《大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)（第2版）》792-4（覃事剛）教案 第14課 大數(shù)據(jù)思維與安全

PAGE8PAGE8PAGE7PAGE7

課題大數(shù)據(jù)思維與安全課時(shí)2課時(shí)（90min）教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解大數(shù)據(jù)思維的內(nèi)涵（2） 了解大數(shù)據(jù)面臨的安全問題，以及大數(shù)據(jù)帶來的倫理問題（3）了解我國的大數(shù)據(jù)安全治理現(xiàn)狀和策略，以及數(shù)據(jù)開放共享的現(xiàn)實(shí)意義、挑戰(zhàn)和對策思政育人目標(biāo)：感受我國政府在數(shù)據(jù)安全治理、數(shù)據(jù)開放共享等方面的探索創(chuàng)新和取得的成績，不斷提升自身的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，讓自己有能力閱讀、利用、分析和質(zhì)疑數(shù)據(jù)，做一個(gè)合格的數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和數(shù)據(jù)消費(fèi)者教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：大數(shù)據(jù)思維的內(nèi)涵、面臨的安全問題，以及大數(shù)據(jù)帶來的倫理問題教學(xué)難點(diǎn)：我國大數(shù)據(jù)安全治理現(xiàn)狀和策略以及數(shù)據(jù)開放共享現(xiàn)實(shí)意義、挑戰(zhàn)和對策教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材、文旌課堂APP教學(xué)設(shè)計(jì)第1節(jié)課：→→傳授新知（28min）→課堂討論（10min）第2節(jié)課：→傳授新知（20min）→實(shí)戰(zhàn)演練（15min）→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計(jì)意圖第一節(jié)課考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進(jìn)行簽到【學(xué)生】按照老師要求簽到培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況案例導(dǎo)入（5min）【教師】講述“筑牢數(shù)據(jù)長城，維護(hù)國家安全”案例，使學(xué)生感受我國政府在數(shù)據(jù)安全治理、數(shù)據(jù)開放共享等方面的探索創(chuàng)新和取得的成績【學(xué)生】聆聽、理解、感受我國政府在數(shù)據(jù)安全治理、數(shù)據(jù)開放共享等方面的探索創(chuàng)新和取得的成績通過案例導(dǎo)入的方法，使學(xué)生感受我國政府在數(shù)據(jù)安全治理、數(shù)據(jù)開放共享等方面的探索創(chuàng)新和取得的成績，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣傳授新知

（28min）【教師】介紹大數(shù)據(jù)思維，大數(shù)據(jù)面臨的安全問題，以及大數(shù)據(jù)帶來的倫理問題一、大數(shù)據(jù)思維（一）全樣思維抽樣又稱取樣，是指從要研究的全部樣品中抽取一部分樣品單位。其基本要求是要保證所抽取的樣品單位對全部樣品具有充分的代表性。抽樣的目的是根據(jù)被抽取樣品單位的分析、研究結(jié)果來估計(jì)和推斷全部樣品特性，它是科學(xué)實(shí)驗(yàn)、質(zhì)量檢驗(yàn)和社會調(diào)查等普遍采用的一種經(jīng)濟(jì)有效的工作與研究方法。?【教師】舉例說明抽樣的意義要計(jì)算洞庭湖中銀魚的數(shù)量，我們可以事先對10000條銀魚打上特定記號，并將這些銀魚均勻地投放到洞庭湖中。（詳見教材）?【教師】提出問題：抽樣有哪些特點(diǎn)？?【學(xué)生】思考、舉手回答抽樣的好處顯而易見，但它也存在很多缺陷。抽樣保證了在客觀條件達(dá)不到的情況下，可能得出一個(gè)相對靠譜的結(jié)論，讓研究有的放矢。但是，抽樣也帶來了新的問題。首先，抽樣是不穩(wěn)定的，會導(dǎo)致結(jié)論與實(shí)際可能差異非常明顯。大數(shù)據(jù)與“小數(shù)據(jù)”的根本區(qū)別在于，大數(shù)據(jù)采用全樣思維方式，小數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)抽樣。抽樣是數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)技術(shù)達(dá)不到實(shí)際要求，或成本遠(yuǎn)超預(yù)期情況下的權(quán)宜之計(jì)。大數(shù)據(jù)技術(shù)的核心就是海量數(shù)據(jù)的存儲和處理，分布式文件系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)提供了理論上近乎無限的數(shù)據(jù)存儲能力，分布式并行編程模型MapReduce提供了強(qiáng)大的海量數(shù)據(jù)并行處理能力。（二）容錯(cuò)思維這種對數(shù)據(jù)質(zhì)量的近乎苛刻的追求，是小數(shù)據(jù)時(shí)代的必然要求。這樣，一方面極大地增加了數(shù)據(jù)預(yù)處理的代價(jià)，一大堆的數(shù)據(jù)清洗算法和模型被提出，導(dǎo)致系統(tǒng)邏輯特別復(fù)雜；另一方面，不同的數(shù)據(jù)清洗模型可能會造成清洗后數(shù)據(jù)差異很大，從而進(jìn)一步加大數(shù)據(jù)結(jié)論的不穩(wěn)定性?！ㄔ斠娊滩模ㄈ┫嚓P(guān)思維?【教師】提出問題：你認(rèn)為天鵝一定是白色的嗎？?【學(xué)生】思考、舉手回答?【教師】多媒體展示“澳大利亞珀斯的黑天鵝”，并總結(jié)以前大家都認(rèn)為天鵝是白色的，“因?yàn)槭翘禊Z，所以是白色的”曾被視為真理。因果關(guān)系源于數(shù)據(jù)抽樣理論。因果關(guān)系的得出，一般分為如下4個(gè)步驟。（1）在一個(gè)抽樣樣本中，偶爾發(fā)現(xiàn)某個(gè)有趣的規(guī)律。（2）拿到另一個(gè)更大的樣本中，發(fā)現(xiàn)規(guī)律依然成立。（3）在能見到的所有樣本中都判斷一下，發(fā)現(xiàn)規(guī)律仍然成立。（4）于是得出結(jié)論，這個(gè)規(guī)律是一個(gè)必然規(guī)律，因果關(guān)系成立。二、大數(shù)據(jù)安全?【教師】提出以下問題：大數(shù)據(jù)安全有哪些重要性？?【學(xué)生】思考、舉手回答?【教師】總結(jié)并講解新知（一）大數(shù)據(jù)面臨的安全問題總體而言，目前大數(shù)據(jù)主要面臨以下幾個(gè)方面的安全問題：互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)濫采濫用個(gè)人信息并實(shí)施數(shù)據(jù)壟斷?【教師】多媒體展示電商平臺“二選一”亂象，提出以下問題：互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)濫采濫用個(gè)人信息會造成哪些影響？?【學(xué)生】思考、舉手回答?【教師】總結(jié)并講解新知基于數(shù)據(jù)收集與使用創(chuàng)新商業(yè)營收模式，實(shí)現(xiàn)利益最大化，成為了各個(gè)平臺企業(yè)追逐的商業(yè)目標(biāo)，由此也引發(fā)了個(gè)人信息濫采濫用程度加重、數(shù)據(jù)壟斷亂象頻發(fā)等數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)據(jù)販賣嚴(yán)重侵害個(gè)人隱私數(shù)據(jù)販賣主要表現(xiàn)為3種形式：（1）外部攻擊者利用爬蟲等技術(shù)竊取并倒賣個(gè)人數(shù)據(jù)；（2）“內(nèi)鬼”常成為非法數(shù)據(jù)交易鏈源頭；（3）平臺之間實(shí)施暗箱操作，通過數(shù)據(jù)兜售進(jìn)行數(shù)據(jù)商業(yè)變現(xiàn)。3．?dāng)?shù)據(jù)跨境流動帶來國家安全隱患這些潛在的國家安全隱患包括：（1）流轉(zhuǎn)到境外的情報(bào)數(shù)據(jù)更易被外國政府獲?。唬?）我國經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略動作易被預(yù)測，陷入政策被動；（3）我國在以數(shù)據(jù)為驅(qū)動的新興技術(shù)領(lǐng)域競爭優(yōu)勢被削弱。4．高價(jià)值特殊敏感數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險(xiǎn)加劇這主要表現(xiàn)為3個(gè)方面：（1）政務(wù)數(shù)據(jù)具有極高的社會和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，黑客將其作為攻擊目標(biāo)可獲得更高的利益回報(bào)；（2）健康醫(yī)療數(shù)據(jù)具有高度隱私性和稀缺性，成為攻擊者的關(guān)注重點(diǎn)；（3）生物識別數(shù)據(jù)具有易采集和特征敏感性，成為攻擊者的主要目標(biāo)。5．新技術(shù)和新應(yīng)用催生新型數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)新技術(shù)和新應(yīng)用在極大促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展和人民生活便利的同時(shí)，也帶來了安全方面的不確定性。以人工智能技術(shù)為例，人工智能對分散數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析和深度發(fā)掘，可引發(fā)侵犯用戶隱私、危害國家數(shù)據(jù)安全等傳統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)由于其獨(dú)特的數(shù)據(jù)處理方式，還將可能引發(fā)數(shù)據(jù)污染、數(shù)據(jù)投毒攻擊等一系列新型數(shù)據(jù)安全問題。（二）大數(shù)據(jù)帶來的倫理問題?【教師】提出問題大數(shù)據(jù)帶來的倫理問題主要表現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？?【學(xué)生】聆聽、思考、回答問題?【教師】總結(jié)并引出新的知識點(diǎn)1．群體隱私問題為了解決大數(shù)據(jù)共享中的隱私保護(hù)問題，人們借鑒了醫(yī)學(xué)倫理學(xué)中的知情同意原則，希望借助這一原則走出困境，保護(hù)數(shù)據(jù)主體的權(quán)利。但是，傳統(tǒng)的知情同意原則是建立在個(gè)體主體基礎(chǔ)上的，無法解決大數(shù)據(jù)背景下出現(xiàn)的群體隱私問題。2．?dāng)?shù)據(jù)權(quán)屬問題從數(shù)據(jù)的產(chǎn)生過程來看，其一般有3個(gè)主體：所有者、生產(chǎn)者和使用者。3．信息繭房問題實(shí)際上，當(dāng)我們期待在系統(tǒng)的幫助下方便快捷地實(shí)現(xiàn)自己的愿望的時(shí)候，我們也正處在危險(xiǎn)之中，這一危險(xiǎn)就是智能數(shù)據(jù)系統(tǒng)為我們構(gòu)建的“信息繭房”。借助特定的算法推送，人們的喜好會被技術(shù)不斷強(qiáng)化，長此以往，人們就會像“繭房”中的蠶一樣，陷于被推送的信息所編織的網(wǎng)絡(luò)之中。4．價(jià)格歧視問題在數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展之前，實(shí)體經(jīng)濟(jì)中也存在“殺熟”現(xiàn)象，如地?cái)偵特湑鶕?jù)消費(fèi)者的穿著、談吐等給出不同的價(jià)格。與此不同的是，在大數(shù)據(jù)“殺熟”過程中，消費(fèi)者以為該商品或服務(wù)的價(jià)格公開透明，實(shí)際上卻暗藏玄機(jī)，這種心理落差讓人感到不滿。這種不合理的現(xiàn)象，正在腐蝕消費(fèi)者對商家的信任，每次交易之前都抱著懷疑的態(tài)度，交易效率會降低。為了維護(hù)消費(fèi)者與商家之間的信任關(guān)系，也為了有效協(xié)調(diào)經(jīng)營者的商業(yè)自由與交易公平，必須采取一定的應(yīng)對措施。5．利用失衡問題數(shù)據(jù)利用失衡主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。（1）數(shù)據(jù)的利用率較低。（2）數(shù)字鴻溝現(xiàn)象日益顯著?！ㄔ斠娊滩模ㄈ┐髷?shù)據(jù)安全治理?【教師】多媒體展示“數(shù)據(jù)安全治理的3個(gè)層面”示意圖，并講解新知數(shù)據(jù)安全治理是一個(gè)體系化的過程，需要按照從決策到技術(shù)、從制度到工具、從組織架構(gòu)到安全技術(shù)的思路綜合考慮，既要注重“硬實(shí)力”的鍛造，也要聚焦“軟實(shí)力”的提升。一方面，在技術(shù)設(shè)施領(lǐng)域，要持續(xù)提升數(shù)據(jù)安全的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力，構(gòu)筑技術(shù)領(lǐng)先、自主創(chuàng)新的數(shù)據(jù)基座，確保數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施安全可靠。同時(shí)，不斷強(qiáng)化數(shù)據(jù)安全領(lǐng)域關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)的研究與應(yīng)用，在芯片、操作系統(tǒng)、人工智能等方面，加強(qiáng)密碼技術(shù)基礎(chǔ)研究，推進(jìn)密碼技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化，確保基礎(chǔ)軟件自主可控。數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)涉及數(shù)據(jù)整個(gè)生命周期，以及價(jià)值變現(xiàn)的全部過程的所有相關(guān)產(chǎn)業(yè)，具體包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)價(jià)值評估和交易等。另一方面，要健全數(shù)據(jù)安全的法律法規(guī)，不斷強(qiáng)化法律法規(guī)在數(shù)據(jù)安全主權(quán)方面的支撐保障作用?！ㄔ斠娊滩模緦W(xué)生】聆聽、記錄、理解通過教師的講解和演示，互動以及案例，使學(xué)生了解大數(shù)據(jù)思維相關(guān)內(nèi)容；了解大數(shù)據(jù)面臨的安全問題以及大數(shù)據(jù)帶來的倫理問題等相關(guān)內(nèi)容課堂討論（10min）【教師】組織學(xué)生以小組為單位討論以下問題：大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展，給社會帶來哪些變化？【學(xué)生】聆聽、思考、小組討論，由小組代表上臺發(fā)表討論結(jié)果【教師】與學(xué)生一起評價(jià)各組的討論結(jié)果通過課堂討論，加深學(xué)生對大數(shù)據(jù)時(shí)代的認(rèn)識第二節(jié)課問題導(dǎo)入（5min）【教師】提出問題：你認(rèn)為數(shù)據(jù)開放共享對于社會發(fā)展具有什么意義？【學(xué)生】聆聽、記錄、理解通過問題導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣傳授新知（20min）【教師】通過學(xué)生的回答引入新的知識，介紹大數(shù)據(jù)的開放共享一、數(shù)據(jù)開放共享的現(xiàn)實(shí)意義由于信息具有可復(fù)制性，對信息的占有是可以不具有排他性的。但人類剛剛步入信息時(shí)代，尚未建立起適應(yīng)信息時(shí)代要求的開放共享精神，這就造成了信息的不流通，在大數(shù)據(jù)時(shí)代的具體體現(xiàn)就是數(shù)據(jù)孤島?！ㄔ斠娊滩模┐髷?shù)據(jù)對各行各業(yè)的影響是深遠(yuǎn)的，每個(gè)組織、每個(gè)機(jī)構(gòu)甚至每個(gè)公民，都應(yīng)了解大數(shù)據(jù)的價(jià)值、數(shù)據(jù)順暢流動的價(jià)值，以及數(shù)據(jù)開放共享的價(jià)值。二、數(shù)據(jù)開放共享的挑戰(zhàn)和對策我國數(shù)據(jù)開放共享主要有數(shù)據(jù)開放（政府）、數(shù)據(jù)交換（政府與企業(yè)）和數(shù)據(jù)交易（政府與企業(yè)）這3種方式，已經(jīng)發(fā)展成為比較成熟的開放共享模式。?【教師】提出以下問題：數(shù)據(jù)開放共享有哪些制約因素？?【學(xué)生】思考、舉手回答?【教師】對學(xué)生的回答進(jìn)行總結(jié)數(shù)據(jù)開放共享也存在一系列的制約因素，歸納起來有3種表現(xiàn)：（1）因?yàn)椴涣私饣蛱私鈹?shù)據(jù)價(jià)值而產(chǎn)生的“不愿”開放共享心理；（2）因?yàn)閿?shù)據(jù)安全問題頻發(fā)而產(chǎn)生的“不敢”開放共享心理；（3）因?yàn)閿?shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)、數(shù)據(jù)定價(jià)等問題不明確和技術(shù)問題而導(dǎo)致的“不會”開放共享心理。這些因素成為數(shù)據(jù)開放共享的主要障礙。加強(qiáng)數(shù)據(jù)開放共享安全保障，要完善數(shù)據(jù)安全法律法規(guī)及管理制度建設(shè)，健全數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，推動數(shù)據(jù)安全技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用，做好數(shù)據(jù)安全的整體規(guī)劃和頂層設(shè)計(jì)。首先，除了需要從國家層面建立數(shù)據(jù)開放共享的法律法規(guī)外，還需要在行業(yè)、部門、地方及平臺層面建設(shè)配套完善的數(shù)據(jù)安全管理制度，以落實(shí)相關(guān)法律的要求。其次，為了更好地開展數(shù)據(jù)開放共享，需要以數(shù)據(jù)安全為核心，圍繞數(shù)據(jù)安全主要制定基礎(chǔ)類、平臺和技術(shù)類、數(shù)據(jù)安全類、服務(wù)安全類等方面的標(biāo)準(zhǔn)，以提供全方位的安全標(biāo)準(zhǔn)支撐。最后，政府與企業(yè)之間的數(shù)據(jù)開放共享，在安全技術(shù)保障上要重點(diǎn)突出數(shù)據(jù)安全的特殊需求，從技術(shù)防護(hù)上做好數(shù)據(jù)安全保障。目前需突破的關(guān)鍵技術(shù)包括安全監(jiān)測、數(shù)據(jù)脫敏、訪問控制、追根溯源等，以達(dá)到對數(shù)據(jù)安全可監(jiān)測、可管控、可追溯的目的。通過講授，提問，討論等教學(xué)方式，讓學(xué)生掌握大數(shù)據(jù)安全治理的意義；了解數(shù)據(jù)開放共享的現(xiàn)實(shí)意義、挑戰(zhàn)和對策課堂討論（15min）【教師】掃碼播放“解讀《深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)數(shù)據(jù)條例》”視頻，講清要求，組織學(xué)生以小組為單位進(jìn)行操作并思考：《條例》實(shí)施的意義表現(xiàn)在哪些方面？按照步驟操作、了解其中的內(nèi)容，小組討論，由小組代表上臺發(fā)表討論結(jié)果【教師】與學(xué)生一起評價(jià)各組的討論結(jié)果通過實(shí)戰(zhàn)演練，使學(xué)生大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的實(shí)施意義，感受大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展特點(diǎn)課堂小結(jié)

（3min）【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點(diǎn)本節(jié)課學(xué)習(xí)了大數(shù)據(jù)思維的內(nèi)涵，大數(shù)據(jù)面臨的安全問題，以及大數(shù)據(jù)帶來的倫理問題，我國的大數(shù)據(jù)安全治理現(xiàn)狀和策略，以及數(shù)據(jù)開放共享的現(xiàn)實(shí)意義、挑戰(zhàn)和對策。希望大家在課下多復(fù)習(xí)，鞏固所學(xué)知識【學(xué)生】總結(jié)回顧知識點(diǎn)總結(jié)知識點(diǎn)，鞏固學(xué)生對大數(shù)據(jù)思維相關(guān)知識的印象作業(yè)布置

（2min）【教師】布置課后作業(yè)請根據(jù)課堂知識，完成本章課后相關(guān)習(xí)題?！緦W(xué)生】完成課后任務(wù)通過課后作業(yè)復(fù)習(xí)鞏固學(xué)到的知識教學(xué)反思本節(jié)課在教學(xué)中，采用個(gè)別學(xué)習(xí)，小組合作、全班交流等多種課堂教學(xué)組織形式，這些形式就為學(xué)生創(chuàng)造提供了合作交流的空間，同時(shí)教師還必須給學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供充足的時(shí)間，讓他們有一個(gè)寬松、和諧的學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主人，教師的一個(gè)重要任務(wù)就是為學(xué)生提供學(xué)生合作交流的空間與時(shí)間，這是學(xué)生自己學(xué)習(xí)最重要的學(xué)習(xí)資源環(huán)境

課題大數(shù)據(jù)概述課時(shí)2課時(shí)（90min）教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1） 了解大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)的組成和大數(shù)據(jù)集群。（2） 了解大數(shù)據(jù)的典型行業(yè)應(yīng)用，以及大數(shù)據(jù)與其他新興技術(shù)的關(guān)系。（3） 能夠分析一些典型的大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景，簡單闡釋其背后的原理。（4）能夠結(jié)合實(shí)例說明大數(shù)據(jù)給我們的日常生活所帶來的革命性影響。思政育人目標(biāo)：感受我國在抗擊疫情的嚴(yán)峻斗爭中所表現(xiàn)出的制度優(yōu)勢、大國擔(dān)當(dāng)，以及大數(shù)據(jù)在疫情監(jiān)測分析、人員管控、醫(yī)療救治、復(fù)工復(fù)產(chǎn)等方面發(fā)揮的巨大作用，厚植家國情懷，鑄牢中華民族共同體意識。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：大數(shù)據(jù)的行業(yè)應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)：大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)和集群教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計(jì)第1節(jié)課：→→→傳授新知（18min）→課堂討論（10min）第2節(jié)課：→傳授新知（25min）→課堂互動（10min）→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計(jì)意圖第一節(jié)課考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP【學(xué)生】按照老師要求簽到培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況新課預(yù)熱

（10min）【教師】介紹本節(jié)課內(nèi)容及學(xué)習(xí)目標(biāo)，重難點(diǎn)【學(xué)生】聆聽、互動【教師】利用多媒體課件展示大數(shù)據(jù)的平臺的界面，并和學(xué)生互動，詢問學(xué)生對于大數(shù)據(jù)平臺組成部分的了解大數(shù)據(jù)技術(shù)是一系列技術(shù)的總稱，它集合了數(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(gè)龐大而復(fù)雜的技術(shù)體系。大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)和集群都是在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的?！緦W(xué)生】聆聽、記錄、互動、理解通過老師自我介紹，讓學(xué)生了解本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容問題導(dǎo)入（5min）【教師】提出以下問題：大數(shù)據(jù)平臺包括哪些組成部分？【學(xué)生】思考、舉手回答【教師】通過學(xué)生的回答引入要講的知識通過問題導(dǎo)入的方法，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣傳授新知

（18min）【教師】通過學(xué)生的回答引入要講的知識，介紹大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)及各個(gè)部分的作用一、大數(shù)據(jù)的平臺架構(gòu)?【教師】通過多媒體展示大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)圖根據(jù)大數(shù)據(jù)從來源到應(yīng)用，可以將大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)分為數(shù)據(jù)源層、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)分析層和數(shù)據(jù)應(yīng)用層（詳見教材）數(shù)據(jù)源主要是指各個(gè)行業(yè)中產(chǎn)生的多種多樣的原始數(shù)據(jù)，如互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)、Web服務(wù)器系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)、企業(yè)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)等。具體來說，它包括以下幾種類型。（詳見教材）?【教師】提出問題：我們已經(jīng)知道了大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)，那么大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)各個(gè)部分都負(fù)責(zé)哪些功能呢？?【學(xué)生】思考、舉手回答?【教師】對學(xué)生的回答進(jìn)行總結(jié)（1）數(shù)據(jù)源主要是指各個(gè)行業(yè)中產(chǎn)生的多種多樣的原始數(shù)據(jù)（2）數(shù)據(jù)采集層利用一系列數(shù)據(jù)采集技術(shù)，主要實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的ETL（抽取、轉(zhuǎn)換和加載）操作。（3）數(shù)據(jù)存儲：當(dāng)大量的數(shù)據(jù)采集完成后，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。數(shù)據(jù)的存儲分為持久化存儲和非持久化存儲。（4）大數(shù)據(jù)處理分為批處理計(jì)算、流計(jì)算、離線計(jì)算和實(shí)時(shí)計(jì)算等類型。（5）數(shù)據(jù)分析：使用R、Python等進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，也可以使用Mahout、SparkML根據(jù)算法模型、業(yè)務(wù)模型進(jìn)行融合建模，挖掘有價(jià)值的信息，從而更好地為業(yè)務(wù)應(yīng)用提供優(yōu)質(zhì)結(jié)果。（6）數(shù)據(jù)應(yīng)用層是大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的目標(biāo)，通常提供查詢、報(bào)表、數(shù)據(jù)可視化等功能。二、大數(shù)據(jù)集群?【教師】提出以下問題：你知道什么是大數(shù)據(jù)集群嗎？?【學(xué)生】思考、舉手回答大數(shù)據(jù)集群是由網(wǎng)絡(luò)互相連接的多個(gè)獨(dú)立服務(wù)器的集合。這些服務(wù)器由分布式并行結(jié)構(gòu)組成并一起協(xié)同工作，運(yùn)行共同的應(yīng)用程序，從而實(shí)現(xiàn)高性能的計(jì)算等服務(wù)。?【教師】提出任務(wù)閱讀課本“助力科研”部分，說明在這其中大數(shù)據(jù)集群起到的作用?【學(xué)生】聆聽要求、進(jìn)行操作?【教師】提出以下問題：我們已經(jīng)知道了大數(shù)據(jù)集群，那么請同學(xué)們自主閱讀課本第24頁了解大數(shù)據(jù)集群的優(yōu)點(diǎn)?【學(xué)生】思考、自主學(xué)習(xí)通常來說，大數(shù)據(jù)集群具有如下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。（1）高可用性（2）高可擴(kuò)展性（3）高可管理性（4）高安全性（詳見教材）?【教師】利用多媒體講解大數(shù)據(jù)集群的模式?【學(xué)生】聆聽、記錄、理解大數(shù)據(jù)集群的模式主要有負(fù)載均衡模式和冗余模式兩種。（詳見教材）【學(xué)生】聆聽、記錄、理解通過教師的講解和演示，互動以及案例，使學(xué)生了解大數(shù)據(jù)的平臺架構(gòu)，大數(shù)據(jù)集群課堂討論（10min）【教師】組織學(xué)生閱讀“知識庫”中的拓展知識點(diǎn)（詳見教材），然后組織學(xué)生以小組為單位討論以下問題：總結(jié)大數(shù)據(jù)集群的兩種模式即負(fù)載均衡模式和冗余模式各自的優(yōu)缺點(diǎn)【學(xué)生】聆聽、思考、小組討論，由小組代表上臺發(fā)表討論結(jié)果【教師】與學(xué)生一起評價(jià)各組的討論結(jié)果通過課堂討論，加深學(xué)生對大數(shù)據(jù)集群模式的認(rèn)識第二節(jié)課問題導(dǎo)入（5min）【教師】提出問題：你知道大數(shù)據(jù)主要應(yīng)用于哪些行業(yè)嗎？【學(xué)生】聆聽、思考、舉手回答通過問題導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣傳授新知（20min）【教師】通過學(xué)生的回答引入新的知識，介紹大數(shù)據(jù)的行業(yè)應(yīng)用一、互聯(lián)網(wǎng)與電商行業(yè)大數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的典型應(yīng)用，主要體現(xiàn)在搜索引擎、推薦系統(tǒng)和廣告系統(tǒng)等方面。（1）搜索引擎。如何在海量數(shù)據(jù)中找到需要的信息，是搜索引擎的目標(biāo)。通過大數(shù)據(jù)理論和技術(shù)，可進(jìn)一步改進(jìn)搜索引擎技術(shù)，幫助用戶快速準(zhǔn)確地檢索信息。……（詳見教材）?【教師】提出以下問題：請大家舉例說明大數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的三種應(yīng)用方式?【學(xué)生】思考、舉手回答?【教師】對學(xué)生的回答進(jìn)行總結(jié)百度，抖音，快手等等APP都是利用大數(shù)據(jù)滿足用戶需求的電商數(shù)據(jù)直接反映用戶的消費(fèi)習(xí)慣，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。大數(shù)據(jù)在電商行業(yè)的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在精準(zhǔn)營銷、個(gè)性化服務(wù)和商品個(gè)性化推薦等方面，其典型的應(yīng)用場景如下。（1）電商企業(yè)收集大量用戶在電商網(wǎng)站或網(wǎng)絡(luò)媒體上的注冊信息、行為數(shù)據(jù)（用戶在網(wǎng)站和移動App中的瀏覽/點(diǎn)擊/發(fā)帖等行為）、交易數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)日志數(shù)據(jù)等。（2）對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，得出不同用戶的購買能力、行為特征、心理特征、興趣愛好、家庭情況、喜歡的社交網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)。（3）根據(jù)分析結(jié)果做精準(zhǔn)營銷、精準(zhǔn)推薦或提高用戶的購物體驗(yàn)等。?【教師】提出任務(wù)閱讀課本“拓展閱讀”部分，結(jié)合自己的線上購物經(jīng)歷，對比同學(xué)之間搜索同一商品名稱出現(xiàn)的界面，說一說大數(shù)據(jù)在電商中的典型應(yīng)用?【學(xué)生】聆聽要求、進(jìn)行討論，思考二電信與交通行業(yè)?【教師】展示“電信運(yùn)營商”對于大數(shù)據(jù)的布局，協(xié)助講解知識點(diǎn)電信運(yùn)營商擁有豐富的數(shù)據(jù)資源。數(shù)據(jù)來源涉及移動通話和固定電話、無線上網(wǎng)、有線寬帶接入等所有業(yè)務(wù)，也涵蓋線上線下渠道在內(nèi)的渠道經(jīng)營相關(guān)信息，所服務(wù)的客戶涉及個(gè)人客戶、家庭客戶和政企客戶。（詳見教材）?【教師】提出以下問題：我們經(jīng)常用的導(dǎo)航軟件都有哪些，原理是什么，它是如何判斷交通擁堵的？?【學(xué)生】思考、舉手回答?【教師】對學(xué)生的回答進(jìn)行總結(jié)常用的導(dǎo)航軟件有百地圖，高德地圖等等，它利用大數(shù)據(jù)來規(guī)劃路線以及判斷交通擁堵狀況。?【教師】提出以下問題：通過導(dǎo)航軟件的例子，大家思考一下大數(shù)據(jù)在交通行業(yè)的應(yīng)用有哪些？?【學(xué)生】思考、舉手回答?【教師】對學(xué)生的回答進(jìn)行總結(jié)使用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以構(gòu)建城市智慧交通，將車輛、行人、道路基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)場所都整合在智慧交通網(wǎng)絡(luò)中，以提升資源運(yùn)用的效率，優(yōu)化城市管理和服務(wù)。通過對道路交通信息的實(shí)時(shí)挖掘，能有效緩解交通擁堵并快速響應(yīng)突發(fā)狀況，為城市交通的良性運(yùn)轉(zhuǎn)提供科學(xué)的決策依據(jù)。詳見教材三、金融與教育行業(yè)?【教師】展示“證券APP針對用戶風(fēng)險(xiǎn)能力的調(diào)查問卷”，協(xié)助講解知識點(diǎn)金融機(jī)構(gòu)具有龐大的客戶群體，企業(yè)級數(shù)據(jù)倉庫存儲了覆蓋客戶、賬戶、產(chǎn)品、交易等的大量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，以及海量的語音、圖像、視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)背后都蘊(yùn)藏了諸如客戶偏好、社會關(guān)系、消費(fèi)習(xí)慣等豐富全面的信息資源，成為金融行業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。?【學(xué)生】聆聽、思考、理解?【教師】提出以下問題舉例說明大數(shù)據(jù)在教育行業(yè)的應(yīng)用?【學(xué)生】思考、舉手回答?【教師】對學(xué)生的回答進(jìn)行總結(jié)大數(shù)據(jù)在教育行業(yè)的應(yīng)用包括優(yōu)化教學(xué)管理、學(xué)生管理、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)評價(jià)等。（詳見教材）四。健康醫(yī)療行業(yè)?【教師】展示“健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用圖片”，協(xié)助講解知識點(diǎn)大數(shù)據(jù)在健康醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用，包括疾病預(yù)防、臨床應(yīng)用、遠(yuǎn)程醫(yī)療、醫(yī)學(xué)研究、醫(yī)院管理等。例如，利用大數(shù)據(jù)平臺收集不同的病例、治療方案和治療效果，建立針對疾病特點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫。醫(yī)生診斷病人時(shí)可以利用疾病數(shù)據(jù)庫和相關(guān)工具分析病人的疾病特征、化驗(yàn)報(bào)告和檢測報(bào)告，從而快速為病人確診，并制定適合病人的治療方案。詳見教材五政務(wù)管理行業(yè)?【教師】展