王國珺

（福州職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建福州 350000）

1 引言

大數(shù)據(jù)專業(yè)教學(xué)實訓(xùn)平臺旨在為高校大數(shù)據(jù)相關(guān)專業(yè)提供一體化教學(xué)實訓(xùn)環(huán)境及課程資源。是提升大數(shù)據(jù)專業(yè)實踐能力的有效途徑和手段，是大數(shù)據(jù)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)中不可或缺的環(huán)節(jié)。

2 專業(yè)前景分析

近幾年來，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展風(fēng)起云涌，而這其中，“大數(shù)據(jù)”更是炙手可熱，很有可能成為新一輪的技術(shù)革命?！按髷?shù)據(jù)”能給企業(yè)帶來前所未有的商業(yè)價值與機會，它可以幫助企業(yè)將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)與實時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)有效整合，以少量的投入獲得更大的回報。

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2014—2018年中國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》顯示，全球大數(shù)據(jù)技術(shù)及服務(wù)市場年復(fù)合增長率將達(dá)31.7%，預(yù)計2016年收入將飆至238億美元，其增速約為ICT市場整體增速的7倍之多。

國際數(shù)據(jù)公司（IDC）表示，未來八年內(nèi)全球產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將超過40ZB，并且全球的數(shù)據(jù)使用量到2020年會增長44倍，其中主要的增長來源將會是大數(shù)據(jù)形式。這表明，數(shù)據(jù)將逐漸成為重要的生產(chǎn)因素，人們對于海量數(shù)據(jù)的運用將預(yù)示著新一波生產(chǎn)率增長和消費者盈余浪潮的到來。

圖12012 —2020年全球數(shù)據(jù)產(chǎn)生量預(yù)測

3 大數(shù)據(jù)實訓(xùn)平臺建設(shè)必要性分析

“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)時代，大數(shù)據(jù)開發(fā)、分析及應(yīng)用在金融、零售、交通、制造等各行業(yè)的應(yīng)用廣泛，促進(jìn)行業(yè)價值鏈條的深遠(yuǎn)變革，需要大量實戰(zhàn)型人才。在人才培養(yǎng)中，結(jié)合行業(yè)應(yīng)用特點的實驗教學(xué)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為滿足行業(yè)人才技能要求，需要在大數(shù)據(jù)學(xué)院大數(shù)據(jù)專業(yè)的教學(xué)中，強化基于真實大數(shù)據(jù)平臺的眾多訓(xùn)練教學(xué)環(huán)節(jié)。故為使學(xué)生掌握大數(shù)據(jù)開發(fā)、分析管理技能，應(yīng)對新經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)等技術(shù)，建設(shè)具備行業(yè)大數(shù)據(jù)開發(fā)、分析及應(yīng)用教學(xué)、實訓(xùn)、實踐的平臺及環(huán)境的綜合性大數(shù)據(jù)實驗室迫在眉睫。

構(gòu)建“面向科學(xué)前沿、行業(yè)產(chǎn)業(yè)、區(qū)域發(fā)展”的協(xié)同創(chuàng)新模式，培養(yǎng)全方位、多層次的大數(shù)據(jù)人才，搭建創(chuàng)新人才實訓(xùn)基地，對大專院校來說，建設(shè)大數(shù)據(jù)專業(yè)實訓(xùn)平臺是非常必要的。

大數(shù)據(jù)專業(yè)需要掌握的專業(yè)核心技能主要包括：掌握計算機技術(shù)、Java 開發(fā)、mysql數(shù)據(jù)庫、Linux 操作系統(tǒng)等基礎(chǔ)知識，具備分布式存儲、分布式計算框架等基本技術(shù)，熟悉大數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù)，面向云計算和大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)與服務(wù)企業(yè)。本專業(yè)畢業(yè)生能在生產(chǎn)、管理及服務(wù)第一線從事大數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)與規(guī)劃、運維、測試、技術(shù)支持與銷售工作，也可勝任企事業(yè)單位的大數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)、管理與維護(hù)、培訓(xùn)教育機構(gòu)的大數(shù)據(jù)教育與培訓(xùn)等工作。

大數(shù)據(jù)專業(yè)主要的就業(yè)職業(yè)崗位有根據(jù)大數(shù)據(jù)崗位的定位，針對學(xué)生特點，適合于畢業(yè)生的崗位包含大數(shù)據(jù)助理分析工程師、運維工程師、開發(fā)工程師、數(shù)據(jù)分析師等崗位。

國內(nèi)一些知名重點高校已率先建成大數(shù)據(jù)實驗室，在持續(xù)開展大數(shù)據(jù)技術(shù)的研究、開發(fā)的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)科資源與專業(yè)應(yīng)用，如貴州師范大學(xué)、貴州大學(xué)、山東大學(xué)、西南交通大學(xué)、山東大學(xué)、北京大學(xué)、華南理工大學(xué)、中國傳媒大學(xué)等。目前河北工業(yè)大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)等多所高校，均已建立大數(shù)據(jù)實驗室，并將大數(shù)據(jù)課程正式帶入相關(guān)專業(yè)課堂，大數(shù)據(jù)實驗室、實訓(xùn)室處于招投標(biāo)或?qū)嵤┰诮A段的高等院校有很多家。

4 實訓(xùn)平臺構(gòu)建原則

第一，實訓(xùn)室行業(yè)技術(shù)的可靠性。

云平臺目前業(yè)界已有成熟可用的大數(shù)據(jù)平臺，提供開放數(shù)據(jù)處理服務(wù)（Open Data Processing Service，簡稱ODPS），提供云服務(wù)器ECS、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫服務(wù)RDS、開放存儲服務(wù)OSS、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)CDN等產(chǎn)品服務(wù)。阿里云是全球領(lǐng)先的云計算服務(wù)平臺，云計算第一平臺，云產(chǎn)品解決方案，享多線獨享帶寬，開發(fā)者合作平臺，站長云集平臺。服務(wù)范圍覆蓋全球200多個國家和地區(qū)。阿里云致力于為企業(yè)、政府等組織機構(gòu)，提供最安全、可靠的計算和數(shù)據(jù)處理能力，讓計算成為普惠科技和公共服務(wù)。

第二，大數(shù)據(jù)云計算大數(shù)據(jù)平臺的穩(wěn)定性。

大數(shù)據(jù)云計算實訓(xùn)實驗室分為IaaS層的混合資源池，Paas層的開發(fā)平臺，SaaS層的云上數(shù)據(jù)應(yīng)用三層架構(gòu)，幫助學(xué)校搭建開放、可配置且安全的混合云平臺?？奢p松實現(xiàn)大數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)可視化、商務(wù)智能等大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域，成熟產(chǎn)品模型覆蓋數(shù)據(jù)采集、計算引擎、數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)分析、機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)應(yīng)用等數(shù)據(jù)生產(chǎn)全鏈條。不僅可幫助學(xué)生提升大數(shù)據(jù)相關(guān)行業(yè)技能，還可有力的推動學(xué)校的師資能力提升和科研課題合作。

第三，實驗室課程體系的成熟度。

大數(shù)據(jù)云計算實訓(xùn)軟件平臺按照學(xué)校教學(xué)思路及教學(xué)特點制定出與大數(shù)據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)所配套使用的實驗室課程體系，包含理論講解的視頻教程、實踐環(huán)節(jié)的真實企業(yè)案例的實驗環(huán)境及操作實驗手冊及項目實戰(zhàn)環(huán)節(jié)中的真實企業(yè)項目案例的教學(xué)訓(xùn)練，通過在線學(xué)習(xí)平臺跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)行為，并管理學(xué)生教學(xué)活動，通過完善的云中沙箱平臺完成眾多行業(yè)案例的實訓(xùn)項目，提高學(xué)生大數(shù)據(jù)技術(shù)的實操能力及知識掌握能力，為大數(shù)據(jù)學(xué)院的人才培養(yǎng)奠定技術(shù)基礎(chǔ)及搭建真實實驗環(huán)境。提升教師隊伍的大數(shù)據(jù)開發(fā)、分析及可視化等綜合應(yīng)用的教學(xué)水平，促成更多教學(xué)科研創(chuàng)新成果涌現(xiàn)。成為大數(shù)據(jù)實驗室建設(shè)、高效運轉(zhuǎn)的堅實后盾。

綜上，一方面，集成大數(shù)據(jù)開發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)教學(xué)系統(tǒng)、案例分析系統(tǒng)等優(yōu)勢，從大數(shù)據(jù)應(yīng)用工具、算法實現(xiàn)、數(shù)據(jù)可視化按時實驗等角度，由淺入深，幫助學(xué)生掌握大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)、單點技能訓(xùn)練和綜合實戰(zhàn)演練；另一方面輔以線上課程、線下項目實訓(xùn)，進(jìn)行優(yōu)化整合，高度集成，形成實現(xiàn)專業(yè)實驗教學(xué)的多層次實驗體系，為學(xué)生提供完整的高可用性的教學(xué)、實訓(xùn)支持。這樣能夠支撐大數(shù)據(jù)實驗實訓(xùn)平臺及數(shù)據(jù)資源、成功的部署及順利的運轉(zhuǎn)，保障大數(shù)據(jù)學(xué)院的大數(shù)據(jù)專業(yè)教學(xué)實驗、實訓(xùn)的成功開展。

5 滿足教學(xué)程度

（1）滿足云計算與大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)倉庫與商業(yè)智能導(dǎo)論、數(shù)據(jù)倉庫與商業(yè)智能核心技術(shù)數(shù)據(jù)倉庫與商業(yè)智能核心技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)據(jù)可視化、企業(yè)綜合實訓(xùn)上（大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用實戰(zhàn)）、企業(yè)綜合實訓(xùn)下（大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用實戰(zhàn)）、自動化數(shù)據(jù)處理分析等課程教學(xué)使用。

（2）滿足大數(shù)據(jù)專業(yè)學(xué)生相關(guān)課程實訓(xùn)實習(xí)使用。

（3）依托大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)基地的實訓(xùn)環(huán)境，引入領(lǐng)先的教學(xué)資源與實訓(xùn)體系。開展大數(shù)據(jù)相關(guān)技能認(rèn)證培訓(xùn)；可針對相關(guān)專業(yè)師生、企業(yè)技術(shù)人員、社會培訓(xùn)人員，進(jìn)行相關(guān)認(rèn)證技術(shù)培訓(xùn)及認(rèn)證考試服務(wù)。

（4）依托大數(shù)據(jù)實驗室的實訓(xùn)環(huán)境學(xué)生可進(jìn)行大數(shù)據(jù)相關(guān)技能大賽的訓(xùn)練，實驗室課程體系中提供豐富了豐富的案例進(jìn)行訓(xùn)練，提高學(xué)生迎戰(zhàn)大賽所需的技能，并且實驗室可支持校內(nèi)自主開展大賽的環(huán)境基礎(chǔ)，豐富相關(guān)專業(yè)學(xué)生的高校生活，并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)技術(shù)的熱情。

6 實訓(xùn)平臺詳細(xì)部署

（1）實驗實訓(xùn)室網(wǎng)絡(luò)環(huán)境部署如下圖所示。其中交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將PC端和云服務(wù)器集群連接起來，是PC端之間以及PC端與資源之間的通信設(shè)備；云服務(wù)器平臺，包括Master節(jié)點、Slave節(jié)點和Client/監(jiān)控節(jié)點和應(yīng)用服務(wù)器，提供云存儲和統(tǒng)一資源調(diào)度系統(tǒng)功能，提高設(shè)備的虛擬化能力，并提供實訓(xùn)項目所需的計算能力和存儲資源。

圖2 大數(shù)據(jù)實訓(xùn)平臺硬件結(jié)構(gòu)

實訓(xùn)實驗室作為教學(xué)做一體化教學(xué)及研究實驗場所，應(yīng)滿足課程教學(xué)、項目實訓(xùn)和技術(shù)研究等方面的需要，以服務(wù)器集群為云端，PC機為云終端，構(gòu)成可以支撐大數(shù)據(jù)與云計算專業(yè)實驗的硬件環(huán)境，結(jié)合實訓(xùn)實驗平臺，構(gòu)成教學(xué)及實驗實訓(xùn)軟環(huán)境，同時利用原教學(xué)設(shè)備達(dá)到展示、互動、網(wǎng)絡(luò)實時傳送等多元化效果。

（2）涉及到的課程的主要實訓(xùn)內(nèi)容

表1 課程實訓(xùn)內(nèi)容

7 總結(jié)

數(shù)據(jù)技術(shù)目前正處在蓬勃發(fā)展的階段，技術(shù)在不斷更新，我們的實訓(xùn)平臺的架構(gòu)和集成的課程也要根據(jù)技術(shù)的發(fā)展，不斷的更新?lián)Q代，才能滿足教學(xué)需求。