《大數據可視化》（第2版）教學大綱課程名稱：大數據可視化課程代碼：[具體課程代碼]課程性質：專業(yè)核心課程適用專業(yè)：數據科學與大數據技術、信息管理與信息系統(tǒng)、計算機科學與技術等總學時：[具體總學時]（理論學時：[具體理論學時]，實驗學時：[具體實驗學時]）學分：[具體學分]先修課程：(參考）數據結構、數據庫原理、統(tǒng)計學基礎、編程語言基礎（如Python）后續(xù)課程：(參考）數據挖掘、大數據分析與應用、機器學習課程目標本課程旨在使學生掌握數據可視化的基礎理論、方法和工具，培養(yǎng)學生運用數據可視化技術解決實際問題的能力，提高學生的數據意識、審美觀念和創(chuàng)新思維。通過理論學習和實踐操作，學生能夠熟練使用Excel、Tableau、Python等工具進行數據可視化設計與分析，為后續(xù)的數據分析和數據挖掘課程打下堅實基礎。教學內容與學時分配第1章數據可視化基礎（理論學時：4，實驗學時：2）1.1數據再認識1.1.1數據分類1.1.2數據集1.1.3相似度與密度1.1.4數據的可變性1.1.5數據的不確定性1.2數據的背景信息1.3數據預處理1.3.1數據獲取1.3.2數據清洗1.3.3數據規(guī)約1.3.4數據整合與集成1.3.5數據可視化1.4數據組織與管理1.4.1數據的價值1.4.2數據管理1.4.3數據庫與數據倉庫1.5數據分析與挖掘1.5.1數據分析方法1.5.2探索式分析1.5.3聯機分析處理1.5.4數據挖掘1.5.5數據工作流【習題】【實驗與思考】大數據知識寶藏——可視化工具GAPMINDER第2章數據可視化之美（理論學時：4，實驗學時：2）2.1數據與圖形2.1.1數據與走勢2.1.2地圖傳遞信息2.2視覺信息的科學解釋2.2.1人類視覺的接受能力2.2.2圖片和分享的力量2.2.3實時可視化2.3數據可視化方法2.3.1數據可視化場景2.3.2數據分析圖表2.3.3數據研究方法2.3.4信息圖形和展示2.4數據藝術世界2.5數據視覺分析2.5.1熱點圖2.5.2時間序列圖2.5.3網絡圖2.5.4空間數據制圖【習題】【實驗與思考】繪制新的泰坦尼克號鑲嵌圖第3章工具與數據資源（理論學時：4，實驗學時：2）3.1數據與信息的可視化3.2可視化軟件系統(tǒng)3.2.1醫(yī)學可視化軟件3.2.2科學可視化軟件3.2.3信息可視化軟件3.3應用程序開發(fā)工具3.3.1面向科學可視化3.3.2面向信息可視化3.4WEB應用開發(fā)工具3.4.1D3.js3.4.2DataV可視化組件庫3.4.3ECharts3.5數據分析與挖掘工具3.5.1R語言3.5.2SAS語言3.6可視化數據資源3.6.1數據集資源3.6.2可視化信息資源【習題】【實驗與思考】熟悉可視化的平臺、工具與數據資源第4章數據引導可視化設計（理論學時：4，實驗學時：2）4.1可視化理論的發(fā)展4.1.1圖形符號學4.1.2圖形語法4.1.3數據狀態(tài)模型4.2按任務區(qū)分的數據類型4.3可視化設計原則4.3.1數據到可視化的直觀映射4.3.2視圖選擇與交互設計4.3.3信息密度——數據的篩選4.3.4美學因素4.3.5動畫與過渡4.4可視化基本框架4.4.1數據可視化流程4.4.2數據可視化設計4.4.3可視化基本圖表【習題】【實驗與思考】大數據可視化的領軍企業(yè)TABLEAU第5章數據可視化過程（理論學時：4，實驗學時：2）5.1可視化設計組件5.1.1顏色與透明度5.1.2可視化隱喻5.1.3坐標系5.1.4標尺5.1.5背景信息5.1.6整合可視化組件5.2用數據指導視覺探索5.2.1你擁有什么數據5.2.2應該使用哪種可視化方式5.2.3你看到了什么，有意義嗎5.3分類數據的可視化5.3.1整體中的部分5.3.2子分類5.4時序數據的可視化5.4.1周期5.4.2循環(huán)5.5空間數據的可視化5.6讓可視化設計更清晰5.6.1建立視覺層次5.6.2增強圖表的可讀性5.6.3允許數據點之間進行比較【習題】【實驗與思考】大數據可視化的領軍企業(yè)GAPMINDER第6章面向用戶的交互設計（理論學時：4，實驗學時：2）6.1交互準則6.1.1交互的作用6.1.2交互延時6.1.3交互成本6.1.4交互場景變化6.2交互分類6.2.1基本交互操作6.2.2按交互操作符與空間分類6.2.3按交互任務分類6.3交互的硬件設備6.3.1交互環(huán)境6.3.2交互設備6.4可視化組織的快速發(fā)展6.4.1數據驅動的組織6.4.2新的互聯網環(huán)境6.4.3更透明的組織6.4.4典型的可視化組織奈飛6.5建立可視化組織6.5.1組織架構6.5.2數據提示6.5.3設計提示6.5.4技術提示6.5.5管理提示【習題】【實驗與思考】建立數據可視化組織第7章Excel數據可視化方法（理論學時：4，實驗學時：2）7.1EXCEL的函數與圖表7.1.1Excel函數7.1.2Excel圖表7.1.3選擇圖表類型7.2整理數據源7.2.1數據提煉7.2.2抽樣產生隨機數據7.3數理統(tǒng)計中的常見統(tǒng)計量7.3.1比平均值更穩(wěn)定的中位數和眾數7.3.2概率統(tǒng)計中的正態(tài)分布和偏態(tài)分布7.3.3應用在財務預算中的分析工具7.4改變數據形式引起的圖表變化7.4.1用負數突出數據的增長情況7.4.2重排關鍵字順序使圖表更合適【習題】【實驗與思考】體驗EXCEL數據可視化方法第8章Excel數據可視化應用（理論學時：4，實驗學時：2）8.1直方圖：對比關系8.1.1以零基線為起點8.1.2垂直直條的寬度要大于條間距8.1.3慎用三維效果的柱形圖8.1.4用堆積圖表示百分數8.2折線圖：按時間或類別顯示趨勢8.2.1減小Y軸刻度單位增強數據波動情況8.2.2突出顯示折線圖中的數據點8.2.3通過面積圖顯示數據總額8.3餅圖：部分占總體的比例8.3.1重視餅圖扇區(qū)的位置排序8.3.2分離餅圖扇區(qū)強調特殊數據8.3.3用半個餅圖刻畫半期內的數據8.3.4讓多個餅圖對象重疊展示對比關系8.4散點圖：表示分布狀態(tài)8.4.1用平滑線聯系散點圖增強圖形效果8.4.2將直角坐標改為象限坐標凸顯分布效果8.5側重點不同的特殊圖表8.5.1用子彈圖顯示數據的優(yōu)劣8.5.2用溫度計展示工作進度8.5.3用漏斗圖進行業(yè)務流程的差異分祈【習題】【實驗與思考】熟悉EXCEL數據圖表的分析作用第9章Tableau可視化基礎（理論學時：4，實驗學時：2）9.1TABLEAU概述9.1.1Tableau可視化技術9.1.2Tableau主要特性9.1.3Tableau產品線9.1.4下載、安裝與注冊9.2TABLEAU工作區(qū)9.2.1工作表工作區(qū)9.2.2儀表板工作區(qū)9.2.3故事工作區(qū)9.2.4菜單欄和工具欄9.3TABLEAU數據9.3.1數據角色9.3.2字段類型9.3.3文件類型9.4數據架構與連接9.4.1數據連接層9.4.2數據模型層9.4.3數據連接9.4.4組織數據9.4.5實現多表聯結9.5數據維護9.6創(chuàng)建視圖9.6.1行列功能區(qū)9.6.2標記卡9.6.3篩選器9.6.4頁面9.6.5智能顯示9.6.6度量名稱和度量值9.6.7組織視圖【實驗與思考】熟悉TABLEAU數據管理與可視化設計第10章Tableau可視化設計（理論學時：4，實驗學時：2）10.1條形圖與直方圖10.1.1條形圖與直方圖的區(qū)別10.1.2條形圖10.1.3直方圖10.2餅圖10.3折線圖10.4壓力圖與突顯表10.4.1壓力圖10.4.2突顯表10.5樹地圖10.6氣泡圖與圓視圖10.6.1氣泡圖10.6.2圓視圖10.7標靶圖10.8甘特圖10.9盒須（箱線）圖10.9.1創(chuàng)建盒須圖10.9.2圖形延伸【實驗與思考】熟悉TABLEAU數據可視化分析第11章Tableau可視化組織（理論學時：4，實驗學時：2）11.1創(chuàng)建儀表板11.1.1創(chuàng)建儀表板11.1.2添加儀表板對象11.1.3從儀表板中移除視圖和對象11.1.4儀表板Web視圖安全選項11.2布局容器11.2.1添加布局容器11.2.2移除布局容器11.2.3設置布局容器的格式11.2.4縮放布局容器11.3組織儀表板11.3.1平鋪和浮動布局11.3.2顯示和隱藏工作表的組成部分11.3.3重新排列儀表板視圖和對象11.3.4設置儀表板大小11.3.5了解儀表板和工作表11.4故事工作區(qū)11.4.1故事工作表11.4.2創(chuàng)建故事11.4.3調整標題大小11.4.4“設置故事格式”窗格11.4.5更新與演示故事11.5地理角色與地圖11.5.1定義地理角色11.5.2創(chuàng)建符號地圖11.5.3設置地理信息11.6導出和發(fā)布數據（源）11.6.1通過剪貼板導出數據11.6.2導出數據源11.6.3發(fā)布數據源11.7導出圖像和PDF文件11.7.1復制圖像11.7.2導出圖像11.7.3打印為PDF11.8保存和發(fā)布工作簿11.8.1保存工作簿11.8.2保存打包工作簿11.8.3發(fā)布到服務器11.8.4保存在TableauPublic【實驗與思考】熟悉TABLEAU儀表板與發(fā)布第12章Python可視化基礎（理論學時：4，實驗學時：2）12.1PYTHON編程語言12.1.1Python的語言特色12.1.2Python語言的版本12.2PYTHON開發(fā)環(huán)境12.2.1安裝Python開發(fā)環(huán)境12.2.2執(zhí)行Python程序12.3PYTHON可視化工具——PYECHARTS12.3.1安裝PyEcharts12.3.2應用實例【實驗與思考】PYTHON數據可視化初步第13章PyEcharts可視化分析（理論學時：4，實驗學時：2）13.1柱狀圖13.1.1簡單柱狀圖13.1.2柱狀-堆疊圖13.2折線圖13.2.1折線與平滑折線圖13.2.2標注形狀和顏色13.2.3折線–面積圖13.3餅圖13.4箱線圖13.5雷達圖13.6散點圖13.7地圖13.8詞云圖【實驗與思考】PYECHARTS數據可視化實踐第14章數據可視化評測（理論學時：4，實驗學時：2）14.1評測流程14.2評測方法14.2.1專家評估14.2.2案例研究14.2.3指標評估14.2.4眾包14.2.5數據標注14.3用戶實驗14.3.1確定實驗目標14.3.2準備實驗14.3.3開展實驗14.3.4分析結果【習題】【課程學習與實驗總結】教學方法講授法：系統(tǒng)講解數據可視化的理論知識和方法技巧。案例分析法：通過分析具體的可視化案例，引導學生理解數據可視化的實際應用和設計思路。實驗操作法：組織學生進行實際的數據可視化操作，加深對知識的理解和掌握。小組討論法：鼓勵學生分組討論數據可視化的設計方案和分析結果，培養(yǎng)團隊合作和溝通能力。實驗教學實驗目的：通過實際操作，使學生掌握數據可視化工具的使用方法，提高學生的實踐能力和創(chuàng)新思維。實驗內容：每章的實驗與思考部分，包括使用GAPMINDER、Excel、Tableau、Python等工具進行數據可視化操作。實驗要求：學生需獨立完成實驗任務，提交實驗報告，實驗報告應包括實驗目的、實驗步驟、實驗結果和實驗心得。課程考核平時成績（30%）課堂參與度（10%）小組討論表現（10%）實驗操作情況（10%）作業(yè)成績（30%）習題完成質量（15%）分析報告撰寫水平（15%）期末考試（40%）閉卷考試，主要考察學生對數據可視化理論知識和方法技巧的掌握程度教材與參考書教材：《大數據可視化》（第2版），楊武劍、周蘇主編，機械工業(yè)出版社，2024參考書：《數據可視化：原理與實踐》《Tableau數據可視化實戰(zhàn)》《Python數據可視化之美》教