《物流信息技術(shù)與應(yīng)用》（王紫君）081-0 教案 第18課 熟悉云計算技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)

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課題第18課熟悉云計算技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)課時2課時（90min）教學目標知識目標：（1）了解云計算及其相關(guān)術(shù)語、云計算的特點與分類（2）了解大數(shù)據(jù)的概念、特征和處理流程，大數(shù)據(jù)技術(shù)在物流中的應(yīng)用技能目標：（1）能夠?qū)υ朴嬎阌袀€宏觀認識（2）掌握大數(shù)據(jù)技術(shù)在物流中的應(yīng)用態(tài)度目標：在常學常新中加強理論修養(yǎng)，在真學真信中堅定理想信念教學重難點教學重點：云計算的特點與分類，大數(shù)據(jù)技術(shù)在物流中的應(yīng)用教學難點：大數(shù)據(jù)的處理流程教學方法問答法、討論法、講授法、練習法教學用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學設(shè)計第1節(jié)課：傳授新知（30min）課堂討論（10min）第2節(jié)課：問題導入（3min）

傳授新知（22min）

任務(wù)實施（15min）

課堂小結(jié)（3min）

作業(yè)布置（2min）教學過程主要教學內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課課前任務(wù)【教師】上網(wǎng)查找云計算的概念和應(yīng)用場景【學生】按照要求完成課前任務(wù)通過課前任務(wù)，讓學生對云計算有個簡單認知考勤（2min）【教師】使用文旌課堂APP進行簽到【學生】班干部報請假人員及原因培養(yǎng)學生的組織紀律性，掌握學生的出勤情況任務(wù)導入（3min）【教師】講述“任務(wù)導入”中的案例（詳見教材），并提出以下問題結(jié)合本案例，談?wù)劥髷?shù)據(jù)在物流中的應(yīng)用。【學生】聆聽、思考、回答【教師】總結(jié)學生的回答，導入本節(jié)課內(nèi)容：熟悉云計算技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)通過任務(wù)導入，亞馬大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用介紹，激發(fā)學生學習興趣傳授新知（30min）【教師】講解新知，介紹云計算技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)一、云計算技術(shù)（一）云計算及其相關(guān)術(shù)語1．云計算云計算通過網(wǎng)絡(luò)將可伸縮、彈性的共享物理和虛擬資源池（資源包括服務(wù)器、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、軟件、應(yīng)用和存儲設(shè)備等）連接到一起，以按需自服務(wù)的方式供應(yīng)和管理，用戶只需通過少量管理，或與服務(wù)供應(yīng)商進行簡單交互，就能快速獲取所需資源。云計算是分布式計算的一種，是一種按使用量付費的模式。它通過網(wǎng)絡(luò)“云”將巨大的數(shù)據(jù)計算處理程序分解成無數(shù)個小程序，然后通過多部服務(wù)器組成的系統(tǒng)進行處理和分析，這些小程序?qū)⒌玫降慕Y(jié)果反饋給用戶。它的出現(xiàn)，使高性能并行計算能夠被普通用戶所應(yīng)用，讓他們使用計算資源像用水、用電一樣方便，從而大大提高了計算資源的利用率和用戶的工作效率?！菊n堂問答】【教師】隨機邀請學生回答以下問題如何形象地理解“云計算”？【學生】聆聽、思考、回答【教師】總結(jié)學生的回答當你需要住房時，不用親自一磚一瓦地建，只需要買或租即可，而云計算就是開發(fā)商或房東。還可以這樣理解：當你需要用水時，打開水龍頭，水就來了，你只需要交水費即可；當你需要騎車時，可直接使用共享單車，而不需要自己購買，等等。云計算就像是把一臺計算機放在網(wǎng)絡(luò)可以觸及的地方，需要的人只要付費即可使用?！ㄔ斠娊滩模?．云服務(wù)云服務(wù)是指通過云計算已定義的結(jié)構(gòu)提供的一種或多種服務(wù)。云服務(wù)包括基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）、平臺即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS），其體系結(jié)構(gòu)如圖8-5所示（詳見教材）?！窘處煛空垖W生掃碼觀看“云服務(wù)體系結(jié)構(gòu)”視頻（詳見教材），讓學生對IaaS、PaaS、SaaS有個區(qū)分和了解【學生】聆聽、觀看、思考（1）IaaS處在云服務(wù)體系結(jié)構(gòu)的最底端，它利用虛擬技術(shù)將服務(wù)器、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、軟件等資源虛擬化后，將其打包在一起，通過應(yīng)用程序接口（applicationprograminterface,API）提供給用戶。這樣，用戶不用租用機房，也不用自己維護服務(wù)器和交換機，只需要購買IaaS服務(wù)就可以獲得這些資源。（2）PaaS構(gòu)建在IaaS之上，它除了提供基礎(chǔ)資源外，還提供軟件應(yīng)用的開發(fā)組件和運行環(huán)境，通常還具備相應(yīng)的存儲接口。（3）SaaS處在云服務(wù)體系結(jié)構(gòu)的最頂端，是一種通過網(wǎng)絡(luò)提供軟件的模式。廠商將應(yīng)用軟件統(tǒng)一部署在自己的服務(wù)器上，用戶可以根據(jù)自己的實際需求，通過互聯(lián)網(wǎng)向廠商訂購應(yīng)用軟件，并按訂購的多少和使用時間的長短向廠商支付費用?！菊n堂問答】【教師】隨機邀請學生回答以下問題如何形象地區(qū)分IaaS和PaaS？【學生】聆聽、思考、回答【教師】總結(jié)學生的回答小明打算做披薩生意，他可以從頭到尾自己生產(chǎn)披薩，但是這樣比較麻煩，需要準備的東西多。因此，他決定外包一部分工作給其他人。小明想到了兩種方案。一種方案是他人提供廚房、烤箱及其他制作披薩所需的設(shè)施設(shè)備，小明使用這些設(shè)施設(shè)備來制作披薩。這種方案就相當于IaaS。另一種方案是除了設(shè)施設(shè)備之外，他人還提供披薩餅皮，小明只需要提供配料，他人會幫助他完成后續(xù)制作任務(wù)。這種方案就相當于PaaS。3．云主機云主機是IaaS層次的一個產(chǎn)品，它整合了計算、存儲與網(wǎng)絡(luò)資源信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的租用服務(wù)，能提供基于云計算模式的按需使用和按需付費功能的服務(wù)器租用服務(wù)。它擁有自己的操作系統(tǒng)，完全不受其他主機的影響。【小提示】云計算、云服務(wù)和云主機三者之間的關(guān)系為：如果把“云”比喻成一個公司，那么云計算就是公司的規(guī)章制度，云服務(wù)就是公司的各個部門，而云主機則是公司某部門的一個職員4．云存儲云存儲是在云計算概念上延伸和發(fā)展出來的一個概念，是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和分布式文件系統(tǒng)等，將網(wǎng)絡(luò)中不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的系統(tǒng)。云存儲是一個以數(shù)據(jù)存儲和管理為核心的云計算系統(tǒng)。（二）云計算的特點（1）高可靠性。云計算利用數(shù)據(jù)多副本容錯、計算節(jié)點同構(gòu)可互換等機制來保障服務(wù)，因此比本地計算更加可靠。（2）高擴展性。“云”的規(guī)模是可以動態(tài)伸縮的，以滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模不斷增長的需要。（3）高可用性。在云計算系統(tǒng)中，即使節(jié)點出現(xiàn)錯誤甚至很多節(jié)點失效，都不會影響系統(tǒng)的正常運行。這是因為云計算可以自動監(jiān)測節(jié)點是否出現(xiàn)錯誤或失效，并將出現(xiàn)錯誤和失效的節(jié)點清除。（4）可計量性。云計算具有對IT資源計量的功能，利用該功能可以實現(xiàn)對資源的監(jiān)測、控制和優(yōu)化，使IT系統(tǒng)更加便捷、智能。（5）通用性。云計算不針對特定的應(yīng)用，在“云”的支撐下可以構(gòu)造出各種各樣的應(yīng)用，同一個“云”可以同時支撐不同的應(yīng)用。（6）經(jīng)濟性。云計算將數(shù)據(jù)傳送到互聯(lián)網(wǎng)的超級計算機集群中處理，這樣用戶就不用對計算機設(shè)備進行不斷升級和更新，僅需支付低廉的服務(wù)費用就可完成數(shù)據(jù)的計算和處理，大大降低了應(yīng)用成本。（7）按需服務(wù)。云計算有一個龐大的資源庫，用戶可按需購買。（三）云計算的分類按照部署方式或歸屬不同，可將云計算分為公有云、私有云和混合云3種，如圖8-6所示（詳見教材）。【教師】請學生掃碼觀看“公有云、私有云和混合云”視頻（詳見教材），讓學生能夠?qū)θ呔托袇^(qū)分和理解【學生】聆聽、觀看、思考1．公有云公有云是指面向公眾的云計算服務(wù)，通常是企業(yè)（或機構(gòu)）將云服務(wù)外包給公有云廠商，為公眾提供開放的計算、存儲等服務(wù)。公有云對云計算系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和并發(fā)服務(wù)能力的要求較高。2．私有云私有云是指服務(wù)于某一組織內(nèi)部的云計算服務(wù)，因不向公眾開放，所以其數(shù)據(jù)安全性和服務(wù)質(zhì)量能夠得到有效控制。私有云可由企業(yè)自行建立并管理，也可由專門的私有云服務(wù)公司根據(jù)企業(yè)的需要提供解決方案，協(xié)助建立并管理。私有云存儲的使用成本較高，企業(yè)不僅需要配置專門的服務(wù)器、獲得云存儲系統(tǒng)及相關(guān)應(yīng)用的使用權(quán)，還需支付系統(tǒng)的維護費用。3．混合云混合云融合了公有云和私有云，是近年來云計算的主要模式和發(fā)展方向。它將公有云和私有云進行混合和匹配，達到了既經(jīng)濟又安全的目的。【教師】多媒體展示“公有云、私有云和混合云的比較”表格（詳見教材），講解三者在服務(wù)對象、提供商、主要目標客戶群與發(fā)展現(xiàn)狀的區(qū)別【視野拓展】云計算將進入普惠發(fā)展期《云計算發(fā)展白皮書（2020年）》（以下簡稱《白皮書》）顯示，2019年，我國云計算市場規(guī)模達1334億元，增速為38.61%；預計到2023年，其市場規(guī)模將接近4000億元。云計算將迎來下一個黃金十年，進入普惠發(fā)展期?！栋灼分赋觯环矫?，隨著新基建的推進，云計算將加快應(yīng)用落地進程，在互聯(lián)網(wǎng)、政務(wù)、金融、交通、物流、教育等不同領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)快速發(fā)展。另一方面，在全球數(shù)字經(jīng)濟背景下，云計算成為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必然選擇。……（詳見教材）【學生】聆聽、思考、理解、記錄通過教師講解、課堂問答等方式，讓學生了解云計算及其相關(guān)術(shù)語、云計算的特點與分類等相關(guān)知識課堂討論（10min）【教師】對學生進行分組，4～6人一組，每組選出一名組長，然后組織學生以小組為單位討論以下問題對比分析公有云、私有云和混合云，總結(jié)其各自特點和應(yīng)用場景?！緦W生】聆聽、思考、小組討論，由小組代表上臺發(fā)表討論結(jié)果【教師】總結(jié)學生的回答，并評價各組的表現(xiàn)通過小組討論，鞏固課堂所學知識，幫助學生加深對云計算的理解和認識第二節(jié)課問題導入（3min）【教師】隨機邀請學生回答以下問題大數(shù)據(jù)是當前信息化社會發(fā)展的熱點話題之一，那么什么是大數(shù)據(jù)？【學生】聆聽、思考、回答用問題導入，讓學生認識大數(shù)據(jù)重要性，有探索新知的興趣傳授新知（22min）【教師】講解新知，介紹大數(shù)據(jù)技術(shù)二、大數(shù)據(jù)技術(shù)（一）大數(shù)據(jù)的概念和特征1．大數(shù)據(jù)的概念大數(shù)據(jù)是當前信息化社會發(fā)展的熱點話題之一。通?？蓮臄?shù)據(jù)規(guī)模、技術(shù)方法和應(yīng)用價值3個視角來認識大數(shù)據(jù)。從數(shù)據(jù)規(guī)模視角看，一般認為PB以上的數(shù)據(jù)才能稱為大數(shù)據(jù)；從技術(shù)方法視角看，利用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)無法處理的海量或非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)集，稱為大數(shù)據(jù)；從應(yīng)用價值視角看，大數(shù)據(jù)是基于多源異構(gòu)、跨域關(guān)聯(lián)的海量數(shù)據(jù)分析所產(chǎn)生的決策流程、商業(yè)模式、科學范式、生活方式和觀念形態(tài)上的顛覆性變化的總和。綜合上述3種觀點可以看出，大數(shù)據(jù)具有體量大、來源和類型多樣等特征。處理大數(shù)據(jù)需應(yīng)用新型計算架構(gòu)和智能算法等新技術(shù)。大數(shù)據(jù)中隱藏著有價值的信息，通過對大數(shù)據(jù)進行分析與挖掘，可以發(fā)現(xiàn)新的知識?！拘√崾尽?．大數(shù)據(jù)的特征業(yè)界人士普遍認為大數(shù)據(jù)具有“4V”特征，即規(guī)模性（volume）、高速性（velocity）、多樣性（variety）和價值密度化（valuedensification）。（1）規(guī)模性。規(guī)模性是指數(shù)據(jù)量巨大且規(guī)模完整?！菊n堂問答】【教師】隨機邀請學生回答以下問題你知道數(shù)據(jù)的存儲單位有哪些嗎？它們的大小排序是怎樣的？【學生】聆聽、思考、回答【教師】總結(jié)學生的回答數(shù)據(jù)的存儲單位，從小到大依次有B、KB、MB、GB、TB。（2）高速性?！案咚佟泵枋龅氖菙?shù)據(jù)被創(chuàng)建和移動的速度。（3）多樣性。多樣性主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的來源多樣、類型多樣方面。（4）價值密度化?，F(xiàn)實世界所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)中，有價值的數(shù)據(jù)所占比例很小。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)相比，大數(shù)據(jù)的特點就在于從大量不相關(guān)的各種類型的數(shù)據(jù)中，挖掘出有價值的數(shù)據(jù)?！ㄔ斠娊滩模ǘ┐髷?shù)據(jù)的處理流程大數(shù)據(jù)的處理流程可以概括為：在相關(guān)工具的輔助下，對廣泛異構(gòu)的數(shù)據(jù)源進行抽取和集成，并按照統(tǒng)一的標準存儲，然后利用合適的數(shù)據(jù)分析技術(shù)對存儲的數(shù)據(jù)進行分析，從中提取有益的知識并利用恰當?shù)姆绞綄⒔Y(jié)果展示給終端用戶。大數(shù)據(jù)的處理流程具體如圖8-7所示（詳見教材）。1．數(shù)據(jù)清洗數(shù)據(jù)清洗是指對數(shù)據(jù)進行抽取和集成。2．數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析是大數(shù)據(jù)處理的核心。3．數(shù)據(jù)解釋在大數(shù)據(jù)處理流程中，用戶最關(guān)心的是數(shù)據(jù)的處理結(jié)果?！ㄔ斠娊滩模ㄈ┐髷?shù)據(jù)技術(shù)在物流中的應(yīng)用【課堂問答】【教師】請學生掃碼觀看“大數(shù)據(jù)技術(shù)在物流中的應(yīng)用”視頻（詳見教材），并隨機邀請學生回答以下問題大數(shù)據(jù)技術(shù)在物流中有哪些方面的應(yīng)用？【學生】聆聽、觀看、思考、回答【教師】總結(jié)學生的回答1．在物流決策中的應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)在物流決策中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）競爭環(huán)境的分析與決策。（2）物流供給與需求匹配。（3）物流資源的優(yōu)化與配置?！ㄔ斠娊滩模?．在客戶管理中的應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)在客戶管理中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以對物流服務(wù)的滿意度、老客戶的忠誠度、客戶的需求、潛在客戶、客戶評價與反饋等方面進行分析。3．在物流智能預警中的應(yīng)用物流業(yè)務(wù)具有突發(fā)性、隨機性、不均衡性等特點，而利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以有效地了解消費者的偏好，預判消費者的消費可能，提前做好貨品調(diào)配、物流路線規(guī)劃方案等?！究萍贾狻看髷?shù)據(jù)實現(xiàn)智能分揀一個快遞訂單在正式進入物流環(huán)節(jié)前，都要進行地址解析，即基于歷史地址庫和關(guān)鍵字，由分單系統(tǒng)將訂單地址自動匹配到對應(yīng)的配送站點。如果地址不規(guī)范，就會直接影響分單的精準度?！ㄔ斠娊滩模┤?、基于大數(shù)據(jù)的云物流管理平臺（一）云物流的內(nèi)涵云物流是依托云計算并引入物流管理的現(xiàn)代物流模式，其內(nèi)涵是：通過建立云計算物流體系、云計算服務(wù)平臺、云物流運作標準化流程等，擴大物流業(yè)務(wù)的覆蓋面，提高物流企業(yè)對各物流環(huán)節(jié)的控制能力；依托云計算的信息處理能力，實現(xiàn)物流信息共享及智能決策。云物流體系包括云物流提供端、云物流接收端和云物流管理平臺。其中，云物流管理平臺是云物流體系的核心組成部分，是連接供給與需求的中介平臺，它可實現(xiàn)物流交易雙方及物流企業(yè)之間信息的交換與統(tǒng)一管理，保證信息的一致性。在云物流管理平臺中，所有物流產(chǎn)業(yè)鏈參與者（如物流企業(yè)、設(shè)備制造商、代理服務(wù)商等）都是云物流管理平臺資源的組成部分，它們通過展示、交流和信息配對達成合作意向，有利于降低物流產(chǎn)業(yè)鏈的運營成本，提高物流運作效率?！菊n堂問答】【教師】隨機邀請學生回答以下問題云物流與傳統(tǒng)物流之間的差異？【學生】聆聽、思考、回答【教師】總結(jié)學生的回答云物流是依托云計算并引入物流管理的現(xiàn)代物流模式，通過建立云計算物流體系、云計算服務(wù)平臺、云物流運作標準化流程等，擴大物流業(yè)務(wù)的覆蓋面，提高物流企業(yè)對各物流環(huán)節(jié)的控制能力；依托云計算的信息處理能力，實現(xiàn)物流信息共享及智能決策。（二）云物流管理平臺的應(yīng)用1．配送選址2．物流運輸3．優(yōu)化倉儲模式4．客戶管理……（詳見教材）【學生】聆聽、思考、理解、記錄通過教師講解、課堂問答等方式，讓學生了解了大數(shù)據(jù)的概念和特征，熟悉大數(shù)據(jù)的處理流程，包括數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)解釋。熟悉了大數(shù)據(jù)技術(shù)在物流中的應(yīng)用，包括在物流決策中的應(yīng)用、在客戶管理中的應(yīng)用、在物流智能預警中的應(yīng)用。了解了云物流的內(nèi)涵，云物流管理平臺的應(yīng)用，包括配送選址、物流