《大數(shù)據(jù)案例選講》課程教學大綱

《大數(shù)據(jù)案例選講》教學大綱課程名稱：大數(shù)據(jù)案例選講課程編號：F062091212英文名稱：Casesinbigdata學時：32學時 學分：2學分開課學期：第5學期適用專業(yè)：數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術課程類別：理論課程性質：專業(yè)核心課先修課程：Python程序設計、數(shù)據(jù)采集與清洗、算法設計與分析、數(shù)據(jù)挖掘與機器學習一、課程的性質及任務《大數(shù)據(jù)案例選講》課程是數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)專業(yè)學生的專業(yè)核心課，該課程主要介紹數(shù)據(jù)的應用領域概覽，涵蓋金融、醫(yī)療、電商、交通等常見領域的初步介紹。本課程具有很強的實踐性，通過具體的實驗案例驅動教學，對多個領域的大數(shù)據(jù)案例進行綜合對比分析，探討大數(shù)據(jù)應用中的普遍挑戰(zhàn)和解決方案，并通過小組匯報和全班討論的形式進行交流和總結。依據(jù)河北工程大學數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)專業(yè)培養(yǎng)計劃，本課程需要培養(yǎng)學生的能力是：能夠將數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術相關知識用于大數(shù)據(jù)工程問題解決方案的比較與綜合（畢業(yè)要求指標1.4）能夠站在環(huán)境保護和社會可持續(xù)發(fā)展的角度思考大數(shù)據(jù)工程實踐的可持續(xù)性，評價產(chǎn)品周期中可能對人類和環(huán)境造成的損害和隱患。（畢業(yè)要求指標7.2）能夠主動與其他學科背景的成員合作開展工作（畢業(yè)要求指標9.2）二、課程目標與要求2.1課程目標1、本課程的目的是提高學生對大數(shù)據(jù)的發(fā)展、基本原理和基本概念的理解。2、培養(yǎng)學生計算思維和研究辦法以及發(fā)現(xiàn)、辨析和解釋科學計算與數(shù)據(jù)科學領域基本現(xiàn)象的能力。3、通過實驗、課程設計和項目制作等環(huán)節(jié)，使學生理解并掌握神經(jīng)網(wǎng)絡與深度學習關鍵技術。4、以團隊合作方式讓學生了解目前常用大數(shù)據(jù)算法，了解學科發(fā)展前言，培養(yǎng)學生自我更新知識的能力。5、掌握信息數(shù)據(jù)分析的基本方法，培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)分析能力。6、通過課程項目的實踐應用，培養(yǎng)學生問題發(fā)現(xiàn)與解決能力。7、培養(yǎng)學生書面表達與口頭答辯能力。8、培養(yǎng)學生個人分工與團隊合作能力。

神經(jīng)網(wǎng)絡與深度學習教學大綱PAGE16PAGE152.2課程目標與畢業(yè)要求對應關系課程目標畢業(yè)要求二級指標畢業(yè)要求12345678●●●1-4能夠將數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術相關知識用于大數(shù)據(jù)工程問題解決方案的比較與綜合。1.工程知識應用能力：具有扎實的數(shù)學與自然科學知識和工程基礎，系統(tǒng)地掌握數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術領域的基本理論、基礎知識，并綜合運用所學知識解決復雜工程問題。●●7-2能夠站在環(huán)境保護和社會可持續(xù)發(fā)展的角度思考大數(shù)據(jù)工程實踐的可持續(xù)性，評價產(chǎn)品周期中可能對人類和環(huán)境造成的損害和隱患。7.環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：具有環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展意識，能夠理解和評價針對大數(shù)據(jù)應用領域的復雜工程問題的工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響?！瘛瘛瘛?-2能夠主動與其他學科背景的成員合作開展工作。9.個人和團隊：具有健康的體魄和良好的綜合素質，能夠正確理解多學科背景下團隊中個體、團隊成員以及負責人的角色，并承擔其責任與義務。2.3課程目標與培養(yǎng)環(huán)節(jié)對應矩陣序號課程目標理論教學課內(nèi)實驗課后作業(yè)1本課程的目的是提高學生對大數(shù)據(jù)的發(fā)展、基本原理和基本概念的理解。HL2培養(yǎng)學生計算思維和研究辦法以及發(fā)現(xiàn)、辨析和解釋科學計算與數(shù)據(jù)科學領域基本現(xiàn)象的能力。HL3通過實驗、課程設計和項目制作等環(huán)節(jié)，使學生理解并掌握神經(jīng)網(wǎng)絡與深度學習關鍵技術。HL4以團隊合作方式讓學生了解目前常用大數(shù)據(jù)算法，了解學科發(fā)展前言，培養(yǎng)學生自我更新知識的能力。HL5掌握信息數(shù)據(jù)分析的基本方法，培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)分析能力。MH6通過課程項目的實踐應用，培養(yǎng)學生問題發(fā)現(xiàn)與解決能力。MM7培養(yǎng)學生書面表達與口頭答辯能力。MM8培養(yǎng)學生個人分工與團隊合作能力。HL注：H表示該能力的在此環(huán)節(jié)重點培養(yǎng)；M表示該能力在此環(huán)節(jié)有應用要求；L表示該能力在此環(huán)節(jié)有所涉及。Python程序設計課程教學大綱PAGE2PAGE12.4目標達成度的評價1、課程目標1、2、3、4主要通過理論教學環(huán)節(jié)進行培養(yǎng)，在課后作業(yè)中有所涉及。主要通過課堂測試、課后作業(yè)和期末考試中概念性、原理性題目進行考核。目標達成綜合以上內(nèi)容進行評價。2、課程目標5主要通過理論教學環(huán)節(jié)、課后作業(yè)進行培養(yǎng)，在課內(nèi)實驗有應用要求。目標達成綜合以上內(nèi)容進行評價。3、課程目標6主要通過理論教學環(huán)節(jié)進行培養(yǎng)。目標達成綜合以上內(nèi)容進行評價。4、課程目標7主要通過理論教學環(huán)節(jié)進行培養(yǎng)，在課后作業(yè)、課內(nèi)實驗有應用要求。目標達成綜合以上內(nèi)容進行評價。5、課程目標8主要通過課內(nèi)實驗培養(yǎng)，在課后作業(yè)中有所涉及。目標達成綜合以上內(nèi)容進行評價。三、教學方法及手段理論教學以課堂講授為主，面向基礎知識的準確、扎實掌握，突出對原理的分析、對方法的總結以及理論體系的完整建立；課程強調(diào)學生的自主學習，強調(diào)通過自學的方式消化、吸收課程的龐大知識量，并在此基礎上舉一反三。四、課程的基本內(nèi)容與教學要求一、課程導入（2課時）1.大數(shù)據(jù)的基本概念與發(fā)展趨勢-詳細闡述大數(shù)據(jù)的定義、特點和關鍵技術-介紹大數(shù)據(jù)的發(fā)展歷程和未來展望-舉例說明大數(shù)據(jù)對社會經(jīng)濟的影響2.數(shù)據(jù)分析的流程與方法-講解大數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、分析和可視化的全流程-介紹常見的大數(shù)據(jù)分析方法，如數(shù)據(jù)挖掘、機器學習等二、金融領域大數(shù)據(jù)案例（4課時）1.銀行客戶信用評估與風險管理-介紹銀行利用大數(shù)據(jù)評估客戶信用的指標和模型-分析信用風險的管理策略和大數(shù)據(jù)的作用-案例：某大型銀行的信用評估實踐2.證券投資中的大數(shù)據(jù)應用-講解利用大數(shù)據(jù)進行股票投資的策略和算法-探討如何基于大數(shù)據(jù)預測市場趨勢-案例：某證券機構的投資決策分析3.保險行業(yè)的大數(shù)據(jù)創(chuàng)新-研究保險產(chǎn)品設計和定價中的大數(shù)據(jù)應用-分析保險理賠中的欺詐檢測方法-案例：某保險公司的大數(shù)據(jù)驅動創(chuàng)新4.金融監(jiān)管與合規(guī)中的大數(shù)據(jù)-介紹金融監(jiān)管機構如何運用大數(shù)據(jù)進行監(jiān)管-探討金融機構合規(guī)管理中的大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)-案例：金融監(jiān)管部門的大數(shù)據(jù)監(jiān)管實踐三、醫(yī)療領域大數(shù)據(jù)案例（4課時）1.醫(yī)療數(shù)據(jù)的整合與管理-講解醫(yī)療數(shù)據(jù)的來源、類型和整合方法-探討醫(yī)療數(shù)據(jù)的質量控制和標準化-案例：某醫(yī)療機構的數(shù)據(jù)管理平臺2.疾病診斷與預測模型-介紹基于大數(shù)據(jù)的疾病診斷技術和預測算法-分析臨床數(shù)據(jù)在疾病診斷中的應用-案例：某醫(yī)院的疾病診斷系統(tǒng)3.醫(yī)療影像的大數(shù)據(jù)分析-研究醫(yī)療影像數(shù)據(jù)的處理和分析方法-探討深度學習在醫(yī)療影像診斷中的應用-案例：某醫(yī)學影像中心的大數(shù)據(jù)應用4.公共衛(wèi)生與健康管理中的大數(shù)據(jù)-介紹大數(shù)據(jù)在公共衛(wèi)生監(jiān)測和健康管理中的作用-分析人口健康數(shù)據(jù)的應用價值-案例：某地區(qū)的公共衛(wèi)生大數(shù)據(jù)項目四、電商領域大數(shù)據(jù)案例（4課時）1.用戶行為分析與個性化推薦-講解如何通過大數(shù)據(jù)分析用戶行為-介紹個性化推薦系統(tǒng)的原理和算法-案例：某知名電商平臺的用戶行為分析2.電商營銷與精準廣告投放-探討大數(shù)據(jù)在電商營銷中的策略和方法-分析精準廣告投放的技術和效果評估-案例：某電商企業(yè)的營銷活動案例3.供應鏈優(yōu)化與庫存管理-研究電商供應鏈中的大數(shù)據(jù)應用-介紹庫存管理的優(yōu)化模型和算法-案例：某電商巨頭的供應鏈管理實踐4.電商平臺的競爭分析與策略制定-分析電商平臺之間的競爭態(tài)勢和數(shù)據(jù)驅動的競爭策略-探討市場份額和用戶忠誠度的大數(shù)據(jù)分析-案例：某新興電商平臺的崛起策略五、交通領域大數(shù)據(jù)案例（4課時）1.智能交通系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)架構-介紹智能交通系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集和傳輸技術-講解大數(shù)據(jù)架構在交通領域的應用-案例：某城市的智能交通系統(tǒng)建設2.交通流量預測與擁堵治理-研究交通流量預測的模型和方法-探討擁堵治理的大數(shù)據(jù)策略和措施-案例：某城市的交通擁堵治理方案3.公共交通的優(yōu)化與調(diào)度-介紹公共交通線路規(guī)劃和調(diào)度的大數(shù)據(jù)方法-分析乘客需求預測和資源配置-案例：某公交公司的優(yōu)化調(diào)度實踐4.物流運輸?shù)拇髷?shù)據(jù)解決方案-探討物流運輸中的路徑規(guī)劃和成本優(yōu)化-介紹物流大數(shù)據(jù)平臺的建設和應用-案例：某物流企業(yè)的大數(shù)據(jù)應用六、能源領域大數(shù)據(jù)案例（4課時）1.智能電網(wǎng)中的大數(shù)據(jù)應用-講解智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)-分析電力負荷預測和能源管理的大數(shù)據(jù)方法-案例：某地區(qū)的智能電網(wǎng)建設2.石油與天然氣行業(yè)的大數(shù)據(jù)分析-介紹石油勘探、開采和煉化中的大數(shù)據(jù)應用-探討能源市場的預測和風險管理-案例：某石油公司的大數(shù)據(jù)項目3.可再生能源的大數(shù)據(jù)監(jiān)測與評估-研究太陽能、風能等可再生能源的監(jiān)測和評估方法-分析大數(shù)據(jù)在能源效率提升中的作用-案例：某新能源企業(yè)的大數(shù)據(jù)應用4.能源消費的大數(shù)據(jù)洞察與政策制定-探討基于大數(shù)據(jù)的能源消費行為分析-介紹能源政策制定中的數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù)-案例：某國家的能源政策制定七、工業(yè)領域大數(shù)據(jù)案例（4課時）1.制造業(yè)的質量控制與預測性維護-介紹制造業(yè)中大數(shù)據(jù)在質量控制方面的應用-講解預測性維護的原理和大數(shù)據(jù)算法-案例：某汽車制造企業(yè)的質量控制體系2.工業(yè)供應鏈的大數(shù)據(jù)優(yōu)化-研究工業(yè)供應鏈中的數(shù)據(jù)驅動優(yōu)化策略-分析供應商評估和庫存管理的大數(shù)據(jù)方法-案例：某電子制造企業(yè)的供應鏈優(yōu)化3.智能制造中的大數(shù)據(jù)與人工智能融合-探討智能制造中大數(shù)據(jù)與人工智能的結合應用-介紹工業(yè)機器人和自動化生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)分析-案例：某高端裝備制造企業(yè)的智能工廠4.工業(yè)4.0時代的大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略-分析工業(yè)4.0背景下大數(shù)據(jù)的戰(zhàn)略意義和實施路徑-探討企業(yè)數(shù)字化轉型中的大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)和機遇-案例：某傳統(tǒng)制造業(yè)的數(shù)字化轉型之旅八、綜合案例分析與討論（4課時）1.跨領域大數(shù)據(jù)案例綜合比較-選取多個跨領域的大數(shù)據(jù)應用案例進行詳細對比-分析不同領域在數(shù)據(jù)處理、應用場景和價值創(chuàng)造方面的異同2.大數(shù)據(jù)應用的挑戰(zhàn)與解決方案-探討大數(shù)據(jù)應用中面臨的數(shù)據(jù)質量、隱私保護、安全等挑戰(zhàn)-研究相應的技術和管理解決方案-小組討論與交流3.大數(shù)據(jù)未來發(fā)展趨勢與創(chuàng)新應用展望-展望大數(shù)據(jù)技術的未來發(fā)展方向，如量子計算、邊緣計算等對大數(shù)據(jù)的影響-探討新的大數(shù)據(jù)創(chuàng)新應用場景和潛在機會-頭腦風暴與創(chuàng)意分享五、課程學時分配講次授課章節(jié)內(nèi)容學時分配講課實驗上機設計其他1課程導入22課程導入23金融領域大數(shù)據(jù)案例24金融領域大數(shù)據(jù)案例25醫(yī)療領域大數(shù)據(jù)案例26醫(yī)療領域大數(shù)據(jù)案例27電商領域大數(shù)據(jù)案例28電商領域大數(shù)據(jù)案例29交通領域大數(shù)據(jù)案例210交通領域大數(shù)據(jù)案例211能源領域大數(shù)據(jù)案例212能源領域大數(shù)據(jù)案例213工業(yè)領域大數(shù)據(jù)案例14工業(yè)領域大數(shù)據(jù)案例15綜合案例分析與討論16綜合案例分析與討論注：實驗課由實驗教師負責協(xié)調(diào)安排時間，原則上安排在課堂教學結束后、考試之前一周以上完成。七、課程考核與成績評定7.1考核方式考核環(huán)節(jié)包括課程學習過程考核和期末考試，其中課程過程考核占總成績的40%，分別由課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、實驗情況進行評定；期末考試成績占總成績的60%。各環(huán)節(jié)的比重如下。考核環(huán)節(jié)比重合計過程考核（平時成績）課堂表現(xiàn)20%40%作業(yè)20%期末成績期末測試60%60%總計100%100%7.2考核內(nèi)容及要求本課程為考試課。考核內(nèi)容及分值分配如下?？己朔绞娇己藘?nèi)容分值課程目標總分值期末考核60%對大數(shù)據(jù)基礎概念的理解2～4目標1100分對各個行業(yè)的理解2～5目標2、7大數(shù)據(jù)如何應用在各行各業(yè)中5～15目標5、6、7對大數(shù)據(jù)在各個行業(yè)應用的理解5～15目標3選題完成情況5～10目標5、6團隊協(xié)作10～20目標4、5、6個人表現(xiàn)5～15目標4、5、6文檔整體寫作情況15～30目標4、5、6過程考核40%課堂表現(xiàn)課堂測試、出勤情況15目標1、2、3、4、5、6、715分課后作業(yè)作業(yè)完成情況15目標2、3、4、6、715分7.3成績評定1.課堂表現(xiàn)課堂表現(xiàn)總分15分，由課堂測試與課堂出勤情況評定。其中，課堂測試滿分10分，以客觀題（填空、選擇、判斷）為主，每學期隨堂測試15~20次，每次測試1~2道題目，每答錯一道題目扣0.5分（直到扣滿10分為止）；課堂出勤滿分5分，缺勤一次扣1分，遲到或請假扣0.5分。2.課后作業(yè)課后作業(yè)總分15分，由作業(yè)完成情況評定。每學期布置作業(yè)5次，每次作業(yè)占3分，評分標準如下；評分標準分值標準描述課后作業(yè)3能夠按時認真完成作業(yè)、作業(yè)態(tài)度認真、書寫清楚、分析計算正確。2能夠按時完成作業(yè)、作業(yè)態(tài)度較好、書寫較清楚、分析計算基本正確1能夠按時完成作業(yè)、作業(yè)態(tài)度一般、書寫不清楚、分析計算錯誤較多0不交作業(yè)或作業(yè)態(tài)度不認真、抄襲他人作業(yè)3.期末考試采用閉卷考試形式進行，期末成績?yōu)榘俜种疲嬋肟偝煽儠r乘以60%，由教務處安排考試流程，考試內(nèi)容須覆蓋支撐全部畢業(yè)要求指標的授課內(nèi)容，考試完成后在綜合教務系統(tǒng)中按照設定的占比系數(shù)錄入成績。八、課程評價與持續(xù)改進8.1課程評價課程評價周期定為每1年評價一次。設置達成情況目標值，采用成績分析法進行評價。課程達成評價根據(jù)專