第10章 综合案例——在线教育学生学习情况分析系统-教学设计.doc

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《Spark大数据分析与实战（第2版）》

教学设计

课程名称：

授课年级：

授课学期：

教师姓名：

年月

课题名称

第10章综合案例——在线教育学生学习情况分析系统

计划课时

8课时

教学引入

本章主要通过Spark生态系统开发在线教育学生学习情况分析系统，该系统主要功能是实时分析学生答题情况并推荐题目，对于推荐题目将进一步进行离线分析，然后通过FineBI将离线分析结果进行展示。通过学习并开发本系统，读者可以理解大数据实时和离线计算架构的开发流程，掌握Spark生态系统在实际生活中的应用。

教学目标

使学生了解在线教育学生学习情况分析系统，能够说出本系统的背景和流程

使学生了解Redis存储系统，能够完成Redis的安装和启动

使学生掌握构建项目结构模块开发，能够独立创建好项目结构

使学生掌握在线教育数据的生成模块开发，能够独立编写Spark程序向Kafka发送数据

使学生掌握实时分析学生答题情况模块开发，能够使用StructuredStreaming对在线教育系统的数据进行实时分析

使学生掌握实时推荐题目模块开发，能够基于推荐模型实现实时推荐题目

使学生掌握学生答题情况离线分析模块开发，能够使用SparkSQL对实时推荐的题目进行离线分析

使学生掌握数据可视化模块开发，能够使用FineBI对离线分析结果进行可视化展示

教学重点

模块开发——构建项目结构

向Kafka发送数据

模块开发——实时分析学生答题情况

模块开发——实时推荐题目

模块开发——学生答题情况离线分析

实现数据可视化

教学难点

模拟生成数据

模块开发——实时分析学生答题情况

模块开发——实时推荐题目

教学方式

课堂教学以PPT讲授为主，并结合实际操作进行教学

教

学

过

程

第一、二课时

（系统概述、Redis的安装和启动、模块开发——构建项目结构、模拟生成数据、向Kafka发送数据）

一、复习巩固

教师通过上节课作业的完成情况，对学生吸收不好的知识点进行再次巩固讲解。

二、通过需求导入的方式导入新课

在互联网、移动互联网的带动下，学习教育逐渐从线下走向线上，在线教育已经成为越来越受欢迎的学习方式。然而，由于在线教育涉及到大量的学生和课程，很难对学生的学习情况进行监测和分析，所以需要一种在线教育学生学习情况实时分析与答题情况离线分析系统充分利用现有数据，对数据进行价值挖掘，找出影响学生学习效果与考试成绩的关键因素，并加以提升或改进，以提高教学效果，提升学生考试成绩。本节课利用Spark相关技术针对在线教育学生学习情况分析系统进行讲解，并实现本案例中模拟生成数据和向Kafka发送数据。

三、新课讲解

知识点1-系统概述

教师通过PPT的方式讲解系统概述。

介绍系统背景

分析系统流程

知识点2-Redis的安装和启动

教师通过PPT结合实际操作的方式讲解Redis的安装和启动。

介绍本案例中Redis的作用

演示在虚拟机Hadoop1中安装Redis

知识点3-模块开发——构建项目结构

教师通过PPT结合实际操作的方式讲解模块开发——构建项目结构。

创建Maven工程

添加依赖和插件

新建Scala文件夹

知识点4-模拟生成数据

教师通过PPT结合实际操作的方式讲解模拟生成数据。

演示通过创建Scala程序模拟生成在线教育系统的数据

知识点5-向Kafka发送数据

教师通过PPT结合实际操作的方式讲解向Kafka发送数据。

启动Kafka

创建Kafka主题

创建Kafka消费者

实时向Kafka发送数据

四、归纳总结

教师回顾本节课所讲的内容，并通过提问的方式引导学生解答问题并给予指导。

五、布置作业

教师通过高校教辅平台（）布置本节课作业以及下节课的预习作业。

第三、四课时

（模块开发——实时分析学生答题情况、模块开发——实时推荐题目、模块开发——学生答题情况离线分析、安装、启动与配置FineBI、实现数据可视化）

一、复习巩固

教师通过上节课作业的完成情况，对学生吸收不好的知识点进行再次巩固讲解。

二、通过直接导入的方式导入新课

上一节课我们实现了本案例的模拟生成数据和向Kafka发送数据。本节课将针对实时分析学生答题情况、实时推荐题目、学生答题情况离线分析和数据可视化进行讲解。

三、新课讲解

知识点1-模块开发——实时分析学生答题情况

教师通过PPT结合实际操作的方式讲解模块开发——实时分析学生答题情况。

演示通过创建Spark程序对如下指标进行实时分析：

统计Top10热点题

统计答题最活跃的