普通高校《虚拟化与云计算》课程建设的探讨

李明俊，陆 莹

(哈尔滨商业大学 计算机与信息工程学院，哈尔滨 150028)

早在2008年6月24日位于黄金海岸的邦德大学(Bond University)宣布为了适应市场的发展和需求，将从今年开始开设云计算(Cloud Computing)专业.邦德大学也成为澳洲大学中首家开设云计算专业.2009年2月，北京IBM 宣布与全球的六所大学在云计算项目上进行合作，继续致力于向教育行业引进新技术.卡塔尔云计算计划的五大项目之一就是在大学里开设云计算课程.

2010年8月19日电子工业出版社、南京信息工程大学、中国云计算网站、联合举办2010年首届暑期云计算教师培训课程.2010年10月18日，工信部与国家发改委联合印发《关于做好云计算服务创新发展试点示范工作的通知》，提出以信息服务骨干企业牵头、产学研用联合方式，加强虚拟化技术、分布式存储技术、海量数据管理技术等核心技术研发和产业化［1－3］.同年，中国人民大学、天津大学把虚拟化与云计算课程纳入了“教育部－IBM精品课程”建设项目，秋季北航软件学院开设了《移动云计算专业》，是我国各高校中最早开办的硕士课程，同时也是国内首个云计算相关专业.

随着虚拟化和云计算的深入和发展，众多国内企业纷纷投入到了云行列里，使得虚拟化与云计算行业出现了大量的人才缺口.2012年12月17日智联招聘发布的“2012年，虚拟化和云计算人才缺口达到百万!”，称全国虚拟化和云计算人才缺口将达百万，今后2～3年与虚拟化和云计算相关的职业增长将超过200%［4－5］.而国内只有很少几所重点大学开设了这一领域的课程，职业化的培训机构，能够将虚拟化和云计算所涉及的一整套相关技术浅显易懂的讲给初学者的课程，更是寥寥无几［6－7］.

为贯彻《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，促进我国“十二五”战略规划中的云计算技术发展，以增强信息产业创新能力和国际竞争力，不断满足经济建设和社会发展对软件人才的迫切需要，更多的高等院校尽早开设虚拟化与云计算相关课程是其必然的选择.

1 课程体系结构

本课程介绍当今信息产业最受关注的两项新技术——虚拟化和云计算.虚拟化作为云计算的基础，实现了IT 资源的逻辑抽象和统一表示.虚拟化技术包含了计算虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化.云计算开创了新的服务模式，包括基础设施即服务IaaS、平台即服务PaaS和软件即服务SaaS.对应了不同层次的用户对象私有云、混合云、公有云.

本课程的体系结构分为目标体系和内容体系.目标体系包括培养对象、培养目标和教学要求;内容体系包括预修课程、理论教学和实践教学，如图1所示.

图1 虚拟化与云计算课程体系结构图

2 目标体系

作为高等院校，应该致力于培养各领域技术研发与应用管理的精英人才，因此为满足市场对虚拟化与云计算领域人才的严重缺口，应该积极培养更多的在虚拟化与云计算行业和领域中应用、开发和服务的、具有较丰富实践经验的软件工程人才.同时为了适应未来云时代工作、学习、生活方式，使更多的人们了解、理解、掌握及应用虚拟化与云计算，作为高等院校开设虚拟化与云计算课程更是责无旁贷.

2.1 培养对象

虚拟化与云计算将引起信息技术变革，促使产业格局重新划分，改变企业和个人使用信息资源方式.这种先进技术越来越受到业界和科研部门的重视.本课程可先作为计算机学科研究生的专业课和本科学生的专业选修课.本课程采用课堂授课与实践教学相结合的方法，介绍虚拟化与云计算基本技术和概念，传授虚拟化与云计算的建设和管理方法.

2.2 培养目标

虚拟化与云计算技术被誉为IT 产业继大型计算机、个人计算机和互联网之后的第四次革命.为满足经济建设和社会发展对软件人才的迫切需要，培养IT 信息化领域虚拟化与云计算技术研发与应用管理的精英，培养具有实战经验的“高层次、实用型、国际化”软件工程人才打下良好的基础.

具体目标是学生充分了解虚拟化与云计算中的三个概念:

1)数据中心的基本概念

构建、管理和维护数据中心的最佳实践方法，以及未来数据中心的需求和挑战.

2)虚拟化的基本概念

常见的集中虚拟化技术，特别是服务器虚拟化的技术特征和实现方式.介绍采用虚拟器件创建、部署、激活虚拟化解决方案的方法，以及业界几家重要的虚拟化厂商的产品和特征.

3)云计算的基本概念

云计算的优势和它为信息产业带来的变革，云计算产生的原动力.云架构以及架构中各层次的核心功能与实现示例，云计算中的关键技术和挑战，业界领先的云计算厂商和产品特性等.

2.3 教学要求

在理解、总结、分析、动手四个能力层次上，对学生学习和掌握本课知识要求如下:

1)了解虚拟化与云计算的本质，澄清虚拟化与云计算基本概念和技术，了解云计算领域的理论研究热点问题和云计算技术和应用未来的发展趋势.

2)深入理解虚拟化与云计算的整体架构及关键实现技术、业务模式以及实施云计算的业界方法论、框架.能认识并记住云计算基础理论的基本概念、基本原理和基本技术的涵义.

3)在理解的基础上，能较全面的掌握应用云计算的基本概念、基本原理和基本技术，掌握一些典型的云计算领域具有代表性的云计算技术原理和应用方法.

4)在掌握的基础上，能运用虚拟机概念搭建简单的虚拟服务器系统，利用云计算基本概念、原理和基本技术，结合自身实践，设计出自身的云计算之路.

3 内容体系

为了更好的教授和学好本课程，在教学形式和教学内容的组织上，不仅要考虑预修课程设置，还要充分利用计算机网络实践环境.虚拟化与云计算本课程的内容体系分为三个部分:预修课程、课程内容及实践教学.

3.1 预修课程

计算机体系结构、算法分析、程序设计、操作系统、计算机网络、数据库系统等.

3.2 主要内容

以基础理论为主，详细地讲述虚拟化与云计算的概念、关键技术和特征，系统地介绍虚拟化与云计算的设计、建设和管理步骤和方法.并了解当今世界虚拟化与云计算成功案例及典型应用.本课程内容分为三个部分.第1 部分数据中心，内容包括数据中心的定义、数据中心的设计和建设、数据中心的管理和维护;第2 部分虚拟化，内容包括虚拟化的概念、关键技术、创建与部署以及业界动态;第3 部分云计算，包括云计算的概念、分类、架构、特征、应用以及业界动态，如图2所示.

3.3 授课计划

见表1

3.4 实践课程

课程设计是《虚拟化与云计算》课程的实践部分.课程设计不仅让学生们可以亲自动手参与研究，而且还可让他们学会如何把理论和实际相结合，实现真正的应用系统.

图2 虚拟化与云计算课程内容

1)课程设计目的

让学生通过课程设计更加深入了解虚拟化与云计算的概念、掌握虚拟化与云计算的技术和基本应用.

2)课程设计任务

围绕云计算的三大分类基础设施即服务IaaS、平台即服务PaaS 及软件即服务SaaS，结合院校的网络实验室具体情况制定设计任务.

3)课程设计要求

准备好搭建虚拟服务器及云计算所需的各种软件.

构建虚拟服务器平台，建立云计算服务.

掌握各类软件的应用，分组完成各自的任务.

4)课程设计报告

编制虚拟化与云计算设计说明书、任务完成报告.对项目成果进行总结，撰写课程设计报告.

5)课程设计课时

1～2 周

表1 《虚拟化与云计算》授课计划表

4 结语

虚拟化与云计算这两项技术将对信息产业产生深远的影响，然而要使用户通过互联网随时获得近乎无限的计算能力和丰富多样的信息服务，对计算和服务可以取用自由、按量付费，这就需要更深入地发展和普及.虚拟化与云计算的发展和普及离不开先进技术和研究成果产业化，社会的持续发展建立人才储备，正是基于这样的理念精心首先在高等院校极力建设该课程的建设和普及.

虚拟化与云计算融合了最智慧的技术，最自动化的服务、最标准化的管理.要想实现“智慧的地球”这一个美好的愿望，需要培养更多智慧的人才，创造更多智慧的技术，共建一个更加智慧的地球.

［1］《虚拟化与云计算》小组.虚拟化与云计算［M］.北京:电子工业出版社，2009.

［2］刘 鹏.云计算［M］.2 版.北京:电子工业出版社，2011.

［3］jennifer.IBM 云计算计划打造全球众高校“云”环境［J］.信息系统工程，2009(3):15.

［4］Combat－lab.2012年，虚拟化和云计算人才缺口达到百万［OL］.http://www.combat－lab.com/blog/?p=357.

［5］教育部－IBM 精品课程建设项目.虚拟化与云计算［EB/OL］.2010中国人民大学信息学院http://datasearch.ruc.edu.cn/xnh/zhc4.html.

［6］教育部－IBM 精品课程建设项目.虚拟化与云计算［EB/OL］.2010天津大学软件学院http://se.tju.edu.cn/ocw/cloud/zqys.html.

［7］苑 野，伞晓娇.云计算与网络计算比较研究［J］.哈尔滨商业大学学报:自然科学版，2012，28(2):222－227.