件即服務(wù)（SaaS）4.XaaS（XasaService）1.4.3云計(jì)算系統(tǒng)的部署模型1.公有云（PublicCloud）2.私有云（PrivateCloud）3.社區(qū)云（FederalCloud）4.混合云（HybridCloud）1.5云計(jì)算系統(tǒng)的使能技術(shù)1.5.1云計(jì)算硬件技術(shù)基礎(chǔ)1.計(jì)算設(shè)備2.網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備3.存儲(chǔ)設(shè)備1.5.2云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議2.數(shù)據(jù)通信技術(shù)3.寬帶接入技術(shù)4.移動(dòng)通信技術(shù)5.衛(wèi)星通信技術(shù)1.5.3分布式計(jì)算1.5.4虛擬化技術(shù)1.5.5云平臺(tái)技術(shù)1.6云計(jì)算安全1.6.1云計(jì)算系統(tǒng)安全技術(shù)1.用戶身份管理與訪問控制2.網(wǎng)絡(luò)安全3.數(shù)據(jù)安全4.管理安全5.虛擬化安全1.6.2云安全面臨的安全問題與對(duì)策1.6.3云安全相關(guān)法律法規(guī)1.云安全聯(lián)盟與《云安全指南》2.美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院與《公有云計(jì)算安全及隱私管理指南》1.7云計(jì)算的創(chuàng)新實(shí)踐1.7.1工業(yè)云與智能制造1.7.2農(nóng)業(yè)云與智慧農(nóng)業(yè)1.7.3政務(wù)云與電子政務(wù)1.杜絕重復(fù)建設(shè)、節(jié)約財(cái)政支出2.促進(jìn)信息共享、實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同3.構(gòu)筑信息堡壘、保障數(shù)據(jù)安全4.優(yōu)化資源配置、提升服務(wù)能力1.7.4金融云與智慧銀行1.7.5商貿(mào)云與新零售1.7.6城市大腦與新型智慧城市1.7.7云醫(yī)院、云制藥1.7.8教育云與智慧教育1.7.9物流云與應(yīng)急服務(wù)1.7.10微信小程序的云開發(fā)實(shí)踐1.8云計(jì)算未來展望1.8.1云計(jì)算與新技術(shù)的融合1.提升迭代速度，更加敏捷2.保障安全，增加可信度1.8.2云計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)及其地位1.更加低碳，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展2.更理解行業(yè)，助推各行各業(yè)1．教學(xué)以學(xué)生學(xué)習(xí)教材的基本內(nèi)容為主，系統(tǒng)全面地了解云計(jì)算。2．整個(gè)教學(xué)過程中，各教學(xué)點(diǎn)可根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行拓展知識(shí)的講解。本章小結(jié)：本章全面介紹了云計(jì)算的基本概念、技術(shù)架構(gòu)、應(yīng)用實(shí)踐以及未來發(fā)展方向。首先，通過分析云計(jì)算產(chǎn)生的背景和發(fā)展現(xiàn)狀，我們了解到云計(jì)算作為一種新興技術(shù)，已經(jīng)成為推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要力量。隨后，深入探討了云計(jì)算的內(nèi)涵、特性以及系統(tǒng)架構(gòu)，包括服務(wù)模型和部署模型，幫助學(xué)生理解云計(jì)算的核心價(jià)值和運(yùn)行機(jī)制。在使能技術(shù)部分，詳細(xì)介紹了云計(jì)算的硬件基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布式計(jì)算、虛擬化技術(shù)以及云平臺(tái)技術(shù)，這些技術(shù)是云計(jì)算得以實(shí)現(xiàn)和廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵支撐。同時(shí)，云計(jì)算安全作為本章的重點(diǎn)內(nèi)容之一，深入分析了云計(jì)算系統(tǒng)安全技術(shù)、面臨的挑