大数据导论-教学大纲-大数据导论-张凯-清华大学出版社.docx

1、课程教学大纲院系:日期:年 月 日课程代码课程名称大数据导论英文名称Introduction to Big-data学 分 数2周学时 36授课语言中文课程性质专业基础课教学目的本课程的重点是要求学生了解数据科学与大数据技术的学科体系，主要课程结 构，大致了解主要课程的内容，掌握相关课程中的一些基本概念，为其下步的学习 做好准备。基本内容 简介主要包括：数据科学与大数据技术本科专业知识体系，数据科学与大数据技术 概况，大数据硬件环境，数据通信与计算机网络，程序、软件与系统，数据采集与 存储，数据统计与分析，图形学、图像处理与可视化，人工智能，数据安全，大数 据平台、框架及工具。基本要求:了解数

2、据科学与大数据技术本科专业知识体系，数据科学与大数据技术概况，大数据硬件环 境，数据通信与计算机网络，程序、软件与系统，数据采集与存储，数据统计与分析，图形学、 图像处理与可视化，人工智能，数据安全，大数据平台、框架及工具。通过学习，掌握以上相关 课程中的一些基本概念，理解其相关技术和方法的基本原理。授课方式:主要以老师课堂授课为主，辅助少量的学生提问和讨论。教学内容安排和要求:第1章 专业学习要求教学目的与要求：通过本章学习，要求学生达到：了解数据科学与大数据技术本科专业基本情况，专业定位， 课程体系，知识点要求，学习方法，本专业的基本能力要求、创新能力要求和工程素质要求。第2章 学科概述教

3、学目的与要求：通过本章学习，要求学生达到：了解大数据现状和大数据技术，数据科学的现状和发展，全 球大数据发展战略包括世界各国大数据发展战略和大数据产业与应用。第3章 大数据硬件环境教学目的与要求：通过本章学习，要求学生达到：了解计算机系统的组成，包括图灵机模型与冯诺依曼机模 型，掌握计算机系统事物基本组成结构和组成原理；了解硬件计算设备包括超级计算机、小型机 与工作站、桌上型计算机与笔记本计算机、平板计算机与掌上计算机、计算机化手机；了解检测 系统的概念，传感器，自动化仪表和RFID无线射频识别。第4章 数据通信与计算机网络教学目的与要求：通过本章学习，要求学生达到：了解通信系统、调制解调技术

4、、数据传输技术和数字信号的 接收；掌握计算机网络的基本概念和网络硬件原理，了解Internet目前的状态；了解未来网络 发展趋势，包括全光网、云计算、网格计算、普适计算、物联网、无线传感器网。第5章 程序、软件与系统教学目的与要求：通过本章学习，要求学生达到：掌握程序的概念，计算机语言，软件的概念；掌握操作系统 的基本功能，了解不同的操作系统；了解软件工程的基本概念，软件开发方法和软件开发工具； 了解知识工程和数据工程的概念和区别，知识管理与数据管理的概念和区别，以及知件的概念。第6章 数据采集与存储教学目的与要求：通过本章学习，要求学生达到：了解数据采集的概念、数据前期处理、数据传送方式、数

5、据 清洗和ETL技术；掌握数据结构几种基本类型，了解离散数学中的一些基本概念。掌握数据库的 概念、关系数据库，范式等，了解联邦数据库和数据仓库的概念。第7章 数据统计与分析教学目的与要求：通过本章学习，要求学生达到：了解概率与统计中的相关概念；了解数值分析和算法分析中 的一些方法；了解数据挖掘基本方法和软件工具（包括商务智能和软件）。第8章 图形学、图像处理与可视化教学目的与要求：通过本章学习，要求学生达到：掌握图形学、数字图像处理和可视化的概念；了解其在计算 机辅助设计、计算机视觉艺术、多媒体技术、虚拟现实、计算机仿真、医学成像中的应用。第9章 人工智能教学目的与要求：通过本章学习，要求学生

6、达到：了解人工智能的概念、人工智能历史、人工智能系统现状； 掌握人工智能、机器学习、决策支持系统、专家系统、深度学习、推荐系统、智慧地球、智慧城 市的概念；了解智能交通系统与工具、智能电网、智能楼宇与智能家居；了解人工智能的未来， 包括生物信息学、人工生命、人脑思维下载上载、电子与生物造人等。第10章 数据安全教学目的与要求：通过本章学习，要求学生达到：了解密码学、对称密码体制、非对称密码体制、身份认证技 术、网络安全策略、VPN与隔离技术；掌握数字签名、防火墙、入侵检测、访问控制等概念；了 解数据安全的威胁、数据安全的核心技术、数据保护、数据容灾、数据库安全、信息隐藏技术； 了解信息系统安全

7、技术，包括计算机病毒及防治、黑客攻击与防范、计算机犯罪。第11章 大数据平台、框架及工具教学目的与要求：通过本章学习，要求学生达到：了解大数据平台总体框架，大数据整合和大数据共享与开放 的理念；了解大数据框架与工具，包括大数据软件框架 Hadoop、大数据存储、大数据访问SQL 引擎、大数据采集与导入、大数据框架Spark技术。考核和评价方式（提供学生课程最终成绩的分数组成，体现形成性的评价过程）:闭卷考试，100%。题型包括：一、对错判断题（共5题, 每题2分，本题10分）二、选择题（共10题, 每题1分，本题10分）三、名词解释（共5题, 每题4分，本题20分）四、 简答题（共5小题，每题6分，本题30分）五、论述题（共2题，每题15分，共30 分）教材（包括作者、书名、出版社和出版时间；如使用自编讲义，也请列明）：张凯，大数据导论，清华大学出版社，2020-1教学参考资料（包括作者、书名、出版社和出版时间）：1 朝乐门数据科学M北京：清华大学出版社，20162 朝乐门数据科学理论与实践M北京：清华大学出版社，2017表格栏目大小可根据内容加以调整。3