NoSQL数据库技术与应用 教学设计

《NoSQL数据库技术与应用》
教学设计

课程名称：NoSQL数据库技术与应用
授课年级： 20xx年级
授课学期： 20xx学年第一学期
教师姓名： 某某老师

2020年5月6日

课题
名称 第1章 初识NoSQL 计划
学时 3 课时
内容
分析 随着云计算、物联网等新一代技术的发展，在移动计算、社交网络等业务的推动下，大数据技术产生并迅速地建立起生态体系。然而，大数据在推动技术变革的同时，企业对海量数据的存储、并发访问、扩展等要求越来越高。由于传统关系型数据库的ACID原则、结构规整以及表连接操作等特性成为制约海量数据存储、并发访问以及扩展的瓶颈。
而NoSQL数据库就是为了解决海量数据的存储、并发访问以及扩展而出现的，它具有数据模型灵活、并发访问高、易于扩展和伸缩、开发效率高以及开发成本低等优点，能够解决大规模数据集合多重数据种类挑战，尤其是大数据应用难题。本章将针对NoSQL数据库的相关知识进行详细讲解。
教学目标及基本要求 1、了解大数据时代对数据存储的挑战
2、了解NoSQL及其特点
3、理解NoSQL基础理论
4、掌握NoSQL数据库分类
教学
重点 1、NoSQL数据库分类
2、关系型数据库与非关系型数据库的区别
3、NoSQL特点
4、CAP原则
5、BASE理论
6、最终一致性
教学
难点 NoSQL数据库分类
教学
方式 教师课堂教学要以PPT讲授为主，并结合多媒体进行教学
教
学
过
程

第一课时
（大数据时代对数据存储的挑战、NoSQL简介、NoSQL特点、关系型数据库与非关系型数据库的区别）
一、情景导入

1. 教师通过举例，引出大数据对数据存储的需求的概念
   大数据要求数据管理系统既能海量数据存储，又能高效率的并发读写，同时必须支持扩展性。NoSQL数据库作为传统关系型数据库的补充，弥补了传统关系型数据库在这些方面的不足，满足了海量数据的存储、访问和管理。
2. 明确学习目标
   （1）了解大数据对数据存储的需求
   （2）了解NoSQL
   （3）掌握NoSQL特点
   （4）了解关系型数据库与非关系性数据库的区别
   二、进行重点知识讲解
   1．大数据时代对数据存储的挑战
   教师可以参考课件进行讲解大数据对数据存储的需求，包括高并发读写需求、高效率存储需求和高扩展性，对这些需求做简要介绍。
   2．NoSQL简介
   教师可以参考课件进行讲解NoSQL背景及含义，对这些需求做简要介绍。
   3．NoSQL特点
   教师可以参考课件进行讲解NoSQL具有“易扩展”、“大数据量，高性能”、“灵活的数据模型”以及“高可用”的显著特点，对这些特点做重点讲解。
   4．关系型数据库与非关系型数据库的区别
   教师可以参考课件进行讲解关系型数据库与非关系型数据库的区别，包含存储方式、存储结构、存储规范、拓展方式、查询方式、规范化、读写性能和授权方式，对这些区别做简要讲解。
   三、归纳总结，随堂练习，布置作业
   对课堂上讲解的知识点进行总结，让学生叙述对NoSQL及关系型数据库与非关系型数据库的区别的了解。
   第二课时
   （CAP原则、BASE理论、最终一致性）
   一、回顾上节课内容，讲述NoSQL的基础理论
   1．对上节课留的作业进行答疑
   2．回顾上节课内容，引出本节课的主题
   通过上节课的学习，学生对NoSQL有了初步的了解。本节课将针对NoSQL的基础理论对NoSQL进一步讲解。
   3．明确学习目标
   （1）熟悉CAP原则
   （2）熟悉BASE理论
   （3）熟悉最终一致性
   二、进行重点知识的讲解
   1. CAP理论
      教师可以参考课件进行讲解NoSQL的CAP原则，对CAP原则三个要素、取舍策略和应用场景做重点讲解。
3. BASE理论
   教师可以参考课件进行讲解NoSQL的BASE理论，对BASE理论三大要素及ACID理论的区别做重点讲解。
4. 最终一致性
   教师可以参考课件进行讲解NoSQL的最终一致性，对最终一致性概念及不同形式做重点讲解。
   三、归纳总结，随堂练习，布置作业
   对课堂上讲解的知识点进行总结，让学生叙述对CAP原则、BASE理论和最终一致性的了解。
   第三课时
   （键值对存储数据库、文档存储数据库、列式存储数据库、图形存储数据库、NoSQL数据库的比较）
   一、回顾上节课内容，讲述NoSQL数据库的分类
   1．对上节课留的作业进行答疑
   2．回顾上节课内容，引出本节课的主题
   通过上节课的学习，学生了解到NoSQL的基础理论。本节课将针对NoSQL数据库的分类进行详细讲解。
   3．明确学习目标
   （1）熟悉键值对存储数据库
   （2）熟悉文档存储数据库
   （3）熟悉列式存储数据库
   （4）熟悉图形存储数据库
   （5）了解NoSQL数据库的比较
   二、进行重点知识的讲解
5. 键值对存储数据库
   教师可以参考课件进行讲解键值对存储数据库，对键值对存储数据库的概念、结构和应用场景做重点讲解。
6. 文档存储数据库
   教师可以参考课件进行讲解文档存储数据库，对文档存储数据库的概念、结构和应用场景做重点讲解。
7. 列式存储数据库
   教师可以参考课件进行讲解列式存储数据库，对列式存储数据库的概念、结构和应用场景做重点讲解。
8. 图形存储数据库
   教师可以参考课件进行讲解图形存储数据库，对图形存储数据库的概念、结构和应用场景做重点讲解。
9. NoSQL数据库的比较
   教师可以参考课件对上述所讲的NoSQL数据库四种分类进行汇总讲解，对比每种类型的NoSQL数据库进行比较，对这部分内容做简要讲解。
   三、归纳总结，随堂练习，布置作业
   对课堂上讲解的知识点进行总结，让学生叙述对键值对存储数据库、文档存储数据库、列式存储数据库和图形存储数据库的了解。
   思考题
   和习题

教
学
后
记