大数据技术专业《HBase 入门与实践》课程标准

2024年2月8日发(作者：)

贵州XXX学院

《HBase入门与实践》课程标准

（2023年版）

《HBase入门与实践》课程标准

一、课程基本信息

课程编码： 070111121

开设学期： 第三学期

理论学时： 36学时

适用专业： 大数据技术

先修课程：

课程类型： 专业核心课

总学时：

开课学院

72学时

XXX学院

实践学时： 36学时

Java程序设计、分布式文件后续课程： Hive原理与应用等

系统

二、课程定位与任务

（一）课程定位

《HBase入门与实践》是一门分布式数据库，是大数据技术核心课程之一，为学生搭建起通向“大数据知识空间”的桥梁和纽带，以“构建知识体系、阐明基本原理、引导初级实践、了解相关应用”为原则，为学生在大数据领域“深耕细作”奠定基础、指明方向。课程将系统讲授大数据的基本概念、HBase数据模型、数据操纵语言数据可视化以及大数据在互联网、生物医学和物流等各个领域的应用。在Hbase Shell的使用、模式设计等重要章节，安排了HBase入门级的实践操作，让学生更好地学习和掌握大数据关键技术。

（二）课程任务

以“构建知识体系、阐明基本原理、引导初级实践、了解相关应用”为原则，为学生在大数据领域“深耕细作”奠定基础、指明方向。课程将系统讲授大数据的基本概念、HBase数据模型、数据操纵语言数据可视化以及大数据在互联网、生物医学和物流等各个领域的应用。在Hbase Shel1的使用、模式设计等重要章节，安排了HBase入门级的实践操作，让学生更好地学习和掌握大数据关键技术。

三、课程设计思路

面向实践，以理论知识与具体应用相结合的方式介绍HBase,理论切合实际，由浅入深，深入解析分布式数据库原理，加强对HBse概念及技术的理解与巩固。面向企业，切实培养企业方需要的操作型人才，课程设计围绕大数据技术要求合理设计HBase所需相关知识，为深入学习大数据做下铺垫。

四、课程目标

本课程重点是学习 HBase 的设计与应用。重点学习分布式数据库HBase 的访问接

口、数据模型、实现原理、运行机制。

（一）知识目标

(1) HBase 分布式数据库背景-NoSQL 与传统 ROBMS

(2) HBase 安装

(3) HBase 单机部署

(4) HBase 的配置与启动

(5) 分布式部署

(6) 启动集群与集群增删节点

(7) HBase 数据模型

(8) 逻辑模型与物理模型

(9) HBase Shell 的使用

(10) 数据操纵语言

(11) 模式设计

(12) HBase 性能调优

（二）素质目标

(13) 培养学生诚实守信的性格

(14) 培养学生独立思考、解决问题的能力

(15) 培养按时、守时的工作观念

(16) 培养学生的团队协作能力

(17) 培养学生能遵纪守法并尊重知识产权，不使用计算机伤害和危害他人利益

(18) 培养学生自主学习的能力

（三）能力目标

(19) 能够掌握 HBase 的基本概念。

(20) 通过对数据库的学习和编程设计，掌握 HBase 的使用方法。

(21) 掌握大数据知识体系的系统架构。

(22) 掌握 HBase 集群操作

五、课程教学内容与要求

《HBase入门与实践》课程主要使用集“教、学、做”于一体，采用案例演示法、项目教学法等教学方法，在电脑上理论结合实际，采用理实一体化教学模式完成课程组织和教学。

表1 教学内容与课程教学要求分解表

序号

1

教学项目

HBase简介

工作任务

（课程内容）

知识要求 技能要求

理解NoSQL 与RDNMS设计模式

考核评建议学时

价要点

理论 实践

1 NoSQL 与传统 RDBMS 培养学生独立思考、 解决问题

序号 教学项目

工作任务

（课程内容）

淘宝 TLog 等

小云服务

用户行为数据存储

ZooKeeper 安装

知识要求

的能力

培养按时、守时的工作观念

培养养学生自主学习 的能力

技能要求

考核评建议学时

价要点

理论 实践

2

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2

1

1

1

1

1

2

2

2

1

1

1

1

2

1

1

1

2

2 软件安装

Hadoop 安装

下载 HBase

培养学生独立思考、 解决问题的能力 具备ZooKeeper安装、Hadoop 安装培养按时、守时的工作观念 的能力

培养养学生自主学习 的能力

培养学生独立思考、 解决问题的能力

具备HBase 下载安装配置的能力

培养按时、守时的工作观念

培养养学生自主学习 的能力

3

HBase安 装

与配置

配置 HBase

启动HBase

安装 HBase

HBase 单机部署

4 部署

5 集群部署

6

HBase 数 据

模型

HBase Shell

的配置与使

用

7

培养学生独立思考、 解决问题的能力 具备HBase 单击部署能力

具备HBase 分布式部署能力

HBase 分布式部署

培养按时、守时的工作观念

培养养学生自主学习 的能力

HBase 集群内存要求

培养学生独立思考、 解决问题的能力 具备HBase 汲取磁盘分区能力

HBase 集群磁盘分区

培养按时、守时的工作观念 具备集群软件端口配置能力

集群软件的端口配置

培养养学生自主学习 的能力

培养学生独立思考、 解决问题逻辑模型

的能力

理解HBase 逻辑模型、物理模型

培养按时、守时的工作观念

物理模型

培养养学生自主学习 的能力

Shell 安装与配置

培养学生独立思考、 解决问题的能力 具备Shell 安装配置与简单使用的能力

Shell 的简单使用

培养按时、守时的工作观念

培养养学生自主学习 的能力

创建表

查看所有表

查看建表

修改表

Put

Get

Scan

删除数据

复制状态查看

分区拆分

培养学生独立思考、 解决问题的能力

培养按时、守时的工作观念

培养养学生自主学习 的能力

8

数据定义语

言

具备增删查改表的能力

9

数据操纵语

言

培养学生独立思考、 解决问题的能力 具备熟练使用Put、Get、Scan 的能培养按时、守时的工作观念 力

培养养学生自主学习 的能力

10

其 他 常 用

Shell

分区主压缩

负载均衡开关

分区手动迁移

行键设计

规避热点区间

培养学生独立思考、 解决问题的能力 具备分区迁移、负载均衡设置的能培养按时、守时的工作观念 力

培养养学生自主学习 的能力

培养学生独立思考、 解决问题的能力

培养按时、守时的工作观念

具备HBase 模式设计的基本设计能培养养学生自主学习 的能力

力

11 模式设计 高表与宽表

需求定义

问题建模

Java 客户端使用

数据定义语言

12 客户端 API

培养学生独立思考、 解决问题具备Java 端使用HBase基本操作的的能力

能力

序号 教学项目

工作任务

（课程内容）

表管理

分区管理

过滤器简介

知识要求

培养按时、守时的工作观念

培养养学生自主学习 的能力

技能要求

考核评建议学时

价要点

理论 实践

2

2

2

2

2

2

2

2

2

1

1

13 过滤器

14 架构实现

15 协处理器

16

HBase 性 能

调优

培养学生独立思考、 解决问题的能力

具备使用过滤器的能力

培养按时、守时的工作观念

过滤器使用

培养养学生自主学习 的能力

培养学生独立思考、 解决问题数据存储

的能力 具备数据存储、数据读写的课程知培养按时、守时的工作观念 识技能

数据读入写出

培养养学生自主学习 的能力

观察者类型协处理器

培养学生独立思考、 解决问题的能力

端点类型协处理器

具备操作协处理器的能力

培养按时、守时的工作观念

装载/卸载协处理器

培养养学生自主学习 的能力

客户端调优

理解客户端调优、服务端调优的能力

服务端调优

六、教学条件

（一）校内实训条件

校内实训室主要包括：以学生的职业能力培养为主线，引入企业标准，融入企业文化，使学生学习、训练环境与现场工作（职业）环境保持一致，实训项目与岗位中的典型工作任务一致，构建校内基本技能训练、校内生产性实训和后续的企业顶岗实习三个层次的实践教学环境。

（二）校外实训条件

建立紧密的校企合作关系，通过校外实训基地建设，进一步加强与企业、行业和社会及经济实体间的联系和合作，互惠互利，共同发展。

根据大数据技术专业人才培养目标，本专业校外实训基地的条件应满足专业实践教学、技能训练、学生顶岗实训半年以上的总体要求，使学生在实训基地通过生产过程的实践，掌握软件设计、开发、技术、管理、服务等工作的技术技能，同时，经过真实的职业环境与企业文化氛围的体验，促进学生良好职业素养的形成

（三）教学团队

本课程需教学团队成员：

1、课程主讲教师的任职资格要求本科学历或以上、有一定企业工作经历或者是“双师素质”型教师。

2、主讲教师要有一定的职业教育教学能力。

3、企业教师要求年龄不超过 45 周岁，大学本科及以上学历（讲师 及以上技术等级可适当放宽），具备 5 年及以上生产一线工作经历；

4、课程组负责人要求对课程的组织教学、设计过程、实施方案等起到积极主动的

作用。

七、课程实施和建议

（一）课程的重点、难点及解决方法

1.课程的重点、难点

课程重点：

HBase软件安装；

HBase数据模型；

HBase Shell配置的使用；

数据定义语言；

模式设计；

客户端API设计。

课程难点：

HBase分布式集群的搭建；

数据操纵语言；

物理模型的设计；

过滤器的使用；

协处理器的使用。

2．教学建议

Hbase入门与实践课面向实践，以理论知识与具体应用相结合的方式介绍大数据，理论结合实践，由浅入深，加强对大数据概念及技术的理解与巩固。

（二）教学方法和教学手段

1.教学方法

以教师课堂讲授为主，采用案例分析、课堂讨论、项目教学、头脑风暴、情景模拟、讲练结合等多种教学方法，让学生体验到企业的公共关系工作的实际情景，促使学生从掌握理论知识向提高动手能力转变，为学生走向社会打下良好的基础；采用案例教学法，激发学生思维；采用任务驱动教学法，提高学生学习的目的性，提高学生解决实际问题能力等。

2．教学手段

借助超星学习通、雨课堂等线上学习平台，运用多媒体音频、视频、动画等教学工具与手段增加课堂信息量，提高课堂教学效率，提高教学的有效性。

（三）教学考核评价建议

1.考核评价形式及方法

成绩主要由平时学习过程成绩和期末考试成绩两部分组成。其中平时学习过程成绩

占 30%，期末考试成绩占 70%。

2.考核评价要求

课程考核包括平时过程考核、期末理论考核两部分。

（1）平时考核内容包括：包括课堂出勤（占 20%）、发言讨论（占 20%）、作业完成（占 40%）和德育素养（占 20%）四个部分，平时成绩记录以超星学习通、雨课堂等平台记录的数据为主要依据。

（2）期末考核：采用闭卷考核理论方法，考试时间 90 分钟，对本课程所学内容进行综合考核，考核方法为笔试。

3.考核结果评定

表3 课程评价表

目标

评价要素

评价标准 评价依据 考核方式

小组互评

教师评定

作业成绩

随堂测试

笔试

期末考试

学习态度与动手实践能力

教学

实验报告与项目完成百分比

学生自评

小组自评

教师评定

学生自评

小组自评

教师评定

学生自评

小组自评

教师评定

评分 权重

个人作业

按课程标准要求掌握的知识课堂笔记

基本知识 点；运用知识完成书面作业；课堂练习

知识

运用知识分析和解决问题 模块测验

阶段考试

Hadoop集群模式的安装；基本IDEA集成开发环境的搭建；能力

技能 Hadoop生态系统核心技术的集权搭建

搭建各种集群环境的熟练度

遵守课堂纪律、积极参与课课堂表现记录、考学习堂教学活动、按时完成作业、勤表、同学及教师态度

按要求完成准备 观察、课堂笔记

乐于请教和帮助同学、小组小组作业、小组活沟通活动协调和谐、协作教师教动记录、自评及互协作学管理、做好教室值日工作、评记录、值日记素质

管理 按要求做课前准备和课后整录、同学及教师观理 察

有自主学习计划、再作业练个人作业、自主学习中能提出问题和见解、对创新习计划、学习活教学或管理提出意见和建精神 动、个人口头或书议、积极参与小组活动方案面提议

设计

总计

（四）教材选择和编写建议

1.教材选用

张海龙主编，《HBase入门与实》，上海交通大学出版社，2022年

2.参考书：

《Hbase权威指南》

（五）课程资源的开发与利用

表3 课程相关网站

资源名称 网址

超星图书馆

中国期刊全文数据库

八、课程标准审定意见

《HBase入门与实践》课程目标定位准确，课程设计思路清晰，是以项目案例为载体，以项目导向和任务驱动的方式组织课程教学内容。教学环节安排合理，教学要求详细，教学条件能满足课程教学需要，教学方法与考核评价合理，课程资源丰富。经专业建设委员会审定，同意实施。

执笔人：

教研室主任：

教务处审核：

专业建设委员会：

2023年09月06日

院长审批：

分管教学副校长：