学院课程思政示范课-大数据技术架构
日期:2025-03-16  作者:金玮   来源:  浏览量:424

一、课程基本信息

课程名称

[52018CC151]大数据技术架构 (填写举例)

课程类型

○公共基础课程●专业教育课程 ○实践类课程

课程性质

●必修○选修

开课年级

2022级(填写举例)

学时

64

学分

4

授课学期

  2023-2024-1学期(填写举例)

授课人数

42

教学方式

○线下○线上●线上线下混合式

 

二、授课教师(教学团队)课程思政教育教学情况

课程负责人

情况

(近5年来在承担课程教学任务、开展课程思政教学实践和理论研究、获得教学奖励等方面的情况)

 

教学任务

2020-2021-1 计算机网络II

2020-2021-2 数据仓库 计算机网络II

2020-2021-3网络技术基础实践

2021-2022-1 大数据技术架构 计算机网络II

2021-2022-2 路由与交换II   计算机网络II

2021-2022-3 大数据专业能力实训

2023-2024-1大数据技术架构网络原理与互联技术

2023-2024-3 大数据专业能力实训

 

横向项目

2021-02计算机网络II资源包建设   执行人

2023-02 信息技术资源包建设 大数据部分执行人

2023-06 大数据平台部署与运维、大数据分析技术与应用、深度学习应用开发等三门理实一体课程资源包建设   执行人

 

纵向项目

2021 辽宁省高等学校校际合作-协同创新科研项目 主持人

教学团队情况

(近5年来教学团队在组织实施本课程教育教学、开展课程思政建设、参加课程思政学习培训、集体教研、获得教学奖励等方面的情况。如不是教学团队,可填无)

 

三、课程思政建设总体设计情况

(描述如何结合我校办学定位、专业特色和人才培养要求,准确把握本课程的课程思政建设方向和重点,科学设计本课程的课程思政建设目标,优化课程思政内容供给,将价值塑造、知识传授和能力培养紧密融合等情况。)限500字以内

 

结合大连东软信息学院的TOPCARES教育理念,大数据技术专业致力于培养学生树立正确的社会主义核心价值观,使其德、智、体、美、劳全面发展,具有良好的职业道德、人文素养、表达能力和创新精神,能够在大数据相关的各行业从事数据分析师、大数据平台运维工程师、大数据开发工程师等工作,成为可持续发展的高素质技术技能人才。

大数据技术架构课程是本专业核心课程,课程侧重于大数据平台运维,设计大数据开发以及数据分析及可视化知识点,包括大数据的基本概念,基于Hadoop的大数据技术架构、核心分布式文件系统HDFS、分布式处理模型MapReduce、分布式列存储数据数据库HBase、数据仓库建立与处理工具Hive、数据迁移工具Sqoop、大数据技术在互联网、生物医学和物流等各个领域的应用。课程知识技能设计与岗位同步,以学生为中心、项目为导向的线行线下教学模式融入工匠精神、家国情怀、人文素养、科学精神、创新实践、人格发展、深度学习等思政内容凝心铸魂,因事而化、因时而进、因势而新,从而在学与练过程中培养全面发展的大数据应用技术型人才。

 

 

四、课程思政教学实践情况

(描述如何结合我校办学定位、专业特色和课程特点,深入挖掘思想政治教育资源,完善课程内容,改进教学方法,探索创新课程思政建设模式和方法路径,将课程建设目标融入课程教学过程等情况。)限1000字以内

 

1 课程思政的教学设计

序号

教学单元

教学目标

思政目标

思政元素

教学方法与教学模式

1

大数据概述

1.了解大数据技术产生的背景与发展,专业人才的国家需求
    2.
掌握大数据技术基本概念、体系结构和技术特点
    3.
了解大数据技术应用

1.爱国情怀:职业使命感以及认同感,做到爱岗敬业。

互联网发展史;大数据产生历史;国家大数据应用场景;《大数据中心都建在这,贵州为什么这么牛?》

问题导入与启发探究相结合

2

Hadoop

1.安装单机位分布式Hadoop大数据技术架构
    2.
了解Hadoop特点及其功能

1.科学精神:理性思维,基本的科学原理和方法运用验证环境搭建

搭建大数据架构,以往知识验证环境安装;《苏萌:从北大教授到大数据行业引领者》

问题导入与启发探究相结合

3

HDFS

1.了解HDFS相关概念及存储原理。
    2.
掌握HDFS Shell命令
    3.
掌握HDFS API编程

1.工匠精神:

讲解Java代码编码规范;《棱镜门事件》

问题导入与启发探究相结合;项目教学

4

HBase

1.能够在伪分布式环境下安装HBase
    2.
了解HBase数据模型以及存储模型和HBase相关概念
    3.
掌握HBase Shell命令进行数据操作
    4.
能够应用HBase API编程完成数据操作

1.引入人和事物的发展规律,鼓励学生洞察技术发展以及技术存在的潜在共性
    2.
科学精神:坚持不懈的探索精神,大胆尝试,积极寻求有效的问题解决方法

介绍数据存储的发展规律,不同阶段遇到的问题以及解决的技术;在介绍学生信息存储后,积极引发对疫情数据的存储,分组讨论列族定义;针对HBase常见的问题团队协作总结问题以及答案。《国产数据库:三座大山下的妥协与突围》

横纵对比法:发展历史纵向对比,产品和技术特横向对比;项目教学;对分课堂教学法

5

Hive

1.能够在伪分布式环境下安装HiveSqoop
    2.
了解Hive相关概念、存储以及数据处理方式
    3.
掌握Hive数据处理命令
    4.
掌握Sqoop数据迁移技术

1.实践创新:发现问题、提出问题和解决问题并制定合理的方案完成大数据处理

2.人格发展:自信自爱、提高抗挫能力

使用Hive技术完成感兴趣的大数据操作;在安装Hive过程中遇到各种问题,在实践中体会要坚持不懈有抗挫折的能力。鼓励互相解决安装问题,提高自信。《阿里云之父-王坚》

横纵对比法:发展历史纵向对比,产品和技术横向对比;项目教学

6

MapReduce

掌握使用MapReduce编程完成大数据处理

1.工匠精神

编码规范;《中国超级计算机逆袭之路》

问题导入与启发探究相结合;项目教学

7

Spark

1.能够在伪分布式环境下安装Spark
    2.
了解Spark生态环境。
    4.
掌握Spark Core编程
    3.
能够在Spark shell中完成大数据操作。

1.深度学习:信息意识,自觉有效的获取评估鉴别使用信息
    2.
家国情怀:职业道德,信息安全从我做起

讲解大数据开发工程师日常工作任务;讲解数据安全,例如网约车地图路线隐私;《大数据时代的隐私泄露问题》

横纵对比法:发展历史纵向对比,产品和技术横向对比;项目教学

8

大数据可视化

1.了解大数据可视化发展历史和作用
    2.
理解掌握常用的数据可视化方法和技术

1.人文素养:对可视化展示有一定的审美能力并能得出符合审美的可视化结果。

介绍可视化布局常规思路以及美化方式。《疫情大数据大屏》

问题导入与启发探究相结合;项目教学

 

在本课程中融入的思政元素及其方式如表1中所示。

1)问题导入与启发探究相结合。

在教学中以问题引导的方式牵引学生的思维,激发学生对问题求解的积极思考和深入探究,充分体现在教学过程中的学生主体性,使学生变被动学习为主动探究,在问题的解决过程中,实现对学生学习能动性的培养。例如,在概述部分设置问题:为什么选择了大数据专业?了解多少?未来想成为什么样的人?针对这些问题展开讨论和学生发言,激发学生对专业内容、专业需求和自己职业规划的思考。

2)职业伦理法与对比分析法相结合。

职业伦理广义指在职业活动领域中的一切道德关系和道德现象。狭义指各行各业道德规范和准则。从事任何工作要符合其相应的职业道德规范和法制规范,否则将会带来无法挽回的后果。

3)横纵对比法。

纵向对比法可以使学生更好地了解技术发展的规律,激发学生对科技发展的好奇心和探索欲望,更好地将传授知识、培养能力和塑造精神结合起来。通过对技术的横向对比可以使学生更好地了解国际上各项先进技术和我国相关领域的技术情况,找出优势和差距,明确学习和努力的方向。

4)项目教学

在项目教学中,培养学生的职业素养、工匠精神、科学精神以及实践创新能力。了解大数据工程的职业操守,严格遵守代码规范,坚持不懈的探索精神,大胆尝试,积极寻求有效的问题解决方法和韧性。使用知识技能发现问题、提出问题和解决问题并制定合理的方案完成大数据处理。当然,在项目教学中,按照数字化资源完成项目过程中会遇到很多问题,课中提倡互帮互助,人人为老师,提高个人自信心以及抗挫能力,发展个人人格。

 

 

五、课程评价与成效

(概述课程考核评价的方法机制建设情况,以及校内外同行和学生评价、课程思政教学改革成效、示范辐射等情况。)限500字以内

 

考核方式按照考核阶段来区分,分为形成性考核以及终结性考核,从创新角度分为知识技能点的使用和知识技能点的创新。平时成绩与终结性考核分别占比50%,如表2是详细的考核内容以及考核项目的分值分配。平时成绩50分中有20分是课程项目,包含了25%的创新;有10分的知识技能点题库考核;有10分的平台搭建;有10分的章节项目,包含10%的创新部分。终结性考核50分可视化部分,有导数据的5%和可视化的15%为创新内容。最终,100分的课程成绩中有26分是知识技能点创新性成绩,有74分是知识技能点应用成绩。

 

2 考核方式

考核阶段

考核内容

项目名称

分值

形成性考核

环境安装

Hadoop安装

2.5

HBase安装

2.5

Hive安装

2.5

Spark安装

2.5

知识点测试

Hadoop5

2.5

HBase5

2.5

Hive5

2.5

Spark5

2.5

4-5级项目

HDFS文件操作

2.5

HBase教师授课表

2.5

Hive疫情数据

2.5

Spark疫情数据

2.5

三级项目

Hive/Spark疫情数据可视化分析

20

终结性考核

大作业

用户行为分析

50

 

课程的教学效果除了常规的学生问卷、学生评价、委员听课以及达成度分析外,也可以从创新创业项目或者学生论文等角度来进行分析。大数据系列课程学习结束,学生有了自己的虚拟大数据环境,可以选择自己感兴趣的数据并结合机器学习,进行大数据的分析与可视化项目。课程培育出来的大数据项目成果,能够最直观的说明教学改革的成功。

 

 

六、课程特色与创新

(概述在课程思政建设方面的特色、亮点和创新点,形成的可供同类课程借鉴共享的经验做法等。须用12个典型教学案例举例说明。)限1000字以内

 

将数字化资源投放到数字化平台中,跟进学生学习状况以及资源等使用偏好,以对数字化资源进行持续化建设。课前学生根据老师提供的学习平台资源完成对关联性知识的回忆;课中借助于希沃品课互动功能,授课教师对知识点进行讲解、演示案例以及项目操作,学生根据教师讲解、提问以及指导文档完成课堂知识技能点;课后学生完成作业系统知识点测试,根据学习平台操作视频以及指导文档完成项目的90%知识技能,以及10%的创新。具有针对性和启发式的数字化资料,为学生完成知识技能的创新,为发散思维提供参考。课程完成时,根据学习效果达成度平台,对形成性考核和终结性考核进行课程教学以及资源分析,总结经验与问题,做好持续改进计划。

3是以HBase第一节知识技能点的课堂设计样例。学生使用的项目数字化资源包括MySQL知识点的回顾、微视频以及项目指导书、HBase学生选课案例指导书和微视频以及课后的教师授课案例指导书。课前使用线上学习平台对资源进行学习,课中的互动在希沃品课中展开,课后将知识技能点项目作业提交到作业系统中。课程遵循的问题思路为:回忆MySQL知识点-MySQL建表以及增删改查-MySQL行存储与HBase列存储-HBase建表以及怎删改查。贯穿课程的数据表案例为:MySQL学生选课-HBase学生选课-HBase教师授课。

3 HBase线上线下课堂设计

表头

教师活动

学生活动

数字化平台使用

课前活动

(线上)

国产数据库:三座大山下的妥协与突围

布置任务,要求学生复习已学的MySQL知识并根据微视频和指导书完成MySQL学生选课信息数据库的创建以及数据的增删改查,结合微视频以及教材理解HBase列数据库的含义并构思学生选课信息在HBase建表

1.完成MySQL先导项目。

2.预习HBase并思考建表

教师在学习平台课前部分设置资源,学生学习资源。教师根据资源使用情况来判定学生是否完成学习

课中活动

(线下)

考核先行学习情况

作业系统线上测评,得出学生测评结果:(5分钟)

Ø  MySQL中完成学生选课信息需要建立几张表?

Ø  MySQL创建表的关键字是什么?

Ø  学生信息表的primary key是什么?

Ø  插入学生选课信息的过程是什么

根据课前的学习,来回答问题

教师使用希沃品课发出问题,学生在希沃品课微信小程序回答问题

梳理知识(理论-讨论-案例演示)

1) HBase数据模型(15分钟)

2) 构思学生选课表的数据模型(10

3) HBase Shell演示(25分钟):

Ø  create

Ø  list

Ø  get

Ø  scan

Ø  alter

1)学生听老师讲解思考与MySQL的关联。

2)四到六人一小组,先自己构思学生选课表,再进行小组讨论。每组说明自己的HBase表的列族以及列限定符。

3)学生根据老师演示内容,进行练习

使用希沃品课进行互动。

学生根据学习平台的案例指导书进行练习

课堂练习(30分钟)

使用HBase完成学生选课表创建以及增删改查,

1.       创建学生功能选课表,思考要分为几个列族?

2.       根据演示完成多条数据插入。

3.       查询某位同学的选课情况,成绩应该属于哪一个列族?

4.       删除某门课程。

学生按老师要求完成练习任务

使用虚拟机HBase Shell完成跟练案例

归纳总结(5分钟)

总结本节课程内容,简单复习HBase基础知识

学生思考总结课程内容

希沃品课进行互动

课后活动

(线上)

课后作业内容为五级项目:完成教师授课HBase建表以及一套增删改查任务

学生按要求使用HBase Shell完成作业内容

将过程以及结果提交到作业系统中

在如上的教学设计过程中:

介绍数据存储的发展规律和不同阶段遇到的问题,以此来引入人和事物的发展规律,鼓励学生洞察技术存在的潜在共性。

在介绍信息存储后,积极引发对疫情数据的存储,分组讨论列族定义;针对HBase常见的问题团队协作总结问题以及答案。培养学生坚持不懈的探索精神,大胆尝试,积极寻求有效的问题解决方法和韧性的科学精神。

课程中以耳听目染、实践创新为主要方式完成对工匠精神、家国情怀、人文素养、科学精神、创新实践、人格发展、深度学习等思政内容的凝心铸魂。

 

 


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