深圳职业技术学院

深圳职业技术学院ShenzhenPolytechnic教案任务模块3-2：基于SCSDB大数据存储管理（共2课时）部门名称：智能交通技术运用专业授课教师向怀坤任教课程交通大数据分析与处理授课班级17交通1班、2班教学项目基于SCSDB的大数据对象管理授课时间第6周授课类型理论√实验□习题□实训√复习□其它□授课地点信息楼505-2教学任务随着交通信息化建设，省会及一线城市每天产生2000万以上车牌识别数据、100万以上的网吧上网数据、100万以上的旅业住宿数据、上千万的快递数据以及其他大量的高铁、民航数据等等。面对如此海量的数据，采用传统的数据库存储技术显然无法满足要求。SCSDB采用分布式存储架构，能够存储海量的数据，并可以通过增加服务器的数量来进行横向扩展，从而应对不断增长的数据存储需求。本任务模块通过学习大数据存储基本知识，运用SCSDB使用数据库、数据表、视图、索引、序列号等数据库对象来对交通管理大数据进行管理。教学目标专业知识目标（1）掌握海量数据规范化和有组织的系统管理方法；（2）掌握大数据库分布式存储逻辑结构，特别是视图与表的关系；（2）掌握大数据库分布式存储物理结构；（3）能正确解释大数据库分布式存储逻辑和物理结构的内在关系。方法能力目标：（1）能正确绘制大数据分布式存储逻辑结构图；（2）能正确解释大数据分布式存储逻辑结构的含义；（3）能正确解释大数据分布式存储物理结构的含义。社会能力目标：（1）熟悉大数据的基本特征，理解当前我国交通领域大数据的采集与管理体制；（2）能在实习训练过程中积极思考问题，保持积极向上的学习态度；（3）能与小组成员和教师就学习中的遇到的问题进行交流沟通；（4）能与他人共享学习资源的，具有较好合作能力和团队协作精神。教学重点（1）海量数据规范化和有组织的系统管理方法；（2）大数据库分布式存储逻辑结构，特别是视图与表的关系；（3）大数据库分布式存储逻辑和物理结构的内在关系；（4）会绘制大数据分布式存储逻辑结构图。教学难点（1）能准确理解大数据库分布式存储逻辑结构，特别是视图与表的关系；（2）能够正确解释大数据库分布式存储逻辑和物理结构的内在关系。教学方法讲授、观看微视频、学员讨论、问题解答、上机操作教学资源感知类：短视频，动画，数字教学资源；认识类：PPT，大数据可视化展示，动画等教学资源；理解类：SCSDB系统、教学资源；操作类：服务器、台式电脑，SCSDB大数据处理软件。教学组织（1）采用分组教学活动，2人/组为最佳，最多每组不超过2人；（2）分组时采用“自愿搭配、先到先配、教师协调”的分组规则，任务分配及处理采用“工作均分、合作互助”原则；（3）采用教师讲解、示范与学生操作相结合的方式来协调教学活动，即利用多媒体教室的教学设备、软件，来分配学习任务，体现学生为主体、教师引导并组织课堂教学活动；（4）课前预习：利用文本、PPT、视频等教学手段，以在线网络学习模式，让学生提前预习本项目模块内容；课内以实训任务单的学习目标，通过“做中学、学中做”将“理论与实践统一起来”，完善、巩固和提升学生的基本知识和专业技能；课后仍以网络在线学习为主，要求学习必须完成配套的课后练习题，教师可统计和分析学生的作业完成情况。作业要求完成本模块所附《典型任务实训单》的内容。教学反馈知识、能力和素质评价指标测评结果▲关键知识：存储逻辑、数据表、视图、索引、序列号、数据规范化；HASH映射、数据目录管理；数据节点、数据片段。能用自己的语言对本项目所涉及的一些专业概念进行准确描述；能结合可视化所见对大数据存储结构进行准确描述；能够通过上机实训，用正确术语描述关键知识点名称。自我测评□A□B□C教师测评□A□B□C★基本能力：能正确绘制大数据分布式存储逻辑结构图；能正确解释大数据分布式存储逻辑结构的含义；能正确解释大数据分布式存储物理结构的含义。能够在理解的基础上正确绘制大数据分布式存储逻辑结构图；能正确解释大数据分布式存储逻辑结构的含义；能正确解释大数据分布式存储物理结构的含义。自我测评□A□B□C教师测评□A□B□C◆专业素质：熟练使用制图软件；正确解释各关键知识点；熟练操作计算机完成实训任务。能从专业的角度正确解决知识点，熟练使用制图软件；能从专业的角度对小组成员的成果进行审阅并提出自己的改进意见。自我测评□A□B□C教师测评□A□B□C实习学生签字：指导教师签字：年月日教学过程（2节×45分钟）阶段项目教学过程学生学的活动教师教的活动课时（分钟）1项目引入项目描述：通过一个典型交通数据分析案例，引入计算机、数据存储到交通大数据存储•理解计算机数据存储的物理、逻辑关系及大数据存储、数据标准等•建立面向大数据存储所需要的基本概念•展示交通行业大数据的应用范例•描述性讲解交通大数据存储相关的基础知识等•解释性讲解本项目模块要达到的学习目标2知识准备：引入数据、数据库、大数据、数据存储与索引等基本概念识记并理解与该项目相关的基本概念，基本知识点，包括存储逻辑、数据表、视图、索引、序列号、数据规范化等解释性讲解项目实施所涉及的基本概念与整体工作程序，针对学生容易误解的概念进行准确解释并适当辅助以案例说明5任务定位（可结合“步聚1”进行）：明确交通大数据存储的要素、展示的内容和所要解决的问题，从工作方法层面进行引导学生，激发学生的主动性•观察并理解老师下发的任务工单，小组成员在阅读理解的基础上，结合教材及前面知识准备部分，尝试提出任务完成的程序、方法与质量要求，小组内讨论然后与老师对接核定•通过尝试完成任务，准确理解自己要完成的项目中的具体任务、学习目标和相关要求，并进入工作角色，按时完成任务•展示尝试任务的范例：以某城区公安警务交通大数据为例•描述性讲解尝试任务的内容、质量要求与工作方法•示范尝试任务的完成过程与操作方法•指导学生完成尝试任务，判断其任务完成质量，严格纠正存在的错误•确认所有学生均在行动层面理解了任务，并进入了工作者角色82项目实施项目实施：步骤1：设计数据库存储逻辑结构。从数据库基础知识入手，具体到结构设计目标、方法、原理、关系等的设计，其中关于数据表、视图、数据库、HASH映射关系到数据结节告。•能结合某个具体项目，设计相应的数据存储逻辑结构方案。主要包括各要素、各要素之间、数据表、视图、索引、序列号等要素的统筹，对数据库存储逻辑结构，利用VISIO软件完成数据库存储逻辑结构图•能够结合所学交通工程知识，以及交通大数据采集的情况，充分理解大数据物理存储结构各要素关系，进行模块各部分的建构，从而完成大数据物理存储结构的设计和上机处理••能够将手工绘制和计算机绘图相结合，实现将草图转化到电脑设计图•能准确地阐述数据库结构图的基本要素及的含义•结合任务，团队合作完成系统结构与功能清单，注意质量意识、成本意识、效率意识、安全意识等职业素养•展示该步骤要完成的任务的范例•描述性讲解该任务的内容、工作方法与诀窍•示范该步骤的完成过程与操作方法•逐一指导学生完成任务，判断其质量，严格纠正存在的错误•归纳性讲解任务完成过程中存在的共性的问题•在任务完成的基础上，规定性讲解要求学生发展的团队合作意识、效率意识、安全意识等职业素养，通过对任务完成过程的观察，判断学生职业素养的发展状态•在任务完成基础上，解释性讲解与该任务相关的概念、发展节点、关键技术•展示与评价阶段成果，激发学生进一步完成任务的愿望15项目实施：步骤2:数据库存储物理结构管理图。在SCSDB中创建数据库、数据表、视图时，在每个SCSDBDN上都会创建对应的数据库、数据表、视图。20项目实施：步骤3：基于SCSDB创建数据库。在为其分配数据节点时，会选择当前负载较小的数据节点，使每个数据节点上的数据库数量均衡。同时进行数据表管理，包含创建数据表、修改数据表、删除数据表等。253项目总结项目展示与总体评价•每个小组完成2