大數(shù)據(jù)可視化 教案 6-2用戶畫像數(shù)據(jù)可視化

《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： 計算機(jī)與軟件技術(shù)授課班級：課程總學(xué)時： 任課教師PAGEPAGE1序號：1一、教學(xué)分析課題名稱用戶畫像數(shù)據(jù)可視化課程大數(shù)據(jù)可視化系部計算機(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+實踐課課時2課時地點實訓(xùn)機(jī)房班級內(nèi)容提要與時間分配：1、學(xué)習(xí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)小組協(xié)作搜集、分析、歸納篇Pandas相關(guān)技術(shù)，初步了解Pandas技術(shù)，并收集用戶畫像相關(guān)數(shù)據(jù)。小組協(xié)作實現(xiàn)對用戶畫像數(shù)據(jù)的清洗，鍛煉學(xué)生協(xié)作能力、人際關(guān)系處理能力以及歸納總結(jié)能力。知識目標(biāo)用戶畫像基本概念掌握用戶屬性介紹用戶畫像分析建模技能目標(biāo)2、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容布置：掌握用戶屬性分類方法掌握用戶畫像分析建模掌握Plotly繪制多種圖形實現(xiàn)分析結(jié)果的可視化內(nèi)容引入：我們已初步了解Plotly兩個繪圖模塊的繪圖步驟與繪圖原理，現(xiàn)在對面積圖、子圖和多坐標(biāo)軸圖進(jìn)行了解和學(xué)習(xí)。知識講解：內(nèi)容總結(jié)：總結(jié)本節(jié)課程中遇到的問題，并對涉及到的知識點進(jìn)行梳理。3、本次課程內(nèi)容特點：4、教學(xué)重點與難點重點：用戶畫像數(shù)據(jù)分析建模難點：用戶畫像數(shù)據(jù)分析場景建模。5、學(xué)情分析1、學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前已掌握了Plotly的部分圖形繪制實現(xiàn)可視化，對數(shù)據(jù)清洗和用戶畫像場景分析建模不了解。6、教學(xué)設(shè)計基本原則：1、將教學(xué)內(nèi)容與信息資源進(jìn)行有機(jī)整合，利用實訓(xùn)平臺創(chuàng)造一個同時具備項目式體驗功能、教學(xué)實施功能、學(xué)習(xí)效果評測功能和實時互動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、多媒體課件和實訓(xùn)室等信息化教學(xué)手段，調(diào)動學(xué)生積極性和主動性，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主動學(xué)習(xí)。7、教學(xué)方法、手段：1、案例教學(xué)法：本情境教學(xué)開始引入可視化案例，引出課程目標(biāo)及重點和難點。2、過程互動教學(xué)法：教學(xué)過程中使學(xué)生積極回答問題，小組內(nèi)展開討論，并組間進(jìn)行分享。3、“任務(wù)驅(qū)動”法，下發(fā)隨堂任務(wù)，由學(xué)生獨立完成，教師當(dāng)堂進(jìn)行考核和講評，解決學(xué)生遇到的問題，并就共性問題進(jìn)行點評。8、內(nèi)容提要與時間分配環(huán)節(jié)一：課程回顧（5分鐘）環(huán)節(jié)二：用戶畫像基本知識和屬性分類（10分鐘）環(huán)節(jié)三：用戶畫像分析建模（10分鐘）環(huán)節(jié)四：用戶年齡分布（10分鐘）環(huán)節(jié)五：不同會員等級的用戶分布（10分鐘）環(huán)節(jié)六：不同性別和不同會員等級的用戶分布（10分鐘）環(huán)節(jié)七：不同購買力活躍用戶分布（10分鐘）環(huán)節(jié)八：不同年齡段活躍用戶分布（10分鐘）環(huán)節(jié)九：不同會員等級三級品類下單偏好分布（10分鐘）環(huán)節(jié)十：課程回顧（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)組織方式按照“課程回顧→內(nèi)容介紹→任務(wù)實施→任務(wù)點評與總結(jié)→布置課后作業(yè)”實施教學(xué)，并根據(jù)具體實施成效采用“思學(xué)練”多次循環(huán)完善課堂教學(xué)。利用多媒體教學(xué)平臺、學(xué)習(xí)通，豐富課堂教學(xué)。任務(wù)驅(qū)動方式、結(jié)合專業(yè)教師引導(dǎo)，完善理實一體的教學(xué)環(huán)境及方法。三、學(xué)習(xí)資源使用多媒體教學(xué)平臺完成課前復(fù)習(xí)、教學(xué)資源分發(fā)、作業(yè)評分。微課教學(xué)平臺完成在線課自學(xué)、教師操作視頻演示、及課程思政微課的展示。教學(xué)反饋平臺完成學(xué)情調(diào)查、教學(xué)實施效果調(diào)查，了解學(xué)生學(xué)情和課堂教學(xué)反饋。四、教學(xué)實施環(huán)節(jié)一：課程回顧（思維導(dǎo)圖）（5分鐘）課程回顧：通過思維導(dǎo)圖，對前一章節(jié)課程知識點進(jìn)行回顧。環(huán)節(jié)二：用戶畫像基本知識介紹和屬性分類（10分鐘）教師對統(tǒng)計類標(biāo)簽和規(guī)則類標(biāo)簽做簡單介紹。讓學(xué)生明白標(biāo)簽的基本概念和分類規(guī)則。環(huán)節(jié)三：用戶畫像分析建模（25分鐘）數(shù)據(jù)分析建模：用戶數(shù)據(jù)的年齡分布不同會員等級一周內(nèi)非?；钴S的用戶分布不同性別不同會員等級一周內(nèi)非?；钴S的用戶數(shù)不同購買力下，一周內(nèi)非?；钴S用戶分布占比不同忠誠度下，一周內(nèi)非?；钴S用戶占比不同年齡段一周內(nèi)非?；钴S的用戶占比不同會員等級對三級品類下單偏好分布環(huán)節(jié)四：Plotly繪制柱狀圖實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)年齡分布的可視化展示（10分鐘）針對所有用戶，觀察用戶的年齡分布情況，這里我們選擇通過繪制柱狀圖來展示。首先我們?nèi)コ龜?shù)據(jù)中的空值，然后去除數(shù)據(jù)中的重復(fù)值，為了便于統(tǒng)計分析，最后對數(shù)據(jù)集中的"activity"這一列轉(zhuǎn)變?yōu)檫M(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)化，即將"一周內(nèi)非?；钴S"轉(zhuǎn)化為數(shù)字1，"一周內(nèi)活躍"轉(zhuǎn)化為數(shù)字0。學(xué)生參考教師示例，通過調(diào)用go模塊下的go.Histogram()函數(shù)來繪制柱狀圖，最后利用iplot()函數(shù)直接在ipythonnotebook里面生成結(jié)果圖片。學(xué)生實施過程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問題可隨時向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問題解決。繪制結(jié)果如下圖所示。環(huán)節(jié)五：不同會員等級的用戶分布（10分鐘）查看不同會員等級下一周內(nèi)非?；钴S用戶分布，我們使用圖柱狀來進(jìn)行可視化展示。學(xué)生參考教師示例，使用圖柱狀來進(jìn)行可視化展示，本程序中，我們使用Pandas中的groupby()函數(shù)對'membership_level'會員等級進(jìn)行分組，然后對分組后的'activity'列使用sum()函數(shù)按照分組進(jìn)行統(tǒng)計求和。學(xué)生實施過程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問題可隨時向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問題解決。繪制結(jié)果如下圖所示。環(huán)節(jié)六：不同性別和不同會員等級的用戶分布（10分鐘）我們使用并列柱狀圖來展示不同性別和不同會員等級的一周內(nèi)非常活躍的用戶分布，首先我們需要通過df[df["sex"]=="女"]選取出性別為"女"的用戶，再對所有的女會員通過groupby()函數(shù)按照會員等級進(jìn)行分組，然后對分組后的不同等級的人數(shù)按照'activity'通過sum()函數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計求和，最后通過分組柱狀圖進(jìn)行可視化。學(xué)生參考教師示例，使用并列柱狀來進(jìn)行可視化展示，學(xué)生實施過程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問題可隨時向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問題解決。繪制結(jié)果如下圖所示。環(huán)節(jié)七：不同購買力活躍用戶分布（10分鐘）我們使用餅圖來展示不同購買力一周之內(nèi)非?；钴S的用戶分布情況，首先需要按照'purchasingpower'對所有會員通過groupby()函數(shù)進(jìn)行分組，然后對分組后的不同等級的人數(shù)通過sum()函數(shù)對'activity'進(jìn)行統(tǒng)計求和，最后選用go.Pie()函數(shù)繪制餅狀圖進(jìn)行可視化。學(xué)生參考教師示例，使用餅狀圖來進(jìn)行可視化展示，學(xué)生實施過程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問題可隨時向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問題解決。繪制結(jié)果如下圖所示。環(huán)節(jié)八：不同年齡段活躍用戶分布（10分鐘）。我們使用餅圖來展示不同年齡段一周之內(nèi)非常活躍的用戶分布情況。根據(jù)年齡分組并計算每個年齡段中非?；钴S用戶的數(shù)量。使用Plotly的Pie()函數(shù)創(chuàng)建一個餅圖對象，data_pie.index轉(zhuǎn)化為列表后，作為標(biāo)簽labels的值，data_pie.values作為參數(shù)values的值，pull=[0.3,0.1,0,0]表示扇形區(qū)域的脫離參數(shù)，最后通過設(shè)置布局和圖表標(biāo)題等參數(shù)，生成繪圖對象并顯示出來。學(xué)生參考教師示例，繼續(xù)使用餅狀圖來進(jìn)行可視化展示，學(xué)生實施過程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問題可隨時向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問題解決。繪制結(jié)果如下圖所示。環(huán)節(jié)九：不同會員等級三級品類下單偏好分布（10分鐘）我們使用餅圖來展示不同年齡段一周之內(nèi)非?；钴S的用戶分布情況。我們使用Plotly工具包中的Box()函數(shù)繪制一個箱線圖，用于展示不同會員等級對三級品類下單偏好的分布情況。學(xué)生參考教師示例，繼續(xù)使用箱型圖來進(jìn)行可視化展示，學(xué)生實施過程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問題可隨時向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問題解決。繪制結(jié)果如下圖所示。課堂總結(jié)（5分鐘）通過對用戶畫像數(shù)據(jù)的分析與可視化相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，初步了解用戶畫像的基礎(chǔ)方法，鞏固了利用Ployly工具在數(shù)據(jù)可視化方面的技能，并提高了學(xué)生靈活融合數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)可視化的能力，用戶畫像作為企業(yè)挖掘用戶需求、提升產(chǎn)品服務(wù)體驗的重要手段，在企業(yè)業(yè)務(wù)中有著廣闊的應(yīng)用場景。五、教學(xué)效果與課后反思1.教學(xué)效果通過多媒體教學(xué)平臺，完成課前復(fù)習(xí)、任務(wù)分發(fā)、指導(dǎo)書下載、作業(yè)評分，方便學(xué)生實時學(xué)習(xí)。微課教學(xué)平臺，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，完成學(xué)情調(diào)查、教學(xué)實施效果調(diào)查，了解學(xué)生學(xué)情和課堂教學(xué)反饋。運用興趣導(dǎo)向教學(xué)方法，將知識點實例化，逐步構(gòu)建學(xué)生創(chuàng)新思維，突出教學(xué)重點，解決教學(xué)難點，提高學(xué)生實訓(xùn)的興趣。教師踐行工匠精神，將職業(yè)精神內(nèi)