大數(shù)據(jù)可視化分析課程教案首頁一、核心要素章節(jié)名稱第一章：大數(shù)據(jù)可視化概述教學(xué)課時(shí)2授課班級24大數(shù)據(jù)技術(shù)1班授課時(shí)間第2周授課地點(diǎn)介夫樓307教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)什么是大數(shù)據(jù)可視化數(shù)據(jù)可視化的目的數(shù)據(jù)可視化的作用數(shù)據(jù)可視化的發(fā)展歷程數(shù)據(jù)可視化分類能力目標(biāo)了解大數(shù)據(jù)可視化的相關(guān)概念。基于教材內(nèi)容自主拓展學(xué)習(xí)能力。素質(zhì)目標(biāo)1．培養(yǎng)學(xué)生敬業(yè)、精益、專注、創(chuàng)新等方面的數(shù)據(jù)“工匠”精神。2.培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)精益求精的良好職業(yè)品質(zhì)，以及基于科學(xué)思維審視專業(yè)問題能力。3.使學(xué)生養(yǎng)成遵守標(biāo)準(zhǔn)和遵紀(jì)守法的習(xí)慣，培養(yǎng)良好的職業(yè)道德素養(yǎng)。4．培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷，成為國家需要的人才，報(bào)效祖國為社會做貢獻(xiàn)。教學(xué)內(nèi)容主要內(nèi)容什么是大數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)可視化的目的、數(shù)據(jù)可視化的作用、數(shù)據(jù)可視化的發(fā)展歷程、數(shù)據(jù)可視化分類重點(diǎn)數(shù)據(jù)可視化的目的、數(shù)據(jù)可視化的作用難點(diǎn)數(shù)據(jù)可視化分類教法改革教學(xué)方法問答法/范例教學(xué)法教學(xué)手段（1）通過課堂討論提出問題和相關(guān)視頻學(xué)習(xí)，活躍課堂氣氛并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；（2）教材、電子課件、超星信息化教學(xué)。教學(xué)反思本班學(xué)生在理論知識互動較好，能進(jìn)行基本的操作二、教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)步驟教學(xué)內(nèi)容與情境設(shè)計(jì)教師活動學(xué)生活動時(shí)間分配一、導(dǎo)入新課隨著信息時(shí)代的發(fā)展，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸式增長，而如何最大化地發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用，從龐大的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)其規(guī)律、價(jià)值等成為各個(gè)企業(yè)關(guān)注點(diǎn)，通過數(shù)據(jù)可視化提高了數(shù)據(jù)效益，提高了洞察力。【觀看視頻】以一小段經(jīng)典可視化大屏的視頻引入課堂，帶大家都進(jìn)大數(shù)據(jù)可視化的背景。【互動】請學(xué)生自行搜索數(shù)據(jù)可視化工程師的薪資水平及其招聘崗位需求，講解為什么學(xué)習(xí)這門課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課程考核組成、線上平臺介紹。講解、提問提問，引起學(xué)生學(xué)習(xí)積極性10分鐘二、1.1大數(shù)據(jù)可視化的概念本節(jié)課內(nèi)容包括：大數(shù)據(jù)可視化的概念、數(shù)據(jù)可視化的行業(yè)應(yīng)用、大數(shù)據(jù)可視化方法、數(shù)據(jù)可視化常用技術(shù)工具。大數(shù)據(jù)可視化的概念：什么是大數(shù)據(jù)可視化數(shù)據(jù)可視化是借助于圖形化的手段，有效清晰地處理信息，呈現(xiàn)隱藏的信息和規(guī)律。數(shù)據(jù)可視化作為人與計(jì)算機(jī)的橋梁，幫助人們總覽數(shù)據(jù)特征，提出分析問題的條件，對數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，并通過合適的方式加以展示。教師提問學(xué)生互動搶答10分鐘三、1.2數(shù)據(jù)可視化的目的數(shù)據(jù)可視化的目的數(shù)據(jù)是根本，目的是導(dǎo)向。數(shù)據(jù)可視化的目的，是對數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理，以使得能夠明確地、有效地傳遞信息。數(shù)據(jù)可視化可以把數(shù)據(jù)從冰冷的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形，揭示蘊(yùn)含在數(shù)據(jù)中的規(guī)律和道理。數(shù)據(jù)可視化是為了從數(shù)據(jù)中尋找模式、關(guān)系、異常三種信息。模式是數(shù)據(jù)中的規(guī)律探索數(shù)據(jù)隨時(shí)間推移而變化的各種規(guī)律，是數(shù)據(jù)可視化的目的之一。比如，股票價(jià)格會有增有減，但每天的變化量是多少？每周或每月的變化量又是多少？通過近期的變化是否可預(yù)測未來幾天的走勢？機(jī)場每月的旅客人數(shù)都不一樣，通過幾年的數(shù)據(jù)對比，發(fā)現(xiàn)旅客人數(shù)存在周期性的變化，某些月份的旅客數(shù)量一直偏低，某些月份的旅客數(shù)量則一直偏高。案例分析：160多年前，南丁格爾護(hù)士正是使用這幅圖，讓政府高層和維多利亞女王直觀地感受到：改善醫(yī)療狀況可以顯著地降低死亡率這一事實(shí)，政府從而支持南丁格爾關(guān)于加強(qiáng)公眾醫(yī)療衛(wèi)生建設(shè)的提案，進(jìn)而挽救了千萬百姓的生命。關(guān)系，指數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性在統(tǒng)計(jì)學(xué)中，通常代表關(guān)聯(lián)性和因果關(guān)系。無論數(shù)據(jù)的總量和復(fù)雜程度如何大，數(shù)據(jù)間的關(guān)系大多可分為三類：數(shù)據(jù)間的比較，數(shù)據(jù)的構(gòu)成，以及數(shù)據(jù)的分布或聯(lián)系。1）數(shù)據(jù)間的比較，比如，這種柱狀圖，可通過柱子的高度比較數(shù)據(jù)的大小。2）數(shù)據(jù)的構(gòu)成，比如，這種餅圖，可很好的反應(yīng)數(shù)據(jù)的構(gòu)成以及占比情況。3）數(shù)據(jù)的分布，比如，這種地圖熱力圖，通過不同的顏色區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的分布情況。異常，指有問題的數(shù)據(jù)。異常的數(shù)據(jù)不一定都是錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，有些異常數(shù)據(jù)可能是設(shè)備出錯(cuò)或者人為錯(cuò)誤輸入，有些可能就是正確的數(shù)據(jù)。上圖中大部分點(diǎn)都集中在一個(gè)區(qū)域，極少量點(diǎn)分散在其他區(qū)域，這些都屬于異常值，需要對之進(jìn)行鑒別和處理。教師講解學(xué)生聆聽與反饋互動20分鐘四、1.3數(shù)據(jù)可視化的作用討論：大數(shù)據(jù)可視化有什么作用？記錄信息自古以來，記錄信息的有效方式之一是用圖形的方式描述各種具體或抽象的事物。展示幾百年前的科學(xué)家手繪的圖形，這些圖形在今天依然居然參考價(jià)值。今天，有了計(jì)算機(jī)技術(shù)，我們已習(xí)慣了使用各種可視化的方式記錄信息。分析推理可視化極大降低了數(shù)據(jù)理解的復(fù)雜度，有效提升了信息認(rèn)知的效率，從而有助于人們更快地分析和推理出有效信息。1854年，倫敦第四次爆發(fā)霍亂瘟疫。這幅圖是一個(gè)連鎖超市在各個(gè)省份的銷售情況分布圖，它的原始數(shù)據(jù)是一份excel表格數(shù)據(jù)原始的excel表格數(shù)據(jù)，是很難直觀地分析出任何有價(jià)值信息，但把數(shù)據(jù)可視化后，數(shù)據(jù)分析就變得異常簡單故事流（StoryFlow）用來表示電影或者小說里的劇情線或者時(shí)間線。橫軸表示時(shí)間，每條線代表一個(gè)人物信息傳播與協(xié)同中國煙民數(shù)量的圖形煙草稅的每一筆資金的去向雅虎郵箱處理數(shù)據(jù)量的圖形亨利·貝克（HenryBeck）設(shè)計(jì)的倫敦地鐵圖成為地鐵路線的標(biāo)準(zhǔn)可視化方法教師引導(dǎo)思考學(xué)生討論15分鐘五、1.4數(shù)據(jù)可視化的發(fā)展歷程10世紀(jì)，數(shù)據(jù)可視化的起源14-17世紀(jì)，數(shù)據(jù)可視化拉開帷幕18世紀(jì)，最早的地圖和圖表繪圖家不再滿足于在地圖上展現(xiàn)幾何信息，發(fā)明了新的可視化表達(dá)方法，如等值線、輪廓線等；天文學(xué)家哈雷所創(chuàng)作，其亮點(diǎn)是在地圖的網(wǎng)格上用等值線標(biāo)注了磁偏角。19世紀(jì)，數(shù)據(jù)繪圖的廣泛應(yīng)用20世紀(jì)，大數(shù)據(jù)繪圖的低谷1975-1987年：多維統(tǒng)計(jì)圖形21世紀(jì)，大數(shù)據(jù)可視化的日新月異教師講解學(xué)生反饋互動10分鐘六、1.5數(shù)據(jù)可化分類數(shù)據(jù)可視化的處理對象是數(shù)據(jù)。根據(jù)所處理的數(shù)據(jù)對象的不同，數(shù)據(jù)可視化可分為科學(xué)可視化與信息可視化。科學(xué)可視化面向科學(xué)和工程領(lǐng)域數(shù)據(jù)，如含空間坐標(biāo)和幾何信息的三維空間測量數(shù)據(jù)、計(jì)算模擬數(shù)據(jù)和醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)等，重點(diǎn)探索如何以幾何、拓?fù)浜托螤钐卣鱽沓尸F(xiàn)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的規(guī)律。信息可視化的處理對象則是非結(jié)構(gòu)化、非幾何的數(shù)據(jù)，如金融交易、社交網(wǎng)絡(luò)和文本數(shù)據(jù)，其核心挑戰(zhàn)是如何從大規(guī)模高維復(fù)雜數(shù)據(jù)中提取出有用信息。由于數(shù)據(jù)分析的重要性，將可視化與數(shù)據(jù)分析結(jié)合，形成一個(gè)新的學(xué)科：可視分析學(xué)。科學(xué)可視化顏色映射法。它將不同的值映射成不同的顏色。輪廓法。是將數(shù)值等于某一指定閾值的點(diǎn)連接起來的可視化方法信息可視化信息可視化的數(shù)據(jù)更貼近我們的生活與工作，包括地理信息可視化、時(shí)變數(shù)據(jù)可視化、層次數(shù)據(jù)可視化、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可視化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)可視化等。可視化分析學(xué)教師講解學(xué)生反饋互動10分鐘七、小結(jié)數(shù)據(jù)可視化的作用可歸納為3點(diǎn)：（1）第一是用于記錄信息；（2）第二是有助于人們更快地分析和推理出有效信息；（3）第三是有利于信息的傳播與協(xié)同。根據(jù)所處理的數(shù)據(jù)對象的不同，數(shù)據(jù)可視化可分為科學(xué)可視化與信息可視化。由于數(shù)據(jù)分析的重要性，將可視化與數(shù)據(jù)分析結(jié)合，形成一個(gè)新的學(xué)科：可視分析學(xué)。教師提問回答提問，反饋互動3分鐘八、思考及作業(yè)布置本節(jié)小結(jié)提問、總結(jié)回答提問，反饋互動2分鐘

大數(shù)據(jù)可視化分析課程教案首頁一、核心要素章節(jié)名稱第一章：大數(shù)據(jù)可視化概述教學(xué)課時(shí)2授課班級24大數(shù)據(jù)技術(shù)1班授課時(shí)間第2周授課地點(diǎn)介夫樓307教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)了解數(shù)據(jù)可視化的行業(yè)應(yīng)用了解數(shù)據(jù)可視化的基本圖表、數(shù)據(jù)可視化的誤區(qū)了解文本數(shù)據(jù)可視化了解空間信息可視化了解數(shù)據(jù)可視化工具能力目標(biāo)1.會使用大數(shù)據(jù)可視化的相關(guān)方法和工具。2.會根據(jù)自主拓展學(xué)習(xí)能力。素質(zhì)目標(biāo)1．培養(yǎng)學(xué)生敬業(yè)、精益、專注、創(chuàng)新等方面的數(shù)據(jù)“工匠”精神。2.培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)精益求精的良好職業(yè)品質(zhì)，以及基于科學(xué)思維審視專業(yè)問題能力。3.使學(xué)生養(yǎng)成遵守標(biāo)準(zhǔn)和遵紀(jì)守法的習(xí)慣，培養(yǎng)良好的職業(yè)道德素養(yǎng)。教學(xué)內(nèi)容主要內(nèi)容1.文本數(shù)據(jù)可視化；2.大數(shù)據(jù)可視化常用技術(shù)工具。重點(diǎn)認(rèn)識大數(shù)據(jù)可視化行業(yè)應(yīng)用。難點(diǎn)大數(shù)據(jù)可視化常用技術(shù)工具。教法改革教學(xué)方法問答法/范例教學(xué)法/演示法教學(xué)手段（1）通過課堂討論提出問題和相關(guān)視頻學(xué)習(xí)，活躍課堂氣氛并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；（2）教材、電子課件、超星平臺信息化教學(xué)。教學(xué)反思學(xué)生對可視化接受度還是蠻高的，課題氣氛也不錯(cuò)，主要是學(xué)生接觸行業(yè)真實(shí)項(xiàng)目較少，感受沒那么真切。二、教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)步驟教學(xué)內(nèi)容與情境設(shè)計(jì)教師活動學(xué)生活動時(shí)間分配一、2.數(shù)據(jù)可視化的行業(yè)應(yīng)用工業(yè)數(shù)據(jù)可視化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)可視化醫(yī)療行業(yè)數(shù)據(jù)可視化教育科研數(shù)據(jù)可視化智慧城市數(shù)據(jù)可視化通信運(yùn)營數(shù)據(jù)可視化航班數(shù)據(jù)可視化車輛監(jiān)控教師演示隨堂輔導(dǎo)提問，引起學(xué)生學(xué)習(xí)積極性15分鐘二、3.1數(shù)據(jù)可視化的基本圖表大數(shù)據(jù)可視化方法數(shù)據(jù)可視化的基本圖表、數(shù)據(jù)可視化的誤區(qū)、文本數(shù)據(jù)可視化、空間信息可視化柱狀圖箱形圖餅圖折線圖散點(diǎn)圖氣泡圖雷達(dá)圖面積圖漏斗圖和弦圖環(huán)形圖直方圖熱力圖儀表盤圖密度圖維恩圖多視圖協(xié)調(diào)關(guān)聯(lián)教師講解互動回答25分鐘三、3.2數(shù)據(jù)可視化的誤區(qū)教師講解巡視學(xué)生聆聽與反饋互動15分鐘四、3.3文本數(shù)據(jù)可視化文字是傳遞信息最常用的載體，文本信息是互聯(lián)網(wǎng)中最主要的信息類型。與圖形、語音和視頻信息相比，文本信息體積更小、傳輸更快、并且更容易生成。3.3.1文本可視化流程3.3.2文本可視化的類型（1）文本內(nèi)