數(shù)據(jù)分析與可視化教學(xué)大綱

1、數(shù)據(jù)分析與可視化教學(xué)大綱.課程基本情況.課程編號：.課程體系/類別：數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化.學(xué)時(shí)/學(xué)分：48學(xué)時(shí)（理論32學(xué)時(shí)+實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)16） /2.5學(xué)分.適用專業(yè)：數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)、人工智能專業(yè)、智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè) 等.課程性質(zhì)與目標(biāo)數(shù)據(jù)分析與可視化是大數(shù)據(jù)和人工智能專業(yè)的必修課，是一門重要的專 業(yè)基礎(chǔ)課程。通過數(shù)據(jù)分析與可視化課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對信息數(shù)據(jù)的處 理、分析以及可視化表達(dá)的能力。能夠使用NumPy對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和科學(xué)計(jì)算； 能夠使用Pandas對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、缺省值處理、數(shù)據(jù)合并等操作；能夠使用 Matplotlib實(shí)現(xiàn)折線圖、條形圖、散點(diǎn)圖、子圖以及餅圖等將數(shù)據(jù)可視化展示

2、。 另外還可以使用微軟推出的Power BI Desktop數(shù)據(jù)分析和可視化工具完成專業(yè) 級別的數(shù)據(jù)處理、分析和可視化功能。本課程對學(xué)生能力要求如下：課程目標(biāo)1 ：能夠使用NumPy實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理和基本的科學(xué)計(jì)算；課程目標(biāo)2：能夠使用Pandas實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)清洗操作，解決數(shù)據(jù)篩選、數(shù)據(jù)缺省 值和數(shù)據(jù)合并等問題并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化展示；課程目標(biāo)3：能夠使用Matplotlib實(shí)現(xiàn)折線圖、條形圖、散點(diǎn)圖、子圖以及餅 圖等將數(shù)據(jù)可視化展示；課程目標(biāo)4：能夠使用Power BI Desktop數(shù)據(jù)分析和可視化工具完成專業(yè)級 別的數(shù)據(jù)處理、分析和可視化功能。課程目標(biāo)5：能夠利用圖書館和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行文獻(xiàn)檢索和資料

3、查詢，解決學(xué)習(xí) 和實(shí)踐中遇到的問題。.教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)的關(guān)系本門課的主要教學(xué)內(nèi)容與要求，以及學(xué)時(shí)分配如表3-1所示：表3-1教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)的關(guān)系序號教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求學(xué)時(shí)教學(xué)方式對應(yīng) 課程 目標(biāo)理論實(shí)驗(yàn)課外1使用NumPy分析空氣質(zhì)量狀況（I）工程需求分析；（2）環(huán)境搭建；（3）數(shù)據(jù)獲?。唬?）數(shù)據(jù)預(yù)處理；（5）科學(xué)計(jì)算。（1）能夠完成Anaconda和PyCharm的安 裝；（2）能夠使用NumPy讀取數(shù)據(jù)集；（3）能夠使用NumPy執(zhí)行數(shù)據(jù)的各種處 理需求；（4）能夠使用NumPy實(shí)現(xiàn)科學(xué)計(jì)算。42講授+演 不+實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1目標(biāo)52使用Matplotlib實(shí)現(xiàn)空氣數(shù)據(jù)可視化（1）工程需求分析

4、；（2）折線圖的實(shí)現(xiàn)；（3）條形圖的實(shí)現(xiàn)；（4）散點(diǎn)圖的實(shí)現(xiàn)；（5）堆疊條形圖的實(shí)現(xiàn)；（6）子圖的實(shí)現(xiàn)；（7）餅圖的實(shí)現(xiàn)。（1）能夠使用折線圖實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布展 示；（2）能夠使用條形圖實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布展 示；（3）能夠使用堆疊條形圖實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的大 小比擬；（4）能夠使用并排條形圖實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的大 小比擬；（5）能夠使用散點(diǎn)圖展示數(shù)據(jù)內(nèi)在相關(guān) 性；（6）能夠使用子圖展示圖表的多樣性；（7）能夠使用餅圖展示局部和整體的關(guān) 系。42講授+演 水+實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)3目標(biāo)53使用Pandas分析股票交易數(shù)據(jù)（1）工程需求分析；（2）數(shù)據(jù)獲取和存儲；（3）數(shù)據(jù)讀??；（4）數(shù)據(jù)簡單處理；（5）數(shù)據(jù)深度處理；（6）統(tǒng)計(jì)分析。

5、（1）能夠使用Pandas讀取和存儲數(shù)據(jù)集；（2）能夠使用Pandas執(zhí)行數(shù)據(jù)的各種處 理需求；（3）能夠使用Pandas對數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單和 深度的處理；（4）能夠使用pandas實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分 析。42講授+演 示+實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)2目標(biāo)54使用Pandas實(shí)現(xiàn)股票交易數(shù)據(jù)可視化（I）工程需求分析；（2）折線圖的實(shí)現(xiàn)；（3）散點(diǎn)圖的實(shí)現(xiàn)；（4）條形圖的實(shí)現(xiàn)；（5）餅圖的實(shí)現(xiàn)；（6） K線圖的實(shí)現(xiàn)。（1）能夠使用Pandas實(shí)現(xiàn)折線圖的展示； （2）能夠使用Pandas實(shí)現(xiàn)散點(diǎn)圖的展示； （3）能夠使用Pandas實(shí)現(xiàn)條形圖的展示； （4）能夠使用Pandas實(shí)現(xiàn)餅圖的展示； （5）能夠結(jié)合Panda

6、s實(shí)現(xiàn)K線圖的展示。42講授+演 不+實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)2目標(biāo)55PB空氣質(zhì)量狀況分析（1）工程需求分析；（2）環(huán)境搭建；（3）數(shù)據(jù)預(yù)處理；（1）能夠Power BI Desktop的安裝方法；（2）能夠使用PBD實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、篩 選、添加列和合并列；42講授+演 示+實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)4目標(biāo)5（4）數(shù)據(jù)分析和可視化。（3）能夠使用PBD實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化展 示，圖形有折線圖、柱形圖、餅圖、關(guān) 鍵影響者圖；（4）能夠使用數(shù)組鉆取、編輯交互、篩 選器和切片器等工具實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的篩選、 交互等功能。6企業(yè)財(cái)務(wù)報(bào)表數(shù)據(jù)分析（1）工程需求分析；（2）數(shù)據(jù)獲?。唬?）數(shù)據(jù)預(yù)處理；（4）數(shù)據(jù)建模；（5）數(shù)據(jù)分析和可視化。（1）能

7、夠?qū)?shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理，如導(dǎo)入 數(shù)據(jù)、刪除數(shù)據(jù)、缺失值處理、逆透視 數(shù)據(jù)表、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)等；（2）能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行建模，如使用DAX 新建表，建立表之間的聯(lián)系；（3）能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化展示，圖形 有卡片圖、矩陣圖、瀑布圖和K線圖。42講授+演 示+實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)4目標(biāo)57銀行客戶營銷分析（1）工程需求分析；（2）數(shù)據(jù)預(yù)處理；（3）數(shù)據(jù)分析和可視化。（1）能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的預(yù)處理和分析；（2）能夠?qū)?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化展示，圖形 有儀表盤、折線和堆積柱形圖、簇狀柱形 圖、關(guān)鍵影響者圖和問答系統(tǒng)。22講授+演 不+實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)4目標(biāo)58電商APP用戶購物行為分析（1）工程需求分析；（2）下載并安裝MySQL數(shù)據(jù) 庫；（3

8、）將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到MySQL數(shù) 據(jù)庫；（4）數(shù)據(jù)獲??；（5）數(shù)據(jù)預(yù)處理；（6）數(shù)據(jù)分析和可視化。（1）能夠正確下載并安裝MySQL數(shù)據(jù) 庫服務(wù)器；（2）能夠熟練使用Navicat連接MySQL 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器并新建數(shù)據(jù)庫和表。（3）能夠?qū)崿F(xiàn)刪除列、替換數(shù)據(jù)、拆分 日期等數(shù)據(jù)預(yù)處理功能；（4）能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化展示，圖形 有多行卡、漏斗圖、折線圖和環(huán)形圖。62講授+演 示+實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)4目標(biāo)5合計(jì)：3216共48學(xué)時(shí).課程教學(xué)方法本課程側(cè)重學(xué)生個(gè)人學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，采用工程式教學(xué)模式，通過任務(wù)式實(shí) 施，對任務(wù)進(jìn)行分解，最終進(jìn)行集成后形成一個(gè)具體的綜合工程。教學(xué)方法和手段上，為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和參

9、與性，采用多媒體 教學(xué)，視頻，圖像，聲音，實(shí)驗(yàn)等多種手段綜合運(yùn)用，讓學(xué)生從豐富的感官體驗(yàn) 中感受和接收知識內(nèi)容。講師課堂講授（1）采用啟發(fā)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析 問題和解決問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)通過實(shí)踐和自學(xué)獲得自己想學(xué)到的知識。（2）采用電子教案，多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)板書教學(xué)相結(jié)合，提高課堂教學(xué)信息量，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性。（3）采用案例教學(xué)。理論教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用基本理論知 識對工程實(shí)例進(jìn)行分析。（4）采用互動(dòng)式教學(xué)。課內(nèi)討論和課外答疑相結(jié)合。（5）采用課堂討論式教學(xué)，學(xué)生分組進(jìn)行課堂討論，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，對 知識點(diǎn)進(jìn)行深刻理解；（6）采用小組學(xué)

10、習(xí)式教學(xué)，對于淺顯易懂的知識點(diǎn)，學(xué)習(xí)小組自主學(xué)習(xí)，提 高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，探究高效的學(xué)習(xí)方法。.課程考核要求為客觀評價(jià)學(xué)生在學(xué)完本門課程后知識和能力的掌握情況，建議課程考核與 評價(jià)分形成性評價(jià)和終結(jié)性評價(jià)個(gè)局部?？偡譃?00分，其中形成性評價(jià)占40%, 終結(jié)性評價(jià)占60%。具體如表5-1所示：表5-1課程考核工程和方法考核工程考核方法考核比例形成性評價(jià)遵章守紀(jì)、學(xué)習(xí)態(tài) 度、職業(yè)精神教師評價(jià)和學(xué)生互評相結(jié)合、課內(nèi)評價(jià) 和課外評價(jià)相結(jié)合20%工程（綜合）實(shí)訓(xùn)能力/技能評價(jià)和職業(yè)精神評價(jià)相結(jié) 合、校內(nèi)評價(jià)和校外評價(jià)相結(jié)合20%終結(jié)性評價(jià)課程考核如閉卷、開卷、筆試、實(shí)操、作品展 示、成果匯報(bào)、口試和提交課程論文等40%綜合評價(jià)考核教師與企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員相結(jié)合20%合 計(jì)100%教材與參考書教