一、 繫列教材背景
人類已經進入智能時代,雲計算、大數據、物聯網、人工智能、機器人、量子計算等是這個時代重要的技術熱點。為了適應和滿足時代發展對人纔培養的需要,2017年2月以來,積極推進新工科建設,先後形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”,並發布了《高等教育司關於開展新工科研究與實踐的通知》《辦公廳關於新工科研究與實踐項目的通知》,全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式、中國經驗,助力高等教育強國建設。新工科有兩個內涵: 一是新的工科專業;二是傳統工科專業的新需求。新工科建設將促進一批新專業的發展,這批新專業有的是依托於現有計算機類專業派生、擴展而成的,有的是多個專業有機整合而成的。由計算機類專業派生、擴展形成的新工科專業有計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程、物聯網工程、信息管理與信息繫統、數據科學與大數據技術等。由計算機類學科交叉融合形成的新工科專業有網絡空間安全、人工智能、機器人工程、數字媒體技術、智能科學與技術等。
在新工科建設的“九個一批”中,明確提出“建設一批體現產業和技術發展的新課程”“建設一批產業急需的新興工科專業”。新課程和新專業的持續建設,都需要以適應新工科教育的教材作為支撐。由於各個專業之間的課程相互交叉,但是又不能相互包含,所以在選題方向上,既考慮由計算機類專業派生、擴展形成的新工科專業的選題,又考慮由計算機類專業交叉融合形成的新工科專業的選題,特別是網絡空間安全專業、智能科學與技術專業的選題。基於此,清華大學出版社計劃出版“面向新工科專業建設計算機繫列教材”。
二、 教材定位
教材使用對像為“211工程”高校或同等水平及以上高校計算機類專業及相關專業學生。三、 教材編寫原則
(1) 借鋻Computer Science Curricula 2013(以下簡稱CS2013)。CS2013的核心知識領域包括算法與復雜度、體繫結構與組織、計算科學、離散結構、圖形學與可視化、人機交互、信息保障與安全、信息管理、智能繫統、網絡與通信、操作繫統、基於平臺的開發、並行與分布式計算、程序設計語言、軟件開發基礎、軟件工程、繫統基礎、社會問題與專業實踐等內容。
(2) 處理好理論與技能培養的關繫,注重理論與實踐相結合,加強對學生思維方式的訓練和計算思維的培養。計算機專業學生能力的培養特別強調理論學習、計算思維培養和實踐訓練。本繫列教材以“重視理論,加強計算思維培養,突出案例和實踐應用”為主要目標。
(3) 為便於教學,在紙質教材的基礎上,融合多種形式的教學輔助材料。每本教材可以有主教材、教師用書、習題解答、實驗指導等。特別是在數字資源建設方面,可以結合當前出版融合的趨勢,做好立體化教材建設,可考慮加上微課、微視頻、二維碼、MOOC等擴展資源。
大數據技術(微課版)出版說明四、 教材特點1. 滿足新工科專業建設的需要繫列教材涵蓋計算機科學與技術、軟件工程、物聯網工程、數據科學與大數據技術、網絡空間安全、人工智能等專業的課程。
- 案例體現傳統工科專業的新需求
編寫時,以案例驅動,任務引導,特別是有一些新應用場景的案例。
- 循序漸進,內容全面
講解基礎知識和實用案例時,由簡單到復雜,循序漸進,繫統講解。
- 資源豐富,立體化建設
除了教學課件外,還可以提供教學大綱、教學計劃、微視頻等擴展資源,以方便教學。
五、 優先出版1. 精品課程配套教材主要包括或省級的精品課程和精品資源共享課的配套教材。
- 傳統優秀改版教材
對於已經出版過的優秀教材,經過市場認可,由於新技術的發展,給圖書配上新的教學形式、教學資源,計劃改版的教材。
- 前沿技術與熱點教材
反映計算機前沿和當前熱點的相關教材，例如雲計算、大數據、人工智能、物聯網、網絡空間安全等方面的教材。
六、 聯繫方式
聯繫人: 白立軍
聯繫電話: 01083470179
聯繫和投稿郵箱: bailj@tup.tsinghua.edu.cn
“面向新工科專業建設計算機繫列教材”編委會
2019年6月
主任：
張堯學清華大學計算機科學與技術繫教授中國工程院院士/高等學校軟件工程專業教學指導委員會主任委員
副主任：
陳剛浙江大學計算機科學與技術學院院長/教授
盧先和清華大學出版社常務副總編輯、
副社長/編審
委員：
畢勝大連海事大學信息科學技術學院院長/教授
蔡伯根北京交通大學計算機與信息技術學院院長/教授
陳兵南京航空航天大學計算機科學與技術學院院長/教授
成秀珍山東大學計算機科學與技術學院院長/教授
丁志軍同濟大學計算機科學與技術繫繫主任/教授
董軍宇中國海洋大學信息科學與工程學院副院長/教授
馮丹華中科技大學計算機學院院長/教授
馮立功戰略支援部隊信息工程大學網絡空間安全學院院長/教授
高英華南理工大學計算機科學與工程學院副院長/教授
桂小林西安交通大學計算機科學與技術學院教授
郭衛斌華東理工大學計算機科學與工程繫繫主任/教授
郭文忠福州大學數學與計算機科學學院院長/教授
郭毅可上海大學計算機工程與科學學院院長/教授
過敏意上海交通大學計算機科學與工程繫教授
胡瑞敏西安電子科技大學網絡與信息安全學院院長/教授
黃河燕北京理工大學計算機學院院長/教授
雷蘊奇廈門大學計算機科學繫教授
李凡長蘇州大學計算機科學與技術學院院長/教授
李克秋天津大學計算機科學與技術學院院長/教授
李肯立湖南大學信息科學與工程學院院長/教授
李向陽中國科學技術大學計算機科學與技術學院執行院長/教授
梁榮華浙江工業大學計算機科學與技術學院執行院長/教授
劉延飛火箭軍工程大學基礎部副主任/教授
陸建峰南京理工大學計算機科學與工程學院副院長/教授
羅軍舟東南大學計算機科學與工程學院教授
呂建成四川大學計算機學院（軟件學院）院長/教授
呂衛鋒北京航空航天大學計算機學院院長/教授
馬志新蘭州大學信息科學與工程學院副院長/教授
毛曉光國防科技大學計算機學院副院長/教授
明仲深圳大學計算機與軟件學院院長/教授
彭進業西北大學信息科學與技術學院院長/教授
錢德沛中山大學數據科學與計算機學院院長/教授
申恆濤電子科技大學計算機科學與工程學院院長/教授
蘇森北京郵電大學計算機學院執行院長/教授
汪萌合肥工業大學計算機與信息學院院長/教授
王長波華東師範大學計算機科學與軟件工程學院常務副院長/教授
王勁松天津理工大學計算機科學與工程學院院長/教授
王良民江蘇大學計算機科學與通信工程學院院長/教授
王泉西安電子科技大學副校長/教授
王曉陽復旦大學計算機科學技術學院院長/教授
王義東北大學計算機科學與工程學院院長/教授
魏曉輝吉林大學計算機科學與技術學院院長/教授
文繼榮中國人民大學信息學院院長/教授
翁健暨南大學副校長/教授
吳卿杭州電子科技大學副校長/教授
武永衛清華大學計算機科學與技術繫副主任/教授
肖國強西南大學計算機與信息科學學院院長/教授
熊盛武武漢理工大學計算機科學與技術學院院長/教授
徐偉陸軍工程大學指揮控制工程學院院長/副教授
楊鋻雲南大學信息學院院長/教授
楊燕西南交通大學信息科學與技術學院副院長/教授
楊震北京工業大學信息學部副主任/教授
姚力北京師範大學人工智能學院執行院長/教授
葉保留河海大學計算機與信息學院院長/教授
印桂生哈爾濱工程大學計算機科學與技術學院院長/教授
袁曉潔南開大學計算機學院院長/教授
張強大連理工大學計算機科學與技術學院院長/教授
張清華重慶郵電大學計算機科學與技術學院執行院長/教授
張艷寧西北工業大學校長助理/教授
趙建平長春理工大學計算機科學技術學院院長/教授
鄭新奇 中國地質大學（北京）信息工程學院院長/教授
仲紅安徽大學計算機科學與技術學院院長/教授
周勇中國礦業大學計算機科學與技術學院院長/教授
周志華南京大學計算機科學與技術繫繫主任/教授
鄒北驥中南大學計算機學院教授
秘書長：
白立軍清華大學出版社副編審大數據技術(微課版)
數據已成為國家基礎性戰略資源,大數據正日益對全球生產、流通、分配、消費活動以及經濟運行機制、社會生活方式和國家治理能力產生重要影響。大數據技術涉及的知識點非常多,一本書無法覆蓋所有的知識點。本書從各專業對大數據技術需求的實際情況出發,從大數據技術涉及的基本知識開始,層層推進大數據相關技術的講解,讓初學者能夠輕松理解並快速掌握。本教材對每個知識點都進行了深入分析,並針對每個知識點精心設計了相關案例。
全書分為12章。
第1章 大數據概述。主要介紹大數據的基本概念、大數據技術和大數據計算模式與典型繫統。
第2章 大數據軟件基礎。主要介紹Linux基礎、Java語言基礎、SQL基礎和在VirtualBox上安裝虛擬機。
第3章 Hadoop大數據處理架構。主要介紹Hadoop概述、Hadoop生態繫統和Hadoop的安裝與使用。
第4章 Hadoop分布式文件繫統。主要介紹分布式文件繫統的結構、HDFS的基本特征、HDFS存儲架構及組件功能、HDFS文件讀寫流程、HDFS的Shell操作和HDFS編程實踐。
第5章 MapReduce分布式計算框架。主要介紹MapReduce概述、MapReduce的工作原理、MapReduce編程類和MapReduce經典案例。
第6章 HBase分布式數據庫。主要介紹HBase概述、HBase繫統架構和訪問接口、HBase數據表、HBase安裝、HBase配置、HBase常用Shell命令、常用的Java API和HBase編程。
第7章 NoSQL數據庫。主要介紹NoSQL數據庫概述、“鍵值”數據庫、列族數據庫、文檔數據庫和圖數據庫。
第8章 Scala基礎編程。主要介紹Scala特性,Scala安裝,Scala數據類型,Scala常量和變量,Scala數組、列表、集合和映射,Scala控制結構,Scala函數,Scala類和Scala讀寫文件。
第9章 Python基礎編程。主要介紹Python安裝、Python代碼編寫方式、Python對像和引用、Python基本數據類型、Python中的數據輸入和輸出、Python中文件的基本操作、選擇結構、循環結構、函數和類。第10章 Spark分布式內存計算。主要介紹Spark概述、Spark的安裝及配置、使用Spark Shell編寫Scala代碼、Spark核心數據結構RDD、Spark運行機制、使用Scala語言編寫Spark應用程序和使用Python語言編寫Spark應用程序。
第11章 Spark SQL編程。主要介紹Spark SQL概述、Spark SQL與Shell交互、DataFrame對像的創建和DataFrame對像上的常用操作。
第12章 數據可視化。主要介紹Tableau繪圖、ECharts繪圖和PyeCharts繪圖。
崔霄、王博也參加了本書的編寫工作。在撰寫本書過程中,參考了大量專業書籍和網絡資料,在此向這些作者表示感謝。
由於編寫時間倉促,編者水平有限,書中難免會有缺點和不足,熱切期望得到專家和讀者的批評指正,在此表示感謝。您如果遇到任何問題,或有更多的寶貴意見,歡迎發送郵件至作者的郵箱42675492@qq.com,期待能夠收到您的真摯反饋。
編者2020年2月於鄭州輕工業大學
