4-2《NoSQL数据库原理》教学大纲.docx

附件1： 《NoSQL数据库原理》教学大纲 一、课程基本信息 课程类别 专业课程 课程性质 NoSQL数据库原理 课程名称 课程编码 理论 课程英文名称 适用专业 考核方式 考查 总学时 32 课程属性 选修 NoSQL database principles 金贸学院 先修课程 学分 实验学时/实训学时/ 实践学时/上机学时 2 理论学时 20 上机学时：12 二、课程简介 NoSQL泛指非关系型的数据库。随着互联网web2.0网站的兴起，传统的关系数据库在应付 web2.0网站，特别是超大规模和高并发的SNS类型的web2.0纯动态网站已经显得力不从心，暴露 了很多难以克服的问题，而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。 NoSQL数据库的产生就是为了解决大规模数据集合多重数据种类带来的挑战，尤其是大数据应用 难题。 本课程主要以MongoDB、Redis数据库为主进行介绍，主要介绍了NoSQL数据库的特点、 可以处理的数据、MongoDB和Redis数据库的安装设置、基本的数据操作，并提供向高级能 力拓展的知识要点和学习途径；能够培养学生的实践动手能力、软件开发能力，为应对目 前大数据的使用要求提供基础，促进学生自主性学习和研究性学习，启发学生的创新思维， 为后期从事电商数据库管理操作工作奠定良好的基础。 三、课程教学目标 课程教学目标 目标1： 掌握NoSQL数据库系统的概念、 知 识 目 标 结构、功能；掌握NoSQL数据库系统 设计的原理、方法和技术；掌握 NoSQL数据库的优化、可靠性、安全 性等知识；掌握设计NoSQL数据库系 支撑人才培养规格指标点 3-1具有扎实的经济学理 论基础和专业知识，掌握 经济学、国际贸易、网络 营销等学科门类的基本理 论、分析方法和发展动 态； 支撑人才培养规 格 3. 专业素 质能力 统的方法，为学生后继课程及实践打 下基础。 能 力 目 标 目标2： (1) 实践能力 通过本课程的学习，努力培养学 3-4能够理论与实践紧密 结合，解决实际问题； 生良好的NoSQL数据库程序设计风格 3-5注重产业技术创新和 商业模式创新 和严密的逻辑思维能力，提高NoSQL 4-2具备面向未来电 1 3. 专业素质能 力 4. 基础知识 5. 专业性知识 数据库程序设计与实现能力、创新思 商行业的大数据思维意 9. 运用知识的 维和创新能力。为后续课程的学习和 识。 能力 今后研制、开发各种计算机软件打下 坚实的基础。 5-2掌握电子商务活动中 各环节所涉及专门知识的 (2) 创新能力 通过使用NoSQL数据库语言进行数 基本原理。 据库程序设计，从编程能力、软件开 5-3初步具备从事电子商 发能力等方面，使学生具备一定的 务组织与运营的基本能力 NoSQL数据库开发的能力。 及互联网营销与策划活动 的基本技能。 9-1具备洞察问题、提炼 问题的能力，能够在电子 商务实践活动中灵活运用 所掌握的专业知识； 9-2能够对国内外市场各 种信息加以甄别、整理和 加工 8-1能够掌握有效的自主 学习方法 8-2能够应用现代科技手 段获取新知识，进行自我 素 质 目 标 目标3： 通过本课程的学习，培养作为一个工程 技术人员必须具备的坚持不懈的学习精 神，严谨治学的科学态度和积极向上的 价值观，为未来的学习、工作和生活奠 定良好的基础。 学习、自我消化知识、自 8. 获取知识的 我更新知识、终身学习的 能力 能8-3适应电子商务行业 11. 团队沟通与 快速发展的客观情况 协作的能力 8-4具备综合分析和解决 实际问题。 11-2能准确表述传达专业 性知识信息； 四、课程主要教学内容、学时安排及教学策略 （一）理论教学 教学模块 学时 主要教学内容与策略 2 学习任务安排 支撑课 程目标 绪论 NoSQL数 据存储模 式 文档数据 库 MongoDB 基本操作 2 4 4 文档数据 库 MongoDB 的高级操 作 4 Redis基 本概念 2 重点：NoSQL的概念，数据库分类，TRDB与 NoSQL的技术比较；数据存储结构，分布式技 术架构，SQL技术标准，分析技术。 难点：数据存储结构，分布式技术架构。 思政元素： 介绍数据库技术发展过程，历代 科学家的巨大贡献，科技强国的重要性和行 业在国民经济中的重要意义。培养学生树立 为中华民族伟大复兴而奋斗的立项和科学探 索精神。 教学方法与策略：线下教学。对于思想、原理 在课堂上予以讲授，对于求解过程部分安排上 机实践。课堂运用主要运用讲授法和案例法开 展教学，辅以启发式提问拓宽学生学习思路。 重点：键值数据存储模式，文档数据存储模 式，列族数据存储模式，图数据存储模式，其 他数据存储模式 难点：键值数据存储模式，文档数据存储模式 思政元素： 融入中央经济工作会议中提到的 “实施国家大数据战略，加快建设数字中 国”、《国务院关于大力发展电子商务加快 培育经济新动力的意见》等内容，培养学生 关注社会发展，了解建设数字中国的意义。 教学方法与策略：线下教学。激活函数及多维 数组的概念和原理给予讲授，其实现过程给予 案例演示和讨论，增加教学的直观性，让学生 在实践过程中理解相关理论。 重点：MongoDB使用准备，MongoDB基本操作， 常用配置参数 难点： MongoDB基本操作 教学方法与策略： 线下教学，讲解原理后， 通过讨论设计进行案例验证，让学生在实践 中理解其理论。 重点： BASE操作，高级索引及索引限制， 查询高级分析，可视化管理工具 难点： BASE操作，高级索引及索引限制， 查询高级分析 思政元素：索引可以提高查询效率，面对大 规模的数据，如何查询到用户想要的数据必 须讲究方法策略。 教学方法与策略： 线下教学，讲解原理后， 通过讨论设计进行案例验证，让学生在实践 中理解其理论。 重点：Redis数据库的特点、类型、功能、 环境及软件的安装 难点：Redis数据与传统数据库和MongoDB数 据库的区别 教学方法与策略： 线下教学，讲解原理后， 3 课前：数据 库中的数据 是如何存储 的？ 课堂：键值 数据存储模 式和文档数 据存储模式 的特点区别 课堂： MongoDB基 本操作要 点？ 课后： MongoDB基 本操作练习 课后： MongoDB案 例预习 目标1 目标3 目标1 目标2 目标1 目标2 目标1 目标2 Redis高 级操作 通过讨论设计进行案例验证，让学生在实践 中理解其理论。 重点： Redis命令，配置及参数，管道，分 布式集群，Lua脚本应用，可视化管理工具 难点： Redis命令，管道，分布式集群， Lua脚本应用。 思政元素： 队列作为一种常用的数据结构， 其工作的基本原理是 FIFO，即先进先出， 后进后出。我们平时生活工作中也要遵守社 会秩序、尊重社会公德。 4 课后： Redis命令 练习， Redis案例 预习 目标2 目标3 教学方法与策略： 线下教学，讲解原理后， 通过讨论设计进行案例验证，让学生在实践 中理解其理论。 （二）实践教学 实践 项目名称 类型 上 机 实 验 文档数据 库MongoDB 实验 上 机 实 验 文档数据 库MongoDB 提高实验 上 机 实 验 上 机 实 验 学 时 2 2 主要教学内容 重点： 用java连接MongoDB，生产级 java连接MongoDB公共架构，高并发模 拟 难点：用java连接MongoDB，生产级 java连接MongoDB公共架构 重点： 高级索引，索引限制， Explain()分析，Hint（）分析 项目 类型 设计 验证 设计 验证 难点：高级索引 重点： 日志存储，商品评论，用户扩 展信息管理，订单信息记录，商品信息 管理，历史订单，点击量存储 MongoDB案 例实战 4 难点：日志存储，商品评论，用户扩展 信息管理，订单信息记录，商品信息管 理 4 难点：广告访问，商品推荐，购物车， 记录浏览商品行为 思政元素： 备注： 项目类型填写验证、综合、设计、训练等。 五、学生学习成效评估方式及标准 4 实验1人一 组，须完成 实验报告。 实验报告须 有详细的实 验记录。 实验1人一 组，须完成 实验报告。 实验报告须 有详细的实 验记录。 设计 验证 实验1人一 组，须完成 实验报告。 实验报告须 有详细的实 验记录。 设计 验证 实验1人一 组，须完成 实验报告。 实验报告须 有详细的实 验记录。 重点： 广告访问，商品推荐，购物 车，记录浏览商品行为， 键值数据 库Redis案 例实战 项目 要求 支撑 课程 目标 目标1 目标2 目标3 目标1 目标2 目标3 目标1 目标2 目标3 目标2 目标3 考核与评价是对课程教学目标中的知识目标、能力目标和素质目标等进行综合评价。在本 课程中，学生的最终成绩是由平时成绩、期末考两个部分组成。 1.平时成绩（占总成绩的40%）：采用百分制。平时成绩分作业（占20%）、课堂表现（占 10%）和考勤（占10%）四个部分。评分标准如下表： 等级 优秀 （90～100分） 良好 （80～89分） 中等 （70～79分） 评 分 标 准 1.作业；2.小组汇报3.考勤……（根据课程需要自行设计） 1.作业书写工整、书面整洁；90％以上的习题解答正确或实验习题结果准确 无误。 2.课堂表现认真，积极回答问题，积极响应老师，认真做笔记，课堂上不玩 手机，不睡觉 3.考勤到课率90%以上，不迟到不早退，不无故缺勤。 1.作业书写工整、书面整洁；80％以上的习题解答正确或实验习题结果准确 无误。 2.课堂表现较认真，态度端正，大部分时候能积极参与课堂活动。课堂上不 玩手机不睡觉 3.考勤到课率80%，不迟到不早退，不无故缺勤。 1.作业书写较工整、书面较整洁；70％以上的习题解答正确或实验习题结果 准确无误。 2. 课堂表现认真，积极回答问题，积极响应老师，认真做笔记，课堂上不 玩手机，不睡觉 3.考勤到课率70%以上，偶尔迟到早退，不无故缺勤。 及格 1.作业书写一般、书面整洁度一般；60％以上的习题解答正确或实验习题结 （60～69分） 果准确无误。 2.课堂表现一般，老师点名能回答出基础问题，上课经过提醒后不玩手机 3.考勤到课率60%以上，经常迟到，早退，不无故缺勤。 1.字迹模糊、卷面书写零乱；超过40％的习题解答不正确或实验习题结果错 误。 2.课堂表现差，态度不端正，无视老师，上课玩手机，睡觉 3.考勤到课率低于60%，经常迟到早退，无故缺勤。 不及格 （60以下） 2.期末考试（占总成绩的60%）：采用百分制。期末考试的考核内容、题型和分值分配情况 请见下表： 考核 模块 NoSQL数据 库的存储模 式 MongoDB的 基本概念 MongoDB的 基本操作 MongoDB的 主要 题型 考核内容 支撑目标 分值 目标1 目标2 20 选择题 填空题 目标1 目标2 10 简答题 应用题 目标2 目标3 20 应用题 目标2 20 键值数据库、文档数据库、列族数 选择题 填空题 据库和图数据库的存储模式 文档、集合和数据库的基本概念和命 名规则；MongoDB的安装、配置 MongoDB数据库，集合和文档的基 本操作命令、数据的查询命令、索 引及聚合操作， BASE的单文档原子性和多文档原子 5 高级操作 性操作，能够建立高级索引，进行 高级查询分析 Redis数据库 基本概念 Redis数据库 操作 Redis数据库的特点、类型、功能； 选择题 填空题 目标1 10 字符串命令、列表命令、集合、散 列和有序集合的基本操作命令 简答题 应用题 目标2 目标3 20 六、 教学安排及要求 序号 教学安排事项 1 授课教师 2 课程时间 3 授课地点 4 学生辅导 要 求 职称： 讲师 学历（位）：硕士研究生 其他： 周次： 1-16周 节次：2 教室 实验室 □室外场地 □其他： 线上方式及时间安排 线下地点及时间安排： 七、选用教材 [1] 侯宾.NoSQL数据库原理[M]. 北京:人民邮电出版社.2018年8月. [2]刘瑜,刘胜松.NoSQL数据库入门与实践 基于MongoDB、Redis [M]. 中国水利水电出版 社.2021年8月 八、参考资料 [1] 曙光∙瑞翼教育团队. NoSQL数据库原理与应用[M]. 北京:人民邮电出版社.2019年3月 [2] 袁燕妮.NoSQL数据库技术[M]. 北京:北京邮电大学出版社，2020年 [3] 王爱国.NoSQL数据库原理与应用[M]. 北京:人民邮电出版社，2019.4 网络资料 [1]MongoDB 菜鸟教程https://www.runoob.com/mongodb/mongodb-tutorial.html [2]Redis 菜鸟教程https://www.runoob.com/redis/redis-tutorial.html 大纲执笔人： 聂慧 讨论参与人:董阿妮，聂华北 系（教研室）主任： 6 学院（部）审核人： 7