PAGEPAGE2第1頁(yè)教案案首（總第3號(hào)）授課時(shí)間第周周（年月日）第節(jié)至第周周（年月日）第節(jié)授課地點(diǎn)授課學(xué)時(shí)2項(xiàng)目/任務(wù)簡(jiǎn)介項(xiàng)目/任務(wù)名稱任務(wù)1-3大數(shù)據(jù)時(shí)代項(xiàng)目/任務(wù)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)掌握大數(shù)據(jù)時(shí)代的概念掌握大數(shù)據(jù)時(shí)代的大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)案例進(jìn)行分析項(xiàng)目/任務(wù)分析大數(shù)據(jù)時(shí)代的概念；大數(shù)據(jù)時(shí)代下大數(shù)據(jù)的應(yīng)用方向；大數(shù)據(jù)時(shí)代下大數(shù)據(jù)技術(shù)；大數(shù)據(jù)時(shí)代下大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)理論教學(xué)內(nèi)容與方法講解案例分析實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與方法研討分析教學(xué)內(nèi)容與時(shí)間安排【組織教學(xué)】（2分鐘）【導(dǎo)入新課】（5分鐘）【講授新課】（50分鐘）【學(xué)生討論】（22分鐘）【布置作業(yè)】(1分鐘)參考資料《大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)》中國(guó)人民大學(xué)出版社教學(xué)過(guò)程（附教案紙3頁(yè)）教學(xué)過(guò)教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)第3頁(yè)共3頁(yè)【組織教學(xué)】（2分鐘）查點(diǎn)人數(shù)，填寫學(xué)生考勤表【復(fù)習(xí)舊課】（5分鐘）大數(shù)據(jù)思維的三個(gè)維度和特征？【講授新課】（50分鐘）一、大數(shù)據(jù)時(shí)代的概念：大數(shù)據(jù)時(shí)代是建立在對(duì)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等渠道廣泛、大量數(shù)據(jù)資源收集基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、價(jià)值提煉、智能處理和分發(fā)的信息時(shí)代。二、大數(shù)據(jù)時(shí)代下大數(shù)據(jù)的應(yīng)用方向大數(shù)據(jù)成為時(shí)代發(fā)展一個(gè)必然的產(chǎn)物，大數(shù)據(jù)時(shí)代，一切可量化，一切可分析。大數(shù)據(jù)不僅意味著海量、多樣、迅捷的數(shù)據(jù)處理，更是一種顛覆的思維方式、一項(xiàng)智能的基礎(chǔ)設(shè)施、一場(chǎng)創(chuàng)新的技術(shù)變革。物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)與虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、區(qū)塊鏈技術(shù)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、人工智能(AI)、數(shù)字匯流是大數(shù)據(jù)未來(lái)應(yīng)用的七大發(fā)展方向。（一）物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)是把所有物品通過(guò)信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換，即物物相息，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段。物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信，也就是物物相息。物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、路燈照明管控、景觀照明管控、樓宇照明管控、廣場(chǎng)照明管控、老人護(hù)理、個(gè)人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測(cè)、食品溯源、敵情偵查和情報(bào)搜集等多個(gè)領(lǐng)域。智慧城市智慧城市就是運(yùn)用信息和通信技術(shù)手段感測(cè)、分析、整合城市運(yùn)行核心系統(tǒng)的各項(xiàng)關(guān)鍵信息，對(duì)包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工商業(yè)活動(dòng)在內(nèi)的各種需求做出智能響應(yīng)。其實(shí)質(zhì)是利用先進(jìn)的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)城市智慧式管理和運(yùn)行，進(jìn)而為城市中的人創(chuàng)造更美好的生活，促進(jìn)城市的和諧、可持續(xù)成長(zhǎng)。這項(xiàng)趨勢(shì)的成敗取決于數(shù)據(jù)量是否足夠，這有賴于政府部門與民營(yíng)企業(yè)的合作。一般來(lái)說(shuō)，智慧城市包括十大智慧體系，分別為：智慧物流體系、智慧制造體系、智慧貿(mào)易體系、智慧能源應(yīng)用體系、智慧公共服務(wù)、智慧會(huì)管理體系、智慧交通體系、智慧健康保障體系、智慧安居服務(wù)體系、智慧文化服務(wù)體系。（三）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)與虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AugmentedReality，AR)技術(shù)是一種實(shí)時(shí)地計(jì)算攝影機(jī)影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像、視頻、3D模型的技術(shù)，這種技術(shù)的目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動(dòng)。AR技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，諸如尖端武器和飛行器的研制與開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)模型的可視化、虛擬訓(xùn)練、娛樂(lè)與藝術(shù)等領(lǐng)域。AR技術(shù)由于具有能夠?qū)φ鎸?shí)環(huán)境進(jìn)行增強(qiáng)顯示輸出的特性，因此在醫(yī)療研究與解剖訓(xùn)練、精密儀器制造和維修、軍用飛機(jī)導(dǎo)航、工程設(shè)計(jì)和遠(yuǎn)程機(jī)器人控制等領(lǐng)域，具有比VR技術(shù)更加明顯的優(yōu)勢(shì)。隨著隨身電子產(chǎn)品CPU運(yùn)算能力的提升，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的用途將會(huì)越來(lái)越廣。虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality，VR)技術(shù)是一種能夠創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種交互式的三維動(dòng)態(tài)視景，其實(shí)體行為的仿真系統(tǒng)能夠使用戶沉浸到該環(huán)境中。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的仿真系統(tǒng)，能夠使用戶沉浸到該環(huán)境中。（四）區(qū)塊鏈技術(shù)區(qū)塊鏈技術(shù)(BlockchainTechnology，BT)，也被稱為分布式賬本技術(shù)，是一種互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，其特點(diǎn)是去中心化、公開(kāi)透明，讓每個(gè)人均可參與數(shù)據(jù)庫(kù)記錄。區(qū)塊鏈技術(shù)是一種全民參與記賬的方式。所有的系統(tǒng)背后都有一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶可以把數(shù)據(jù)庫(kù)看成一個(gè)大賬本。區(qū)塊鏈有很多不同的應(yīng)用方式，最常見(jiàn)的應(yīng)用是比特幣跟其他加密貨幣的交易。（五）語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)就是讓機(jī)器通過(guò)識(shí)別和理解過(guò)程把語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的文本或命令的高技術(shù)。與機(jī)器進(jìn)行語(yǔ)音交流，讓機(jī)器明白你說(shuō)什么，這是人們長(zhǎng)期以來(lái)夢(mèng)寐以求的事情。中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟形象地把語(yǔ)音識(shí)別比作為“機(jī)器的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)”。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)主要包括特征提取技術(shù)、模式匹配準(zhǔn)則及模型訓(xùn)練技術(shù)三個(gè)方面。語(yǔ)音識(shí)別在移動(dòng)終端上的應(yīng)用最為火熱，語(yǔ)音對(duì)話機(jī)器人、語(yǔ)音助手、互動(dòng)工具等層出不窮。預(yù)計(jì)未來(lái)10年內(nèi)，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)將進(jìn)入工業(yè)、家電、通信、汽車電子、醫(yī)療、家庭服務(wù)、消費(fèi)電子產(chǎn)品等各個(gè)領(lǐng)域。（六）人工智能(AI)人工智能(ArtificialIntelligence，AI)是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它試圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器。該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專家系統(tǒng)等。（七）數(shù)字匯流數(shù)字匯流是對(duì)未來(lái)沖擊最大的一項(xiàng)趨勢(shì)，就是將上述六項(xiàng)趨勢(shì)合并起來(lái)的效果。例如，84億個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可用區(qū)塊鏈技術(shù)加強(qiáng)安全性；智慧城市通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)就能產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)需要由人工智能進(jìn)行分析；虛擬現(xiàn)實(shí)和語(yǔ)音識(shí)別也需要通過(guò)人工智能不斷學(xué)習(xí)。這些科技發(fā)展息息相關(guān)、相輔相成，所以數(shù)字匯流是最重要的趨勢(shì)。三、大數(shù)據(jù)時(shí)代下大數(shù)據(jù)技術(shù)大數(shù)據(jù)技術(shù)的內(nèi)涵伴隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展產(chǎn)生了一定的演進(jìn)和拓展，從基本的面向海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、分析等需求的核心技術(shù)延展到相關(guān)的管理、流通、安全等其他需求的周邊技術(shù)，逐漸形成了一整套大數(shù)據(jù)技術(shù)體系，成為數(shù)據(jù)能力建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施。伴隨著技術(shù)體系的完善，大數(shù)據(jù)技術(shù)開(kāi)始向著降低成本、增強(qiáng)安全的方向發(fā)展。（一）大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)技術(shù)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)技術(shù)為應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代的多種數(shù)據(jù)特征而產(chǎn)生。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)源異構(gòu)多樣、數(shù)據(jù)實(shí)效性高等特征催生了高效完成海量異構(gòu)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算的技術(shù)需求。在這樣的需求下，面對(duì)迅速而龐大的數(shù)據(jù)量，傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)單機(jī)的存儲(chǔ)及計(jì)算性能有限，出現(xiàn)了規(guī)模并行化處理(MassivelyParallelProcessing，MPP)的分布式計(jì)算架構(gòu)；面向海量網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容及日志等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，出現(xiàn)了基于ApacheHadoop和Spark生態(tài)體系的分布式批處理計(jì)算框架；面向?qū)r(shí)效性數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算反饋的需求，出現(xiàn)了ApacheStorm、Flink和SparkStreaming等分布式數(shù)據(jù)流處理計(jì)算框架。（二）數(shù)據(jù)管理類技術(shù)數(shù)據(jù)管理類技術(shù)提升數(shù)據(jù)質(zhì)量與可用性。在較為基本和急迫的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算需求已在一定程度上得到滿足后，如何將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為價(jià)值成為下一個(gè)最主要需求。最初，企業(yè)與組織內(nèi)部的大量數(shù)據(jù)因缺乏有效的管理，普遍存在著數(shù)據(jù)質(zhì)量低、獲取難、整合不易、標(biāo)準(zhǔn)混亂等問(wèn)題，使得數(shù)據(jù)后續(xù)的使用存在眾多障礙。在此情況下，用于數(shù)據(jù)整合的數(shù)據(jù)集成技術(shù)，以及用于實(shí)現(xiàn)一系列數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理職能的數(shù)據(jù)管理技術(shù)隨之出現(xiàn)。（三）數(shù)據(jù)分析應(yīng)用技術(shù)數(shù)據(jù)分析應(yīng)用技術(shù)發(fā)掘數(shù)據(jù)資源的內(nèi)蘊(yùn)價(jià)值。在擁有充足的存儲(chǔ)計(jì)算能力以及高質(zhì)量可用數(shù)據(jù)的情況下，如何將數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵的價(jià)值充分挖掘并同相關(guān)的具體業(yè)務(wù)結(jié)合以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的增值成為關(guān)鍵。用以發(fā)掘數(shù)據(jù)價(jià)值的數(shù)據(jù)分析應(yīng)用技術(shù)，包括簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)分析與可視化展現(xiàn)技術(shù)，以及以傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)、基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的挖掘分析建模技術(shù)紛紛涌現(xiàn)，幫助用戶發(fā)掘數(shù)據(jù)價(jià)值并進(jìn)一步將分析結(jié)果和模型應(yīng)用于實(shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景中。（四）數(shù)據(jù)安全流通技術(shù)數(shù)據(jù)安全流通技術(shù)助力安全合規(guī)的數(shù)據(jù)使用及共享。在數(shù)據(jù)價(jià)值釋放的同時(shí)，數(shù)據(jù)安全問(wèn)題也愈加凸顯，數(shù)據(jù)泄露、數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)濫用等安全事件層出不窮，對(duì)國(guó)家、企業(yè)和個(gè)人用戶造成了惡劣影響。如何應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代下嚴(yán)峻的數(shù)據(jù)安全威脅，在安全合規(guī)的前提下共享及使用數(shù)據(jù)成為備受矚目