《大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

《大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：08160184課程性質(zhì)：集中實(shí)踐課學(xué)分：2學(xué)分周數(shù)：2周先修課程：無(wú)并修課程：大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、Python程序設(shè)計(jì)后續(xù)課程：數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理、數(shù)據(jù)可視化等適用專(zhuān)業(yè)：數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)開(kāi)課單位：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院一、課程說(shuō)明《大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》是數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專(zhuān)業(yè)的一個(gè)重要實(shí)踐性環(huán)節(jié)，是數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)等課程學(xué)習(xí)后進(jìn)行全面、系統(tǒng)、深入的實(shí)踐性教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生了解大數(shù)據(jù)相關(guān)概念，理解大數(shù)據(jù)獲取、存儲(chǔ)、分析、可視化等相關(guān)技術(shù)。將為學(xué)生學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)可視化等課程及從事工程技術(shù)工作、科學(xué)研究以及開(kāi)拓新技術(shù)領(lǐng)域打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：理解大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的基本概念、背景和發(fā)展趨勢(shì)，掌握大數(shù)據(jù)處理中常用的工具、技術(shù)和平臺(tái)，熟悉大數(shù)據(jù)處理的整體流程和步驟；能基于科學(xué)原理和采用科學(xué)方法，對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)和大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)問(wèn)題的研究路線進(jìn)行初步的甄別和判斷，并能初步設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案，解決大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。課程目標(biāo)2：掌握數(shù)據(jù)獲取、存儲(chǔ)、分析、可視化等技術(shù)的基本原理與方法，能夠針對(duì)具有特定需求的大數(shù)據(jù)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行提煉和描述，確定相應(yīng)的工程設(shè)計(jì)目標(biāo)與技術(shù)方案，熟悉大數(shù)據(jù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和法律法規(guī)。課程目標(biāo)3：融會(huì)貫通大數(shù)據(jù)技術(shù)的理論和方法，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)到多學(xué)科領(lǐng)域問(wèn)題中，掌握大數(shù)據(jù)應(yīng)用項(xiàng)目的設(shè)計(jì)流程，具備基本的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域項(xiàng)目管理能力。課程目標(biāo)4：在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，培養(yǎng)同學(xué)們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，每位同學(xué)都要與團(tuán)隊(duì)其他成員進(jìn)行積極有效的溝通，分工協(xié)作，完成課程設(shè)計(jì)的總體目標(biāo)。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求的支撐見(jiàn)表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支持強(qiáng)度4．研究4.2能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)問(wèn)題選擇研究路線，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。課程目標(biāo)1：理解大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的基本概念、背景和發(fā)展趨勢(shì)，掌握大數(shù)據(jù)處理中常用的工具、技術(shù)和平臺(tái)，熟悉大數(shù)據(jù)處理的整體流程和步驟；能基于科學(xué)原理和采用科學(xué)方法，對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)和大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)問(wèn)題的研究路線進(jìn)行初步的甄別和判斷，并能初步設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案，解決大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。H6．工程與社會(huì)6.1了解數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題的社會(huì)性因素與社會(huì)影響，熟悉大數(shù)據(jù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，能夠合理分析大數(shù)據(jù)工程與社會(huì)、健康、安全、法律及文化之間的關(guān)系。課程目標(biāo)2：掌握數(shù)據(jù)獲取、存儲(chǔ)、分析、可視化等技術(shù)的基本原理與方法，能夠針對(duì)具有特定需求的大數(shù)據(jù)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行提煉和描述，確定相應(yīng)的工程設(shè)計(jì)目標(biāo)與技術(shù)方案，熟悉大數(shù)據(jù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和法律法規(guī)。M9．個(gè)人與團(tuán)隊(duì)9.1具備團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，能夠與團(tuán)隊(duì)其他成員進(jìn)行積極有效的溝通。課程目標(biāo)4：在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，培養(yǎng)同學(xué)們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，每位同學(xué)都要與團(tuán)隊(duì)其他成員進(jìn)行積極有效的溝通，分工協(xié)作，完成課程設(shè)計(jì)的總體目標(biāo)。M11．項(xiàng)目管理11.1了解工程管理的基本原理與經(jīng)濟(jì)決策方法，理解其中相關(guān)工程與產(chǎn)品生命周期管理和成本管理，并應(yīng)用于多學(xué)科環(huán)境中。課程目標(biāo)3：融會(huì)貫通大數(shù)據(jù)技術(shù)的理論和方法，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)到多學(xué)科領(lǐng)域問(wèn)題中，掌握大數(shù)據(jù)應(yīng)用項(xiàng)目的設(shè)計(jì)流程，具備基本的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域項(xiàng)目管理能力。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)課時(shí)安排對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.查閱資料，方案分析、比較教學(xué)要求：采用多媒體授課，向同學(xué)們介紹大數(shù)據(jù)生命周期的全流程，讓同學(xué)們明確本次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)，下達(dá)任務(wù)書(shū)。學(xué)生根據(jù)任務(wù)書(shū)查閱資料、熟悉本次課程設(shè)計(jì)要用到的相關(guān)知識(shí)和資料。重點(diǎn)：大數(shù)據(jù)生命周期的全流程。難點(diǎn)：明確本次設(shè)計(jì)的目標(biāo)，確定自己的設(shè)計(jì)題目。2天1、2、42.總體設(shè)計(jì)教學(xué)要求：根據(jù)本次課程設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)自己的課題進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，明確數(shù)據(jù)需求、目標(biāo)和方法。重點(diǎn)：明確設(shè)計(jì)思路。難點(diǎn)：明確設(shè)計(jì)思路。1天1、2、3、43.數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理教學(xué)要求：根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求，獲取數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理。重點(diǎn)：數(shù)據(jù)獲取。難點(diǎn)：數(shù)據(jù)預(yù)處理。2天1、2、44.數(shù)據(jù)分析教學(xué)要求：根據(jù)問(wèn)題要求，選擇適合的數(shù)據(jù)分析算法，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘。重點(diǎn)：數(shù)據(jù)分析處理。難點(diǎn)：方案的選擇。2天1、2、3、45.數(shù)據(jù)可視化教學(xué)要求：選用合適的數(shù)據(jù)可視化展示方案，對(duì)處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行展示，要求準(zhǔn)確、直觀、生動(dòng)。重點(diǎn)：數(shù)據(jù)可視化圖表的繪制難點(diǎn)：選擇合適的數(shù)據(jù)可視化圖表1天1、2、3、46.課程設(shè)計(jì)報(bào)告教學(xué)要求：撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告，要求有項(xiàng)目概述、需求分析、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。重點(diǎn)：詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)：詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)1天1、2、3、47.答辯教學(xué)要求：答辯是考核課程設(shè)計(jì)是否達(dá)到基本要求和相應(yīng)水平的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是教師對(duì)學(xué)生論文的一次會(huì)診和指導(dǎo)。教師提問(wèn)的內(nèi)容包括選題、代碼設(shè)計(jì)、運(yùn)行結(jié)果展示、算法的設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)報(bào)告的設(shè)計(jì)等。重點(diǎn)考察學(xué)生課程設(shè)計(jì)報(bào)告的質(zhì)量，設(shè)計(jì)過(guò)程中的態(tài)度。同時(shí)檢查設(shè)計(jì)創(chuàng)新性、工作量、有無(wú)違反學(xué)術(shù)規(guī)范現(xiàn)象等，提出改進(jìn)意見(jiàn)。重點(diǎn)：相關(guān)流程規(guī)范、算法原理與思路設(shè)計(jì)的整體考核。難點(diǎn)：課程設(shè)計(jì)質(zhì)量的檢驗(yàn)。1天1、2、3、4合計(jì)10天（2周）五、教學(xué)方法及手段由于課程內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合，學(xué)習(xí)者應(yīng)根據(jù)課程設(shè)計(jì)大綱和任務(wù)書(shū)，以自學(xué)為主、教師講授為輔，深入掌握大數(shù)據(jù)處理全流程的基本方法，并具備解決簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)處理問(wèn)題的能力。六、教材和參考書(shū)1.教材(1)林子雨.大數(shù)據(jù)導(dǎo)論[M].北京:人民郵電出版,2020.(2)薛志東.大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:人民郵電出版社,2018.2.參考書(shū)(1)周勇,楊倩.數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2022.(2)魏偉一.Python數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2021.(3)劉禮培.Python數(shù)據(jù)可視化實(shí)戰(zhàn)[M].北京：人民郵電出版社,2021.七、課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐課程成績(jī)由：學(xué)習(xí)態(tài)度、工作量、設(shè)計(jì)能力、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（報(bào)告書(shū)）和回答問(wèn)題情況五部分構(gòu)成，具體考核/評(píng)價(jià)細(xì)則及對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見(jiàn)表3。表3課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)分值考核/評(píng)價(jià)細(xì)則課程目標(biāo)1234學(xué)習(xí)態(tài)度10(1)主要考核學(xué)生學(xué)習(xí)紀(jì)律和答疑情況。(2)教師根據(jù)課堂整體表現(xiàn)情況評(píng)分?！獭獭獭?332工作量10完成設(shè)計(jì)任務(wù)的比例√√√433設(shè)計(jì)能力40(1)主要考核學(xué)生完成設(shè)計(jì)任務(wù)情況。(2)教師根據(jù)完成任務(wù)情況評(píng)分?！獭獭獭?015105設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（報(bào)告書(shū)）30(1)主要考核學(xué)生描述實(shí)現(xiàn)過(guò)程及結(jié)果的情況。(2)教師根據(jù)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容進(jìn)行評(píng)分?！獭獭?01010回答問(wèn)題情況10(1)主要考核學(xué)生答辯自述和回答問(wèn)題情況。(2)教師根據(jù)答辯自述情況和回答問(wèn)題正確性與否進(jìn)行評(píng)分?！獭獭?43合計(jì)：1002935297八、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定1.考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定課程設(shè)計(jì)采用優(yōu)、良、中、及格、不及格五級(jí)評(píng)分制。即90分以上為優(yōu)，80~89分為良，70~79分為中，60~69分為及格，60分以下為不及格?？偝煽?jī)分五部分：學(xué)習(xí)態(tài)度、工作量、設(shè)計(jì)能力、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（報(bào)告書(shū)）和回答問(wèn)題情況。其中：(1)學(xué)習(xí)態(tài)度占10%，無(wú)故曠課達(dá)3次取消總成績(jī)；(2)工作量占10%；(3)設(shè)計(jì)能力占40%；(4)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（報(bào)告書(shū)）占30%；(5)回答問(wèn)題情況占10%。在最后一周的最后一天，將進(jìn)行驗(yàn)收和答辯環(huán)節(jié)。答辯考核小組由2-3位教師組成，負(fù)責(zé)評(píng)估學(xué)生的表現(xiàn)。在答辯過(guò)程中，學(xué)生需要清晰、簡(jiǎn)潔地回答教師提出的問(wèn)題，展現(xiàn)自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和能力。2.成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)考核內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見(jiàn)表4。表4考核方式評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥90（優(yōu)秀）90>x≥80（良好）80>x≥70（中等）70>x≥60（及格）x<60（不及格）學(xué)習(xí)態(tài)度10學(xué)習(xí)認(rèn)真、態(tài)度端正，遵守紀(jì)律,表現(xiàn)優(yōu)秀學(xué)習(xí)認(rèn)真、態(tài)度端正，遵守紀(jì)律,表現(xiàn)良好遵守紀(jì)律，學(xué)習(xí)態(tài)度良好，表現(xiàn)中等遵守紀(jì)律，學(xué)習(xí)態(tài)度一般，表現(xiàn)一般學(xué)習(xí)紀(jì)律較差，表現(xiàn)較差工作量10達(dá)到設(shè)計(jì)工作量要求工作量要求基本達(dá)到大部分工作量能完成一半以上工作量能完成完成部分設(shè)計(jì)能力40獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的90%以上獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的80%以上獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的70%以上獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的60%以上獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的60%以下設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（報(bào)告書(shū)）30設(shè)計(jì)方案正確、表達(dá)清楚；設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)（論證）方法科學(xué)合理；文檔格式規(guī)范；達(dá)到課程設(shè)計(jì)規(guī)定的要求；設(shè)計(jì)方案正確、表達(dá)較為清楚；設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)（論證）方法科學(xué)合理；文檔格式規(guī)范；達(dá)到課程設(shè)計(jì)規(guī)定的要求；設(shè)計(jì)方案基本正確、表達(dá)較為清楚；設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)（論證）方法基本合理；文檔格式基本規(guī)范；基本達(dá)到課程設(shè)計(jì)規(guī)