《大数据技术基础》教案 第1课大数据概述（一）.docx

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1、大数据技术基础教案章序课程内容课时备注1大数据概述42大数据处理平台Hadoop43数据采集与预处理44数据存储与管理45数据处理与分析66数据可视化47大数据思维与安全28城市空气质量大数据分析实战4合计32课题大数据概述（一）课时2 课时(90 min )教学目标知识技能目标：（1 ）理解大数据的概念禾注要特征。（2 ） 了解大数据的发展现状与趋势。（3 ）了解我国的大数据发展战略（4 ）理解大数据的处理流程思政育人目标：深刻理解大数据作为国家基础性战略资源的重要意义，如推动经济发展、完善社会 治理、提升政府服务和监管能力等，进一步加强对信息化新阶段和数字经济的认识，不 断提升自身的信息素

2、养。教学重难点教学重点：大数据的概念和特征 教学难点：大数据的处理流程教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：考勤（2 min ）一新课予燃（10 min ）一问题导入（5 min尸传授新知（18 min ） 一课堂讨论（10 min ）第2 1课：问题导入（5 min ）一传授新知（20 min ）一课堂互动（15 min ）一课堂小 结（3 min ）一作业布置（2 min ）教学过程设计意图丰室热学内容乃步骤第一节课考勤(2 min ) 【教师】使用APP进行签到 【学生】按照老师要求签到培养学生的组 织纪律性，掌握学 生的出勤情

3、况新课预热（10 min） 【教师】自我介绍，与学生简单互动，介绍课程内容、考核标准等 【学生】聆听、互动 【教师】利用多媒体课件展示大数据的广泛应用，并和学生互动，询问学生对于大数据的印象随着信息技术的飞速发展和计算机教育的普及，社会对大数据 的依赖越来越大，大数据应用也随处可见，我们经常使用的各类软 件都有大数据应用的痕迹，例如抖音，淘宝，微博，微信等等。通过老师自我 介绍，与学生相互 熟悉，并让学生了 解这门课的大致【学生】聆听、记录、互动、理解问题导入（5 min） 【教师】提出以下问题：你认为什么是大数据？它的优缺点各是什么？ 【学生】思考、举手回答 【教师】通过学生的回答引入要讲的

4、知识通过问题导入 的方法，引导学生 主动思考，激发学 生的学习兴趣传授新知（18 min）【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍大数据的概念、特征和发展一、什么是大数据中【教师】通过多媒体展系数据的基本概念和对于生活的重要 作用数据是用来记录客观事物或事件的符号，具体来说，是对客观 事物或事件的性质、状态及相互关系等信息进行记录的物理符号。 它是可识别的、抽象的符号（详见教材）【教师】提出问题：我们已经知道了数据的概念，那么大数据是否只是数量较多的 数据呢？如果不是，那你是怎么理解大数据呢？【学生】思考、举手回答【教师】组织学生阅读家国情怀”中的内容（详见教材）， 并提问：通过阅读上面的案

5、例，你认为大数据对十现代社会具有哪些重 要忌义?【学生】思考、举手回答二、大数据的特征【教师】提出以下问题：你知道大数据具有哪些特征吗？【学生】思考、举手回答大数据的特征包括大数据具有海量的数据规模（volume ）、 快速的数据流转（velocity ）、多样的数据类型（variety ）和数 据价值密度低（value ）四大特征，简称4VO三、大数据的发展计【教师】展示与大数据发展相关的图片通过教师的讲 解和演示，互动以 及案例，使学生了 解大数据的概念、 特征和发展大数据的发展现状与趋势主要表现在以下几个方面(1)大数据底层技术逐步成熟。(2 )大数据产业规模平稳增长。(3 )数据合规要

6、求日益严格。(4 )大数据战略持续拓展。(详见教材)【学生】聆听、记录、理解课堂讨论(10 min) 【教师】组织学生阅读青山绿水”中的案例(详见教材)，然后组织学生以小组为单位讨论以下问题：这个案例体现二大数据在什么领域的应用？你还知道哪些大数 据的应用领域？ 【学生】聆听、思考、小组讨论，由小组代表上台发表讨论结果 【教师】与学生一起评价各组的讨论结果通过课堂讨论, 加深学生对大数 据发展历史的认 识第二节课问题导入 (5 min)【教师】提出问题：你知道大数据处理数据的流程是怎样的吗？【学生】聆听、思考、举手回答通过问题 导入，引导学 生主动思考， 激发学生的 学习兴趣传授新知(20 m

7、in)【教师】通过学生的回答引入新的知识，介绍大数据的处理流程一、数据采集与预处理由于大数据超大规模的体量，以及众多用户的频繁操作访问， 使得仅使用传统的数据米集方法难以满足业务需求，因此需要通 过专门的采集方法对大数据进行采集。采集形式主要有网络数据 米集(如提取网页中的图片、文本等)、系统日志采集(业务平 台每天都会产生大量的日志数据)、数据库数据采集(如关系型 数据库的接入)等，常用的工具有网络爬虫工具、Flume、Kafka. Sqoop 等。(详见教材)A【教师】提出以下问题：通过讲授， 提问，讨论等 教学方式，让 学生了解大 数据的处理 流程大数据在处理数据时，会先对数据进行预处理

8、,这是为什么呢？【学生】思考、举手回答小【教师】对学生的回答进行总结想要获得高质量的数据分析结果,必须在数据准备阶段提图数 据的质量，即对大数据进行预处理。数据预处理是指将杂乱无章的 数据转化为相对单一且便于处理的结构，或者去除没有价值甚至可 能对分析造成干扰的数据，从而为后期的数据分析奠定基础。二、数据存储与管理经过预处理后的数据，被放到文件系统或数据库系统中进行 存储与管理。数据存储与管理是指用存储器把米集到的数据存储 起来，并建立相应的数据库，以便对数据进行管理和调用。目前，主要采用HDFS分布式文件系统、NoSQL数据库（非 关系型数据库）、数据仓库、本数据库等来存储和管理大数据。其

9、中，常用的 NoSQL 数据库包括 HBase、Redis、Cassandra. MongoDB. Neo4j 等。（详见教材）*【教师】提出问题：你知道什么是分布式系统吗？【学生】聆听、思考、举手回答小【教师】对学生的回答进行总结分布式系统是由一组通过网络进行通信，为了完成共同的任务 而协调工作的计算机组成的系统。分布式系统包括分布式计算和分 布式存储，作用是使用众多计算机完成单个计算机无法完成的计算 和存储任务。其中，分布式存储又包括分布式文件系统和分布式数 据库等。=数据处理与分析数据处理与分析是指通过各种算法从大量的数据中找出潜在的 有用信息，并研究数据的内在规律和相互间的关系。数据处

10、理与分析大多需要在大数据处理平台上进行，借助分布 式并行框架，通过结合一系列算法完成。常用的工具或技术有 M叩Reduce、Spark、Storm、Hive、Pig、Flink、Impala、Mahout 等。四、数据可视化【教师】展示数据可视化示意图”，协助讲解知识点数据可视化是指利用可视化手段对数据进行分析，并将分析结 果用图表或文字等形式展现出来，从而使读者对数据的分布、发展 趋势、相关性和统计信息等一目了然。A【教师】提出问题：你知道常用的可视化工具有哪些？小【学生】聆听、思考、举手回答【教师】总结学生的回答常用的数据可视化工具有Tableau. D3.js、Google Chart

11、API. Apache ECharts 等。+【教师】提出任务举例说明大数据平台需要具备的能力。(以文档形式提交到过 APP或其他学习软件)小【学生】聆听要求、进行操作课堂互动(15 min) 【教师】组织学生以小组为单位搜集Tableau, D3.js、Google Chart API、Apache ECharts 等软件的信息，然 后讨论以下问题：这些软件的主要功能是什么？各自的优缺点是什么？ 【学生】搜索软件信息，小组讨论，由小组代表上台发表讨论结果 【教师】与学生一起评价各组的讨论结果通过课堂 互动，使学生 熟悉数据可 视化软件，为 后面的学习 打好基础课堂小结 (3 min) 【教师

12、】简要总结本节课的要点本节课学习了大数据的概念和主要特征，了解大数据的发展现 状与趋势，了解我国的大数据发展战略，理解大数据的处理流程和 关键技术。希望大家在课下多复习,巩固所学知识 【学生】总结回顾知识点总结知识 点，巩固学生 对大数据技 术相关知识 的印象作业布置 (2 min) 【教师】布置课后作业请根据课堂知识，完成本章节课后相关习题 【学生】完成课后任务通过课后 作业复习巩 固学到的知 识教学反思本节课在教学中，采用个别学习，小组合作、作业展示等多种课堂教学组织形式，这些形式就为学生创造提供了合作交流的空间，同时教师给了学生的自主学习 提供充足的时间，让他们有一个宽松、和谐的学习环境。学生才是学习的主人，教 师的一个重要任务就是为学生提供学生合作交流的空间与时间，这是学生自己学习 最重要的学习资源环境