《 Had oop 大数据平台构建与应用》教学整体设计

12设计理念：结合课外学习的教学方法。实验以学生动手实验为主，教师的启发式讲授教学法为辅，并结设计思路：基于工作过程的课程设计、工作任务的结构模式组织课程教学。将组成课程的每一教学单元的知识、技能和态度尽量按照相应的专项能力在实际职业工作中出现的频度、内容的难度和要求掌握的程度进行排序。排序的原则是：将专项能力中频度高和要求掌握程度高者所对应的教学单元确定为教学中的重点内容，低的转化为一般要求；将难度高的专项能力所对知识基础通过本课程的学习，以任务驱动为主线，基于HADOOP大数据平台，围绕大数据平台的搭建与运维、大数据的采集与存储、大数据的处理、数据的分析、数据的可视化等应用案例，学习HADOOP、MAPREDUCE、HDFS、HIVE和SQOOP等相关技术知识，通过实践训练强化使用JAVAAPI进行程序设计的能力，使学生具备大数据分析能力。4能力水平（1）对所从事工作和所专注的领域，充满热情。（2）有较强的进取心和解决问题的决心。（3）具有实事求是的科学态度，乐于通过亲历实践实现，检验、判断各种技术问题。（4）善于和同学讨论，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。行为特征（1）网络安全意识，没有网络安全，就没有国家安全。（2）勤于动手，严于律己，严谨学风，乐于助人。（3）技术强国，技术兴国。（4）遵守公共道德和规范，遵纪守法。（5）活到老，学到老。（6）通过技术学习，教育学生树立绿色协调开发共享才能共赢的发展理念。建立对大数据知识体系的整体性、轮廓性认知，系统了解大数据的发展历程、核心概念（如5V特征）、主要影响、典型应用领域（如智慧教育、金融风控、智能制造等）、关键技术（如分布式存储、计算框架、数据挖掘）、主流计算模式（批处理、流处理）以及全球与国内产业发展现状。理解云计算、物联网的基本概念，并掌握其与大数据之间的内在关联与协同机制，形成“大智物移云”融合发展的技术视野。掌握Hadoop的发展背景、核心特性、应用生态及项目结构，深入理解其三大核心组件（HDFS、MapReduce、YARN）的功能定位与协作关系。理解分布式文件系统的设计需求与基本原理，重点掌握Hadoop分布式文件系统（HDFS）的体系架构、关键角色（NameNode、DataNode）、数据存储机制、读写流程及高可用特性。了解分布式数据库HBase的数据模型（表、行键、列族）、访问接口（Shell、JavaAPI）、底层实现原理（基于HDFS、LSM树结构）及运行机制，并熟悉NoSQL数据库的基本思想与适用场景。能够准确阐述并灵活运用大数据的基本概念与技术术语，具备初步的大数据思维和问题识别能力。能够独立完成Hadoop平台的环境搭建、配置调试与基础运维，包括JDK安装、SSH免密登录、核心配置文件修改及集群启动验证。能够熟练使用HDFS命令行工具进行文件上传、下载、查看、删除等操作，并理解其在实际业务中的数据管理价值。能够使用HBaseShell或简单编程接口创建表、插入数据、查询记录、管理命名空间，实现结构化/半结构化数据的高效存储与访问；同时了解NoSQL数据库在非关系型数据场景下的优势。能够结合真实数据集（如用户评论、购物行为等），运用Hadoop生态工具进行简单的数据加载、存储与基础分析，初步具备大数据处理的实践能力。在实践任务中培养严谨细致、精益求精的工程素养，养成规范操作、日志分析、反复验证的良好技术习惯，树立“细节决定成败”的职业意识。通过独立排查安装与配置问题，锻炼自主学习、逻辑推理和解决复杂工程问题的能力，提升面对技术挑战的信心与韧性。在小组协作完成Hadoop集群部署、HBase应用开发等任务过程中，强化沟通协调、责任分工与知识共享意识，培育团队合作精神与集体荣誉感。结合我国在大数据核心技术领域的“卡脖子”现状，引导学生树立科技自立自强的使命感，激发投身国产化技术生态建设的责任担当。项目1大数据的认知任务1新一代信息技术的认知任务2大数据的认知项目2虚拟化技术的认知任务1虚拟化技术的认知实训2VMwareWorkstation的安装和应用实训3统信操作系统的安装和应用实训4终端模拟访问程序使用虚拟化简介与技术项目3Hadoop在购物网站中的应用任务1Hadoop体系架构任务2Hadoop与分布式开发实训3Hadoop的安装与配置实训4Hadoop动态管理介绍大数据处理架构Hadoop项目4购物网站中的数据存储任务1HDFS架构任务2HDFSShell命令实训3购物网站中的数据存储实训4YARN资源调度器HDFS的基本原理和使用方法实训5Zookeeper分布式应用程序协调服务项目5购物网站中的数据分析任务1MapReduce工作流程实训2购物网站中的数据分析实训3MapReduce性能调优分布式并行编程模型MapReduce原理和使用方法分布式应用程序协调服务Zookeeper的基本原理，安装和使用方法项目6购物网站中海量数据库存储技术任务1HBase系统架构任务2HBase表视图实训3HBase的安装与部署实训4HBase数据库应用云数据库的概念和基本原理HBase系统架构与表视图NoSQL数据库的概念和基本原理项目7购物网站中数据仓库技术任务1Hive系统架构任务2Hive存储和压缩实训3Hive的安装与部署实训4Hive管理数据Hive系统架构、存储与压缩项目8购物网站中的实时数据分析任务1Spark系统架构实训2Spark的安装与部署实训3购物网站中的实时数据分析Spark原理与基础编程5项目9购物网站中的数据迁移任务1Sqoop工作原理实训2Sqoop的安装与部署实训3购物网站中的数据迁移Sqoop原理与架构课程教学方法以教师为主导的启发式讲授教学法为主，操作演示（观摩）式教学为辅，结合课外学习的教学方法。实验以学生动手实验为主，教师的启发式讲授教学法为辅，并结1．本课程实践动手操作较多，因此教学形式以多媒体PPT+VM虚拟机操作相结合的教学方法，增加课堂信息，浅显通俗地对概念、定义和原理进行解释，并通过实践操作来增加教学过程及知识点的直观性，通过实验操作和示范教/co