一、基本信息表
教师姓名 （负责人） | 王晓天 | 职称 | 副教授 |
课程团队成员姓名 | 靳海轶、孙清闻 | ||
学院 | 计算机与软件 | 系（部） | 网络与物联网工程 |
课程名称 | 存储与虚拟化技术I | 课程代码 | [52001CC0DU] |
学时 | 64
| 学分 | 4 |
课程类型 | □通识必修课 □通识选修课 □学科基础必修课 ☑专业必修课 □专业选修课 □其他 | 授课对象 | 网络工程专业大三本科 |
二、教学目标与学情分析
（一）学情分析
“存储与虚拟化技术I”是网络工程专业的核心课，面向网络工程专业本科大三年级开始，具有一定难度，课程包含存储与虚拟化两部分内容，学生需具备一定的计算机科学与信息技术知识，包括操作系统、计算机网络、Linux服务配置等多个方面。本课程是学生成为云运维工程师的必修课程，对学生职业技能的拓展及职业生涯的发展起到重要作用。同时通过课程使学生了解科技兴国的重要性，更多的投入国有存储和虚拟化产品的自主研发。培养学生对待存储与虚拟化相关领域的工作要保持精益求精的态度，按照科学规范的流程完成相应操作。遵守职业规范，坚守职业道德。
（二）教学目标
1、知识与能力目标
本课程通过讲解存储网络的基本原理、体系结构和设计方法以及服务器虚拟化技术，培养学生对行业前沿技术的了解及掌握相关的应用。整个课程以“网络存储”以及“虚拟化技术”为课程主线，重点解决计算机学科的两个基本问题：“什么是存储及虚拟化”和“如何实施存储和虚拟化技术”。在课程的学习中，通过验证性项目使学生可以练习存储及虚拟化的相关实施操作，从而培养专业要求的实践能力及对前沿技术的掌握。
2、思政教学目标
培养学生科技报国的家国情怀、正确的价值观、严谨辩证的思维习惯。能够在学习和工作中践行爱国、敬业、诚信、友善的道德和行为准则，遵守职业道德规范。能够正确认识时代发展需求，明确自身责任；具有民族自豪感、科技报国意识，能自觉捍卫国家主权、尊严和利益；能够以严谨的学习态度对待实验中的每个步骤，善于使用现代化工具去验证理论内容，积极进行实验性的探索。具体思政教学目标如图1所示。
图1 课程思政目标
三、教学内容设计
（一）教学重点与难点
1、教学重点
RAID3，RAID4，RAID5、RAID6的原理、特性和应用场景、IOPS和RAID的计算。
2、教学难点
RAID5和RAID6原理、RAID5写代价计算、IOPS和RAID的计算。
（二）课程思政元素
使学生了解科技兴国的重要性，更多的投入国有存储和虚拟化产品的自主研发。遵守职业规范，成为一名合格的存储工程师。如表1所示。
表1 知识点与思政元素对应
（三）教学内容设计
本课程采用以学生为中心的混合式教育模式，实施课前、课中、课后、线下、线上一体化的教学。如表2所示。
表2 授课环节
四、教学方法与手段
1.教学方法
讲授教学法 、 讨论教学法 、 演示教学法 、 练习教学法。
2.教学手段
课前预习采用线上线下相结合的方式，学生自主按照学习指导中要求进行课前预习；学生自主的线下讨论与线上的课前测试相结合。
课堂教学线下为主，采用分组讨论和学生代表分享等形式；根据课堂需要也可以利用希沃等数字化设施完成抢答、抽选回答等。
课后主要是线上线下学习相结合，根据资源平台提供的实验文档及微课完成相应实验。
五、教学过程
课前
1. 学生预习第三章内容；准备自主分享作业—存储技术发展。
2. 预习思考题：
RAID几种级别的特点。
3.翻转课堂准备
选取两名学生做翻转课堂，分享小组为单位的自主作业，主题为存储技术相关内容，可介绍目前国有存储产品发展情况，存储技术的发展趋势等。
课中
通过提问检测学生预习情况及上节课重点。（5分钟）
提问上次课内容：RAID0，RAID1，RAID10，RAID01
1.【思政元素引入】教师介绍目前我国存储研发现状 （5分钟）
思政目标：使学生了解科技兴国的重要性，更多的投入国有存储和虚拟化产品的自主研发。
培养路径：
阿里自主研发存储产品 "盘古：飞天分布式存储系统"。介绍智能存储系统的主要组件，存储资源配给，智能存储系统的类型。目前全球主要存储厂商，如HP、戴尔、NetAPP等。介绍中国自主研发产品。介绍研发中国自主知识产权的存储系统必要性和紧迫性 ，让学生把国家富强 、民族振兴 、人民幸福内化为努力学习的动力 。
翻转课堂—学生自主作业分享存储发展趋势、国内知名存储产品等。（10分钟）如图2所示。
图2 学生分享存储发展
2.教师讲授RAID4，强调与RAID3的区别（5分钟）
3.教师讲授并演示RAID5（15分钟）
（1）校验和的分布存储
（2）提问：RAID5和RAID3,4的区别？RAID3,4,5可以允许几块盘出现故障？如何恢复故障？
（3）演示在Linux操作系统中，如何实现RAID5的划分及故障盘修复。如图3所示。
图3 教师为学生演示RAID5的划分及故障盘修复
4.教师讲授RAID6（5分钟）
（1）两个校验和
（2）允许 两块盘故障
（3）提问：两个校验和如何计算？（书后练习第2题）
5. 教师讲授+学生讨论RAID对磁盘性能的影响（15分钟）
（1）写代价概念
（2）讲解RAID5的写代价计算过程
（3）结合书上例题，讲解IOPS和RAID计算。如图4所示。
图4 学生讨论如何进行IOPS计算
6.【思政元素引入】教师介绍职业规范的重要性。 （5分钟）
思政目标：通过真实案例向学生强调运维工作人员不仅在技术上负责保障数据的连续性与安全性，在个人道德及职业道德方面也要具备较高素养。
培养路径：介绍2020年年2月实际发生案例：微盟数据库遭员工恶意删除，300万商户当时面临业务停摆 删库跑路真实上演，最终涉案人被依法判刑。强调作为存储工程师，个人道德及职业道德的重要性。数据存储对于一个企业甚至国家都至关重要，不能因为自己的误操作或者是恶意删除数据信息，造成巨大损失。
7.学生总结各种RAID级别比特点(10分钟）如图5所示。
图5 学生总结各级别RAID特点
8.组织学生完成随堂测试（5分钟）如图6所示。
图6 学生进行随堂测试
9.习题讲解与课程总结（10分钟）
课后
按要求完成RAID相关实验。
六、教学评价
思政目标考核设计如表3所示。
表3 思政目标评价
自主分享作业评分标准如表4所示。
表4 自主分享作业评分标准
课程考核设计如表5所示。
表5 课程考核成绩构成
七、思政教学反思
（一）思政教学的意义与价值
《存储与虚拟化技术I》作为网络工程本科专业核心课程，在教授学生专业知识与技能的同时承担着立德树人，价值引领与素质培养的重任。课程引导学生树立正确的价值观，通过思政元素的融入增强学生科技报国的意识，通过课程内容的学习帮助学生提升职业规范素养并培养学生精益求精的工作和学习的态度。
（二）思政教学的成效和特色
通过课程中不断融入思政元素及自主作业的完成与分享，学生更好的了解了存储及虚拟化技术发展的历程、发展的趋势，目前该产业国内与国外的差距等情况，使学生更好的明确科技兴国的重要性和自身担当的使命；学生通过课程中一次次实验案例的操作，与同学共组团队合作完成实验项目，在虚拟化环境构建过程中不断排错与重新部署功能，锻炼了学生的职业规范与精益求精的工作态度。
（三）思政教学的改进措施
1.以学生为中心开展思政教学。让学生更多的参与课程思政内容的建设中，自主作业中可以给学生更多的发挥空间，给学生更广泛的选题方向，收集适合本课程的思政案例。
2.授课教师加强思政学习。授课教师可通过线上学习，专家讲座等多种方式提升教学设计能力，丰富课程内容，更好的完成思政元素与专业课程内容的融合。
3.保证思政元素的自然融入。专业课程首要任务是进行专业知识的传授，增加思政元素需要和所讲授内容相结合，通过整个课程的教学培养学生的科技报国、精益求精与职业规范等素养。
八、教学资源拓展
本课程共建设资源16项，其中包括供学生使用的资源12项，供教师使用的资源9项。如图7、图8所示。
图7 学生使用资源
图8 教师使用资源
图9 课前、课中及课后资源使用情况
九、其他
无