信息技術(shù)（第2版）（拓展模塊）教案1-模塊3 3.1 認知大數(shù)據(jù)；3.2 大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)架構(gòu)

課題名稱認識大數(shù)據(jù)授課類型理論課授課對象授課課時所授課程授課地點所授教材一、學情分析知識技能儲備方面：通過前2個模塊的學習,學生已經(jīng)掌握了計算機的基礎(chǔ)操作，對信息技術(shù)的發(fā)展有了一定的了解二、教學內(nèi)容四、教學重難點學習通資源：驗收評價表：學生課前自學、課堂表現(xiàn)和作業(yè)質(zhì)量的最終綜合性評價依據(jù)。六、教學策略教法：啟發(fā)引導式、講授法七、教學流程八、教學環(huán)節(jié)教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容教學活動策略與意圖環(huán)節(jié)一單元導入(10分鐘)【問題導入】了解身邊的大數(shù)據(jù)現(xiàn)象現(xiàn)在的社會是一個高速發(fā)展的社會，科技發(fā)達，信息流通，人們之間的交流越來越密切，生活也越來越方便，大數(shù)據(jù)就是這個高科技時代的產(chǎn)物。本節(jié)介紹大數(shù)據(jù)的概念、大數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)類型、核心特征等，了解大數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢。【學習目標】(1)了解大數(shù)據(jù)的基本概念、結(jié)構(gòu)類型、核心特征；(2)了解大數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景及發(fā)展趨勢；【知識圖譜】教師活動確本次學習任務(wù)為了解大數(shù)據(jù)。2.播放視頻:3.PPT明確展示本次課任學生活動2.明確本單元的學習任務(wù)PPT展示任務(wù)驅(qū)動（設(shè)計意圖：真實具體工作任務(wù)，激發(fā)學生的積極性，理實一體）教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容教學活動策略與意圖環(huán)節(jié)二知識講解什么是大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型？什么是大數(shù)據(jù)的核心特征？（30分鐘）結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)就是數(shù)據(jù)庫，也稱作行數(shù)據(jù)，是由二維表結(jié)構(gòu)來邏輯表達和實現(xiàn)的數(shù)據(jù)，嚴格地遵循數(shù)據(jù)格式與長度規(guī)范，主要通過關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進行存儲和管理。半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和普通純文本相比具有一定結(jié)構(gòu)性，但和具有嚴格理論模型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)相比更靈活。是一種適于數(shù)據(jù)庫集成的數(shù)據(jù)模型，適合描述包含在兩個或多個數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)攜帶了關(guān)于其模式的信息，并且這樣的模式可以在單一數(shù)據(jù)庫內(nèi)任意改變。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是與結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)相對的，不適合用數(shù)據(jù)庫二維表來表現(xiàn)，包括所有格式的辦公文檔、XML、HTML、各類報表、圖片和音頻、視頻信息等。支持非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫采用多值字段、變長字段機制進行數(shù)據(jù)項的創(chuàng)建與管理，廣泛應(yīng)用于全文檢索和各種多媒體信息處理領(lǐng)域。教師活動學生活動教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容教學活動策略與意圖環(huán)節(jié)三小組分工合作學習：深入了解大數(shù)據(jù)概念和使用范圍（20分鐘）合作探究大數(shù)據(jù)在我國各行各業(yè)的體現(xiàn)。1.大數(shù)據(jù)的應(yīng)用業(yè)務(wù)流程優(yōu)化、提高醫(yī)療和研發(fā)、改善我們的城市、理解客戶、滿足客戶服務(wù)需求2.大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢數(shù)據(jù)的資源化、與云計算的深度結(jié)合、數(shù)據(jù)安全升級、數(shù)據(jù)管理已成為核心競爭力、數(shù)據(jù)質(zhì)量是BI（商業(yè)智能）成功的關(guān)鍵教師活動學生活動教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容教學活動策略與意圖環(huán)節(jié)四：作品展示、修改完善（15分鐘）教師活動對學生活動教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容教學活動策略與意圖環(huán)節(jié)五：總結(jié)評價拓展延伸（5分鐘）1.什么是大數(shù)據(jù)2.大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型3.大數(shù)據(jù)的核心特征多元評價：1.學生自評2.學生互評3.教師評價教師活動學生活動1.網(wǎng)上評價（簡單有趣，便于在問卷網(wǎng)上信息匯總、分析數(shù)據(jù)）2.多元評價（通過自評、互評、教師評價，解決分組教學中，學習能力的差異性）九、反思與改進自學內(nèi)容存在問題課程名稱項目任務(wù)小組名稱積極參與課堂互動情況生生互助協(xié)同情況學習過程中遇到的問題及解決方法離開實訓室前規(guī)定操作？（？（？（？（課題名稱大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)架構(gòu)、認識大數(shù)據(jù)工具授課類型理論課授課對象授課課時所授課程授課地點所授教材一、學情分析知識技能儲備方面：通過前2個模塊的學習,學生已經(jīng)掌握了計算機的基礎(chǔ)操作，對信息技術(shù)的發(fā)展有了一定的了解二、教學內(nèi)容系統(tǒng)架構(gòu)的相關(guān)知識以及對應(yīng)的大數(shù)據(jù)工具理解大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)架構(gòu)，理解大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)架構(gòu)；（2）了解大數(shù)據(jù)常用工具。四、教學重難點學習通資源：驗收評價表：學生課前自學、課堂表現(xiàn)和作業(yè)質(zhì)量的最終綜合性評價依據(jù)。六、教學策略教法：啟發(fā)引導式、講授法七、教學流程八、教學環(huán)節(jié)教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容教學活動策略與意圖環(huán)節(jié)一單元導入(15分鐘)【問題導入】大數(shù)據(jù)技術(shù)是一系列技術(shù)的總稱，它是集合了數(shù)據(jù)采集與傳輸、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理與分析、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)可視化等技術(shù)，是一個龐大而復雜的技術(shù)體系。根據(jù)大數(shù)據(jù)從來源到應(yīng)用，實現(xiàn)傳輸?shù)牧鞒?，可以將大?shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲層、數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)治理與建模層、數(shù)據(jù)應(yīng)用層。【學習目標】理解大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)架構(gòu)。從宏觀上描述架構(gòu)的層次：教師活動確本次學習任務(wù)。2.PPT圖片明確展示本次課任學生活動2.明確本單元的學習任務(wù)。PPT展示任務(wù)驅(qū)動（設(shè)計意圖：根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)圖，激發(fā)學生對問題的深入探究）教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容教學活動策略與意圖環(huán)節(jié)二知識講解大數(shù)據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)各層功能（40分鐘）數(shù)據(jù)收集層主要采用了大數(shù)據(jù)采集技術(shù)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的ETL操作，數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)來源端經(jīng)過抽取、轉(zhuǎn)換、加載到目的端。大數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)類型，主要有以下三類：互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。當大量的數(shù)據(jù)被收集完以后，需要對其進行存儲。數(shù)據(jù)的存儲分為持久化存儲和非持久化存儲。對于持久化存儲而言，最關(guān)鍵的概念就是文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。常見的有分布式文件系統(tǒng)HDFS、對應(yīng)的分布式非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Hbase。當數(shù)據(jù)被收集、存儲、正常讀寫、備份后，還需要考慮到利用它們產(chǎn)生更大的價，那么首先需要對這些數(shù)據(jù)進行處理。大數(shù)據(jù)處理分為兩類，批量處理（離線處理）和實時處理（在線處理）。通過利用R語言、Python等對數(shù)據(jù)進行ETL預處理，然后再根據(jù)算法模型、業(yè)務(wù)模型進行融合建模，從而更好地為業(yè)務(wù)應(yīng)用提供優(yōu)質(zhì)底層數(shù)據(jù)。5.大數(shù)據(jù)的應(yīng)用大數(shù)據(jù)架構(gòu)為大數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用提供了一種通用的架構(gòu)，還需要根據(jù)行業(yè)領(lǐng)域、公司技術(shù)積累以及業(yè)務(wù)場景，從業(yè)務(wù)需求、產(chǎn)品設(shè)計、技術(shù)選型到實現(xiàn)方案流程上具體問題具體分析，利用大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，進一步深入，形成更為明確的應(yīng)用，包括基于大數(shù)據(jù)交易與共享、基于開發(fā)平臺的大數(shù)據(jù)應(yīng)用、基于大數(shù)據(jù)的工具應(yīng)用等。教師活動學生活動教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容教學活動策略與意圖環(huán)節(jié)三知識講解認知大數(shù)據(jù)工具（25分鐘）認知大數(shù)據(jù)工具：1.大數(shù)據(jù)存儲和管理工具（1）Cloudera（2）MongoDB（3）Talend2.大數(shù)據(jù)清理工具（1）OpenRefine（2）DataCleaner（3）Excel3.大數(shù)據(jù)挖掘工具（1）RapidMiner（2）IBMSPSSModeler4.大數(shù)據(jù)可視