信息技術(shù)（第2版）（拓展模塊）教案2-模塊3 3.2 大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)架構(gòu)

課題名稱大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)架構(gòu)、認(rèn)識大數(shù)據(jù)工具授課類型理論課授課對象授課課時(shí)所授課程授課地點(diǎn)所授教材一、學(xué)情分析知識技能儲備方面：通過前2個(gè)模塊的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)掌握了計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)操作，對信息技術(shù)的發(fā)展有了一定的了解二、教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)架構(gòu)的相關(guān)知識以及對應(yīng)的大數(shù)據(jù)工具理解大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)架構(gòu)，理解大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)架構(gòu)；（2）了解大數(shù)據(jù)常用工具。四、教學(xué)重難點(diǎn)學(xué)習(xí)通資源：驗(yàn)收評價(jià)表：學(xué)生課前自學(xué)、課堂表現(xiàn)和作業(yè)質(zhì)量的最終綜合性評價(jià)依據(jù)。六、教學(xué)策略教法：啟發(fā)引導(dǎo)式、講授法七、教學(xué)流程八、教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動(dòng)策略與意圖環(huán)節(jié)一單元導(dǎo)入(15分鐘)【問題導(dǎo)入】大數(shù)據(jù)技術(shù)是一系列技術(shù)的總稱，它是集合了數(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。根據(jù)大數(shù)據(jù)從來源到應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)牧鞒?，可以將大?shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲層、數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)治理與建模層、數(shù)據(jù)應(yīng)用層?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】理解大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)架構(gòu)。從宏觀上描述架構(gòu)的層次：教師活動(dòng)確本次學(xué)習(xí)任務(wù)。2.PPT圖片明確展示本次課任學(xué)生活動(dòng)2.明確本單元的學(xué)習(xí)任務(wù)。PPT展示任務(wù)驅(qū)動(dòng)（設(shè)計(jì)意圖：根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)圖，激發(fā)學(xué)生對問題的深入探究）教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動(dòng)策略與意圖環(huán)節(jié)二知識講解大數(shù)據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)各層功能（40分鐘）數(shù)據(jù)收集層主要采用了大數(shù)據(jù)采集技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的ETL操作，數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)來源端經(jīng)過抽取、轉(zhuǎn)換、加載到目的端。大數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)類型，主要有以下三類：互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。當(dāng)大量的數(shù)據(jù)被收集完以后，需要對其進(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。對于持久化存儲而言，最關(guān)鍵的概念就是文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。常見的有分布式文件系統(tǒng)HDFS、對應(yīng)的分布式非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Hbase。當(dāng)數(shù)據(jù)被收集、存儲、正常讀寫、備份后，還需要考慮到利用它們產(chǎn)生更大的價(jià)，那么首先需要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。大數(shù)據(jù)處理分為兩類，批量處理（離線處理）和實(shí)時(shí)處理（在線處理）。通過利用R語言、Python等對數(shù)據(jù)進(jìn)行ETL預(yù)處理，然后再根據(jù)算法模型、業(yè)務(wù)模型進(jìn)行融合建模，從而更好地為業(yè)務(wù)應(yīng)用提供優(yōu)質(zhì)底層數(shù)據(jù)。5.大數(shù)據(jù)的應(yīng)用大數(shù)據(jù)架構(gòu)為大數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用提供了一種通用的架構(gòu)，還需要根據(jù)行業(yè)領(lǐng)域、公司技術(shù)積累以及業(yè)務(wù)場景，從業(yè)務(wù)需求、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、技術(shù)選型到實(shí)現(xiàn)方案流程上具體問題具體分析，利用大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，進(jìn)一步深入，形成更為明確的應(yīng)用，包括基于大數(shù)據(jù)交易與共享、基于開發(fā)平臺的大數(shù)據(jù)應(yīng)用、基于大數(shù)據(jù)的工具應(yīng)用等。教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動(dòng)策略與意圖環(huán)節(jié)三知識講解認(rèn)知大數(shù)據(jù)工具（25分鐘）認(rèn)知大數(shù)據(jù)工具：1.大數(shù)據(jù)存儲和管理工具（1）Cloudera（2）MongoDB（3）Talend2.大數(shù)據(jù)清理工具（1）OpenRefine（2）DataCleaner（3）Excel3.大數(shù)據(jù)挖掘工具（1）RapidMiner（2）IBMSPSSModeler4.大數(shù)據(jù)可視化工具（1）Tableau（2）Silk（3）Chartio教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)活動(dòng)策略與意圖環(huán)節(jié)四：總結(jié)評價(jià)拓展延伸（