0923S06026-大数据管理系统原理与技术实验.docxVIP

PAGE3

ADDINCNKISM.UserStyle《大数据管理系统原理与技术实验》课程教学大纲

（实验课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

0923S06026

开课单位

数学与信息科学学院

课程名称

（中文）大数据管理系统原理与技术实验

（英文）ExperimentsofPrinciplesandTechnologyofBigDataManagementSystem

课程性质

必修

考核类型

考查

课程学分

1

课程学时

34

课程类别

专业发展课程（专业核心课）

适用专业（类）

数据科学与大数据技术

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《大数据管理系统原理与技术实验》课程是《大数据管理系统原理与技术》理论课相配套的实验课，旨在训练和培养大数据管理相关的分析与处理能力，巩固和加强大数据的基础知识和数据科学的基本原理。本课程主要依托数学、统计学、计算机、编程和领域专业知识等理论。本课程主要包括Hadoop、HDFS、Hive、Redis、MongoDB和Neo4j等相关实验项目。

（二）教学目标

通过本课程，使学生了解和掌握大数据的基本概念、大数据处理架构Hadoop、分布式文件系统HDFS、分布式数据仓库Hive、NoSQL数据库、图计算等初步的实践经验。

课程目标1：通过教师课堂讲授，学生课后复习，掌握有关大数据管理系统的基本概念、主要特征、应用领域、关键技术、计算模式和编程基础；

课程目标2：能够理论联系实际，具备根据数据来源环境合理利用数据库管理系统来设计相应应用程序的开发能力。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

1-1：能熟练使用计算机（包括常用语言、工具以及一些专用软件），具有基本算法分析、设计能力和较强的编程能力，初步掌握大数据管理工具和相关关键技术。

课程目标1

2-3：具有较强的创新意识和批判意识，善于发现、提出问题，具有初步的数据分析和研究能力。

课程目标2

四、教学方式与方法

采用TBL任务型教学模式，以具体的任务为学习动力或动机,以完成任务的过程为学习过程,以展现任务成果的方式来体现教学成就。教学方法可以分成几个基本步骤：

1.任务启动：包括热身活动和复习活动，目的在于调动学生的学习情绪，巩固旧知，为新内容做铺垫。

2.任务呈现：向学生呈现本课任务,目的在于驱动学生学习的内部动力机制。

3.任务准备：指学生为完成本课任务所需要的知识与能力而进行的学习和训练过程。

4.任务完成：指学生运用所学的基本知识和技能完成任务。。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

理解大数据管理在数据科学和大数据技术专业中的地位和重要性；理解数据库管理系统的发展经历和内在动力；熟练使用关系数据库管理系统MySQL并具备相应开发能力；理解NoSQL数据库和关系型数据库的区别；了解和掌握它们的安装和配置流程；熟练使用Hive、Redis、MongoDB、Neo4j等系统操作常用的Shell操作命令；熟练使用它们常用的编程接口和使用方法。

（二）教学难点

熟悉不同的数据库管理系统所依赖的分布式存储模式及相应的文件系统，特别是HDFS；熟悉HDFS操作常用的JavaAPI；熟悉主流数据库管理系统中相关操作常用的JavaAPI；熟悉连接各种数据库管理系统的方法；了解推荐系统原理以及常用的推荐算法；掌握推荐算法的实践流程。

六、实验内容、基本要求与学时分配

序号

实验项目名称

实验内容与要求

学时

类型

对应课程目标

1

熟悉Linux操作与Hadoop操作

掌握Linux虚拟机安装方法；掌握Hadoop的伪分布式安装方法。

2

验证性

课程目标1

2

熟悉HDFS操作及编程实践

理解HDFS在Hadoop体系结构中的角色；熟练使用HDFS操作常用的Shell命令；熟悉HDFS操作常用的JavaAPI。

2

验证性

课程目标1

3

关系数据库操作实践

理解关系型数据库及MySQL数据库；熟练使用MySQL操作常用的Shell命令

6

验证性

课程目标1

4

熟悉数据仓库Hive操作及编程实践

理解Hive在Hadoop体系结构中的角色；熟练使用Hive操作常用的Shell命令；熟悉Hive操作常用的JavaAPI。

4

验证性

课程目标1

5

熟悉Redis系统的操作安装及编程实践

了解并掌握Redis的安装；熟练使用Redis操作常用的Shell命令；熟悉Redis操作常用的Java编程端口Jedis。

4

验证性

课程目标1

6

熟悉MongoDB系统的操作安装及编程实践

了解并掌握MongoDB的安装；熟练使用MongoDB操作常用的Shell命令；熟悉MongoDB操作常用的Java编程端口。

4

验证性

课程目标1

7

熟悉Neo4j系统的操作安装及编程实