新一代信息技術(shù)教案 第1章 擁抱大數(shù)據(jù)時代

教案首頁課題名稱第1章?lián)肀Т髷?shù)據(jù)時代（2）——1.3~1.4課次2授課類型理論□實踐□理實一體□其他學時2授課日期授課班級授課地點教學目的與要求知識目標：1.了解大數(shù)據(jù)在行業(yè)中的應(yīng)用；2.了解大數(shù)據(jù)時代的思維變革。能力目標：1.能以多種方式對數(shù)字化信息、知識進行展示交流；2.能創(chuàng)造性地運用數(shù)字化資源和工具解決實際問題；3.能清晰描述信息技術(shù)在本專業(yè)領(lǐng)域的典型應(yīng)用案例。素質(zhì)目標：1.了解大數(shù)據(jù)倫理道德準則，規(guī)范日常信息行為；2.了解相關(guān)法律法規(guī)并自覺遵守；3.具備信息安全意識和相關(guān)防護能力。課程思政目標：建立數(shù)據(jù)意識，了解國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，樹立科技報國思想。教學重點1.大數(shù)據(jù)在行業(yè)中的應(yīng)用2.大數(shù)據(jù)時代的思維變革教學難點大數(shù)據(jù)時代的思維變革教學方法與手段教學方法：課件講解、舉例說明、對比分析、啟發(fā)引導(dǎo)學生學法：預(yù)習—聽講---討論---復(fù)習—自學擴展設(shè)計意圖：激發(fā)學生學習興趣、提高課堂學習效率教學資源：課件、視頻資料課程思政要素要點在課程講解中，通過對大數(shù)據(jù)技術(shù)在我國商業(yè)、政府決策、工業(yè)改革等方面應(yīng)用的介紹，加深學生對大數(shù)據(jù)技術(shù)的理解，激發(fā)學生的學習興趣和民族自信心，堅定學生的專業(yè)自信，樹立學生科技報國的思想情懷和家國意識。課外作業(yè)補充作業(yè)：1.什么是數(shù)據(jù)?數(shù)據(jù)有哪些種類?什么是大數(shù)據(jù)?2.大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)有哪些?請簡要描述各種技術(shù)。教學反思大量的教學實例能夠幫助學生理解大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，提高學生學習興趣。教案紙第1章?lián)肀Т髷?shù)據(jù)時代（2）——1.3-1.4一、整體設(shè)計1.復(fù)習引入（5分鐘）2.新知識講解（90分鐘）（1）大數(shù)據(jù)在行業(yè)中的應(yīng)用（50分鐘）（2）大數(shù)據(jù)時代的思維變革（40分鐘）3.總結(jié)與布置作業(yè)（5分鐘）二、復(fù)習引入1.上節(jié)課內(nèi)容回顧：上節(jié)課我們學習了大數(shù)據(jù)的基本概念和關(guān)鍵技術(shù)。2.新課引入：本節(jié)課重點學習大數(shù)據(jù)技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用和大數(shù)據(jù)時代的思維變革。三、新知識講解1.3大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用1.3.1大數(shù)據(jù)在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用1.Google成功預(yù)測冬季流感2009年，Google通過分析5000萬條美國人最頻繁檢索的詞匯，將之和美國疾病中心在2003年到2008年間季節(jié)性流感傳播時期的數(shù)據(jù)進行比較，并建立一個特定的數(shù)學模型。最終google成功預(yù)測了2009冬季流感的傳播甚至可以具體到特定的地區(qū)和州。2.機器學習專家經(jīng)驗開展手術(shù)和醫(yī)療1.3.2大數(shù)據(jù)在商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用1.Nike+數(shù)字化戰(zhàn)略耐克公司作為一家提供傳統(tǒng)消費品的企業(yè)，早就先知先覺地捕捉與挖掘新時代的消費者行為特征，率先推出Nike+產(chǎn)品，可堪稱品牌數(shù)字化的典范。起初，Nike+是Nike+iPod后來，Nike+是數(shù)字化運動戰(zhàn)略接著，Nike+發(fā)力運動電子產(chǎn)品其后，Nike+布局數(shù)字運動王國Nike+社區(qū)：讓消費者與品牌關(guān)聯(lián)掘金大數(shù)據(jù)：Nike+的多種可能Nike+營銷，融入用戶中Nike+平臺，融入價值鏈1.3.3大數(shù)據(jù)在安全防控的應(yīng)用除了視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)，安防領(lǐng)域還包括大量其他類型的數(shù)據(jù)，包括結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包括報警記錄、系統(tǒng)日志記錄、運維數(shù)據(jù)記錄、摘要分析結(jié)構(gòu)化描述記錄，以及各種相關(guān)的信息數(shù)據(jù)庫，如人口信息、地理數(shù)據(jù)信息、車駕管信息等；半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包括人臉建模數(shù)據(jù)、指紋記錄等；非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要視頻錄像和圖片記錄，如監(jiān)控視頻錄像、報警錄像、摘要錄像、車輛卡口圖片、人臉抓拍圖片、報警抓拍圖片等。所有這些數(shù)據(jù)一起構(gòu)成了安防大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。大數(shù)據(jù)驅(qū)動工業(yè)革命——石油勘探（大數(shù)據(jù)時代2—0:52~13:58）大數(shù)據(jù)指導(dǎo)政府決策——交通運營（大數(shù)據(jù)時代3-02:00~17:30）商業(yè)之變——胡蘿卜運輸（大數(shù)據(jù)時代4-01:00~12:00）未來已來——無人駕駛汽車（大數(shù)據(jù)時代5-01:50~12:30）1.4大數(shù)據(jù)思維變革在《大數(shù)據(jù)時代：生活、工作與思維的大變革》一書中明確指出，大數(shù)據(jù)時代最大的轉(zhuǎn)變就是思維方式的3種轉(zhuǎn)變:全樣非抽樣、效率而非精確、相關(guān)而非因果。此外，人類研究和解決問題的思維方式，正在朝著“以數(shù)據(jù)為中心”和“我為人人，人人為我”的方式邁進。1.全樣非抽樣過去，由于數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲和處理能力的限制，在科學分析中，通常采用抽樣的方法，即從全集數(shù)據(jù)中抽取一部分樣本數(shù)據(jù)，通過對樣本數(shù)據(jù)的分析,來推斷全集數(shù)據(jù)的總體特征。抽樣分析的結(jié)果具有不穩(wěn)定性。有了大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持，科學分析完全可以直接針對全集數(shù)據(jù)而不是抽樣數(shù)據(jù)，并且可以在短時間內(nèi)得到分析結(jié)果，速度之快，超乎我們的想象。比如谷歌的Dremel可以在2、3秒內(nèi)完成PB級別數(shù)據(jù)的查詢。2.效率而非精確傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法往往更加注重提高算法的精確性，其次才是提高算法效率?，F(xiàn)在，大數(shù)據(jù)時代采用全樣分析而不是抽樣分析，全樣分析結(jié)果就不存在誤差被放大的問題，因此，追求高精確性已經(jīng)不是其首要目標。大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)分析具有“秒級響應(yīng)”的特征，要求在幾秒內(nèi)就給出針對海量數(shù)據(jù)的實時分析結(jié)果，否則就會喪失數(shù)據(jù)的價值，因此，數(shù)據(jù)分析的效率成為關(guān)注的核心。3.相關(guān)而非因果過去，數(shù)據(jù)分析目的之一是解釋事物背后的發(fā)展機理。比如，實時分析微博數(shù)據(jù)，當發(fā)現(xiàn)人們對霧霾的討論明顯增加時，就可以建議銷售部門增加口罩的進貨量，因為人們關(guān)注霧霾的一個直接結(jié)果是，大家會想到購買一個口罩來保護自己的身體。不管是哪個目的，其實都反映了一種“因果關(guān)系”。但是，在大數(shù)據(jù)時代，因果關(guān)系不再那么重要，人們轉(zhuǎn)而追求“相關(guān)的性”而非“因果性”。比如，我們在淘寶網(wǎng)上購買了一個汽車防盜鎖以后，淘寶網(wǎng)自動提示，購買相同物品的其他客戶還購買了汽車坐墊。并不會告訴為什么其他客戶購買了汽車防盜鎖以后還會購買汽車坐墊。在無法確定因果關(guān)系時，數(shù)據(jù)為我們提供了解決問題的新方法。4.“以數(shù)據(jù)為中心”5.我為人人，人人為我在智能手機和智能汽車(特斯拉等)出現(xiàn)之前，世界上很多大城市雖然都有交通管理(或者控制)中心,但是它們能夠得到的交通路況信息最快也有

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分鐘的滯后。如果沒有能夠跟蹤足夠多的人出行情況的實時信息工具，一個城市即使部署再多的采樣觀察點，再頻繁地報告各種交通事故和擁堵的情況，整體交通路況信息的實時性也不會有很大提升。但是，在能夠定位的智能手機出現(xiàn)后，這種情況得到了根本的改變。智能手機足夠普及且大部分用戶共享了他們的實時位置信息(符合大數(shù)據(jù)的完備性)，使得做地圖服務(wù)的公司，比如

Google

或者百度，有可能實時地得到任何一個人口密度較大的城市的人員流動信息，并且根據(jù)其流動的速度和所在的位置，區(qū)分步行的人群和行進的汽車。由于收集信息的公司和提供地圖服務(wù)的公司是一家，因此從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理到信息發(fā)布，中間的延時微乎其微，提供的交通路況信息要及時得多。四、總結(jié)及布置作業(yè)1.總結(jié)大數(shù)據(jù)技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療、商業(yè)、政府決策、工業(yè)改革等方面，并在未來有著很大的發(fā)展。在大數(shù)據(jù)時代，我們必須轉(zhuǎn)變我們的思維方式為全樣非抽樣、效率而非精確、相關(guān)而非因果，“以數(shù)據(jù)為中心”和“我為人人，人人為我”。2.布置作業(yè)：（1）什么是數(shù)據(jù)?數(shù)據(jù)有哪些種類?什么是大數(shù)據(jù)?（2）大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)有哪些?請簡要描述各種技術(shù)。五、板書設(shè)計第1章?lián)肀Т髷?shù)據(jù)時代三、大數(shù)據(jù)技術(shù)