《大数据存储》课程教学大纲

ADDINCNKISM.UserStyle《大数据存储》课程教学大纲（实验课程）一、课程基本信息课程号3023S06018开课单位国际学院课程名称（中文）大数据存储（英文）BigDataStorage课程性质选修考核类型考试课程学分2.5课程学时17+51课程类别专业发展课程(专业拓展课)适用专业（类）软件工程二、课程描述及目标（一）课程简介“大数据存储”是软件工程专业一门重要的专业拓展课程，主要涉及大数据背景下的海量数据存储与管理的基本知识和技能，主要内容包括：大数据存储基础、数据管理技术的发展、NoSQL数据模型、列族数据库、键值数据库、文档数据库、图数据库、数据库技术的发展（NewSQL）等内容。通过本课程的学习，使学生了解大数据存储的基本技术原理、系统架构特点和应用场景。掌握HBase、Redis、MongoDB等主流NoSQL数据库的部署和使用方法，了解分布式海量数据存储系统可能遇到的技术难题和解决方法，进而更深入的理解大数据存储领域的开源工具及其技术原理。（二）教学目标课程目标1：了解分布式数据存储的基本技术原理、系统架构特点和应用场景；课程目标2：掌握HBase、Redis、MongoDB等主流NoSQL数据库的部署和使用方法；课程目标3：培养学生的终身学习能力、创新意识和创新能力以及职业和专业素养。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：软件工程基础理论知识课程目标11-2：软件项目管理与开发知识；2-2：工程实践能力课程目标22-5：创新能力；3-2：创新意识；3-3：职业素养；3-4：专业素养课程目标3四、教学方式与方法教学方式：课堂讲授、课堂讨论、实践练习。教学方法：探讨式教学、启发式教学、实验教学相结合。充分发挥多媒体教学法的优势，通过PPT展示、编程范例演示等直观地演示NoSQL数据库的使用方法及相关应用设计过程与实现方法；选择一到两个授课内容，尝试进行启发式教学和案例式教学；通过实验任务和实训项目，将理论知识通过实践操作加以印证，深化对知识的理解程度、培养动手能力。五、教学重点与难点（一）教学重点大数据存储的技术原理、NoSQL数据模型、列族数据库、键值数据库、文档数据库。（二）教学难点列族数据库设计与应用、键值数据库设计与应用、文档数据库设计与应用。六、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1第一章大数据存储基础学习大数据存储的基础知识，要求学生了解什么是大数据，掌握分布式系统的概念、特征，了解Hadoop分布式处理技术的基本原理和主要特点，掌握分布式数据存储的技术路线。2讲授课程目标1课程目标22第二章NoSQL数据模型学习大数据管理的相关概念，要求学生掌握NoSQL数据库的性质，掌握键值数据库、文档数据库、列族数据库、图数据库的数据模型，了解NoSQL数据库的选用原则。2讲授课程目标1课程目标23第三章列族数据库学习列族数据库的基础知识，要求学生掌握列族数据库的存储模型、架构和适用场合，掌握HBase数据库的基本组件及系统架构、基本使用方法、数据表设计原则和基于JAVAAPI的应用开发方法。4讲授演示实训课程目标1课程目标2课程目标34第四章键值数据库学习键值数据库的基础知识，要求学生掌握键值数据库的数据建模、架构和适用场合，掌握Redis数据库的系统架构、基本使用方法、键/值的设计原则和基于JAVAAPI的应用开发方法。4讲授演示实训课程目标1课程目标2课程目标35第五章文档数据库学习文档数据库的基础知识，要求学生掌握文档数据库的存储模型、架构和适用场合，掌握MongoDB数据库的数据结构、分区架构、基本命令文档基本操作、文档数据库设计原理、复制与分片，以及基于JAVAAPI的应用开发方法。4讲授演示实训课程目标1课程目标2课程目标36第六章NewSQL数据库了解数据库行业全景图，NewSQL数据库的相关概念，典型NewSQL举例等。1讲授课程目标1课程目标3合计17七、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1HBase的安装与配置学习HBase的基础知识，要求学生了解HBase数据库，掌握安装与配置的方法。4讲授实验课程目标1课程目标22HBase的数据定义与操作要求学生掌握HBase的数据定义与操作方法。4讲授实验课程目标1课程目标23HBase实训：纸币冠字号查询任务要求学生掌握基于JavaAPI的HBase的应用开发方法。6讲授实训课程目标2课程目标34Redis的安装和配置学习Redis的基础知识，要求学生了解Redis数据库，掌握安装与配置的方法。3讲授实验课程目标1课程目标25Redis基本操作要求学生掌握Redis的数据类型及其操作方法。6讲授实验课程目标1课程目标26Redis实训：社交关注关系存储任务要求学生掌握基于JavaAPI的Redis的应用开发方法。6讲授实训课程目标2课程目标37MongoDB的安装与配置学习MongoDB的基础知识，要求学生了解MongoDB数据库，掌握安装与配置的方法。2讲授实验课程目标1课程目标28MongoDB的基本操作要求学生掌握MongoDB的基本操作命令和文档查询方法。8讲授实验课程目标1课程目标29MongoDB的索引与聚合要求学生掌握MongoDB的索引与聚合的使用方法。6讲授实验课程目标1课程目标210MongoDB实训：电子商务日志存储任务要求学生掌握基于JavaAPI的MongoDB的应用开发方法。6讲授实训课程目标2课程目标3合计51八、学业评价和课程考核（一）考核类型：eq\o\ac(□,√)考试考查（二）考核方式：实验报告实验作品eq\o\ac(□,√)其它：综合项目（填写具体考核方式）（三）成绩评定：考核依据建议分值（百分比）考核/评价细则对应课程目标过程考核100%课堂表现30%是否旷课、迟到、早退；课堂上是否认真听讲，能否准确回答问题，是否积极参与课堂讨论等教学活动。课程目标1-3实验报告40%是否按时提交实验报告，内容是否完整、准确，撰写是否符合规范要求。课程目标2-3实训项目30%项目的完成度、知识技能运用的准确度，创新拓展的程度是否符合要求。课程目标1-3期末考核50%综合项目九、课程目标达成评价课程目标的实际达成效果计算方式如下，达成值越高，教学效果越好。课程目标达成度毕业要求指标点达成度十、教材与教学参考书（一）教材《大数据存储——从SQL到NoSQL》，柳俊、周苏，清华大学出版社，2021。（二）教学参考书《大数据存储》，谭旭，人民邮电出版社，2022；《NoSQL数据库原理》，《NoSQLforMereMortals》，DanSullivan，Addison-WesleyProfessional，2015；《NoSQLDistilled》，Ramo