《大數(shù)據(jù)可視化》教案（學(xué)年第學(xué)期）課程名稱： 大數(shù)據(jù)可視化所屬專業(yè)： 大數(shù)據(jù)技術(shù)所屬系部： 計(jì)算機(jī)與軟件技術(shù)授課班級(jí)：課程總學(xué)時(shí)： 任課教師：序號(hào)：1一、教學(xué)分析課題名稱數(shù)據(jù)可視化概述課程大數(shù)據(jù)可視化系部計(jì)算機(jī)與軟件技術(shù)系任課教師教材《大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》課題類型理論+實(shí)踐課時(shí)2課時(shí)地點(diǎn)實(shí)訓(xùn)機(jī)房班級(jí)內(nèi)容提要與時(shí)間分配：1、學(xué)習(xí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)小組協(xié)作搜集、分析、歸納大數(shù)據(jù)與可視化相關(guān)技術(shù)，初步了解大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)。培養(yǎng)學(xué)生合理利用與支配各類資源的能力知識(shí)目標(biāo)了解大數(shù)據(jù)技術(shù)概念；了解大數(shù)據(jù)前世今生；掌握大數(shù)據(jù)特點(diǎn)；了解大數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景；了解大數(shù)據(jù)發(fā)展前景；了解數(shù)據(jù)可視化概念；理解圖表類型選擇掌握?qǐng)D表基本組成Python環(huán)境安裝Jupyter環(huán)境安裝技能目標(biāo)了解大數(shù)據(jù)特點(diǎn)了解大數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)踐總結(jié)圖表類型選擇實(shí)踐總結(jié)圖表基本組成2、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容布置：介紹什么是大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)的四個(gè)特點(diǎn)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)景大數(shù)據(jù)發(fā)展前景介紹常見(jiàn)的大數(shù)據(jù)可視化工具圖表類型選擇圖表的基本組成Python安裝Jupyter安裝內(nèi)容引入：由什么是大數(shù)據(jù)引入，介紹大數(shù)據(jù)特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景、發(fā)展前景、大數(shù)據(jù)可視化在大數(shù)據(jù)生命周期中的位置、進(jìn)而介紹大數(shù)據(jù)可視化工具、介紹圖表類型應(yīng)用場(chǎng)景、圖標(biāo)類型選擇知識(shí)講解：大數(shù)據(jù)概念大數(shù)據(jù)特點(diǎn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景大數(shù)據(jù)發(fā)展前景圖表基本組成圖表類型選擇Python安裝Jupyter安裝內(nèi)容總結(jié)：總結(jié)本節(jié)課程中遇到的問(wèn)題，并對(duì)涉及到的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理。3、本次課程內(nèi)容特點(diǎn)：4、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：可視化圖表的類型與應(yīng)用場(chǎng)景、圖表的組成難點(diǎn)：圖表組成5、學(xué)情分析1、學(xué)生初次接觸大數(shù)據(jù)以及大數(shù)據(jù)可視化相關(guān)概念，對(duì)大數(shù)據(jù)不甚了解6、教學(xué)設(shè)計(jì)基本原則：1、將教學(xué)內(nèi)容與信息資源進(jìn)行有機(jī)整合，利用實(shí)訓(xùn)平臺(tái)創(chuàng)造一個(gè)同時(shí)具備項(xiàng)目式體驗(yàn)功能、教學(xué)實(shí)施功能、學(xué)習(xí)效果評(píng)測(cè)功能和實(shí)時(shí)互動(dòng)交流功能的多功能信息化教學(xué)環(huán)境。2、充分利用教材、學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)、多媒體課件和實(shí)訓(xùn)室等信息化教學(xué)手段，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)學(xué)習(xí)。7、教學(xué)方法、手段：1、案例教學(xué)法：本情境教學(xué)使用故事模式，采用講故事的方式逐步引出課程目標(biāo)及重點(diǎn)和難點(diǎn)。2、過(guò)程互動(dòng)教學(xué)法：教學(xué)過(guò)程中使學(xué)生積極回答問(wèn)題，小組內(nèi)展開(kāi)討論，并組間進(jìn)行分享。3、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”法，下發(fā)隨堂任務(wù)，由學(xué)生獨(dú)立完成，教師當(dāng)堂進(jìn)行考核和講評(píng)，解決學(xué)生遇到的問(wèn)題，并就共性問(wèn)題進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。8、內(nèi)容提要與時(shí)間分配環(huán)節(jié)一：大數(shù)據(jù)介紹（5分鐘）環(huán)節(jié)二：大數(shù)據(jù)四個(gè)特點(diǎn)（10分鐘）環(huán)節(jié)三：大數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景（10分鐘）環(huán)節(jié)四：大數(shù)據(jù)發(fā)展前景（10分鐘）環(huán)節(jié)五：常見(jiàn)的大數(shù)據(jù)可視化工具介紹（10分鐘）環(huán)節(jié)六：圖表類型選擇（10分鐘）環(huán)節(jié)七：圖表的基本組成（10分鐘）環(huán)節(jié)八：Python安裝（10分鐘）環(huán)節(jié)九：Jupyter安裝（10分鐘）環(huán)節(jié)八：任務(wù)總結(jié)（5分鐘）9、教學(xué)材料教材《大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》二、教學(xué)組織方式（專業(yè)課程知識(shí)點(diǎn)擊思政微課任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式、結(jié)合專業(yè)教師引導(dǎo)，完善理實(shí)一體的教學(xué)環(huán)境及方法。三、學(xué)習(xí)資源使用多媒體教學(xué)平臺(tái)完成課前復(fù)習(xí)、教學(xué)資源分發(fā)、作業(yè)評(píng)分。微課教學(xué)平臺(tái)完成在線課自學(xué)、教師操作視頻演示、及課程思政微課的展示。3.教學(xué)反饋平臺(tái)完成學(xué)情調(diào)查、教學(xué)實(shí)施效果調(diào)查，了解學(xué)生學(xué)情和課堂教學(xué)反饋。四、教學(xué)實(shí)施環(huán)節(jié)一：大數(shù)據(jù)介紹（5分鐘）介紹什么是數(shù)據(jù)？數(shù)據(jù)（data）是事實(shí)或觀察的結(jié)果，是對(duì)客觀事物的邏輯歸納，是用于表示客觀事物的未經(jīng)加工的原始素材。數(shù)據(jù)可以是連續(xù)的值，比如聲音、圖像，稱為模擬數(shù)據(jù)；也可以是離散的，如符號(hào)、文字，稱為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。介紹什么是大數(shù)據(jù)？“大數(shù)據(jù)”是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力來(lái)適應(yīng)海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。環(huán)節(jié)二：大數(shù)據(jù)特點(diǎn)（10分鐘）教師介紹大數(shù)據(jù)具有如下幾個(gè)特點(diǎn)，并詳細(xì)展開(kāi)介紹。1.數(shù)據(jù)體量大。2.處理速度快。3.數(shù)據(jù)多樣性。4.低價(jià)值密度。環(huán)節(jié)三：大數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景（10分鐘）教師分別對(duì)政務(wù)、旅游、電商、金融、物流、電信等領(lǐng)域列舉大數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的實(shí)例，幫助學(xué)生體會(huì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的價(jià)值。舉例詳細(xì)闡述大數(shù)據(jù)引用場(chǎng)景，政務(wù)、旅游和電商。政務(wù)領(lǐng)域政務(wù)：加強(qiáng)政務(wù)資源共享，進(jìn)一步提升政務(wù)治理能力和政務(wù)服務(wù)效率。在旅游領(lǐng)域：挖掘游客喜好，明晰游客服務(wù)需求，提升游客服務(wù)體驗(yàn)。在電商領(lǐng)域電商：進(jìn)行商品推薦，分析用戶消費(fèi)習(xí)慣。教師提問(wèn)學(xué)生，讓學(xué)生列舉更多的大數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)景，并對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行補(bǔ)充。環(huán)節(jié)四：大數(shù)據(jù)發(fā)展前景（10分鐘）教師結(jié)合生活實(shí)際，介紹大數(shù)據(jù)發(fā)展前景。1、隨著5G時(shí)代的到來(lái)，伴隨云計(jì)算、智能制造、智慧城市以及無(wú)人駕駛技術(shù)的深入發(fā)展，每個(gè)行業(yè)都將迎來(lái)日益龐大的數(shù)據(jù)量。2、大數(shù)據(jù)的處理、分析和挖掘需要強(qiáng)大的分布式處理能力和分布式存儲(chǔ)能力，而云計(jì)算恰恰能滿足大數(shù)據(jù)的需求。未來(lái)大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)的融合也會(huì)越來(lái)越緊密。3、大數(shù)據(jù)為人工智能技術(shù)的發(fā)展奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，模型的訓(xùn)練不僅需要大規(guī)模的訓(xùn)練樣本，還需要大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算能力，可以說(shuō)人工智能模型訓(xùn)練的實(shí)現(xiàn)，是由大數(shù)據(jù)技術(shù)予以支撐的。環(huán)節(jié)五：大數(shù)據(jù)可視化流程和工具介紹（10分鐘）教師對(duì)大數(shù)據(jù)可視化流程進(jìn)行講解，可結(jié)合巨頭案例。1、數(shù)據(jù)收集2、數(shù)據(jù)處理3、數(shù)據(jù)分析4、可視化設(shè)計(jì)5、可視化實(shí)現(xiàn)教師對(duì)可視化工具進(jìn)行介紹：主要介紹本教材涉及的可視化工具包，并簡(jiǎn)單介紹每種工具的優(yōu)缺點(diǎn)，可適當(dāng)選擇案例，并通過(guò)代碼演示，加深學(xué)生對(duì)可視化工具包的印象和理解。。1、Matplotlib2、PYecharts3、Plotly環(huán)節(jié)六：圖表類型選擇（10分鐘）教師結(jié)合知識(shí)準(zhǔn)備內(nèi)容，講解圖表類型選擇?？梢暬且环N方便的觀察數(shù)據(jù)的方式，可以一目了然地了解數(shù)據(jù)塊。我們經(jīng)常使用柱狀圖、直方圖、餅圖、箱圖、熱圖、散點(diǎn)圖、線狀圖等。這些典型的圖對(duì)于數(shù)據(jù)可視化是必不可少的。除了這些被廣泛使用的圖表外，還有許多很好的卻很少被使用的可視化圖表，下圖為常見(jiàn)的數(shù)據(jù)可視化圖表。教師選擇下圖中的一些圖表，如折線圖、餅狀圖、散點(diǎn)圖等從概念、圖表呈現(xiàn)形式和圖標(biāo)特點(diǎn)、以及適用的數(shù)據(jù)場(chǎng)景等方面列舉10個(gè)進(jìn)行講解。環(huán)節(jié)七：圖表的基本組成（10分鐘）結(jié)合知識(shí)準(zhǔn)備內(nèi)容，講解圖表的基本組成。數(shù)據(jù)可視化圖表的種類非常多樣，但每張圖表的基本組成有較強(qiáng)的規(guī)律性。一張完整的圖表一般包括：畫(huà)布、圖表標(biāo)題、繪圖區(qū)、數(shù)據(jù)系列、坐標(biāo)軸、坐標(biāo)軸標(biāo)題、圖例、文本標(biāo)題、網(wǎng)格線等。下面詳細(xì)描述各個(gè)組成部分的功能：畫(huà)布圖表標(biāo)題。繪圖區(qū)。數(shù)據(jù)系列。坐標(biāo)軸及坐標(biāo)軸標(biāo)題。圖例。文本標(biāo)簽。網(wǎng)格線。環(huán)節(jié)八：Python安裝（10分鐘）教師帶領(lǐng)學(xué)生一起完成環(huán)境的安裝，教師從軟禁下載、安裝步驟等進(jìn)行演示。學(xué)生需要跟著老師的演示進(jìn)行同步操作。1、選擇自定義安裝（Customizeinstallation），如圖自動(dòng)添加Python到環(huán)境變量所示。2、“可選功能”默認(rèn)全選，如圖13可選功能所示，點(diǎn)擊next。3、可在“高級(jí)選項(xiàng)”中修改安裝路徑，如圖下圖高級(jí)功能所示。之后點(diǎn)擊Install進(jìn)行安裝。4、出現(xiàn)如圖安裝成功所示“Setupwassuccessful”字樣即為安裝成功。環(huán)節(jié)九：安裝Jupyter并使用(10分鐘)教師進(jìn)入CMD窗口，演示Jupyter的命令安裝步驟，學(xué)生跟著同步操作1、命令安裝：pipinstalljupyter2、訪問(wèn)jupyter3、點(diǎn)擊新建，就會(huì)跳轉(zhuǎn)到新的文本頁(yè)面，然后就可以編輯python代碼了環(huán)節(jié)八：任務(wù)總結(jié)（5分鐘）總結(jié)本章內(nèi)容并回顧。節(jié)主要介紹大數(shù)據(jù)的相關(guān)理論知識(shí)，從大數(shù)據(jù)的起源、大數(shù)據(jù)特點(diǎn)、大數(shù)據(jù)相關(guān)政策、大數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景、大數(shù)據(jù)可視化流程與可視化工具、圖元素介紹等?！舅颊鳂I(yè)】以3人為以小組，梳理2016年以來(lái)，我國(guó)關(guān)于大數(shù)據(jù)的相關(guān)政策，分別產(chǎn)業(yè)發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、以及信息安全等方面進(jìn)行梳理，完成一個(gè)大數(shù)據(jù)相關(guān)政策的報(bào)告，字?jǐn)?shù)不少于1500字。本報(bào)告通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生從不同角度審視大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，可以幫助學(xué)生更全面、深入地了解大數(shù)據(jù)技術(shù)，提高其對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的理解和認(rèn)識(shí)。同時(shí)，也可以引導(dǎo)學(xué)生形成正確的倫理、法律和社會(huì)觀念，促進(jìn)其成為有責(zé)任感和擔(dān)當(dāng)?shù)墓?。五、教學(xué)效果與課后反思1.教學(xué)效果通過(guò)多媒體教學(xué)平臺(tái)，完成課前復(fù)習(xí)、任務(wù)分發(fā)、指導(dǎo)書(shū)下載、作業(yè)評(píng)分，方便學(xué)生實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)。微課教學(xué)平臺(tái)，完成在線課自學(xué)、教師操作視頻演示、及課程思政微課的展示，培養(yǎng)并提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。教學(xué)反饋平臺(tái)，完成學(xué)情調(diào)查、教學(xué)實(shí)施效果調(diào)查，了解學(xué)生學(xué)情和課堂教學(xué)反饋。運(yùn)用興趣導(dǎo)向教學(xué)方法，將知識(shí)點(diǎn)實(shí)例化，逐步構(gòu)建學(xué)生創(chuàng)新思維，突出教學(xué)重點(diǎn)，解決教學(xué)難點(diǎn)，提高學(xué)生實(shí)訓(xùn)的興趣。教師踐行工匠精神，將職業(yè)精神內(nèi)化于學(xué)生心里。通過(guò)信息化手段和教學(xué)組織全面完成了本課的教學(xué)目標(biāo)。2.課后反思培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，應(yīng)逐步通過(guò)線上線下教學(xué)結(jié)合，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，包括教學(xué)資源完善，教師對(duì)項(xiàng)目的指導(dǎo)和答疑解惑。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，將日常生活中遇到的應(yīng)用場(chǎng)景和所學(xué)知識(shí)融合起來(lái)，既能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能寓教于學(xué)，讓學(xué)生主動(dòng)去實(shí)踐學(xué)習(xí)內(nèi)容。說(shuō)明：教案按每個(gè)授課單元或根據(jù)授課特點(diǎn)按章節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)?！洞髷?shù)據(jù)可視化》教案（學(xué)年第學(xué)期）課程名稱： 大數(shù)據(jù)可視化所屬專業(yè)： 大數(shù)據(jù)技術(shù)所屬系部： 計(jì)算機(jī)與軟件技術(shù)授課班級(jí)：課程總學(xué)時(shí)： 任課教師：序號(hào)：1一、教學(xué)分析課題名稱數(shù)據(jù)集應(yīng)用概述課程大數(shù)據(jù)可視化系部計(jì)算機(jī)與軟件技術(shù)系任課教師教材《大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》課題類型理論+實(shí)踐課課時(shí)2課時(shí)地點(diǎn)實(shí)訓(xùn)機(jī)房班級(jí)內(nèi)容提要與時(shí)間分配：1、學(xué)習(xí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)在搭建數(shù)據(jù)庫(kù)過(guò)程中，自行解決或者協(xié)作解決遇到的問(wèn)題，利用信息、互聯(lián)網(wǎng)解決問(wèn)題，對(duì)問(wèn)題具備分析性總結(jié)，不能解決的上報(bào)教師知識(shí)目標(biāo)了解不同場(chǎng)景下使用的數(shù)據(jù)庫(kù)功能特點(diǎn)，并歸納總結(jié)了解教材中Python操作Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)方法，同時(shí)了解其他方法了解Python對(duì)不同格式文件的讀取技能目標(biāo)掌握Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)搭建與配置掌握Python對(duì)Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)的增刪改查掌握Python對(duì)xls、xlsx、csv文件的讀取2、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容布置：介紹市場(chǎng)上常用的數(shù)據(jù)庫(kù)種類，不同數(shù)據(jù)庫(kù)的不同應(yīng)用場(chǎng)景Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)的搭建與使用入門使用Python操作Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)Python的文件操作內(nèi)容引入：由大數(shù)據(jù)的整個(gè)業(yè)務(wù)過(guò)程引入，展現(xiàn)不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景下不同種類數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用，最后介紹Mysql的搭建與應(yīng)用，由于課程大數(shù)據(jù)可視化選用的是使用語(yǔ)言進(jìn)行可視化，并且選用的是Python語(yǔ)言，展開(kāi)講解Python操作Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)，由于小部分需求需要直接讀取文件進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化，故也涉及Python的文件操作。知識(shí)講解：Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)的搭建與使用Python操作Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)與Python的文件操作內(nèi)容總結(jié)：總結(jié)本節(jié)課程中遇到的問(wèn)題，并對(duì)涉及到的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理。3、本次課程內(nèi)容特點(diǎn)：4、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)的搭建與入門、Python操作數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)文件難點(diǎn)：Python操作Mysql5、學(xué)情分析1、學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前已掌握了可視化的基礎(chǔ)知識(shí)，但是對(duì)教材使用的數(shù)據(jù)庫(kù)并不十分了解6、教學(xué)設(shè)計(jì)基本原則：1、將教學(xué)內(nèi)容與信息資源進(jìn)行有機(jī)整合，利用實(shí)訓(xùn)平臺(tái)創(chuàng)造一個(gè)同時(shí)具備項(xiàng)目式體驗(yàn)功能、教學(xué)實(shí)施功能、學(xué)習(xí)效果評(píng)測(cè)功能和實(shí)時(shí)互動(dòng)交流功能的多功能信息化教學(xué)環(huán)境。2、充分利用教材、學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)、多媒體課件和實(shí)訓(xùn)室等信息化教學(xué)手段，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)學(xué)習(xí)。7、教學(xué)方法、手段：1、過(guò)程互動(dòng)教學(xué)法：教學(xué)過(guò)程中使學(xué)生積極回答問(wèn)題，小組內(nèi)展開(kāi)討論，并組間進(jìn)行分享。2、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”法，下發(fā)隨堂任務(wù)，由學(xué)生獨(dú)立完成，教師當(dāng)堂進(jìn)行考核和講評(píng)，解決學(xué)生遇到的問(wèn)題，并就共性問(wèn)題進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。8、內(nèi)容提要與時(shí)間分配環(huán)節(jié)一：課程回顧（5分鐘）環(huán)節(jié)二：數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介（15分鐘）環(huán)節(jié)三：Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)的搭建與入門講解（30分鐘）環(huán)節(jié)四：Python操作Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)講解（10分鐘）環(huán)節(jié)五：Python操作Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)踐（10分鐘）環(huán)節(jié)六：Python文件操作講解（5分鐘）環(huán)節(jié)七：Python文件操作實(shí)踐（10分鐘）環(huán)節(jié)八：任務(wù)總結(jié)（5分鐘）9、教學(xué)材料教材《大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》二、教學(xué)組織方式（專業(yè)課程知識(shí)點(diǎn)擊思政微課任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式、結(jié)合專業(yè)教師引導(dǎo)，完善理實(shí)一體的教學(xué)環(huán)境及方法。三、學(xué)習(xí)資源使用多媒體教學(xué)平臺(tái)完成課前復(fù)習(xí)、教學(xué)資源分發(fā)、作業(yè)評(píng)分。2.教學(xué)反饋平臺(tái)完成學(xué)情調(diào)查、教學(xué)實(shí)施效果調(diào)查，了解學(xué)生學(xué)情和課堂教學(xué)反饋。四、教學(xué)實(shí)施環(huán)節(jié)一：課程回顧（思維導(dǎo)圖）（5分鐘）課程回顧：通過(guò)思維導(dǎo)圖，對(duì)前一章節(jié)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行回顧。思維導(dǎo)圖如下所示：環(huán)節(jié)二：數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介（15分鐘）結(jié)合知識(shí)準(zhǔn)備講解數(shù)據(jù)庫(kù)，介紹數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念以及常用的數(shù)據(jù)庫(kù)種類，教師結(jié)合課堂提問(wèn)，進(jìn)一步拓展數(shù)據(jù)庫(kù)的其他知識(shí)、如數(shù)據(jù)庫(kù)的使用場(chǎng)景和優(yōu)缺點(diǎn)等。一、數(shù)據(jù)庫(kù)概述數(shù)據(jù)庫(kù)（Database，DB）是存放數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)，指長(zhǎng)期保存在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備上，按照一定規(guī)則組織起來(lái)，可以被各種用戶或應(yīng)用共享的數(shù)據(jù)集合。二、常見(jiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)以及特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)種類：關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)一般為我們平時(shí)提到的Mysql、SQLServer、Oracle、DB2、SyBase、Informix、PostgreSQL以及比較小型的Access等數(shù)據(jù)庫(kù)。優(yōu)缺點(diǎn)介紹：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)在處理超大規(guī)模數(shù)據(jù)和高并發(fā)時(shí)存在一些不足，便出現(xiàn)了很多非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)NotOnlySQL（NoSQL）。目前，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)主要有MongoDB、Redis、HBase、Neo4j等。本教材主要涉及到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL的使用，對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)知識(shí)不再詳細(xì)闡述，有興趣的小伙伴可自行查閱相關(guān)資料。環(huán)節(jié)三：Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)搭建與入門實(shí)踐（30分鐘）教師講解并演示安裝過(guò)程，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)搭建與配置使用入門第一步：安裝Mysql1、進(jìn)入安裝頁(yè)面如果需要重新安裝Mysql需要先卸載Mysql，雙擊mysql-installer-community-.msi,進(jìn)入安裝界面后選擇Custom自定義安裝，點(diǎn)擊Next，如圖1-14所示。2、在左側(cè)目錄中選擇MySQLServer5.7.28-X64，點(diǎn)擊→加載到右側(cè)，選擇要安裝的產(chǎn)品名，在右下角會(huì)出現(xiàn)AdvancedOptions，單擊它可以設(shè)置安裝路徑，如圖所示。例如將安裝路徑和數(shù)據(jù)路徑修改到D:\develop\下，點(diǎn)擊OK。注意，安裝目錄避免空格和中文（可選），如圖所示。點(diǎn)擊Nex（下一步），如圖所示。點(diǎn)擊Execute執(zhí)行安裝，有的可能會(huì)提示需要先安裝C++動(dòng)態(tài)庫(kù)等，那就先安裝C++動(dòng)態(tài)庫(kù)，沒(méi)有提示說(shuō)明操作系統(tǒng)中有你需要的動(dòng)態(tài)庫(kù)。如圖所示。安裝完成，點(diǎn)擊Next（下一步），如圖所示。點(diǎn)擊Next（下一步），如圖所示。點(diǎn)擊Next（下一步），如圖所示。3、將MySQL配置類型選擇DevelopmentComputer開(kāi)發(fā)電腦設(shè)置，點(diǎn)擊Next（下一步），如圖1-22和圖所示。4、設(shè)置MySQL密碼，因?yàn)楣芾韱T用戶為root，學(xué)習(xí)初期建議將MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)密碼也設(shè)置為root，設(shè)置完成后，點(diǎn)擊Next（下一步），如圖所示。5、設(shè)置WindowsService系統(tǒng)服務(wù)，設(shè)置完畢后點(diǎn)擊Next（下一步），如圖1-25所示。6、點(diǎn)擊Execute執(zhí)行設(shè)置，如圖所示。7、安裝完成，點(diǎn)擊Finish完成，如圖所示。環(huán)節(jié)四：Python操作Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)講解（10分鐘）教師對(duì)python操作Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)講解,并演示安裝過(guò)程。學(xué)生跟進(jìn)教師同步操作，安裝遇到問(wèn)題，教師協(xié)助解答》1、安裝第三方庫(kù)PyMySQL2、使用Python操作MySQL，需要用第三方庫(kù)PyMySQL，環(huán)節(jié)五：Python操作Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)踐（10分鐘）學(xué)生實(shí)踐Python操作Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)。安裝步驟如下：打開(kāi)命令提示符，輸入pipinstallpymysql，點(diǎn)擊回車即可安裝。安裝成功界面如下圖所示。環(huán)節(jié)六：Python文件操作講解（5分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作2講解Python文件讀取。教師對(duì)Pandas的read_excel()和read_csv()方法進(jìn)行講解，講解語(yǔ)法格式和參數(shù)。學(xué)生參考教師示例，使用函數(shù)go.Scatter繪制線型圖，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決。環(huán)節(jié)七：Python文件操作實(shí)踐（10分鐘）學(xué)生實(shí)踐Python文件讀取實(shí)踐程序1：importpandasaspd

importxlrd

df=pd.read_excel("瓜果類單位面積產(chǎn)量.xls")

print(df)實(shí)踐程序2：importpandasaspd

df=pd.read_csv("瓜果類單位面積產(chǎn)量.csv",encoding='utf-8')

print(df)環(huán)節(jié)八：任務(wù)總結(jié)（5分鐘）本節(jié)主要學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境搭建，教師歸納總結(jié)Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)搭建方法與配置方法、搜集資料了解linuxMysql數(shù)據(jù)庫(kù)操作。

【思政作業(yè)】：搜集國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)名稱與種類，了解我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展的歷史。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生從不同角度審視我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的的發(fā)展與應(yīng)用，可以幫助學(xué)生更全面、深入地了解我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)的現(xiàn)狀，提高其對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)d額的理解和認(rèn)識(shí)。同時(shí)，也可以引導(dǎo)學(xué)生形成正確的倫理、法律和社會(huì)觀念，促進(jìn)其成為有責(zé)任感和擔(dān)當(dāng)?shù)墓瘛Ｎ?、教學(xué)效果與課后反思1.教學(xué)效果通過(guò)多媒體教學(xué)平臺(tái)，完成課前復(fù)習(xí)、任務(wù)分發(fā)、指導(dǎo)書(shū)下載、作業(yè)評(píng)分，方便學(xué)生實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)。微課教學(xué)平臺(tái)，完成在線課自學(xué)、教師操作視頻演示、及課程思政微課的展示，培養(yǎng)并提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。教學(xué)反饋平臺(tái)，完成學(xué)情調(diào)查、教學(xué)實(shí)施效果調(diào)查，了解學(xué)生學(xué)情和課堂教學(xué)反饋。運(yùn)用興趣導(dǎo)向教學(xué)方法，將知識(shí)點(diǎn)實(shí)例化，逐步構(gòu)建學(xué)生創(chuàng)新思維，突出教學(xué)重點(diǎn)，解決教學(xué)難點(diǎn)，提高學(xué)生實(shí)訓(xùn)的興趣。教師踐行工匠精神，將職業(yè)精神內(nèi)化于學(xué)生心里。通過(guò)信息化手段和教學(xué)組織全面完成了本課的教學(xué)目標(biāo)。2.課后反思培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，應(yīng)逐步通過(guò)線上線下教學(xué)結(jié)合，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，包括教學(xué)資源完善，教師對(duì)項(xiàng)目的指導(dǎo)和答疑解惑。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，將日常生活中遇到的應(yīng)用場(chǎng)景和所學(xué)知識(shí)融合起來(lái)，既能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能寓教于學(xué)，讓學(xué)生主動(dòng)去實(shí)踐學(xué)習(xí)內(nèi)容。說(shuō)明：教案按每個(gè)授課單元或根據(jù)授課特點(diǎn)按章節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)?！洞髷?shù)據(jù)可視化》教案（學(xué)年第學(xué)期）課程名稱： 大數(shù)據(jù)可視化所屬專業(yè)： 大數(shù)據(jù)技術(shù)所屬系部： 計(jì)算機(jī)與軟件技術(shù)授課班級(jí)：課程總學(xué)時(shí)： 任課教師：圖所有a到z開(kāi)頭的單詞數(shù)量條形圖所示。該圖會(huì)在接下來(lái)的學(xué)習(xí)中頻繁用到。教師帶領(lǐng)學(xué)生編寫(xiě)以下程序

colors=['red','blue','green','purple']#定義顏色

plt.bar(letter,enword,color=colors,alpha=0.4)#設(shè)置顏色和透明度plt.show()環(huán)節(jié)五：Matplotlib畫(huà)布設(shè)置（5分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作3講解畫(huà)布設(shè)置。Matplotlib中的畫(huà)布設(shè)置主要用到了figure()函數(shù)，用來(lái)設(shè)置畫(huà)布的寬高、分辨率、背景顏色等。學(xué)生參考教師示例，實(shí)現(xiàn)畫(huà)布設(shè)置，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決。繪制效果如下圖所示：

環(huán)節(jié)六：Matplotlib標(biāo)題設(shè)置（5分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作4講解標(biāo)題設(shè)置Matplotlib圖表標(biāo)題設(shè)置使用title()函數(shù)，參數(shù)如下：label表示標(biāo)題內(nèi)容；font_dict是一個(gè)字典，用來(lái)設(shè)置字體、字號(hào)、顏色等；loc表示標(biāo)題的對(duì)齊，包括left，right和center，默認(rèn)為center；pad表示標(biāo)題與圖表頂部的距離，默認(rèn)為None。學(xué)生參考教師示例，實(shí)現(xiàn)標(biāo)題設(shè)置，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決。繪制效果如下圖所示：環(huán)節(jié)七：Matplotlib坐標(biāo)軸設(shè)置（10分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作5講解坐標(biāo)軸設(shè)置。上一操作的圖表中所使用的坐標(biāo)軸是系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置的，接下來(lái)嘗試使用xlabel()和ylabel()修改坐標(biāo)軸的標(biāo)簽，使用xticks()和yticks()修改坐標(biāo)數(shù)字。第一步：設(shè)置X、Y軸標(biāo)題第二步：修改Y軸刻度范圍第三步：設(shè)置Y軸為對(duì)數(shù)軸學(xué)生參考教師示例，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)軸設(shè)置，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決。環(huán)節(jié)八：Matplotlib圖例設(shè)置（10分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作6講解圖例設(shè)置。通過(guò)在legend(handles=,labels=,loc=)中設(shè)置不同的參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化圖例定制。其中handles為所畫(huà)線條的實(shí)例對(duì)象；labels為圖例內(nèi)容；loc為圖例在整個(gè)坐標(biāo)軸平面中的位置。學(xué)生參考教師示例，實(shí)現(xiàn)圖例設(shè)置，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決。環(huán)節(jié)九：Matplotlib標(biāo)注設(shè)置（5分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作7講解標(biāo)注設(shè)置。有時(shí)需要在圖表上重點(diǎn)表示一些信息，可以使用annotate(text,xy,xytext,xycoords='data',textcoords,arrowprops)來(lái)設(shè)置箭頭內(nèi)容指向，從而強(qiáng)調(diào)圖表數(shù)據(jù)或者標(biāo)注細(xì)節(jié)信息。學(xué)生參考教師示例，實(shí)現(xiàn)標(biāo)注設(shè)置，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決。環(huán)節(jié)十：Matplotlib能見(jiàn)度設(shè)置（10分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作8講解能見(jiàn)度設(shè)置。有時(shí)圖表可能會(huì)與坐標(biāo)軸重合，導(dǎo)致標(biāo)簽被遮擋，可以通過(guò)設(shè)置tick能見(jiàn)度來(lái)解決。函數(shù)label.set_bbox(dict(facecolor=,edgecolor=,alpha=))，其中facecolor代表標(biāo)簽底色；edgecolor代表標(biāo)簽邊緣顏色；alpha表示透明度，默認(rèn)在0~1之間。如果標(biāo)簽存在不顯示的問(wèn)題，可設(shè)置zorder讓標(biāo)簽顯于圖像之上。學(xué)生參考教師示例，實(shí)現(xiàn)能見(jiàn)度設(shè)置，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決。環(huán)節(jié)十一：Matplotlib注釋設(shè)置（10分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作9注釋設(shè)置。在圖表中添加注釋可以使用text(x,y,s)，其中x,y表示文字位置，s為需要注釋的文本內(nèi)容，教師帶領(lǐng)學(xué)生編寫(xiě)以下程序。學(xué)生參考教師示例，實(shí)現(xiàn)注釋設(shè)置，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決。環(huán)節(jié)十二：Matplotlib圖表與畫(huà)布邊緣邊距設(shè)置（10分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作10講解圖表與畫(huà)布邊緣邊距設(shè)置。使用subplots_adjust(left,bottom,right,top,wspace,hspace)設(shè)置圖表與畫(huà)布之間的邊緣邊距，left,bottom,right,top依次表示左、下、右、上四個(gè)方向上圖表與畫(huà)布邊緣之間的距離，取值范圍在0~1之間。使用這四個(gè)參數(shù)時(shí)，將畫(huà)布左下角視為坐標(biāo)原點(diǎn)，畫(huà)布的寬和高都視為單位1。wspace和hspace分別表示水平方向上圖像間的距離和垂直方向上圖像間的距離，在畫(huà)布有多個(gè)子圖時(shí)使用。學(xué)生參考教師示例，實(shí)現(xiàn)畫(huà)布邊緣邊距設(shè)置，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決。環(huán)節(jié)十三：任務(wù)總結(jié)（5分鐘）歸納總結(jié)Matplotlib設(shè)置方法參數(shù)?！舅颊鳂I(yè)】從BOSS直聘官網(wǎng)，搜集我國(guó)大數(shù)據(jù)可視化人才需求分析報(bào)告，比較數(shù)據(jù)可視化工程師近兩年招聘職位量/就業(yè)形勢(shì)對(duì)比。利用Matplotlib繪制分組柱狀圖，進(jìn)行可視化呈現(xiàn)。對(duì)于大數(shù)據(jù)可視化人才的技術(shù)需求，結(jié)合大學(xué)課程，淺談如何做一個(gè)合格的大數(shù)據(jù)技術(shù)人才。小提示：可以從企業(yè)招聘技術(shù)需求、專業(yè)素質(zhì)、專業(yè)學(xué)習(xí)、人文素質(zhì)等幾個(gè)層次提出意見(jiàn)和建議。。本作業(yè)注重培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、闡述問(wèn)題、分析解決問(wèn)題的能力，注重學(xué)生應(yīng)用實(shí)踐能力、自學(xué)能力的提升，遵循理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)理念，讓學(xué)生了解大數(shù)據(jù)可視化開(kāi)發(fā)崗位要求相應(yīng)要求，在實(shí)例中學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)，并使其能主動(dòng)深入學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)，不斷探索新知識(shí)、新領(lǐng)域，為學(xué)生進(jìn)一步研究更先進(jìn)的大數(shù)據(jù)技術(shù)奠定基礎(chǔ)。五、教學(xué)效果與課后反思1.教學(xué)效果通過(guò)多媒體教學(xué)平臺(tái)，完成課前復(fù)習(xí)、任務(wù)分發(fā)、指導(dǎo)書(shū)下載、作業(yè)評(píng)分，方便學(xué)生實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)。微課教學(xué)平臺(tái)，完成在線課自學(xué)、教師操作視頻演示、及課程思政微課的展示，培養(yǎng)并提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。教學(xué)反饋平臺(tái)，完成學(xué)情調(diào)查、教學(xué)實(shí)施效果調(diào)查，了解學(xué)生學(xué)情和課堂教學(xué)反饋。運(yùn)用興趣導(dǎo)向教學(xué)方法，將知識(shí)點(diǎn)實(shí)例化，逐步構(gòu)建學(xué)生創(chuàng)新思維，突出教學(xué)重點(diǎn)，解決教學(xué)難點(diǎn)，提高學(xué)生實(shí)訓(xùn)的興趣。（6）教師踐行工匠精神，將職業(yè)精神內(nèi)化于學(xué)生心里。通過(guò)信息化手段和教學(xué)組織全面完成了本課的教學(xué)目標(biāo)。2.課后反思培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，應(yīng)逐步通過(guò)線上線下教學(xué)結(jié)合，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，包括教學(xué)資源完善，教師對(duì)項(xiàng)目的指導(dǎo)和答疑解惑。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，將日常生活中遇到的應(yīng)用場(chǎng)景和所學(xué)知識(shí)融合起來(lái)，既能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能寓教于學(xué)，讓學(xué)生主動(dòng)去實(shí)踐學(xué)習(xí)內(nèi)容。課程思政融入教學(xué)設(shè)計(jì)中，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自行發(fā)掘。說(shuō)明：教案按每個(gè)授課單元或根據(jù)授課特點(diǎn)按章節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)?！洞髷?shù)據(jù)可視化》教案（學(xué)年第學(xué)期）課程名稱： 大數(shù)據(jù)可視化所屬專業(yè)： 大數(shù)據(jù)技術(shù)所屬系部： 計(jì)算機(jī)與軟件技術(shù)授課班級(jí)：課程總學(xué)時(shí)： 任課教師：PAGEPAGE1序號(hào)：1一、教學(xué)分析課題名稱Matplotlib圖表繪制（基礎(chǔ)圖）課程大數(shù)據(jù)可視化系部計(jì)算機(jī)與軟件技術(shù)系任課教師教材《大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》課題類型理論+實(shí)踐課課時(shí)2課時(shí)地點(diǎn)實(shí)訓(xùn)機(jī)房班級(jí)內(nèi)容提要與時(shí)間分配：1、學(xué)習(xí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)小組協(xié)作能力問(wèn)題處理能力知識(shí)目標(biāo)了解11種基礎(chǔ)圖表技能目標(biāo)掌握折線圖的繪制掌握直方圖的繪制掌握柱狀圖的繪制掌握堆疊條形圖的繪制掌握水平條形圖的繪制掌握帶標(biāo)簽的分組條形圖的繪制掌握面積圖的繪制掌握散點(diǎn)圖的繪制掌握氣泡圖的繪制掌握餅圖的繪制掌握雷達(dá)圖的繪制2、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容布置：折線圖直方圖柱狀圖堆疊條形圖水平條形圖帶標(biāo)簽的分組條形圖面積圖散點(diǎn)圖氣泡圖餅圖雷達(dá)圖內(nèi)容引入：使用matplotlib進(jìn)行大數(shù)據(jù)可視化時(shí)會(huì)使用的較為常用的圖表我們會(huì)在這兩堂課中依次介紹知識(shí)講解：11中圖形的繪制內(nèi)容總結(jié)：總結(jié)本節(jié)課程中遇到的問(wèn)題，并對(duì)涉及到的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理。3、本次課程內(nèi)容特點(diǎn)：4、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：11中基礎(chǔ)圖表繪制難點(diǎn)：堆疊條形圖、水平條形圖、帶標(biāo)簽的水平條形圖、雷達(dá)圖5、學(xué)情分析1、學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前已掌握了可視化的基礎(chǔ)知識(shí)，包括可視化有哪些圖表組成，初步學(xué)習(xí)Matplotlib工具。6、教學(xué)設(shè)計(jì)基本原則：1、將教學(xué)內(nèi)容與信息資源進(jìn)行有機(jī)整合，利用實(shí)訓(xùn)平臺(tái)創(chuàng)造一個(gè)同時(shí)具備項(xiàng)目式體驗(yàn)功能、教學(xué)實(shí)施功能、學(xué)習(xí)效果評(píng)測(cè)功能和實(shí)時(shí)互動(dòng)交流功能的多功能信息化教學(xué)環(huán)境。2、充分利用教材、學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)、多媒體課件和實(shí)訓(xùn)室等信息化教學(xué)手段，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)學(xué)習(xí)。7、教學(xué)方法、手段：1、案例教學(xué)法：本情境教學(xué)開(kāi)始引入可視化案例，引出課程目標(biāo)及重點(diǎn)和難點(diǎn)。2、過(guò)程互動(dòng)教學(xué)法：教學(xué)過(guò)程中使學(xué)生積極回答問(wèn)題，小組內(nèi)展開(kāi)討論，并組間進(jìn)行分享。3、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”法，下發(fā)隨堂任務(wù)，由學(xué)生獨(dú)立完成，教師當(dāng)堂進(jìn)行考核和講評(píng)，解決學(xué)生遇到的問(wèn)題，并就共性問(wèn)題進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。8、內(nèi)容提要與時(shí)間分配環(huán)節(jié)一：課程回顧（5分鐘）環(huán)節(jié)二：折線圖（5分鐘）環(huán)節(jié)三：直方圖（5分鐘）環(huán)節(jié)四：柱狀圖（5分鐘）環(huán)節(jié)五：堆疊柱狀圖（10分鐘）環(huán)節(jié)六：水平條形圖（10分鐘）環(huán)節(jié)七：帶標(biāo)簽的分組條形圖（10分鐘）環(huán)節(jié)八：面積圖（5分鐘）環(huán)節(jié)九：散點(diǎn)圖（5分鐘）環(huán)節(jié)十：氣泡圖（5分鐘）環(huán)節(jié)十一：餅圖（5分鐘）環(huán)節(jié)十二：雷達(dá)圖（10分鐘）環(huán)節(jié)十五：任務(wù)總結(jié)（10分鐘）9、教學(xué)材料教材《大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》二、教學(xué)組織方式（專業(yè)課程知識(shí)點(diǎn)擊思政微課任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式、結(jié)合專業(yè)教師引導(dǎo)，完善理實(shí)一體的教學(xué)環(huán)境及方法。三、學(xué)習(xí)資源使用多媒體教學(xué)平臺(tái)完成課前復(fù)習(xí)、教學(xué)資源分發(fā)、作業(yè)評(píng)分。微課教學(xué)平臺(tái)完成在線課自學(xué)、教師操作視頻演示、及課程思政微課的展示。3.教學(xué)反饋平臺(tái)完成學(xué)情調(diào)查、教學(xué)實(shí)施效果調(diào)查，了解學(xué)生學(xué)情和課堂教學(xué)反饋。四、教學(xué)實(shí)施環(huán)節(jié)一：課程回顧（思維導(dǎo)圖）（5分鐘）課程回顧：通過(guò)思維導(dǎo)圖，對(duì)前一章節(jié)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行回顧。思維導(dǎo)圖如下：環(huán)節(jié)二：折線圖（5分鐘）通過(guò)知識(shí)準(zhǔn)備初步了解Matplotlib繪圖函數(shù)，通過(guò)業(yè)務(wù)操作1講解折線圖繪制與實(shí)踐。本節(jié)我們首先來(lái)介紹如何創(chuàng)建折線圖，它是一個(gè)由點(diǎn)和線組成的統(tǒng)計(jì)圖表，常用來(lái)表示數(shù)值隨連續(xù)時(shí)間間隔或有序類別的變化。教師以在四六級(jí)單詞中以各個(gè)字母開(kāi)頭的單詞統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的折線圖繪制作演示繪制折線圖。學(xué)生跟著教師同步實(shí)踐。學(xué)生參考教師示例，繪制折線圖，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決。環(huán)節(jié)三：直方圖（5分鐘）環(huán)節(jié)四：柱狀圖（5分鐘）講解柱狀圖繪制與實(shí)踐。教師對(duì)柱狀圖定義和適用場(chǎng)景進(jìn)行講授。條形圖是一種以長(zhǎng)方形的長(zhǎng)度為變量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的圖表，柱狀圖適用在較小數(shù)據(jù)集的分析，可以直觀展示個(gè)體之間數(shù)據(jù)的差異。柱狀圖一般使用bar()函數(shù)實(shí)現(xiàn)繪制，只需在函數(shù)中定義需要繪制的兩組數(shù)據(jù)，并且可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)整參數(shù)來(lái)設(shè)置顏色寬度等屬性。教師對(duì)柱狀圖函數(shù)和參數(shù)進(jìn)行講授，然后帶領(lǐng)學(xué)生一起編寫(xiě)程序?qū)嵺`，繪制結(jié)果如下圖：環(huán)節(jié)五：堆疊條形圖（10分鐘）講授堆疊條形圖繪制與實(shí)踐。堆疊條形圖與條形圖類似，常被用于比較不同類別的數(shù)值,而且它的每一類數(shù)值內(nèi)部又被劃分為多個(gè)子類別，這些子類別一般用不同的顏色來(lái)表示，有助于分解整體從而對(duì)各部分進(jìn)行比較。堆疊條形圖同樣是調(diào)用bar函數(shù)，只是在參數(shù)設(shè)置上面做了調(diào)整。教師對(duì)函數(shù)和參數(shù)進(jìn)行講解，然后帶領(lǐng)學(xué)生一起編寫(xiě)程序?qū)嵺`，繪制結(jié)果如下圖：環(huán)節(jié)六：水平條形圖（10分鐘）講授水平條形圖繪制與實(shí)踐。教師對(duì)水平直方圖的實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行講授，水平條形圖一般通過(guò)barh函數(shù)實(shí)現(xiàn)，每個(gè)柱形按照給定的對(duì)齊方式定位在y軸的指定位置，在繪制水平方向的堆疊條形圖時(shí)，需要將參數(shù)bottom改為left，將參數(shù)width改為height，其他的和垂直方向的條形圖的繪制類似。教師對(duì)函數(shù)和參數(shù)進(jìn)行講解，然后帶領(lǐng)學(xué)生一起編寫(xiě)程序?qū)嵺`，繪制結(jié)果如下圖：環(huán)節(jié)七：帶標(biāo)簽的分組條形圖（10分鐘）講解帶標(biāo)簽的分組條形圖繪制與實(shí)踐。分組條形圖應(yīng)用的也是繪制條形圖使用的bar()方法，這里需要通過(guò)設(shè)置坐標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)，繪制的方法是：在一組畫(huà)布上進(jìn)行多組數(shù)據(jù)的繪制，調(diào)整數(shù)據(jù)的橫縱坐標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)分組繪制，教材代碼中中的po_l和po_r分別表示兩組數(shù)據(jù)的橫坐標(biāo)數(shù)據(jù)，不同的組別一般使用填充顏色進(jìn)行區(qū)分，使用legend()函數(shù)顯示圖例，在繪制之后使用plt.xticks()函數(shù)重新設(shè)置刻度。教師對(duì)函數(shù)和參數(shù)進(jìn)行講解，然后帶領(lǐng)學(xué)生一起編寫(xiě)程序?qū)嵺`，繪制結(jié)果如下圖：環(huán)節(jié)八：面積圖（5分鐘）講解面積圖繪制與實(shí)踐。折線圖常用于描述某指標(biāo)隨某個(gè)時(shí)間序列的變化。往往一條折線圖可以根據(jù)某個(gè)分組變量拆分成為多個(gè)折線圖，其面積也通?？梢杂幸欢ǖ暮x，可以幫助我們有效觀察總量的趨勢(shì)，因此可以借助Matplotlib中的stackplot()函數(shù)繪制面積圖。教師對(duì)函數(shù)和參數(shù)進(jìn)行講解，然后帶領(lǐng)學(xué)生一起編寫(xiě)程序?qū)嵺`，繪制結(jié)果如下圖：環(huán)節(jié)九：散點(diǎn)圖（5分鐘）講解散點(diǎn)圖繪制與實(shí)踐。散點(diǎn)圖有助于分析兩個(gè)變量之間的相關(guān)性，或找出趨勢(shì)和規(guī)律。散點(diǎn)圖是折線圖的近親，可以使用plot()函數(shù)實(shí)現(xiàn)繪制，也可以使用scatter()函數(shù)。教師利用兩種方法完成散點(diǎn)圖的繪制，教師帶領(lǐng)學(xué)生編寫(xiě)代碼，并進(jìn)行結(jié)果演示。方法一：學(xué)生參考教材中的plt.plot()方法繪制散點(diǎn)圖方法二：學(xué)生參考教材中的plt.scatter()方法繪制散點(diǎn)圖學(xué)生參考教師示例，繪制折線圖，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決。繪制結(jié)果如下圖：環(huán)節(jié)十：氣泡圖（5分鐘）講解氣泡圖繪制與實(shí)踐。氣泡圖與使用scatter()方法繪制的散點(diǎn)圖步驟類似，只需要在繪制散點(diǎn)圖的scatter()函數(shù)基礎(chǔ)之上改變參數(shù)即可獲得氣泡圖，在示例代碼中，通過(guò)設(shè)置s,c,linwidth等參數(shù)改變點(diǎn)的大小、顏色、線寬等屬性，實(shí)現(xiàn)氣泡圖的繪制。教師編寫(xiě)代碼，并進(jìn)行結(jié)果演示。學(xué)生完成同步實(shí)踐。程序運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。環(huán)節(jié)十一：餅圖（5分鐘）講解餅圖繪制與實(shí)踐。在數(shù)據(jù)分析中，餅圖經(jīng)常被用來(lái)概覽不同類別占總體的比值，在Matplotlib中一般使用pie()函數(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)餅圖繪制，在示例代碼中ax.pie()函數(shù)傳入的參數(shù)有：繪制數(shù)據(jù)x、各區(qū)塊顏色colors、餅圖半徑radius、餅圖中心位置center、邊界wedgeprops、設(shè)置frame為True繪制軸框架。教師編寫(xiě)代碼，并進(jìn)行結(jié)果演示。學(xué)生完成同步實(shí)踐。程序運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。環(huán)節(jié)十二：雷達(dá)圖（5分鐘）講解雷達(dá)圖繪制與實(shí)踐在圖形繪制過(guò)程中，首先創(chuàng)建畫(huà)布并在新建的畫(huà)布上面使用add_subplot()建一個(gè)表，通過(guò)設(shè)置polar值為True繪制一個(gè)極坐標(biāo)，取定義數(shù)據(jù)的第一維[38,29,8,7,28]為繪制數(shù)據(jù)values，將360度均分設(shè)置為繪制數(shù)據(jù)的角度angles(這里也可以進(jìn)行自定義)，定義好數(shù)據(jù)和角度后就可以通過(guò)折線圖plot()設(shè)置雷達(dá)圖的x軸和y軸，以及設(shè)置顏色線條等屬性，畫(huà)好折線圖后使用fill()填充圖形區(qū)域。教師編寫(xiě)代碼，并進(jìn)行結(jié)果演示。學(xué)生完成同步實(shí)踐。程序運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。環(huán)節(jié)十五：任務(wù)總結(jié)（5分鐘）歸納總結(jié)本任務(wù)內(nèi)容。根據(jù)本節(jié)課程進(jìn)度及學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，教師布置課后作業(yè)及測(cè)試：課后進(jìn)一步分析教師所提供的應(yīng)用樣例，使用不同數(shù)據(jù)源進(jìn)行可視化。在學(xué)習(xí)通發(fā)布測(cè)試題，對(duì)本次課教師所講知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行考核?！舅颊鳂I(yè)】請(qǐng)搜集2016年-2022年《中國(guó)移動(dòng)源環(huán)境管理年報(bào)》，參考以下數(shù)據(jù)樣本：數(shù)據(jù)：2021年，全國(guó)機(jī)動(dòng)車四項(xiàng)污染物排放總量為1557.7萬(wàn)噸。其中，一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化物（NOx）、顆粒物（PM）排放量分別為768.3萬(wàn)噸、200.4萬(wàn)噸、582.1萬(wàn)噸、6.9萬(wàn)噸。選擇合適的圖形，繪制全國(guó)機(jī)動(dòng)車四項(xiàng)污染物排放總量的變化曲線圖，以及一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化物（NOx）、顆粒物（PM）排放量近5年的變化曲線圖，請(qǐng)結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)，分析環(huán)境變化與移動(dòng)污染源的相關(guān)性，并為下一步的環(huán)境治理工作提出合理的意見(jiàn)和建議。五、教學(xué)效果與課后反思1.教學(xué)效果通過(guò)多媒體教學(xué)平臺(tái)，完成課前復(fù)習(xí)、任務(wù)分發(fā)、指導(dǎo)書(shū)下載、作業(yè)評(píng)分，方便學(xué)生實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)。微課教學(xué)平臺(tái)，完成在線課自學(xué)、教師操作視頻演示、及課程思政微課的展示，培養(yǎng)并提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。教學(xué)反饋平臺(tái)，完成學(xué)情調(diào)查、教學(xué)實(shí)施效果調(diào)查，了解學(xué)生學(xué)情和課堂教學(xué)反饋。運(yùn)用興趣導(dǎo)向教學(xué)方法，將知識(shí)點(diǎn)實(shí)例化，逐步構(gòu)建學(xué)生創(chuàng)新思維，突出教學(xué)重點(diǎn)，解決教學(xué)難點(diǎn)，提高學(xué)生實(shí)訓(xùn)的興趣。（6）教師踐行工匠精神，將職業(yè)精神內(nèi)化于學(xué)生心里。通過(guò)信息化手段和教學(xué)組織全面完成了本課的教學(xué)目標(biāo)。2.課后反思培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，應(yīng)逐步通過(guò)線上線下教學(xué)結(jié)合，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，包括教學(xué)資源完善，教師對(duì)項(xiàng)目的指導(dǎo)和答疑解惑。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，將日常生活中遇到的應(yīng)用場(chǎng)景和所學(xué)知識(shí)融合起來(lái)，既能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能寓教于學(xué)，讓學(xué)生主動(dòng)去實(shí)踐學(xué)習(xí)內(nèi)容。課程思政融入教學(xué)設(shè)計(jì)中，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自行發(fā)掘。說(shuō)明：教案按每個(gè)授課單元或根據(jù)授課特點(diǎn)按章節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)?！洞髷?shù)據(jù)可視化》教案（學(xué)年第學(xué)期）課程名稱： 大數(shù)據(jù)可視化所屬專業(yè)： 大數(shù)據(jù)技術(shù)所屬系部： 計(jì)算機(jī)與軟件技術(shù)授課班級(jí)：課程總學(xué)時(shí)： 任課教師：序號(hào)：1一、教學(xué)分析課題名稱Matplotlib繪制復(fù)雜圖形課程大數(shù)據(jù)可視化系部計(jì)算機(jī)與軟件技術(shù)系任課教師教材《大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》課題類型理論+實(shí)踐課課時(shí)2課時(shí)地點(diǎn)實(shí)訓(xùn)機(jī)房班級(jí)內(nèi)容提要與時(shí)間分配：1、學(xué)習(xí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)小組協(xié)作能力問(wèn)題處理能力知識(shí)目標(biāo)了解破碎的水平條形圖、填充多邊形圖、帶漸變的條形圖、帽子圖、水平堆積條形圖等技能目標(biāo)掌握破碎的水平條形圖掌握填充多邊形圖掌握帶漸變的條形圖掌握水平堆積條形圖掌握棒棒糖圖掌握百分位數(shù)水平條形圖2、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容布置：掌握破碎的水平條形圖掌握填充多邊形圖掌握帶漸變的條形圖掌握水平堆積條形圖掌握棒棒糖圖掌握百分位數(shù)水平條形圖內(nèi)容引入：使用matplotlib進(jìn)行大數(shù)據(jù)可視化時(shí)會(huì)使用的較為常用的圖表我們會(huì)在這兩堂課中依依介紹知識(shí)講解：掌握破碎的水平條形圖掌握填充多邊形圖掌握帶漸變的條形圖掌握水平堆積條形圖掌握棒棒糖圖掌握百分位數(shù)水平條形圖內(nèi)容總結(jié)：總結(jié)本節(jié)課程中遇到的問(wèn)題，并對(duì)涉及到的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理。3、本次課程內(nèi)容特點(diǎn)：4、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：破碎的水平條形圖、帶漸變的條形圖難點(diǎn)：棒棒糖圖、百分位數(shù)水平條形圖5、學(xué)情分析1、學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前已掌握了Matplotlib常用設(shè)置以及基礎(chǔ)圖表繪制，逐步加深難度到符合圖形6、教學(xué)設(shè)計(jì)基本原則：1、將教學(xué)內(nèi)容與信息資源進(jìn)行有機(jī)整合，利用實(shí)訓(xùn)平臺(tái)創(chuàng)造一個(gè)同時(shí)具備項(xiàng)目式體驗(yàn)功能、教學(xué)實(shí)施功能、學(xué)習(xí)效果評(píng)測(cè)功能和實(shí)時(shí)互動(dòng)交流功能的多功能信息化教學(xué)環(huán)境。2、充分利用教材、學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)、多媒體課件和實(shí)訓(xùn)室等信息化教學(xué)手段，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)學(xué)習(xí)。7、教學(xué)方法、手段：1、案例教學(xué)法：本情境教學(xué)開(kāi)始引入可視化案例，引出課程目標(biāo)及重點(diǎn)和難點(diǎn)。2、過(guò)程互動(dòng)教學(xué)法：教學(xué)過(guò)程中使學(xué)生積極回答問(wèn)題，小組內(nèi)展開(kāi)討論，并組間進(jìn)行分享。3、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”法，下發(fā)隨堂任務(wù)，由學(xué)生獨(dú)立完成，教師當(dāng)堂進(jìn)行考核和講評(píng)，解決學(xué)生遇到的問(wèn)題，并就共性問(wèn)題進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。8、內(nèi)容提要與時(shí)間分配環(huán)節(jié)一：課程回顧（5分鐘）環(huán)節(jié)二：破碎的水平條形圖（10分鐘）環(huán)節(jié)三：填充多邊形圖（10分鐘）環(huán)節(jié)四：帶漸變的條形圖（15分鐘）環(huán)節(jié)五：水平堆積條形圖（15分鐘）環(huán)節(jié)六：棒棒糖圖（15分鐘）環(huán)節(jié)七：掌握百分位數(shù)水平條形圖（15分鐘）環(huán)節(jié)八：任務(wù)總結(jié)（5分鐘）9、教學(xué)材料教材《大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》二、教學(xué)組織方式（專業(yè)課程知識(shí)點(diǎn)擊思政微課任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式、結(jié)合專業(yè)教師引導(dǎo)，完善理實(shí)一體的教學(xué)環(huán)境及方法。三、學(xué)習(xí)資源使用多媒體教學(xué)平臺(tái)完成課前復(fù)習(xí)、教學(xué)資源分發(fā)、作業(yè)評(píng)分。微課教學(xué)平臺(tái)完成在線課自學(xué)、教師操作視頻演示、及課程思政微課的展示。3.教學(xué)反饋平臺(tái)完成學(xué)情調(diào)查、教學(xué)實(shí)施效果調(diào)查，了解學(xué)生學(xué)情和課堂教學(xué)反饋。四、教學(xué)實(shí)施環(huán)節(jié)一：課程回顧（思維導(dǎo)圖）（5分鐘）課程回顧：通過(guò)思維導(dǎo)圖，對(duì)前一章節(jié)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行回顧。思維導(dǎo)圖如下所示：環(huán)節(jié)二：破碎的水平條形圖（10分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作1講解實(shí)踐破碎的水平條形圖。破碎的水平條形圖即水平方向的一系列矩形。每個(gè)矩形在x軸上位置由xranges的每個(gè)元素確定。所有矩形具有由yrange參數(shù)確定的相同的垂直方向的位置和大小。學(xué)生參考教師示例，根據(jù)任務(wù)書(shū)提供的數(shù)據(jù)源，繪制圖表，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決。環(huán)節(jié)三：填充多邊形圖（10分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作2講解實(shí)踐多邊形圖邊緣箱形圖。實(shí)例使用簡(jiǎn)單的三角函數(shù)圖形填充來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，在x軸和y1函數(shù)以及x軸和y2函數(shù)之間填充顏色，設(shè)置透明度值，即可繪制出填充圖形，教師編寫(xiě)程序，并講解相關(guān)函數(shù)，演示運(yùn)行結(jié)果，學(xué)生同步實(shí)踐。運(yùn)行結(jié)果如下圖：環(huán)節(jié)四：帶漸變的條形圖（15分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作3講解實(shí)踐帶漸變的條形圖。使用票房排名前20的電影繪制帶漸變的條形圖，帶漸變的條形圖以一種更形象的方式展示數(shù)據(jù)的分布,用圖形深淺呈現(xiàn)數(shù)據(jù)密度。學(xué)生參考教師示例，根據(jù)任務(wù)書(shū)提供的數(shù)據(jù)源，繪制圖表，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決。運(yùn)行結(jié)果如下圖：環(huán)節(jié)五：水平堆積條形圖（15分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作4講解水平堆積條形圖。繪制水平堆積條形圖的關(guān)鍵是使用ax.barh()來(lái)繪制水平條形圖，并且在每一個(gè)大的條形圖中使用參數(shù)left=starts規(guī)定每個(gè)小條形圖的起始位置。教師編寫(xiě)程序，并講解相關(guān)函數(shù)，演示運(yùn)行結(jié)果，學(xué)生同步實(shí)踐。運(yùn)行結(jié)果如下圖：環(huán)節(jié)六：棒棒糖圖（15分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作5講解實(shí)踐水平堆積條形圖。使用票房排名前20的電影繪制棒棒糖圖。教師編寫(xiě)程序，并講解相關(guān)函數(shù)，演示運(yùn)行結(jié)果，學(xué)生同步實(shí)踐。運(yùn)行結(jié)果如下圖：環(huán)節(jié)七：掌握百分位數(shù)水平條形圖（15分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作6講解實(shí)踐百分位數(shù)水平條形圖。條形圖對(duì)于可視化計(jì)數(shù)或帶有誤差條的匯總統(tǒng)計(jì)非常有用。官方文檔中提供了一個(gè)來(lái)自應(yīng)用程序的例子，在這個(gè)應(yīng)用程序中，小學(xué)體育老師希望能夠向家長(zhǎng)展示他們的孩子在體能測(cè)試中的表現(xiàn)。其中包含了和其他孩子的比較，即百分比。下面運(yùn)用百分位數(shù)水平條形圖來(lái)展示個(gè)體細(xì)節(jié)和整體對(duì)比。學(xué)生參考教師示例，根據(jù)任務(wù)書(shū)提供的數(shù)據(jù)源，繪制圖表，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決。運(yùn)行結(jié)果如下圖所示環(huán)節(jié)十二：任務(wù)總結(jié)（5分鐘）歸納總結(jié)，本節(jié)弄日女主要是利用Matplotlib繪制復(fù)雜圖形，如水平條形圖，填充多邊形圖、漸變的條形圖、水平堆積條形圖、棒棒糖圖等。本節(jié)內(nèi)容難度大，程序復(fù)雜，需要放慢教學(xué)進(jìn)度，并注重培養(yǎng)學(xué)生學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。作業(yè)布置：利用教材中的數(shù)據(jù)源、實(shí)現(xiàn)百分位數(shù)水平條形圖的繪制。五、教學(xué)效果與課后反思1.教學(xué)效果通過(guò)多媒體教學(xué)平臺(tái)，完成課前復(fù)習(xí)、任務(wù)分發(fā)、指導(dǎo)書(shū)下載、作業(yè)評(píng)分，方便學(xué)生實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)。微課教學(xué)平臺(tái)，完成在線課自學(xué)、教師操作視頻演示、及課程思政微課的展示，培養(yǎng)并提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。教學(xué)反饋平臺(tái)，完成學(xué)情調(diào)查、教學(xué)實(shí)施效果調(diào)查，了解學(xué)生學(xué)情和課堂教學(xué)反饋。運(yùn)用興趣導(dǎo)向教學(xué)方法，將知識(shí)點(diǎn)實(shí)例化，逐步構(gòu)建學(xué)生創(chuàng)新思維，突出教學(xué)重點(diǎn)，解決教學(xué)難點(diǎn)，提高學(xué)生實(shí)訓(xùn)的興趣。（6）教師踐行工匠精神，將職業(yè)精神內(nèi)化于學(xué)生心里。通過(guò)信息化手段和教學(xué)組織全面完成了本課的教學(xué)目標(biāo)。2.課后反思培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，應(yīng)逐步通過(guò)線上線下教學(xué)結(jié)合，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，包括教學(xué)資源完善，教師對(duì)項(xiàng)目的指導(dǎo)和答疑解惑。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，將日常生活中遇到的應(yīng)用場(chǎng)景和所學(xué)知識(shí)融合起來(lái)，既能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能寓教于學(xué)，讓學(xué)生主動(dòng)去實(shí)踐學(xué)習(xí)內(nèi)容。課程思政融入教學(xué)設(shè)計(jì)中，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自行發(fā)掘。說(shuō)明：教案按每個(gè)授課單元或根據(jù)授課特點(diǎn)按章節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)?！洞髷?shù)據(jù)可視化》教案（學(xué)年第學(xué)期）課程名稱： 大數(shù)據(jù)可視化所屬專業(yè)： 大數(shù)據(jù)技術(shù)所屬系部： 計(jì)算機(jī)與軟件技術(shù)授課班級(jí)：課程總學(xué)時(shí)： 任課教師：序號(hào)：1一、教學(xué)分析課題名稱Matplotlib圖表繪制（特殊圖形）課程大數(shù)據(jù)可視化系部計(jì)算機(jī)與軟件技術(shù)系任課教師教材《大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》課題類型理論+實(shí)踐課課時(shí)2課時(shí)地點(diǎn)實(shí)訓(xùn)機(jī)房班級(jí)內(nèi)容提要與時(shí)間分配：1、學(xué)習(xí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)小組協(xié)作能力問(wèn)題處理能力知識(shí)目標(biāo)了解發(fā)散型文本圖了解連續(xù)變量的直方圖了解類型變量的直方圖了解餅狀條形圖了解空心餅圖了解帶標(biāo)記的餅圖和空心餅圖了解季節(jié)圖了解3D條形圖繪制詞云圖技能目標(biāo)掌握發(fā)散型文本圖的繪制掌握連續(xù)變量的直方圖的繪制掌握類型變量的直方圖的繪制掌握餅狀條形圖的繪制掌握空心餅圖的繪制掌握帶標(biāo)記的餅圖和空心餅圖的繪制掌握季節(jié)圖掌握3D條形圖繪制詞云圖2、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容布置：發(fā)散型文本圖的繪制連續(xù)變量的直方圖的繪制類型變量的直方圖的繪制餅狀條形圖的繪制空心餅圖的繪制帶標(biāo)記的餅圖和空心餅圖的繪制季節(jié)圖的繪制3D條形圖的繪制詞云圖的繪制內(nèi)容引入：是對(duì)于上一堂課的圖表的補(bǔ)充知識(shí)講解：發(fā)散型文本圖、連續(xù)變量直方圖、類型變量直方圖、餅狀條形圖、空心餅圖、帶標(biāo)記的餅圖和空心餅圖圖、季節(jié)圖、3D條形圖的繪制與代碼舉例。內(nèi)容總結(jié)：總結(jié)本節(jié)課程中遇到的問(wèn)題，并對(duì)涉及到的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理。3、本次課程內(nèi)容特點(diǎn)：4、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：連續(xù)變量直方圖、類型變量直方圖、餅狀條形圖、空心餅圖表的繪制難點(diǎn)：發(fā)散型文本圖、季節(jié)圖表的繪制5、學(xué)情分析1、學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前已掌握了Matplotlib大部分圖標(biāo)的繪制，對(duì)于Matplotlib繪圖原理相對(duì)熟悉。6、教學(xué)設(shè)計(jì)基本原則：1、將教學(xué)內(nèi)容與信息資源進(jìn)行有機(jī)整合，利用實(shí)訓(xùn)平臺(tái)創(chuàng)造一個(gè)同時(shí)具備項(xiàng)目式體驗(yàn)功能、教學(xué)實(shí)施功能、學(xué)習(xí)效果評(píng)測(cè)功能和實(shí)時(shí)互動(dòng)交流功能的多功能信息化教學(xué)環(huán)境。2、充分利用教材、學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)、多媒體課件和實(shí)訓(xùn)室等信息化教學(xué)手段，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)學(xué)習(xí)。7、教學(xué)方法、手段：1、案例教學(xué)法：本情境教學(xué)開(kāi)始引入可視化案例，引出課程目標(biāo)及重點(diǎn)和難點(diǎn)。2、過(guò)程互動(dòng)教學(xué)法：教學(xué)過(guò)程中使學(xué)生積極回答問(wèn)題，小組內(nèi)展開(kāi)討論，并組間進(jìn)行分享。3、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”法，下發(fā)隨堂任務(wù)，由學(xué)生獨(dú)立完成，教師當(dāng)堂進(jìn)行考核和講評(píng)，解決學(xué)生遇到的問(wèn)題，并就共性問(wèn)題進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。8、內(nèi)容提要與時(shí)間分配環(huán)節(jié)一：課程回顧（5分鐘）環(huán)節(jié)二：發(fā)散型文本圖（10分鐘）環(huán)節(jié)三：連續(xù)變量的直方圖（10分鐘）環(huán)節(jié)四：類型變量的直方圖（10分鐘）環(huán)節(jié)五：餅狀條形圖（10分鐘）環(huán)節(jié)六：空心餅圖（10分鐘）環(huán)節(jié)七：帶標(biāo)記的餅圖和空心餅圖（10分鐘）環(huán)節(jié)八：季節(jié)圖（10分鐘）環(huán)節(jié)九：3D條形圖（5分鐘）環(huán)節(jié)十：詞云圖的繪制（5分鐘）環(huán)節(jié)十：任務(wù)總結(jié)（5分鐘）9、教學(xué)材料教材《大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》二、教學(xué)組織方式（專業(yè)課程知識(shí)點(diǎn)擊思政微課任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式、結(jié)合專業(yè)教師引導(dǎo)，完善理實(shí)一體的教學(xué)環(huán)境及方法。三、學(xué)習(xí)資源使用多媒體教學(xué)平臺(tái)完成課前復(fù)習(xí)、教學(xué)資源分發(fā)、作業(yè)評(píng)分。微課教學(xué)平臺(tái)完成在線課自學(xué)、教師操作視頻演示、及課程思政微課的展示。教學(xué)反饋平臺(tái)完成學(xué)情調(diào)查、教學(xué)實(shí)施效果調(diào)查，了解學(xué)生學(xué)情和課堂教學(xué)反饋。四、教學(xué)實(shí)施環(huán)節(jié)一：課程回顧（思維導(dǎo)圖）（5分鐘）課程回顧：通過(guò)思維導(dǎo)圖，對(duì)前一章節(jié)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行回顧。思維導(dǎo)圖如下圖所示：環(huán)節(jié)二：發(fā)散型文本圖（10分鐘）結(jié)合知識(shí)準(zhǔn)備對(duì)本任務(wù)圖表進(jìn)行了解，結(jié)合業(yè)務(wù)操作1進(jìn)行講解和實(shí)踐繪制發(fā)散型文本圖。發(fā)散型文本圖對(duì)發(fā)散型條形圖做了進(jìn)一步的文本補(bǔ)充，2021年中國(guó)各省GDP發(fā)散型文本圖所示，可以更清晰地通過(guò)數(shù)據(jù)比對(duì)中國(guó)各省GDP的情況，發(fā)散型文本圖以一種漂亮和可呈現(xiàn)的方式顯示圖表中每個(gè)項(xiàng)目的價(jià)值。學(xué)生參考教師示例，根據(jù)任務(wù)書(shū)提供的數(shù)據(jù)源，將繪制發(fā)散型文本圖表，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決，發(fā)散文本圖和比文本圖繪制方法復(fù)雜，可以讓學(xué)生對(duì)照學(xué)習(xí)。環(huán)節(jié)三：連續(xù)變量的直方圖（10分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作進(jìn)行講解和實(shí)踐繪制連續(xù)變量的直方圖。連續(xù)變量的直方圖是基于數(shù)據(jù)的出現(xiàn)頻率進(jìn)行分組展示。示例中選取美國(guó)環(huán)境保護(hù)署對(duì)38種汽車的觀察數(shù)據(jù)集，針對(duì)汽車類型和對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)起排放量進(jìn)行數(shù)據(jù)分析展示。學(xué)生參考教師示例，根據(jù)任務(wù)書(shū)提供的數(shù)據(jù)源，將繪制連續(xù)變量的直方圖，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決，繪制圖形如下所示。環(huán)節(jié)四：類型變量的直方圖（10分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作進(jìn)行講解和實(shí)踐繪制類型變量的直方圖。類型變量的直方圖可以清晰獲得每家供應(yīng)商的汽車類型分布情況，通過(guò)對(duì)條形圖進(jìn)行著色，可以將分布與表示顏色的另一個(gè)分類變量相關(guān)聯(lián)。學(xué)生參考教師示例，根據(jù)任務(wù)書(shū)提供的數(shù)據(jù)源，將繪制類型變量的直方圖，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決，可以讓學(xué)生對(duì)照學(xué)習(xí)類型變量的直方圖和連續(xù)變量的直方圖。環(huán)節(jié)五：餅狀條形圖（10分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作4進(jìn)行講解和實(shí)踐繪制餅狀條形圖。餅狀條形圖，即將餅狀圖映射到極坐標(biāo)空間中進(jìn)行繪制。使用票房排名前20的電影票房數(shù)據(jù)繪制餅狀條形圖。將條形圖繪制方法matplotlib.axes.Axes.bar()的projection屬性設(shè)置為’polar’，x-坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)設(shè)置為(0,2π)的均勻劃分，y-坐標(biāo)軸設(shè)置為票房數(shù)據(jù)，tick_label標(biāo)注每個(gè)條形數(shù)據(jù)的標(biāo)簽。學(xué)生參考教師示例，根據(jù)任務(wù)書(shū)提供的數(shù)據(jù)源，將繪制餅狀條形圖，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決。繪制結(jié)果如下所示。環(huán)節(jié)六：空心餅圖（10分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作5進(jìn)行講解和實(shí)踐繪制空心餅圖。使用票房排名前20的電影票房數(shù)據(jù)繪制空心餅圖。相比較餅圖，繪制空心餅圖需要額外設(shè)置空心區(qū)域?qū)挾?，即設(shè)置餅圖繪制方法matplotlib.axes.Axes.pie()中wedgeprops參數(shù)的width屬性。設(shè)置autopct屬性可在每一楔形頂部以字符串格式顯示百分比數(shù)值，向其傳入set_labels()自建函數(shù)可根據(jù)需要設(shè)置顯示數(shù)據(jù)格式。pctdistance屬性可調(diào)節(jié)百分比數(shù)值與圓心的距離。學(xué)生參考教師示例，根據(jù)任務(wù)書(shū)提供的數(shù)據(jù)源，將繪制空心餅圖，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決。環(huán)節(jié)七：帶標(biāo)記的餅圖和空心餅圖（10分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作7進(jìn)行講解和實(shí)踐繪制帶標(biāo)記的餅圖和空心餅圖。教師講授Axes.annotate函數(shù)及其參數(shù)的使用格式和設(shè)置方法。使用票房排名前20的電影票房數(shù)據(jù)。通過(guò)遍歷繪制餅圖函數(shù)matplotlib.axes.Axes.pie()的楔形返回值wedges，計(jì)算每個(gè)楔形弧度的中點(diǎn)，設(shè)為文本標(biāo)注位置(x,y)，以及設(shè)定箭頭屬性arrowprops和連接方式connectionstyle。最終在標(biāo)注函數(shù)中通過(guò)線性偏移設(shè)置文本位置，完成繪制帶標(biāo)記的餅圖及空心餅圖。本操作難度較大，程序復(fù)雜，教師對(duì)教材中的主要代碼進(jìn)行詳細(xì)講解，學(xué)生參考教師示例，根據(jù)任務(wù)書(shū)提供的數(shù)據(jù)源，將繪制餅圖以及空心餅圖，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決。環(huán)節(jié)八：季節(jié)圖（10分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作進(jìn)行講解和實(shí)踐繪制季節(jié)圖。使用1967-2014年失業(yè)中位數(shù)與個(gè)人儲(chǔ)蓄率的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)集，用pd.pivot_table()函數(shù)抽取原數(shù)據(jù)集中2010-2014年個(gè)人儲(chǔ)蓄率，以month為行索引值(index)，year為列索引值(column)，value值為個(gè)人儲(chǔ)蓄率，構(gòu)建新數(shù)據(jù)表economics_table。用matplotlib.axes.Axes.plot()函數(shù)在同一圖像內(nèi)分別用不同顏色繪制五年的個(gè)人儲(chǔ)蓄率折線圖，可直觀地縱向比較同一季節(jié)數(shù)據(jù)變化特征。學(xué)生參考教師示例，根據(jù)任務(wù)書(shū)提供的數(shù)據(jù)源，繪制季節(jié)圖，學(xué)生實(shí)施過(guò)程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問(wèn)題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問(wèn)題解決。環(huán)節(jié)九：3D條形圖（5分鐘）結(jié)合業(yè)務(wù)操作進(jìn)行講解和實(shí)踐繪制季節(jié)圖。教師介紹3D圖形的相關(guān)函數(shù)以及參數(shù)設(shè)置。介紹iris數(shù)據(jù)集。介紹3D條形圖的寬度、深度、高度和顏色都可以通過(guò)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的方法。教師編寫(xiě)程序，并講解相關(guān)函數(shù)，演示運(yùn)行結(jié)果，學(xué)生同步實(shí)踐。運(yùn)行結(jié)果如下圖：環(huán)節(jié)十：3D條形圖（5分鐘）們使用matplotlib庫(kù)來(lái)繪制簡(jiǎn)單的詞云圖，首先使用WordCloud類來(lái)創(chuàng)建詞云對(duì)象。將文本數(shù)據(jù)text傳遞給WordCloud對(duì)象來(lái)生成詞云。最后，我們使用imshow()函數(shù)來(lái)顯示詞云圖，并使用axis()函數(shù)來(lái)隱藏坐標(biāo)軸。WorldCloud()里的一些常用參數(shù)：width表示詞云圖片寬度，設(shè)置為400像素；height表示詞云圖片高度，設(shè)置為400像素；background_color='white'表示圖片背景為白色。環(huán)節(jié)十：任務(wù)總結(jié)（10分鐘）歸納總結(jié)，本節(jié)主要學(xué)習(xí)利用Matplotlib繪制特殊圖形，如：發(fā)散性文本圖、連續(xù)變量的直方圖和離散變量的直方圖、餅圖以及空心餅圖、季節(jié)圖和3D條形圖。本節(jié)難度較大，注意放慢進(jìn)度，注重培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)的些能力和合作精神?！舅颊鳂I(yè)】按燃料類型劃分的汽車污染物排放量（1）汽油車污染物排放情況2021年全國(guó)汽油車CO、HC、NOx排放量分別為567.3萬(wàn)噸、138.8萬(wàn)噸、28.6萬(wàn)噸，占汽車排放總量的81.8%、76.2%、5.0%。（2）柴油車污染物排放情況2021年全國(guó)柴油車CO、HC、NOx、PM排放量分別為118.7萬(wàn)噸、18.3萬(wàn)噸、502.1萬(wàn)噸、6.4萬(wàn)噸，占汽車排放總量的17.1%、10.1%、88.3%、99%以上。（3）燃?xì)廛囄廴疚锱欧徘闆r2021年全國(guó)燃?xì)廛嘋O、HC、NOx排放量分別為7.5萬(wàn)噸、24.9萬(wàn)噸、37.8萬(wàn)噸，占汽車排放總量的1.1%、13.7%、6.7%。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，請(qǐng)編寫(xiě)程序畫(huà)出以下所示的結(jié)果圖。并根據(jù)可視化結(jié)果，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，寫(xiě)出降低柴油車污染物排放的意見(jiàn)和建議。五、教學(xué)效果與課后反思1.教學(xué)效果通過(guò)多媒體教學(xué)平臺(tái)，完成課前復(fù)習(xí)、任務(wù)分發(fā)、指導(dǎo)書(shū)下載、作業(yè)評(píng)分，方便學(xué)生實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)。微課教學(xué)平臺(tái)，完成在線課自學(xué)、教師操作視頻演示、及課程思政微課的展示，培養(yǎng)并提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。教學(xué)反饋平臺(tái)，完成學(xué)情調(diào)查、教學(xué)實(shí)施效果調(diào)查，了解學(xué)生學(xué)情和課堂教學(xué)反饋。運(yùn)用興趣導(dǎo)向教學(xué)方法，將知識(shí)點(diǎn)實(shí)例化，逐步構(gòu)建學(xué)生創(chuàng)新思維，突出教學(xué)重點(diǎn)，解決教學(xué)難點(diǎn)，提高學(xué)生實(shí)訓(xùn)的興趣。（5）教師踐行工匠精神，將職業(yè)精神內(nèi)化于學(xué)生心里。通過(guò)信息化手段和教學(xué)組織全面完成了本課的教學(xué)目標(biāo)。2.課后反思培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，應(yīng)逐步通過(guò)線上線下教學(xué)結(jié)合，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，包括教學(xué)資源完善，教師對(duì)項(xiàng)目的指導(dǎo)和答疑解惑。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，將日常生活中遇到的應(yīng)用場(chǎng)景和所學(xué)知識(shí)融合起來(lái)，既能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能寓教于學(xué)，讓學(xué)生主動(dòng)去實(shí)踐學(xué)習(xí)內(nèi)容。課程思政融入教學(xué)設(shè)計(jì)中，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自行發(fā)掘。說(shuō)明：教案按每個(gè)授課單元或根據(jù)授課特點(diǎn)按章節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)。《大數(shù)據(jù)可視化》教案（學(xué)年第學(xué)期）課程名稱： 大數(shù)據(jù)可視化所屬專業(yè)： 大數(shù)據(jù)技術(shù)所屬系部： 計(jì)算機(jī)與軟件技術(shù)授課班級(jí)：課程總學(xué)時(shí)： 任課教師：序號(hào)：1一、教學(xué)分析課題名稱Matplotlib實(shí)戰(zhàn)（一）課程大數(shù)據(jù)可視化系部計(jì)算機(jī)與軟件技術(shù)系任課教師教材《大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》課題類型理論+實(shí)踐課課時(shí)2課時(shí)地點(diǎn)實(shí)訓(xùn)機(jī)房班級(jí)內(nèi)容提要與時(shí)間分配：1、學(xué)習(xí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)小組協(xié)作能力問(wèn)題處理能力知識(shí)目標(biāo)了解什么是影視數(shù)據(jù)；了解影視數(shù)據(jù)可視化的環(huán)境要求與配置；技能目標(biāo)依次對(duì)影視數(shù)據(jù)進(jìn)行采集對(duì)采集后的影視數(shù)據(jù)進(jìn)行處理2、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容布置：內(nèi)容引入：為了方便學(xué)生理解前面知識(shí)用學(xué)以致用，本章結(jié)合一個(gè)綜合項(xiàng)目，對(duì)實(shí)際場(chǎng)景下的影視數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析。知識(shí)講解：影視數(shù)據(jù)分類、用途、獲取等介紹項(xiàng)目環(huán)境配置介紹影視數(shù)據(jù)采集影視數(shù)據(jù)預(yù)處理影視內(nèi)容總結(jié)：總結(jié)本節(jié)課程中遇到的問(wèn)題，并對(duì)涉及到的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理。3、本次課程內(nèi)容特點(diǎn)：本課程以實(shí)際項(xiàng)目為核心，利用影視數(shù)據(jù)為可視化數(shù)據(jù)，對(duì)影視數(shù)據(jù)進(jìn)行爬取可視化分析。4、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：影視數(shù)據(jù)分類、采集難點(diǎn)：影視數(shù)據(jù)采集5、學(xué)情分析學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前已掌握了Matplotlib，但是對(duì)于實(shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景不甚了解學(xué)生對(duì)爬蟲(chóng)技術(shù)了解不夠?qū)W生對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理方法知識(shí)不熟練6、教學(xué)設(shè)計(jì)基本原則：1、將教學(xué)內(nèi)容與信息資源進(jìn)行有機(jī)整合，利用實(shí)訓(xùn)平臺(tái)創(chuàng)造一個(gè)同時(shí)具備項(xiàng)目式體驗(yàn)功能、教學(xué)實(shí)施功能、學(xué)習(xí)效果評(píng)測(cè)功能和實(shí)時(shí)互動(dòng)交流功能的多功能信息化教學(xué)環(huán)境。2、充分利用教材、學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)、多媒體課件和實(shí)訓(xùn)室等信息化教學(xué)手段，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)學(xué)習(xí)。7、教學(xué)方法、手段：1、案例教學(xué)法：本情境教學(xué)開(kāi)始引入可視化案例，引出課程目標(biāo)及重點(diǎn)和難點(diǎn)。2、過(guò)程互動(dòng)教學(xué)法：教學(xué)過(guò)程中使學(xué)生積極回答問(wèn)題，小組內(nèi)展開(kāi)討論，并組間進(jìn)行分享。3、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”法，下發(fā)隨堂任務(wù)，由學(xué)生獨(dú)立完成，教師當(dāng)堂進(jìn)行考核和講評(píng)，解決學(xué)生遇到的問(wèn)題，并就共性問(wèn)題進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。8、內(nèi)容提要與時(shí)間分配環(huán)節(jié)一：知識(shí)回顧（20分鐘）環(huán)節(jié)二；影視數(shù)據(jù)獲取介紹（20分鐘）環(huán)節(jié)二：影視數(shù)據(jù)爬?。?0分鐘）環(huán)節(jié)三：影視數(shù)據(jù)處理（20分鐘）環(huán)節(jié)五：任務(wù)點(diǎn)評(píng)與總結(jié)（5分鐘）環(huán)節(jié)六：總結(jié)布置作業(yè)（5分鐘）9、教學(xué)材料教材《大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》二、教學(xué)組織方式（專業(yè)課程知識(shí)點(diǎn)擊思政微課任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式、結(jié)合專業(yè)教師引導(dǎo)，完善理實(shí)一體的教學(xué)環(huán)境及方法。三、學(xué)習(xí)資源使用多媒體教學(xué)平臺(tái)完成課前復(fù)習(xí)、教學(xué)資源分發(fā)、作業(yè)評(píng)分。微課教學(xué)平臺(tái)完成在線課自學(xué)、教師操作視頻演示、及課程思政微課的展示。3.教學(xué)反饋平臺(tái)完成學(xué)情調(diào)查、教學(xué)實(shí)施效果調(diào)查，了解學(xué)生學(xué)情和課堂教學(xué)反饋。四、教學(xué)實(shí)施環(huán)節(jié)一：課程回顧（思維導(dǎo)圖）（20分鐘）課程回顧：通過(guò)思維導(dǎo)圖，對(duì)前一章節(jié)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行回顧。思維導(dǎo)圖如下所示：環(huán)節(jié)二：豆瓣電影紀(jì)錄片排行榜數(shù)據(jù)獲取介紹（20分鐘）教師介紹影視數(shù)據(jù)來(lái)源：按電影發(fā)布數(shù)據(jù)的不同平臺(tái)進(jìn)行劃分，包括互聯(lián)網(wǎng)端的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)和影視數(shù)據(jù)，電視端的文本數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和影視數(shù)據(jù)，手機(jī)端的文本數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)。互聯(lián)網(wǎng)為用戶提供電影數(shù)據(jù)的主要來(lái)源之一，主要包括：專業(yè)影評(píng)網(wǎng)站：如豆瓣、時(shí)光、IMDB、1905電影等；電影購(gòu)票網(wǎng)站：包括格瓦拉生活、百度糯米、美團(tuán)、大眾點(diǎn)評(píng)、中影國(guó)際影城、萬(wàn)達(dá)電影、保利電影、哈票、網(wǎng)票、星美等：社交網(wǎng)站：包括新浪微博、新浪電影等；主流視頻網(wǎng)站：包括騰訊視頻、愛(ài)奇藝、搜狐、56視頻、優(yōu)酷、PPTV等。環(huán)節(jié)二：豆瓣科幻電影排行榜數(shù)據(jù)爬?。?0分鐘）網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)的基本思想是采用代碼請(qǐng)求方式模擬人工瀏覽網(wǎng)頁(yè)的方式請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)鏈接，通過(guò)對(duì)服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和篩選，實(shí)現(xiàn)對(duì)批量數(shù)據(jù)的快速獲取。1、教師講解爬蟲(chóng)的原理。爬蟲(chóng)指的是：向網(wǎng)站發(fā)起請(qǐng)求，獲取資源后分析并提取有用數(shù)據(jù)的程序。從技術(shù)層面來(lái)說(shuō)就是通過(guò)程序模擬瀏覽器請(qǐng)求站點(diǎn)的行為，把站點(diǎn)返回的HTML代碼/JSON數(shù)據(jù)/二進(jìn)制數(shù)據(jù)(圖片、視頻)爬到本地，進(jìn)而提取自己需要的數(shù)據(jù)，存放起來(lái)使用。本項(xiàng)目爬蟲(chóng)的URL：/typerank?type_name=%E7%BA%AA%E5%BD%95%E7%89%87&type=1&interval_id=100:90&action=2、教師編寫(xiě)爬蟲(chóng)程序并演示結(jié)果，把爬蟲(chóng)后的數(shù)據(jù)解析并把數(shù)據(jù)保存在以下csv文檔。環(huán)節(jié)三：學(xué)生實(shí)踐豆瓣紀(jì)錄片電影爬取和處理（20分鐘）導(dǎo)入Python的requests庫(kù)和json庫(kù)，進(jìn)一步通過(guò)requests.get()方法向服務(wù)器發(fā)出get請(qǐng)求，response.json()方法獲取從服務(wù)器端返回的JSON數(shù)據(jù)，最后“fp.write(title+','+...)”語(yǔ)句將各字段通過(guò)逗號(hào)','進(jìn)行拼接輸出，保存為CSV格式規(guī)范的文件“豆瓣電影科幻排行榜.csv”。教師編寫(xiě)數(shù)據(jù)處理程序，并演示運(yùn)行結(jié)果，學(xué)生同步實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)操作。環(huán)節(jié)五：任務(wù)點(diǎn)評(píng)與總結(jié)（5分鐘）通過(guò)學(xué)習(xí)本任務(wù)內(nèi)容，在知識(shí)層面熟悉WWW的工作原理，在代碼開(kāi)發(fā)方面掌握使用Python語(yǔ)言編寫(xiě)獲取網(wǎng)站數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)的方法，并進(jìn)一步將數(shù)據(jù)導(dǎo)出為CSV格式化文本，作為數(shù)據(jù)可視化的數(shù)據(jù)源，并依據(jù)練習(xí)題進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)。環(huán)節(jié)六：布置課后作業(yè)（5分鐘）汶川大地震發(fā)生后，中央政府立即啟動(dòng)了最高級(jí)別的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，并派出中央指導(dǎo)組趕赴災(zāi)區(qū)指導(dǎo)救援工作。同時(shí)，全國(guó)各省市自治區(qū)迅速組織了救援隊(duì)伍和物資支援災(zāi)區(qū)。解放軍和武警部隊(duì)也迅速投入救援行動(dòng)，克服了交通中斷、氣候惡劣等困難，奮力搶險(xiǎn)救人。在全國(guó)人民的共同努力下，救援工作取得了重大成果。汶川大地震展現(xiàn)了中華民族的團(tuán)結(jié)互助精神，也得到了國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注和支持。請(qǐng)結(jié)合以下文字中的數(shù)據(jù)描述，利用學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)的可視化知識(shí)，將文字中的數(shù)據(jù)以圖的形式進(jìn)行可視化呈現(xiàn)。圖形類型和圖形設(shè)置自擬。1、根據(jù)中國(guó)地震局的統(tǒng)計(jì)，截至2008年6月12日，共有13.3萬(wàn)名解放軍和武警官兵參與了救援，投入了1.5萬(wàn)輛車、1.2萬(wàn)臺(tái)機(jī)械設(shè)備、1.2萬(wàn)架次飛機(jī)、直升機(jī)。他們成功打通了通往災(zāi)區(qū)的公路、鐵路、航空等交通線路，搶修了電力、通信等基礎(chǔ)設(shè)施，疏散了危險(xiǎn)區(qū)域的群眾，搜救了被困人員，運(yùn)送了大量的救災(zāi)物資。他們還積極參與了災(zāi)后恢復(fù)重建工作，幫助災(zāi)區(qū)群眾重建家園。2、根據(jù)中國(guó)民政部的統(tǒng)計(jì)，截至2008年6月12日，全國(guó)各地共有15.7萬(wàn)名專業(yè)救援人員參與了救援，投入了3.4萬(wàn)輛車、1.9萬(wàn)臺(tái)機(jī)械設(shè)備、1.5萬(wàn)架次飛機(jī)、直升機(jī)。他們成功營(yíng)救了2.3萬(wàn)名被困人員，轉(zhuǎn)移安置了1438.6萬(wàn)名受災(zāi)群眾，發(fā)放了大量的帳篷、衣物、食品、藥品等救災(zāi)物資。他們還積極參與了災(zāi)后恢復(fù)重建工作，幫助災(zāi)區(qū)群眾恢復(fù)生產(chǎn)生活.3、根據(jù)中國(guó)外交部的統(tǒng)計(jì)，截至2008年6月12日，共有19個(gè)國(guó)家和地區(qū)的專業(yè)救援隊(duì)伍參與了救援，投入了1.3萬(wàn)名救援人員、1.2萬(wàn)噸物資。他們主要在重災(zāi)區(qū)開(kāi)展了醫(yī)療救治、搜救被困人員、消毒防疫等工作。他們還向中國(guó)政府和災(zāi)區(qū)人民表達(dá)了深切的同情和支持。4、根據(jù)中國(guó)紅十字會(huì)總會(huì)的統(tǒng)計(jì)，截至2008年6月12日，共有173個(gè)國(guó)家和地區(qū)、29個(gè)國(guó)際組織向中國(guó)捐贈(zèng)了46億多元人民幣的現(xiàn)金和物資。其中，現(xiàn)金捐贈(zèng)為30億多元人民幣，物資捐贈(zèng)為16億多元人民幣這些捐贈(zèng)為災(zāi)區(qū)提供了及時(shí)有效的幫助。五、教學(xué)效果與課后反思1.教學(xué)效果通過(guò)多媒體教學(xué)平臺(tái)，完成課前復(fù)習(xí)、任務(wù)分發(fā)、指導(dǎo)書(shū)下載、作業(yè)評(píng)分，方便學(xué)生實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)。微課教學(xué)平臺(tái)，完成在線課自學(xué)、教師操作視頻演示、及課程思政微課的展示，培養(yǎng)并提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。教學(xué)反饋平臺(tái)，完成學(xué)情調(diào)查、教學(xué)實(shí)施效果調(diào)查，了解學(xué)生學(xué)情和課堂教學(xué)反饋。運(yùn)用興趣導(dǎo)向教學(xué)方法，將知識(shí)點(diǎn)實(shí)例化，逐步構(gòu)建學(xué)生創(chuàng)新思維，突出教學(xué)重點(diǎn)，解決教學(xué)難點(diǎn)，提高學(xué)生實(shí)訓(xùn)的興趣。（5）教師踐行工匠精神，將職業(yè)精神內(nèi)化于學(xué)生心里。通過(guò)信息化手段和教學(xué)組織全面完成了本課的教學(xué)目標(biāo)。2.課后反思培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，應(yīng)逐步通過(guò)線上線下教學(xué)結(jié)合，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，包括教學(xué)資源完善，教師對(duì)項(xiàng)目的指導(dǎo)和答疑解惑。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，將日常生活中遇到的應(yīng)用場(chǎng)景和所學(xué)知識(shí)融合起來(lái)，既能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能寓教于學(xué)，讓學(xué)生主動(dòng)去實(shí)踐學(xué)習(xí)內(nèi)容。課程思政融入教學(xué)設(shè)計(jì)中，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自行發(fā)掘。說(shuō)明：教案按每個(gè)授課單元或根據(jù)授課特點(diǎn)按章節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)?！洞髷?shù)據(jù)可視化》教案（學(xué)年第學(xué)期）課程名稱： 大數(shù)據(jù)可視化所屬專業(yè)： 大數(shù)據(jù)技術(shù)所屬系部： 計(jì)算機(jī)與軟件技術(shù)授課班級(jí)：課程總學(xué)時(shí)： 任課教師：PAGEPAGE1序號(hào)：1一、教學(xué)分析課題名稱基于Matplotlib的影視數(shù)據(jù)可視化（二）課程大數(shù)據(jù)可視化系部計(jì)算機(jī)與軟件技術(shù)系任課教師教材《大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》課題類型理論+實(shí)踐課課時(shí)2課時(shí)地點(diǎn)實(shí)訓(xùn)機(jī)房班級(jí)內(nèi)容提要與時(shí)間分配：1、學(xué)習(xí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)小組協(xié)作能力問(wèn)題處理能力知識(shí)目標(biāo)掌握電影數(shù)據(jù)可視化分析；掌握電影數(shù)據(jù)可視化大屏web顯示；掌握本項(xiàng)目電影數(shù)據(jù)涉及知識(shí)；技能目標(biāo)；2、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容布置：以及可視化大屏web顯示內(nèi)容引入：我們已經(jīng)完成了部分的電影數(shù)據(jù)的可視化分析，今天我們完成剩余部分的可視化分析，并且來(lái)了解一下如何在web頁(yè)面上顯示。知識(shí)講解：基于票房和電影排名的數(shù)據(jù)可視化分析電影數(shù)據(jù)可視化分析內(nèi)容總結(jié)：總結(jié)本節(jié)課程中遇到的問(wèn)題，并對(duì)涉及到的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理。3、本次課程內(nèi)容特點(diǎn)：本課程以實(shí)際項(xiàng)目為核心，利用影視數(shù)據(jù)為可視化數(shù)據(jù)，對(duì)影視數(shù)據(jù)進(jìn)行爬取可視化分析4、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：可視化圖表的類型與應(yīng)用場(chǎng)景、可視化工具的使用難點(diǎn)：python實(shí)現(xiàn)可視化、可視化大屏web展示5、學(xué)情分析學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前已掌握了Matplotlib，已經(jīng)完成了影視數(shù)據(jù)爬取學(xué)生具備一定的前端技能，如Html前端開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)。6、教學(xué)設(shè)計(jì)基本原則：1、將教學(xué)內(nèi)容與信息資源進(jìn)行有機(jī)整合，利用實(shí)訓(xùn)平臺(tái)創(chuàng)造一個(gè)同時(shí)具備項(xiàng)目式體驗(yàn)功能、教學(xué)實(shí)施功能、學(xué)習(xí)效果評(píng)測(cè)功能和實(shí)時(shí)互動(dòng)交流功能的多功能信息化教學(xué)環(huán)境。2、充分利用教材、學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)、多媒體課件和實(shí)訓(xùn)室等信息化教學(xué)手段，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)學(xué)習(xí)。7、教學(xué)方法、手段：1、案例教學(xué)法：本情境教學(xué)開(kāi)始引入可視化案例，引出課程目標(biāo)及重點(diǎn)和難點(diǎn)。2、過(guò)程互動(dòng)教學(xué)法：教學(xué)過(guò)程中使學(xué)生積極回答問(wèn)題，小組內(nèi)展開(kāi)討論，并組間進(jìn)行分享。3、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”法，下發(fā)隨堂任務(wù)，由學(xué)生獨(dú)立完成，教師當(dāng)堂進(jìn)行考核和講評(píng)，解決學(xué)生遇到的問(wèn)題，并就共性問(wèn)題進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。8、內(nèi)容提要與時(shí)間分配環(huán)節(jié)一：知識(shí)回顧（10分鐘）環(huán)節(jié)二：給予年度票房的數(shù)據(jù)可視化（15分鐘）環(huán)節(jié)三：基于紀(jì)錄片排行的數(shù)據(jù)可視化（15分鐘）環(huán)節(jié)四：豆瓣電影紀(jì)錄片影評(píng)人數(shù)及評(píng)分可視化（15分鐘）環(huán)節(jié)五：豆瓣電影紀(jì)錄片部分評(píng)分可視化（15分鐘）環(huán)節(jié)六：基于Matplotlib庫(kù)的wordcloud庫(kù)編寫(xiě)高票房電影影評(píng)詞云圖網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用（15分鐘）環(huán)節(jié)七：任務(wù)點(diǎn)