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摘要：設計構建了《大數據基礎》通識基礎課程，課程介紹了大數據的基本概念、特點與大數據引起的時代變革，以及相關的數據處理平臺方法和大數據挖掘技術，并通過實際案例講述大數據在日常生活和各個行業(yè)中的應用。通過該課程，可使學生對大數據時代及大數據應用有一定了解，并能進一步延伸思考本專業(yè)領域的大數據應用發(fā)展方向及前景。

關鍵詞：大數據；數據挖掘；大數據處理；大數據平臺；大數據案例

0引言

隨著互聯(lián)網的飛速發(fā)展，企業(yè)計算、云計算、物聯(lián)網等各種應用的涌現，“大數據”應運而生［1］。21世紀已邁入了“大數據時代”。作為大數據時代的人才，了解大數據時代特點，掌握大數據處理的基本方法，了解各行業(yè)使用大數據將造成的社會變革，已成為21世紀市場對人才的需求。大數據是未來發(fā)展的趨勢，大數據課程的開設，有助于培養(yǎng)出符合市場發(fā)展和企業(yè)需求的21世紀創(chuàng)新型人才，而國內現有的高校人才培養(yǎng)和課程體系中缺少面向高校所有專業(yè)開設的大數據基礎課程。如何設計和構建面向高校所有專業(yè)的《大數據基礎》課程是本文研究的主旨。

1國內外大數據相關課程現狀調查分析

目前，國外有多所高校開設了大數據方向專業(yè)課程，如波士頓大學、北卡羅萊納州立大學、德保羅大學等。課程的開設與人才培養(yǎng)的側重點緊密相關，主要分為3個方向：面向商學院、管理學院、財經學院的大數據分析方向，面向計算機學院與軟件學院的大數據平臺方向，面向理學院的深度計算分析方向［2］。在國外，大數據相關課程主要以課程體系的形式開設，重在以項目的形式培養(yǎng)學生實踐動手能力和使用大數據技術解決問題的能力。近年來陸續(xù)有國內高校在計算機學院、軟件學院等開設針對研究生的大數據專業(yè)方向課程。2014年，西安電子科技大學開設大數據技術與應用專業(yè)碩士方向；2013年，北京航空航天大學成立了“大數據技術與應用”軟件工程碩士項目；2012年，西安交通大學軟件學院建立了以大數據系列課程作為專業(yè)必選課、針對研究生的業(yè)務分析系；2011年，北京交通大學軟件學院建立了研究生信息管理專業(yè)［2］。國內針對本科生的大數據相關課程開設較少。清華大學在本科培養(yǎng)方案中開設了專業(yè)限選課“云數據管理”；部分國內高校也開設了與大數據相關的課程，如“存儲技術”、“數據挖掘”與“分布式編程和數據處理”等，但課程僅在計算機學院、軟件學院等學院內部作為專業(yè)限選課或選修課開放。可以看到，隨著大數據時代的到來，國內高校開始逐步開設大數據相關專業(yè)方向，并建設大數據專業(yè)課程。然而，大數據作為各行各業(yè)都需要使用的技術，是各行業(yè)人才都需要了解和掌握的。目前，國內鮮有高校面向全校本科生開設《大數據基礎》課程。

2課程構建思路

根據社會各行業(yè)對人才在大數據方面的知識儲備需求，學校設計構建了面向全校各專業(yè)本科生開設的《大數據基礎》課程。在廣泛調研了解社會各行業(yè)大數據處理及應用的基礎上，在構建《大數據基礎》課程內容中遵循以下3點思路：（1）不同行業(yè)的大數據均具有相同的數據類型和特點，只是數據的表現形式和使用方式不同。因此，課程需要介紹大數據的基本概念和特點，以及各行業(yè)使用大數據對時代的影響和變革。（2）大數據要發(fā)揮作用，其核心在于對大數據的處理，包括數據處理平臺和數據處理方法。傳統(tǒng)的數據處理平臺和處理方式很多不適用大數據的處理，大數據有其特有處理方式。因此，大數據的處理是本課程講授的核心和重點。（3）《大數據基礎》作為面向各個專業(yè)的通識基礎課程，為了提升學生對課程的理解能力與學習興趣，需要通過對多個行業(yè)大數據應用案例進行講述，以幫助其深入了解大數據的數據類型、應用處理方法和過程等，并對大數據時代產生進一步深入認知。

3課程構建思路

3．1課程內容設計

在第一章中，主要介紹大數據時代的產生、大數據的概念特點，大數據時代到來對社會生活產生的影響、引發(fā)的行業(yè)變革，以及在大數據時代來臨之時，新的問題和挑戰(zhàn)的提出。在這一章的介紹中，大數據的概念特點是基礎，由此引起的社會變革是現象，需要學生們通過討論進一步深入理解；新挑戰(zhàn)的提出為學生們開辟了廣闊的視角，有助于幫助他們根據時代需求確定學習研究的方向和對自身的培養(yǎng)規(guī)劃。要從大數據中提取有價值的信息，需要對數據進行信息挖掘。第二章中首先介紹數據挖掘的概念，然后詳細介紹數據預處理的方法流程和數據挖掘的主要方法，最后結合案例介紹大數據挖掘的實際應用。在案例選取中，使用了亞馬遜推薦系統(tǒng)、谷歌翻譯系統(tǒng)，以及上海外灘踩踏事件等有代表性的案例進行大數據挖掘的講解，以幫助學生們理解大數據挖掘的方法、特點和應用價值。大數據的處理分實時流處理和靜態(tài)分析處理兩大類。在第三章中，結合案例介紹了大數據流處理和靜態(tài)分析處理的平臺和技術。大數據靜態(tài)分析處理平臺重點介紹了Hadoop平臺，大數據實時流處理技術重點介紹技術原理和方案。這一章主要介紹大數據的處理方法，給學生們建立一個基本的概念框架。案例使用城市洪澇災害分析預警平臺，介紹靜態(tài)數據分析處理和流數據分析處理在同一行業(yè)中的不同應用，以幫助學生們理解兩種數據處理的特點和應用領域。作為面向全校的本科生通識課程，希望學生們能夠通過本門課程了解大數據處理分析在社會生活各方面的應用前景，并結合各專業(yè)的應用需求分析及展望未來大數據在本專業(yè)的應用發(fā)展。因此，需要在課程中充分開拓學生們的視野，廣泛地介紹各行業(yè)案例。第四章大數據應用及案例分析重點介紹了智慧城市、輿情分析、阿里大數據處理以及FaceBook臉譜網大數據處理案例。

3．2授課方法設計

課程各章節(jié)內容充分使用案例，深入淺出地進行講解。由于各專業(yè)學生的知識儲備不同，作為通識基礎課程，只有充分引入各行業(yè)案例，才能既激發(fā)學生學習興趣，又幫助學生掌握各個知識點。充分引入學生自主討論機制。在大數據的數據類型、大數據預處理方式、大數據挖掘方法、大數據靜態(tài)處理分析、大數據實時流處理等知識點的講授中，先介紹基礎概念，然后要求學生們針對自己本專業(yè)的大數據應用領域進行廣泛討論。

4實施及效果

《大數據基礎》課程于2015年春季學期面向全校本科生開課。學生來自經濟學院、新聞與傳播學院、管理學院、社會學系、水電與數字化工程學院、計算機科學與技術學院、軟件學院、船舶與海洋工程學院等多個學院。學生們普遍反映，通過該課程，對大數據時代及大數據應用有了一定了解，并能進一步延伸思考本專業(yè)領域的大數據應用發(fā)展方向及前景。

5結語

大數據技術對人們的工作和生活造成了巨大影響，是當前計算機領域的研究熱點。本課程從大數據技術對日常社會、生活、工作的影響入手，深入淺出地介紹大數據的基本概念、相關的數據處理方法和數據挖掘技術，并通過實際案例講述大數據在日常生活與各行業(yè)中的應用。通過本課程的學習，有助于提高學生們的大數據應用能力，為未來應用、研究和創(chuàng)新創(chuàng)造更多機會。

參考文獻：

［1］孟小峰，慈祥．大數據管理：概念、技術與挑戰(zhàn)［J］．計算機研究與發(fā)展，2013（1）：146－169．

［2］張曉芳，王芬，黃曉濤．國內外大數據課程體系與專業(yè)建設調查研究［C］．ICEMSS2015，2015．

［3］施利萍，張應輝，羅阿玲，等．大數據產業(yè)及其發(fā)展機遇［J］．軟件導刊，2015，14（7）：5－7．

［4］曾雷．大數據研究綜述［J］．軟件導刊，2015，14（8）：1－2．

作者：王芬 黃曉濤 張曉芳 單位：華中科技大學網絡與計算中心