大數(shù)據(jù)概論課程土木工程專業(yè) 課程教學(xué)大綱

《大數(shù)據(jù)概論》課程教學(xué)大綱一、課程簡(jiǎn)介課程中文名大數(shù)據(jù)概論課程英文名IntroductiontoBigData雙語授課□是否課程代碼課程學(xué)分1總學(xué)時(shí)數(shù)16（含實(shí)踐0）課程類別□通識(shí)教育課程□公共基礎(chǔ)課程專業(yè)教育課程□綜合實(shí)踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)□必修選修□其他課程形態(tài)□線上線下□線上線下混合式□社會(huì)實(shí)踐□虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式□閉卷□開卷課程論文□課程作品□匯報(bào)展示□報(bào)告課堂表現(xiàn)□階段性測(cè)試平時(shí)作業(yè)□其他（可多選）開課學(xué)院大數(shù)據(jù)與智能工程學(xué)院開課系(教研室)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)面向?qū)I(yè)土木工程專業(yè)開課學(xué)期第4學(xué)期先修課程無后續(xù)課程無選用教材孟憲偉、許貴秋.大數(shù)據(jù)導(dǎo)論[M].人民郵電出版社，2019參考書目1．張堯?qū)W.大數(shù)據(jù)導(dǎo)論[M].機(jī)械工業(yè)出版社,20182．劉鵬.大數(shù)據(jù)導(dǎo)論[M].清華大學(xué)出版社,20183．托馬斯.埃爾（著）、彭智勇（譯）.大數(shù)據(jù)導(dǎo)論[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2017課程資源1．中國大數(shù)據(jù).網(wǎng)易公開課（斯坦福大學(xué)公開課）/movie/2017/6/N/A/MCMM6TB6L_MCMM75ANA.htm課程簡(jiǎn)介大數(shù)據(jù)概論是該專業(yè)的選修課程，包括大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和人工智能等概念，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生全面了解大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用的知識(shí)體系，掌握大數(shù)據(jù)思維與算法、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)可視化等模塊的基本知識(shí)。理解大數(shù)據(jù)技術(shù)概念、作用、大數(shù)據(jù)構(gòu)架方法，掌握大數(shù)據(jù)在相關(guān)工程問題中的定義、建模、分析和表達(dá)。二、課程目標(biāo)表1課程目標(biāo)序號(hào)具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1全面了解大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用的知識(shí)體系、研究范疇和研究方向，掌握大數(shù)據(jù)思維與算法、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)可視化等模塊的基本知識(shí)。理解大數(shù)據(jù)技術(shù)概念、作用、大數(shù)據(jù)架構(gòu)方法，掌握大數(shù)據(jù)在相關(guān)工程問題中的定義、建模、分析和表達(dá)。課程目標(biāo)2具備使用系統(tǒng)的方法去認(rèn)知和學(xué)習(xí)學(xué)科專業(yè)知識(shí)、構(gòu)建學(xué)科體系框架的能力，具備文獻(xiàn)檢索、資料查詢和分析的基本能力，具有土木工程專業(yè)相關(guān)復(fù)雜工程問題與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的客觀評(píng)價(jià)能力和反思能力。課程目標(biāo)3開闊學(xué)術(shù)視野，激發(fā)學(xué)習(xí)本專業(yè)的興趣，樹立學(xué)習(xí)本專業(yè)的責(zé)任感和自豪感；具備系統(tǒng)分析土木工程專業(yè)工程與社會(huì)法律法規(guī)、可持續(xù)發(fā)展等問題的計(jì)算思維方式；具備良好的文獻(xiàn)閱讀和拓展分析思維、自主學(xué)習(xí)和終生意識(shí)。表2-1課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求7：環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：能夠理解和評(píng)價(jià)針對(duì)土木工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響。【M】7.2能夠站在環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的角度思考土木工程實(shí)踐的可持續(xù)性，正確認(rèn)識(shí)和理解土木工程實(shí)踐可能對(duì)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生不利影響，從而在土木工程實(shí)踐環(huán)節(jié)主動(dòng)融入環(huán)保、綠色、節(jié)能等可持續(xù)發(fā)展理念。課程目標(biāo)2畢業(yè)要求2：終身學(xué)習(xí)：具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的能力?！綡】12.1能夠正確認(rèn)識(shí)自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的重要性，具有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)土木工程專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的能力。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)3三、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法（一）理論學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求表3-1課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對(duì)應(yīng)關(guān)系序號(hào)課程模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)方法學(xué)時(shí)1大數(shù)據(jù)技術(shù)概述1.大數(shù)據(jù)技術(shù)介紹1.拓展閱讀：大數(shù)據(jù)相關(guān)書籍或視頻課程目標(biāo)1重點(diǎn)：1.大數(shù)據(jù)技術(shù)的定義和研究范疇難點(diǎn)：2.大數(shù)據(jù)技術(shù)的研究范疇1.講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生對(duì)該課程的認(rèn)知。22.大數(shù)據(jù)技術(shù)研究范疇2大數(shù)據(jù)的發(fā)展和概念1.解讀人類信息文明和信息技術(shù)發(fā)展史1.個(gè)人作業(yè)：描述自己接觸到的大數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景課程目標(biāo)3重點(diǎn)：1.人類信息文明和信息技術(shù)的發(fā)展史2.大數(shù)據(jù)時(shí)代下，信息技術(shù)如何發(fā)展難點(diǎn)：3.大數(shù)據(jù)概念和4V特征4.大數(shù)據(jù)的應(yīng)用及價(jià)值1.講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生的大數(shù)據(jù)思維2.專題研討：能夠促進(jìn)學(xué)生了解大數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)景。42.解讀大數(shù)據(jù)時(shí)代，講解大數(shù)據(jù)的概念和4V特征課程目標(biāo)13.大數(shù)據(jù)在社會(huì)各領(lǐng)域的應(yīng)用及體現(xiàn)出的價(jià)值課程目標(biāo)23大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)1.計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)及其作用1.個(gè)人作業(yè)：如何治理大數(shù)據(jù)課程目標(biāo)1重點(diǎn)：1.計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的概念及作用2.Hadoop、Spark平臺(tái)的發(fā)展歷程以及兩個(gè)平臺(tái)的區(qū)別難點(diǎn)：3.傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和NoSQL及NewSQL的聯(lián)系和區(qū)別4.熟知常用的編程語言和大數(shù)據(jù)算法1.講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生理解大數(shù)據(jù)的相關(guān)技術(shù)42.計(jì)算機(jī)編程語言和算法，以及大數(shù)據(jù)常用的編程語言和大數(shù)據(jù)算法課程目標(biāo)23.傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和NoSQL及NewSQL的聯(lián)系和區(qū)別4.Hadoop、Spark平臺(tái)的發(fā)展歷程以及兩個(gè)平臺(tái)的區(qū)別課程目標(biāo)34數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理1.大數(shù)據(jù)的三大數(shù)據(jù)來源：商業(yè)數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)1.拓展閱讀：閱讀數(shù)據(jù)采集相關(guān)書籍。課程目標(biāo)1重點(diǎn)：1.商業(yè)數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)難點(diǎn)：2.數(shù)據(jù)采集方法和原理3.數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)變換和數(shù)據(jù)規(guī)約1.講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理相關(guān)知識(shí)和技術(shù)22.系統(tǒng)日志方法Flume和網(wǎng)頁數(shù)據(jù)采集方法和原理3.數(shù)據(jù)預(yù)處理的四大任務(wù)：數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)變換和數(shù)據(jù)規(guī)約5數(shù)據(jù)挖掘1.數(shù)據(jù)挖掘概念及其對(duì)象和價(jià)值1.拓展閱讀：閱讀數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)書籍課程目標(biāo)2重點(diǎn)：1.數(shù)據(jù)挖掘概念及其對(duì)象和價(jià)值2.數(shù)據(jù)挖掘工具及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用難點(diǎn)：3.數(shù)據(jù)挖掘算法及其原理和應(yīng)用場(chǎng)景1.講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生了解數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)概念和算法22.數(shù)據(jù)挖掘算法及其原理和應(yīng)用場(chǎng)景3.數(shù)據(jù)挖掘工具的種類及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用課程目標(biāo)36數(shù)據(jù)可視化1.可視化概念定義及作用1.拓展閱讀：閱讀數(shù)據(jù)可視化相關(guān)書籍課程目標(biāo)2重點(diǎn)：1.可視化概念定義及作用2.大數(shù)據(jù)可視化案例，及數(shù)據(jù)可視化面臨的發(fā)展方向和挑戰(zhàn)難點(diǎn)：3.可視化技術(shù)：科學(xué)可視化、信息可視化、可視化分析學(xué)，及其應(yīng)用1.講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生了解數(shù)據(jù)可視化相關(guān)概念和技術(shù)22.可視化技術(shù)：科學(xué)可視化、信息可視化、可視化分析學(xué)，及其應(yīng)用場(chǎng)景3.大數(shù)據(jù)可視化案例，及數(shù)據(jù)可視化面臨的發(fā)展方向和挑戰(zhàn)課程目標(biāo)3四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項(xiàng)目考核占比考核方式課程目標(biāo)11.大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)的定義、學(xué)科主流的研究方向綜合介紹模塊140%課程論文2.解讀大數(shù)據(jù)時(shí)代，講解大數(shù)據(jù)的概念和4V特征模塊23.計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)及其作用模塊34.大數(shù)據(jù)的三大數(shù)據(jù)來源：商業(yè)數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)；系統(tǒng)日志方法Flume和網(wǎng)頁數(shù)據(jù)采集方法和原理模塊4課程目標(biāo)21.大數(shù)據(jù)在社會(huì)各領(lǐng)域的應(yīng)用及體現(xiàn)出的價(jià)值模塊240%課程論文2.計(jì)算機(jī)編程語言和算法，以及大數(shù)據(jù)常用的編程語言和大數(shù)據(jù)算法；傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和NoSQL及NewSQL的聯(lián)系和區(qū)別模塊33.數(shù)據(jù)挖掘概念及其對(duì)象和價(jià)值；數(shù)據(jù)挖掘算法及其原理和應(yīng)用場(chǎng)景模塊54.可視化概念定義及作用；視化技術(shù)：科學(xué)可視化、信息可視化、可視化分析學(xué)，及其應(yīng)用場(chǎng)景模塊6課程目標(biāo)31.解讀人類信息文明和信息技術(shù)發(fā)展史模塊220%課程論文2.Hadoop、Spark平臺(tái)的發(fā)展歷程以及兩個(gè)平臺(tái)的區(qū)別模塊33.數(shù)據(jù)挖掘工具的種類及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用模塊54.大數(shù)據(jù)可視化案例，及數(shù)據(jù)可視化面臨的發(fā)展方向和挑戰(zhàn)模塊6表4-2課程目標(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)考核方式考核占比課程論文成績(jī)比例60%課堂表現(xiàn)成績(jī)比例20%平時(shí)作業(yè)成績(jī)比例20%課程目標(biāo)140%40%40%40%課程目標(biāo)240%40%40%20%課程目標(biāo)320%20%20%20%（二）成績(jī)?cè)u(píng)定1.平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定（1）課堂表現(xiàn)（50%）：通過學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)情況、發(fā)言與提問情況，來評(píng)價(jià)學(xué)生相關(guān)的能力。（2）作業(yè)完成情況（50%）：圍繞課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行作業(yè)的設(shè)計(jì)。如讓學(xué)生簡(jiǎn)述對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，考核學(xué)生對(duì)于概念的理解情況，幫助學(xué)生將定義轉(zhuǎn)化為自己的理解。2.期末成績(jī)?cè)u(píng)定期末的課程論文主要考察學(xué)生對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的知識(shí)體系、大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)和構(gòu)架的基本概念等，要求學(xué)生了解大數(shù)據(jù)來源并掌握數(shù)據(jù)預(yù)處理原理及方法，了解大數(shù)據(jù)計(jì)算框架，理解數(shù)據(jù)挖掘含義，掌握數(shù)據(jù)挖掘的原理及應(yīng)用場(chǎng)景，了解數(shù)據(jù)可視化的定義及其作用和可視化工具，理解大數(shù)據(jù)與人工智能、云計(jì)算之間的的關(guān)系，掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢和分析的基本能力，掌握專業(yè)相關(guān)復(fù)雜工程問題與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的客觀評(píng)價(jià)能力和反思能力?？己朔绞綖檎n程論文。3.總成績(jī)?cè)u(píng)定總成績(jī)應(yīng)由平時(shí)考核成績(jī)和期末考核成績(jī)構(gòu)成?？偝煽?jī)（100%）=平時(shí)成績(jī)（40%）+期末成績(jī)（60%）。（三）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表5評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（非試卷考核項(xiàng)目）考核項(xiàng)目評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課堂表現(xiàn)課上嚴(yán)格遵守課堂紀(jì)律，按要求完成課堂練習(xí)且正確率高，積極參與課堂討論，討論觀點(diǎn)有新意，有見解，不遲到早退，與老師積極互動(dòng)。課上嚴(yán)格遵守課堂紀(jì)律，按要求完成課堂練習(xí)且正確率較高，積極參與課堂討論，討論觀點(diǎn)有一定新意和見解，不遲到早退，與老師積極互動(dòng)。課上嚴(yán)格遵守課堂紀(jì)律，按要求完成課堂練習(xí)且有一定正確率，參與課堂討論，討論觀點(diǎn)有一定新意和見解，不遲到早退，與老師互動(dòng)。課上嚴(yán)格遵守課堂紀(jì)律，按要求完成課堂練習(xí)且基本正確率，參與課堂討論，討論觀點(diǎn)基本的新意和見解，不遲到早退，與老師偶爾互動(dòng)。課上不遵守課堂紀(jì)律，不參與課堂討論，未按要求完成課堂練習(xí)或正確率低。經(jīng)常遲到早退平時(shí)作業(yè)按照作業(yè)目標(biāo)完成，步驟完整、數(shù)據(jù)詳實(shí)、按時(shí)提交。按照作業(yè)目標(biāo)完成，步驟基本完整、數(shù)據(jù)基本詳實(shí)、按時(shí)提交。按照作業(yè)目標(biāo)完成，步驟完整，缺乏數(shù)據(jù)支撐，按時(shí)提交按照作業(yè)目標(biāo)完成，步驟描述不完整，缺乏數(shù)據(jù)支撐，按時(shí)提交未按照作業(yè)目標(biāo)完成，缺乏步驟描述、數(shù)據(jù)支撐，未按時(shí)提交。課程論文（1）論文選題符合課程性質(zhì)，選題范圍適中，具有較高的研究?jī)r(jià)值和意義，表現(xiàn)出很強(qiáng)的問題意識(shí)。（2）論證過程嚴(yán)謹(jǐn)，所使用的證據(jù)或材料充分，結(jié)論清晰，具有相當(dāng)?shù)恼f服力和解釋力。（3）文章結(jié)構(gòu)合理，組織嚴(yán)密，連貫一致。（4）語言表達(dá)準(zhǔn)確，敘述清楚，所使用的教育專業(yè)術(shù)語規(guī)范。（5）論文符合學(xué)術(shù)規(guī)范。（1）論文選題恰當(dāng)合理，具有較高的研究?jī)r(jià)值和意義，表現(xiàn)出較強(qiáng)的問題意識(shí)。（2）論證過程較為嚴(yán)謹(jǐn)，所使用的證據(jù)或材料較為充分，結(jié)論清晰，具有較強(qiáng)的說服力和解釋力。（3）文章結(jié)構(gòu)合理，組織較為嚴(yán)密，連貫一致。（4）語言表達(dá)較為準(zhǔn)確，敘述清楚，所使用的教育專業(yè)術(shù)語較為規(guī)范。（5）論文基本符合學(xué)術(shù)規(guī)范，無明顯錯(cuò)誤。（1）論文選題較為合理，具有一定的研究?jī)r(jià)值和意義，表現(xiàn)出一定的問題意識(shí)。（2）論證過程具有一定的嚴(yán)謹(jǐn)性，所使用的證據(jù)或材料較為充分，結(jié)論清晰，具有一定的說服力和解釋力。（3）文章結(jié)構(gòu)較為合理，組織較為嚴(yán)密。（4）語言表達(dá)較為準(zhǔn)確，敘述較為清楚，所使用的教育專業(yè)術(shù)語較為規(guī)范。（5）論文基本符合學(xué)術(shù)規(guī)范，有部分錯(cuò)誤。（1）論文主題具有一定的研究?jī)r(jià)值和意義，但選題凝練不夠，問題意識(shí)欠佳。（2）論證過程較為合理但不太嚴(yán)謹(jǐn)，具有一定的證據(jù)或材料但不夠充分，結(jié)論基本清晰。（3）文章結(jié)構(gòu)較為合理，組織具有一定的嚴(yán)密性，但存在部分不連貫現(xiàn)象。（4）語言表達(dá)基本清楚，所使用的教育專業(yè)術(shù)語