《大數(shù)據(jù)可視化》（第2版）教案教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)可視化的基礎(chǔ)理論，包括數(shù)據(jù)分類(lèi)、預(yù)處理、組織管理等；熟悉常用的數(shù)據(jù)可視化工具和方法，如Excel、Tableau、Python等；能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)與分析。過(guò)程與方法：通過(guò)案例分析、實(shí)驗(yàn)操作、小組討論等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索數(shù)據(jù)可視化的應(yīng)用場(chǎng)景和設(shè)計(jì)原則，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。情感態(tài)度與價(jià)值觀：激發(fā)學(xué)生對(duì)大數(shù)據(jù)可視化的興趣和熱情，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)意識(shí)和審美觀念，提高學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)信息的敏感度和解讀能力，增強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作和溝通交流的能力。教學(xué)重點(diǎn)數(shù)據(jù)可視化的基本概念、方法和工具使用Excel、Tableau、Python進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化的操作技能數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)的原則和流程教學(xué)難點(diǎn)數(shù)據(jù)可視化的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和美學(xué)表達(dá)復(fù)雜數(shù)據(jù)的可視化分析和解讀不同可視化工具之間的選擇和綜合應(yīng)用教學(xué)方法講授法：系統(tǒng)講解數(shù)據(jù)可視化的理論知識(shí)和方法技巧。案例分析法：通過(guò)分析具體的可視化案例，引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)據(jù)可視化的實(shí)際應(yīng)用和設(shè)計(jì)思路。實(shí)驗(yàn)操作法：組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)際的數(shù)據(jù)可視化操作，加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握。小組討論法：鼓勵(lì)學(xué)生分組討論數(shù)據(jù)可視化的設(shè)計(jì)方案和分析結(jié)果，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。教學(xué)過(guò)程第1章數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)導(dǎo)入：通過(guò)展示南丁格爾“極區(qū)圖”的案例，引出數(shù)據(jù)可視化的重要性和應(yīng)用場(chǎng)景。講授：詳細(xì)介紹數(shù)據(jù)的分類(lèi)、數(shù)據(jù)集、相似度與密度、可變性、不確定性等概念，以及數(shù)據(jù)預(yù)處理、組織管理、分析與挖掘的方法。案例分析：分析導(dǎo)讀案例中的數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生思考數(shù)據(jù)可視化的實(shí)際意義。實(shí)驗(yàn)操作：讓學(xué)生使用GAPMINDER工具進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)可視化操作，熟悉工具的基本功能。小結(jié)：總結(jié)本章知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)的重要性。作業(yè)：完成習(xí)題，思考如何將數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題。第2章數(shù)據(jù)可視化之美導(dǎo)入：展示泰坦尼克號(hào)“鑲嵌圖”，探討數(shù)據(jù)可視化在傳達(dá)信息方面的魅力。講授：講解數(shù)據(jù)與圖形的關(guān)系，人類(lèi)視覺(jué)的接受能力，以及數(shù)據(jù)可視化方法和數(shù)據(jù)藝術(shù)世界的相關(guān)內(nèi)容。案例分析：分析不同類(lèi)型的可視化圖表，如熱點(diǎn)圖、時(shí)間序列圖、網(wǎng)絡(luò)圖、空間數(shù)據(jù)制圖等，讓學(xué)生了解各種圖表的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景。實(shí)驗(yàn)操作：讓學(xué)生嘗試?yán)L制新的泰坦尼克號(hào)鑲嵌圖，實(shí)踐數(shù)據(jù)可視化的美學(xué)設(shè)計(jì)。小結(jié)：總結(jié)數(shù)據(jù)可視化之美所涉及的知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)美學(xué)在數(shù)據(jù)可視化中的作用。作業(yè)：完成習(xí)題，收集并分析一個(gè)數(shù)據(jù)可視化作品，撰寫(xiě)分析報(bào)告。第3章工具與數(shù)據(jù)資源導(dǎo)入：介紹塔夫特的數(shù)據(jù)墨水比案例，引出數(shù)據(jù)可視化工具的重要性。講授：介紹數(shù)據(jù)與信息的可視化，可視化軟件系統(tǒng)，應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具，WEB應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具，數(shù)據(jù)分析與挖掘工具，以及可視化數(shù)據(jù)資源的相關(guān)內(nèi)容。案例分析：分析不同可視化工具的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景，幫助學(xué)生選擇合適的工具。實(shí)驗(yàn)操作：讓學(xué)生熟悉可視化的平臺(tái)、工具與數(shù)據(jù)資源，進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作練習(xí)。小結(jié)：總結(jié)本章知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)工具與數(shù)據(jù)資源在數(shù)據(jù)可視化中的關(guān)鍵作用。作業(yè)：完成習(xí)題，選擇一種可視化工具，撰寫(xiě)使用心得。第4章數(shù)據(jù)引導(dǎo)可視化設(shè)計(jì)導(dǎo)入：通過(guò)拿破侖東征莫斯科及撤退的案例，展示數(shù)據(jù)引導(dǎo)可視化設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用。講授：講解可視化理論的發(fā)展，按任務(wù)區(qū)分的數(shù)據(jù)類(lèi)型，可視化設(shè)計(jì)原則，以及可視化基本框架的相關(guān)內(nèi)容。案例分析：分析導(dǎo)讀案例中的可視化設(shè)計(jì)思路，引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)據(jù)如何引導(dǎo)可視化設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)操作：讓學(xué)生以TABLEAU為例，進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)的實(shí)踐操作。小結(jié)：總結(jié)數(shù)據(jù)引導(dǎo)可視化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素和方法。作業(yè)：完成習(xí)題，設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)可視化方案，包括數(shù)據(jù)選擇、設(shè)計(jì)原則、圖表類(lèi)型等。第5章數(shù)據(jù)可視化過(guò)程導(dǎo)入：以新媒體藝術(shù)迎來(lái)爆發(fā)時(shí)刻為例，引出數(shù)據(jù)可視化過(guò)程的重要性。講授：介紹可視化設(shè)計(jì)組件，用數(shù)據(jù)指導(dǎo)視覺(jué)探索，分類(lèi)數(shù)據(jù)、時(shí)序數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)的可視化方法，以及如何讓可視化設(shè)計(jì)更清晰的相關(guān)內(nèi)容。案例分析：分析不同數(shù)據(jù)類(lèi)型的可視化案例，讓學(xué)生掌握各種數(shù)據(jù)可視化的技巧。實(shí)驗(yàn)操作：讓學(xué)生進(jìn)行分類(lèi)數(shù)據(jù)、時(shí)序數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)的可視化實(shí)踐，提高操作技能。小結(jié)：總結(jié)數(shù)據(jù)可視化過(guò)程中的關(guān)鍵步驟和注意事項(xiàng)。作業(yè)：完成習(xí)題，對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行可視化分析，撰寫(xiě)分析報(bào)告。第6章面向用戶(hù)的交互設(shè)計(jì)導(dǎo)入：通過(guò)研究人員需要走進(jìn)雨中的案例，強(qiáng)調(diào)交互設(shè)計(jì)在數(shù)據(jù)可視化中的作用。講授：講解交互準(zhǔn)則、交互分類(lèi)、交互的硬件設(shè)備，以及可視化組織的快速發(fā)展和建立可視化組織的相關(guān)內(nèi)容。案例分析：分析不同交互設(shè)計(jì)案例，讓學(xué)生了解交互設(shè)計(jì)對(duì)用戶(hù)體驗(yàn)的影響。實(shí)驗(yàn)操作：讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)交互式的可視化作品，實(shí)踐交互設(shè)計(jì)的原則和方法。小結(jié)：總結(jié)面向用戶(hù)的交互設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素和方法。作業(yè)：完成習(xí)題，設(shè)計(jì)一個(gè)交互式的可視化方案，包括交互元素、用戶(hù)操作流程等。第7章Excel數(shù)據(jù)可視化方法導(dǎo)入：以亞馬遜叢林的變遷為例，展示Excel在數(shù)據(jù)可視化中的應(yīng)用。講授：介紹Excel的函數(shù)與圖表，整理數(shù)據(jù)源，數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的常見(jiàn)統(tǒng)計(jì)量，以及改變數(shù)據(jù)形式引起的圖表變化的相關(guān)內(nèi)容。案例分析：分析Excel數(shù)據(jù)可視化的實(shí)際案例，讓學(xué)生了解Excel在數(shù)據(jù)可視化中的優(yōu)勢(shì)和局限性。實(shí)驗(yàn)操作：讓學(xué)生使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化操作，熟悉Excel的各種圖表類(lèi)型和功能。小結(jié)：總結(jié)Excel數(shù)據(jù)可視化的方法和技巧。作業(yè)：完成習(xí)題，使用Excel對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行可視化分析，撰寫(xiě)分析報(bào)告。第8章Excel數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用導(dǎo)入：通過(guò)包羅一切的數(shù)字圖書(shū)館案例，引出Excel數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用的廣泛性。講授：詳細(xì)介紹直方圖、折線圖、餅圖、散點(diǎn)圖等常見(jiàn)圖表的繪制方法和應(yīng)用場(chǎng)景，以及側(cè)重點(diǎn)不同的特殊圖表的使用技巧。案例分析：分析不同圖表在實(shí)際應(yīng)用中的案例，讓學(xué)生掌握各種圖表的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景。實(shí)驗(yàn)操作：讓學(xué)生繪制各種圖表，實(shí)踐Excel數(shù)據(jù)可視化的應(yīng)用。小結(jié)：總結(jié)Excel數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn)和注意事項(xiàng)。作業(yè)：完成習(xí)題，選擇一個(gè)數(shù)據(jù)集，使用Excel繪制多種圖表，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和解讀。第9章Tableau可視化基礎(chǔ)導(dǎo)入：通過(guò)TABLEAU案例分析：世界指標(biāo)-人口，展示Tableau在數(shù)據(jù)可視化中的強(qiáng)大功能。講授：介紹Tableau概述、工作區(qū)、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)架構(gòu)與連接、數(shù)據(jù)維護(hù)、創(chuàng)建視圖等內(nèi)容。案例分析：分析Tableau的可視化案例，讓學(xué)生了解Tableau的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)操作：讓學(xué)生熟悉TABLEAU數(shù)據(jù)管理與可視化設(shè)計(jì)，進(jìn)行實(shí)際操作練習(xí)。小結(jié)：總結(jié)Tableau可視化基礎(chǔ)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。作業(yè)：完成習(xí)題，使用Tableau對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行可視化分析，撰寫(xiě)分析報(bào)告。第10章Tableau可視化設(shè)計(jì)導(dǎo)入：通過(guò)TABLEAU案例分析：世界指標(biāo)-醫(yī)療支出，引出Tableau可視化設(shè)計(jì)的重要性和方法。講授：詳細(xì)介紹條形圖與直方圖、餅圖、折線圖、壓力圖與突顯表、樹(shù)地圖、氣泡圖與圓視圖、標(biāo)靶圖、甘特圖、盒須（箱線）圖等圖表的繪制方法和應(yīng)用場(chǎng)景。案例分析：分析不同圖表在Tableau中的設(shè)計(jì)案例，讓學(xué)生掌握各種圖表的設(shè)計(jì)技巧。實(shí)驗(yàn)操作：讓學(xué)生使用Tableau繪制各種圖表，實(shí)踐可視化設(shè)計(jì)的方法。小結(jié)：總結(jié)Tableau可視化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素和方法。作業(yè)：完成習(xí)題，使用Tableau設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)可視化方案，包括數(shù)據(jù)選擇、圖表類(lèi)型、設(shè)計(jì)原則等。第11章Tableau可視化組織導(dǎo)入：通過(guò)TABLEAU案例分析：世界指標(biāo)-旅游業(yè)，展示Tableau在數(shù)據(jù)可視化組織方面的應(yīng)用。講授：介紹創(chuàng)建儀表板、布局容器、組織儀表板、故事工作區(qū)、地理角色與地圖、導(dǎo)出和發(fā)布數(shù)據(jù)（源）、導(dǎo)出圖像和PDF文件、保存和發(fā)布工作簿等內(nèi)容。案例分析：分析Tableau的可視化組織案例，讓學(xué)生了解如何有效地組織和展示可視化作品實(shí)驗(yàn)操作：讓學(xué)生創(chuàng)建儀表板和故事，實(shí)踐Tableau可視化組織的方法。小結(jié)：總結(jié)Tableau可視化組織的關(guān)鍵步驟和技巧。作業(yè)：完成習(xí)題，使用Tableau創(chuàng)建一個(gè)儀表板和故事，進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化展示。第12章Python可視化基礎(chǔ)導(dǎo)入：通過(guò)數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)的可視化圖表11例，引出Python在數(shù)據(jù)可視化中的應(yīng)用。講授：介紹Python編程語(yǔ)言、Python開(kāi)發(fā)環(huán)境、Python可視化工具——PyEcharts等內(nèi)容。案例分析：分析Python數(shù)據(jù)可視化的實(shí)際案例，讓學(xué)生了解Python在數(shù)據(jù)可視化中的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)操作：讓學(xué)生安裝并使用PyEcharts進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化操作，熟悉工具的基本功能。小結(jié)：總結(jié)Python可視化基礎(chǔ)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。作業(yè)：完成習(xí)題，使用Python對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行可視化分析，撰寫(xiě)分析報(bào)告。第13章PyEcharts可視化分析導(dǎo)入：通過(guò)信息圖表設(shè)計(jì)的10個(gè)簡(jiǎn)單步驟，引出PyEcharts在數(shù)據(jù)可視化分析中的應(yīng)用。講授：詳細(xì)介紹柱狀圖、折線圖、餅圖、箱線圖、雷達(dá)圖、散點(diǎn)圖、地圖、詞云圖等圖表的繪制方法和應(yīng)用場(chǎng)景。案例分析：分析PyEcharts的可視化分析案例，讓學(xué)生掌握各種圖表的分析技巧。實(shí)驗(yàn)操作：讓學(xué)生使用PyEcharts繪制各種圖表，實(shí)踐數(shù)據(jù)可視化分析的方法。小結(jié)：總結(jié)PyEcharts可視化分析的關(guān)鍵要素和方法。作業(yè)：完成習(xí)題，使用PyEcharts設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)可視化方案，包括數(shù)據(jù)選擇、圖表類(lèi)型、分析方法等。第14章數(shù)據(jù)可視化評(píng)測(cè)導(dǎo)入：通過(guò)2021年的中國(guó)30省人口分析案例，引出數(shù)據(jù)可視化評(píng)測(cè)的重要性和方法。講授：介紹評(píng)測(cè)流程、評(píng)測(cè)方法（專(zhuān)家評(píng)估、案例研究、指標(biāo)評(píng)估、眾包、數(shù)據(jù)標(biāo)注）、用戶(hù)實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容。案例分析：分析數(shù)據(jù)可視化的評(píng)測(cè)案例，讓學(xué)生了解如何對(duì)可視化作品進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)操作：讓學(xué)生進(jìn)行用戶(hù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)踐數(shù)據(jù)可視化評(píng)測(cè)的方法。小結(jié)：總結(jié)數(shù)據(jù)可視化評(píng)測(cè)的關(guān)鍵步驟和方法。作業(yè)：完成習(xí)題，對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)可視化作品進(jìn)行評(píng)測(cè)，撰寫(xiě)評(píng)測(cè)報(bào)告。課程學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)總結(jié)總結(jié)：回顧整個(gè)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容，總結(jié)數(shù)據(jù)可視化的理論知識(shí)、方法技巧和工具應(yīng)用。討論：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享學(xué)習(xí)心得和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，解決學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。展示：讓學(xué)生展示自己的數(shù)據(jù)可視化作品，進(jìn)行互評(píng)和交流，提高學(xué)生的審美能力和創(chuàng)新能力。反饋：收集學(xué)生對(duì)課程的反饋意見(jiàn)，為今后的教學(xué)改進(jìn)提供參考。附錄習(xí)題參考答案：提供習(xí)題的參考答案，幫助學(xué)生檢查學(xué)習(xí)效果。參考文獻(xiàn)：列出相關(guān)的參考文獻(xiàn)，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究。教學(xué)資源教材：《大數(shù)據(jù)可視化》（第2版），楊武劍、周蘇主編，機(jī)械工業(yè)出版社，