项目批次:2025年第二批
项目编号:202501174022
项目类型:师资培训项目
项目实施背景
当前大数据与云计算发展迅速,已然成为国家教育信息化和均衡化发展的重要手段之一。在短短几年间对计算机界产生了巨大的影响,行业巨头以前所未有的速度和规模推动云计算技术和产品的发展。根据工信部统计,我国对云计算产业人才的需求呈现出每年数十万的缺口。高校作为人才培养的主要阵地,肩负着为芯片、软件产业链培养和输送高质量人才的重任。
高校的云计算课程教学不同于传统课程教学,其更注重实践环节的锻炼,以培养学生理解云平台的技术原理和实际应用能力,因此构建云计算课程网络教学平台和探索以实践为主的教学改革,对提高云计算教学效果水平至关重要。
大数据处理主要用于对企业的海量数据进行分析,并为企业做出有效决策,因此大数据处理的教学需要贴近企业的真实需求。目前,部分高校开设的大数据处理课程主要重视理论知识的传授,容易和实际产业应用相脱节。
本项目将突破传统教育的方式,通过实行网络教学和案例教学着力克服传统教育中的不足,构建有效的新的教学体系,主要解决以下几个问题:
(1)进一步完善适应社会与行业需求的教学资源,依托科教协同、校企协同,发挥学校学科优势,开发适合于教学的大数据处理和云计算案例库;
(2)改变此类实验环节以验证型为主的现状,增加项目驱动的实训,培养学员的系统设计与工程实践能力;
(3)改变缺少激发学生探索云计算和大数据领域前沿问题兴趣的教学现状,通过大量案例提高学生对前沿问题的理解与探索,培养更多大数据处理与云计算领域的专业人才。
改革思路及举措
本项目依托《大数据处理与云计算》课程,针对计算机专业国家战略需求与供给中存在的巨大鸿沟,根据武汉理工大学计算机学科的优势与特色,与华为共同设立“智能基座”产教融合协同育人基地,多主体合作创建产学研深度融合的计算机创新人才培养模式,开展课程大数据处理与云计算师资培训。
在师资培训过程中,深化人工智能技术领域人才培养模式改革和协同创新,构建人工智能技术领域关键核心技术为基础的产业与人才生态,建设内容与举措包括:
(1)通过课程优化改革,将鲲鹏、昇腾、华为云技术及FusionInsightHD生态融入课程建设内容,探索课程与国产化芯片、系统软件与计算平台融合的课程改革。具体实施方案如图1所示:
图1基于华为生态的大数据实训平台
(2)构建以学员为中心的敏捷实验实训网络教学平台
以华为云为基础,将原有计算资源进行整合,搭建云计算基础平台;利用云计算及虚拟化等技术,构建以学生为中心的敏捷实验实训网络教学平台;对以往的大数据处理与云计算案例库(Spark、FushionInsightHD、MapReduce、OpenStack等)进行资源整合,实现资源的有效利用和提高教学效果,具体实现框架如图4所示。
图2课程教学云平台
(3)结合实际案例教学
《大数据处理与云计算》主要学习大数据处理和云计算的相关原理和技术,使学生掌握大数据的采集、传输、处理和应用的技术,了解FushionInsightHD分布式系统基础架构,掌握HDFS和MapReduce技术。根据实际需求,构建相应的大数据处理和云计算平台框架,培养学生实践动手能力。
(4)构建基于华为生态的实验教学云平台的能力成长与教学质量监控机制
结合通识、基础、创新等不同层面实验教学需求,按照华为云计算的理念和技术规范,搭建基于华为生态的实验教学平台体系,以SaaS模式部署一套虚拟实验室系统,对实验教学云平台的虚拟资源池进行统一管理,为教师教学、学生实验提供一整套虚拟主机管理、实验环境、资源管理、能力评测等子系统。使学生和教师摆脱传统计算机机房的限制,形成不受时间、地点和设备限制,以学生自主学习为核心的全时段开放虚拟实验教学模式,并对学生的课程学习/实验/实训/竞赛/创新活动等进行过程跟踪,对能力成长进行评估,为教学过程的持续改进提供依据。
项目成果、创新点及成效
本课程不同于传统课程教学,更注重实践环节的锻炼,培养学生理解云平台的技术原理和实际应用能力,通过实行网络教学和案例教学着力克服传统教育中的不足,构建有效的新教学体系,依托华为云平台和生态,开展课程案例教学,提高解决关键核心技术“卡脖子”问题的能力和水平,深化产教融合,为芯片、软件产业链输送高质量人才;构建了云计算课程知识图谱,课程设计包含24学时的理论介绍,云计算概述、华为云、计算云服务、存储云服务、网络云服务、Hadoop应用技术及华为大数据服务等,辅以8学时的实践操作,提升学生的动手能力。
图3课程知识图谱
在具体成效方面,包括以下内容:
(1)主持完成了华为-教育部产学合作协同育人项目“《大数据处理与云计算》师资培训”,围绕鲲鹏自主先进计算云平台进行教学设计与师资培训,项目结题并荣获优秀等级。
图4项目结题优秀证书
(2)依托该项目,进行产学研深度融合的计算机创新人才培养机制研究与实践,2025年获得湖北省高等学校教学成果奖一等奖。
图5湖北省高等学校教学成果奖一等奖
(3)对项目经验进行总结,发表教研论文“自主先进计算新工科研究生培养模式改革与实践”。
图6教研论文
(4)其他获奖情况:
2025年,武汉理工大学第三届教师教学创新大赛(思政组)二等奖
2025年,电子信息类专业青年教师竞赛华南赛区三等奖
2025年,武汉理工大学第十一届青年教师教学竞赛三等奖
2025年,第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛湖北省产业命题赛道金奖(指导教师)
应用及推广情况
(1)在具体应用方面,本项目建设SPOC课程并发布在华为人才在线平台,在2025年10月对56名硕士研究生开展教学。
图7SPOC课程教学应用
(2)项目在组织《大数据处理与云计算》师资培训,来自复旦大学等39所高校及企业的106人报名参加。
图8师资培训
(3)项目建设经验在“华为全连接大会2025”进行课程建设和项目培育分享
图9“华为全连接大会2025”上进行经验分享
经验总结
武汉理工大学通过探索多主体协同的自主先进计算新工科研究生培养新模式,将鲲鹏、华为云等技术生态融入人才培养体系,建立计算机专业的实验教学与科研一体化平台和质量保障体系,进行大数据与云计算改革与师资培训,为助力高校新工科转型,培养创新型人才起到示范和带动作用。
经过前期建设与总结,项目存在的不足与下一步的举措包括:
(1)在教学和实验过程中,虽然借助了华为云平台,但局限于实验室的上机环境,还不能够充分按照教学要求动态部署所需要的实验环境。
(2)在师资培训的过程中,参与培训的教师人数较多,大家使用PC设备各不相同,限制了一些实验环节的开展,如FusionCompute的安装和部署方面有所不足。