《大數(shù)據(jù)概論》教學(xué)大綱

1、大數(shù)據(jù)概論教學(xué)大綱課程名稱：大數(shù)據(jù)概論課程英文名稱：Introduction to Big Data課程編碼：132114課程類別/性質(zhì)：專業(yè)/選修學(xué)分： 2.0 總學(xué)時/理論/實驗（上機）：32/32/0開課單位：地球科學(xué)學(xué)院適用專業(yè)：地理信息科學(xué)、地球信息科學(xué)先修課程：C語言程序設(shè)計、數(shù)據(jù)庫原理一、課程性質(zhì)大數(shù)據(jù)概論課程，通過講述統(tǒng)計、分類、萃取、特征抽取等一系列技術(shù)手段，可以從本身是無意義的數(shù)據(jù)中獲取信息與知識。其中包括科學(xué)大數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)密集型知識發(fā)現(xiàn)的第四科學(xué)研究范式。數(shù)據(jù)已經(jīng)成為重要的戰(zhàn)略資源，隱含著巨大的經(jīng)濟價值，將對經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動作用。大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)孕育著前所未有的機遇，對大

2、數(shù)據(jù)的交換、整合和分析，可以發(fā)現(xiàn)新的知識，創(chuàng)造新的價值。本課程要求學(xué)生學(xué)習(xí)該課程后具備以下知識和能力：（1）通過本門課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握大數(shù)據(jù)的基本原理和方法，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力；（2）應(yīng)用所學(xué)的大數(shù)據(jù)知識和相關(guān)軟件解決地質(zhì)問題；（3）了解大數(shù)據(jù)在各相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，并著重認(rèn)清大數(shù)據(jù)在GIS、城市、交通等領(lǐng)域的作用和地位；（4）具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力。樹立社會主義的價值觀。二、課程教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)：了解大數(shù)據(jù)產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境、大數(shù)據(jù)的概念與特點；掌握大數(shù)據(jù)的預(yù)測分析、數(shù)據(jù)挖掘與可視化分析的基本方法；理解數(shù)據(jù)密集型知識發(fā)現(xiàn)的第四范式的基本方法，為大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用奠定堅實的基礎(chǔ)。讓學(xué)生樹

3、立社會主義的價值觀，培養(yǎng)具有德、智、體、美、勞全面發(fā)展的新一代大學(xué)生。具體目標(biāo)如下：（1）了解大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，掌握大數(shù)據(jù)的定義及主要特征、大數(shù)據(jù)的生存與優(yōu)化環(huán)境（畢業(yè)要求10.1）；（2）理解社會網(wǎng)絡(luò)、分布系統(tǒng)橫向擴展的CAP定理、數(shù)據(jù)密集型第四科研范式、MapReduce分布編程模型、NoSQL基本概念等內(nèi)容（畢業(yè)要求10.1）；（3）理解數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)可視化的基本概念與方法，掌握大數(shù)據(jù)預(yù)測分析、大數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)可視化分析的最基本方法（畢業(yè)要求10.1）；（4）要求學(xué)生面對如智慧城市、智慧交通等相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展，能夠進(jìn)行綜合大數(shù)據(jù)分析獨立解決問題（畢業(yè)要求10.2）。三、課程教學(xué)內(nèi)容及

4、學(xué)時分配課程教學(xué)包括課堂教學(xué)、課堂研討、課外習(xí)題三部分。課內(nèi)理論教學(xué)32學(xué)時，講授30學(xué)時，課堂研討（專項技能訓(xùn)練）2學(xué)時。課堂理論教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、要求及學(xué)時分配如下：課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)習(xí)要求章節(jié)內(nèi)容思政融入點要求學(xué)時支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點理解掌握分析與應(yīng)用第一章：大數(shù)據(jù)概述第一節(jié)：掌握大數(shù)據(jù)的概念與特點中國信息化發(fā)展史，當(dāng)前國內(nèi)大數(shù)據(jù)發(fā)展優(yōu)勢高中低410.1第二節(jié)：理解大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生源泉高中低第三節(jié)：了解大數(shù)據(jù)技術(shù)高中低第四節(jié)：理解社會網(wǎng)絡(luò)中的隱私保護(hù)高高中第五節(jié)：了解大數(shù)據(jù)的應(yīng)用與展望高高高第二章：社會網(wǎng)絡(luò)第一節(jié)：了解社會網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與理論國內(nèi)人民安居樂業(yè)，做驕傲中國人。中中中410.1第二節(jié)：熟練

5、掌握通信形式的演化過程高中低第三節(jié)：了解社交網(wǎng)站高中低第四節(jié)：掌握Web 2.0網(wǎng)站的核心內(nèi)容中高高第三章：分布系統(tǒng)的CAP理論第一節(jié)：掌握一致性、可用性、分區(qū)容錯性培養(yǎng)學(xué)生追求真理、探究細(xì)節(jié)及來龍去脈。高中低4第二節(jié)：掌握CAP 定理高中低第三節(jié)：了解BASE模型高高高第四章：數(shù)據(jù)密集型第四科研范式第一節(jié)：了解科學(xué)研究的第一范式結(jié)合社會發(fā)展、黨史及“四史”學(xué)習(xí)。高中低4第二節(jié)：了解科學(xué)研究的第二范式高中中第三節(jié)：了解科學(xué)研究的第三范式高中高第四節(jié)：了解科學(xué)研究的第四范式高中低第五章：NoSQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)第一節(jié)：了解NoSQL的特點、優(yōu)勢與挑戰(zhàn)結(jié)合社會發(fā)展、黨史及“四史”學(xué)習(xí)。高中中410.1

6、第二節(jié)：掌握NoSQL的主要類型中中高第三節(jié)：掌握文檔存儲式NoSQL、按列存儲式NoSQL、鍵-值存儲式NoSQL高高高第六章：MapReduce分布編程模型第一節(jié)：了解映射函數(shù)與化簡函數(shù)結(jié)合華為華為鴻蒙系統(tǒng)（HUAWEI HarmonyOS）技術(shù)發(fā)展學(xué)習(xí)，具有不斷探索精神。中中低4第二節(jié)：掌握函數(shù)式編程范式高中高第三節(jié)：理解Map/Reduce的分布計算架構(gòu)、計算流程、鍵和值，以及MapReduce程序的執(zhí)行過程高中低第四節(jié)：了解MapReduce的Shuffle處理過程高中中第五節(jié)：了解組合式MapReduce作業(yè)的處理方式高高中第七章：大數(shù)據(jù)可視化分析（含討論及上機）第一節(jié)：了解科學(xué)可

7、視化、信息可視化、數(shù)據(jù)可視化的概念與特點結(jié)合現(xiàn)階段祖國建設(shè)的偉大成就具體實例來學(xué)習(xí)高高高810.2第二節(jié)：掌握大數(shù)據(jù)可視分析概念高高高第三節(jié)：理解大數(shù)據(jù)可視分析方法高高中第四節(jié)：大數(shù)據(jù)與智慧城市中中低第五節(jié)：大數(shù)據(jù)與智慧交通中中低討論：大數(shù)據(jù)在資源勘查和智慧城市中的應(yīng)用中中低注：在“要求”欄內(nèi)以A、B、C來表示對學(xué)生學(xué)習(xí)程度的要求，A為最高要求。理解指能對所學(xué)的內(nèi)容作歸納、分類、解釋、總結(jié)、推斷和一定程度的發(fā)揮。掌握指能理解學(xué)習(xí)材料的內(nèi)涵和意義，包括具體分類、區(qū)別、流程、誤區(qū)等的認(rèn)知和學(xué)習(xí)?？梢越柚N形式來表明對材料的領(lǐng)會，一是轉(zhuǎn)換，即用自己的話或用與原先表達(dá)方式不同的方式表達(dá)自己的思想；二

8、是解釋，即對一項信息加以說明或概述；三是推斷，即估計將來的趨勢（預(yù)期的后果）。分析指能將所學(xué)的內(nèi)容分解并找出它們的相互關(guān)系和構(gòu)成，或能計劃、創(chuàng)造、建造或有改變的重構(gòu)。應(yīng)用指能將學(xué)習(xí)材料用于新的具體情境，包括原則、方法、技巧、規(guī)律的拓展，代表較高水平的學(xué)習(xí)成果。應(yīng)用需要建立對知識點掌握的基礎(chǔ)上。四、教學(xué)方法本課程以“開闊思維，探索新技術(shù)”為教學(xué)理念，強調(diào)新工科與思政教學(xué)方法，注重學(xué)生的自我探索和學(xué)習(xí)新知識的意識，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。主要教學(xué)環(huán)節(jié)包括課堂教學(xué)、課堂討論、課后習(xí)題上機練習(xí)、自學(xué)。1課堂教學(xué)主要采用講授式的教學(xué)方法，結(jié)合板書和多媒體技術(shù)科學(xué)地組織教學(xué)內(nèi)容，善于設(shè)問解疑，激發(fā)學(xué)生的求知

9、欲望和積極的思維活動。在教學(xué)中，學(xué)生以聽課為主，并參與討論，課后留有思考題。2課后習(xí)題和自學(xué)布置適當(dāng)習(xí)題，使學(xué)生進(jìn)一步理解和鞏固課程所學(xué)的教學(xué)內(nèi)容。提供學(xué)生豐富的課外閱讀資料，以便學(xué)生更深入的了解課堂內(nèi)容，同時也方便學(xué)生自學(xué)。3課堂研討在課堂教學(xué)的同時，適度安排相關(guān)資料查閱，讓學(xué)生通過收集資料和數(shù)據(jù)，對有關(guān)問題討論。學(xué)生按照分組編制ppt、課堂答辯，并鼓勵學(xué)生對答辯進(jìn)行評議、分析和討論，對答辯結(jié)果進(jìn)行評價，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。五、考核及成績評定方式課程考核包括期中測驗、課堂研討、期末測驗三種方式考核學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。隨堂測驗：40%，主要考核學(xué)生對重難點的理解和掌握情況。（畢業(yè)要求10.1）課堂研討：50%，學(xué)生分組以多媒體形式研討，根據(jù)學(xué)生課堂筆記、多媒體制作質(zhì)量和內(nèi)容情況評定成績。（畢業(yè)要求10.1、畢業(yè)要求10.2）考勤與回答問題：10%，主要考核學(xué)生對基本概念的理解和掌握情況。六、教材和參考書1