Python 數(shù)據(jù)分析的組合教學方法探討

Python數(shù)據(jù)分析的組合教學方法討論〔〕:

摘要：Python教學中，在學習過Python的根本語法以后，仍然感覺所學知識是孤立和離散的，因此假設能通過一個真實的、觸手可及的案例將所學知識完全貫串起來，不僅可以穩(wěn)固根底局部教學效果，而且極大地激發(fā)學生的編程熱情，進步編程才能，本文以網(wǎng)上的一個影評爬蟲為例，圍繞Web編程、數(shù)據(jù)庫編程和數(shù)據(jù)分析三個方面，講述Python綜合運用的教學方法。以這個實際應用案例為干，三個應用側面為枝，進展相應的擴展教學，最后又回到這個案例本身，這種方法能極大地提升教學效果。

關鍵字：Python；爬蟲；數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)分析；教學

本文引用格式：李飛.Python數(shù)據(jù)分析的組合教學方法討論[J].教育現(xiàn)代化，2022，6〔49〕：105-107.

ExplorationofbinationTeachingMethodforPythonDataAnalysis

LIFei

〔ZhejiangUniversityCityCollege,Hangzhou,Zhejiang,China〕

Abstract:InPythonteaching,afterlearningthebasicgrammarofPython,westillfeelthattheknowledgewelearnedisisolatedanddiscrete.Soifwecanconnecttheknowledgethrougharealandaccessiblecase,wecannotonlyconsolidatetheteachingeffectofthebasicpart,butalsogreatlystimulatetheenthusiasmofstudentsinprogrammingandimprovetheirprogrammingability.Thispapertakesanonlineexample.Takingthefilmreviewcrawlerasanexample,thispaperdescribestheteachingmethodofPython"sprehensiveapplicationfromthreeaspects:Webprogramming,databaseprogramminganddataanalysis.Thismethodcangreatlyimprovetheteachingeffectbytakingthispracticalapplicationcaseasthestem,threeapplicationsidesasthebranch,carryingoutcorrespondingextendedteaching,andfinallyreturningtothecaseitself.

Keywords:Python;crawler;database;dataanalysis;teaching;

一情況簡介

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)技術的開展，作為其主要編程語言的Python語言應用越來越廣泛【1】。據(jù)統(tǒng)計：Python目前是與Java、C并列的三大編程語言[2、3]。目前對Python的教學，特別在高校，還是沿用傳統(tǒng)的程序設計類課程的方法：從根本數(shù)據(jù)類型，到程序構造，到組合數(shù)據(jù)類型，再到函數(shù)模塊，最后講解文件翻開與關閉。

這種教學方法根本概念明晰，掌握結實，但是缺點也很明顯：1〕每個學習的概念是離散和孤立的，概念和概念之間的聯(lián)絡不強，2〕學過以后，沒有多少成就感，學生有時會產(chǎn)生學習Python只是會做一些習題的錯覺，3〕沒有成就感的學習是容易勞累的，學生會漸漸喪失對這門課程的興趣，4〕看不到Python的強大，沒能真正領會Python的精華，或者認為Python語言和C語言差不多【4】。

在Python的教學過程中，我們認為基于案例的教學，比上述知識點式教學效果要好【5】，首先，好的案例可以將Python中的各個知識點有機地串聯(lián)起來，學生在學習過程中，既能看到細節(jié)，也能看到全貌，其次，有趣的案例可以進步學生的學習興趣，通過對案例的理解和臨摹可以迅速掌握語言工具。

在講授根底局部時，我們選擇批量文件處理作為主要案例，就貫穿了程序構造、組合數(shù)據(jù)類型處理和文件處理幾個章節(jié)。這個案例即綜合進步了學生對Python的編程才能，而且這個案例及程序構造也能直接用于后續(xù)"機器學習";的課程中。

同樣，在講授Python的高級編程局部時，選擇好的案例也能讓學生在短時間內同時掌握幾個應用側面，對進步學習效率起到了事半功倍的效果。如下所述，我們在為期一個星期的短學期教學中，通過一個網(wǎng)上電影短評的案例，串聯(lián)Python中的數(shù)據(jù)庫編程、數(shù)據(jù)分析和網(wǎng)絡爬蟲程序三者編程，到達了很好的教學效果，本文主要講解Python教學中的這種方法。

二詳細做法

〔一〕案例的選擇方法

選擇案例時，要做到興趣性、實用性和簡單性幾個方面綜合考慮。首先案例的興趣性，比方游戲等，可以增加學生的學習效率，在學生的成就感和快樂中，到達寓教于樂的目的。其次，要有實用性，盡量或者選擇生活中實用的例子，本案例選擇電影短評網(wǎng)業(yè)數(shù)據(jù)分析，可以讓使用者很快對電影的觀眾關注度有直觀的印象，最后案例要通俗易懂，配上簡單的圖表，學生就能理解整個案例的目的，以及涉及的應用領域。

〔二〕電影短評案例介紹

本案例選擇一個電影短評分析講解爬蟲、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)庫操作，如下列圖1，這個應用的功能主要為：a〕從豆瓣電影短評中爬取所有對?我不是藥神?的電影短評，存入MongoDB數(shù)據(jù)庫，b〕統(tǒng)計分析短評，比方好短評比例、差短評比例等等，并用Matplotlib視圖顯示，c〕用云詞工具WordCloud分析并且顯示。

〔三〕網(wǎng)絡爬蟲局部教學

案例第一局部實現(xiàn)網(wǎng)頁信息爬取，按照JSON格式網(wǎng)頁和HTML格式網(wǎng)頁爬取兩種方式操作，首先講解網(wǎng)頁爬蟲的根本原理，接著Web編程的根本概念。接著說明urllib.parse庫內容，以及基于這個庫和改良庫request的Web網(wǎng)頁爬取的根本句法，接著講解兩種網(wǎng)頁格式JSON和HTML格式的網(wǎng)頁爬取，最后介紹基于HTML格式的網(wǎng)頁根本分析庫：BeautifulSoup。通過這些內容的講解，已經(jīng)全面掌握網(wǎng)頁爬蟲的程序開發(fā)。

〔四〕數(shù)據(jù)庫編程局部教學

該案例中使用了MongoDB編程，案例中這一局部擴展到整個Python的數(shù)據(jù)庫編程，目錄如圖3，在本章節(jié)，先講解數(shù)據(jù)庫根本概念，接著，給出MongoDB、MySQL、Sqlite3的數(shù)據(jù)庫編程。通過這一章內容的學習，學生已經(jīng)完全掌握了Python數(shù)據(jù)庫編程。

〔五〕數(shù)據(jù)分析局部教學

該案例中，要對電影短評進展統(tǒng)計分析，得到好評的比例和差評比例。并且用柱形圖畫出來，還要用WordCloud顯示出來，將這一局部內容擴大成下面的目錄如下列圖4，首先是Python數(shù)據(jù)處理的主要第三方庫：Numpy、Pandas和Matplotlib，接著講解本案例使用的Jieba和WordCloud庫。

〔六〕總體方法

根本的進度安排：第一天演示該應用，使學生對這個應用有總體的認識，調動學生的學習興趣，接著三天，按照上述的內容每天講解一個Python的應用側面。最后一天，又回過來對那個?我不是藥神?的爬蟲程序進展仔細的講解。

在課堂上，我們對于三個應用側面也增加本領域自身的案例，比方，在講數(shù)據(jù)分析這一局部時，我們安排了K線圖繪制和決策圖繪制案例，這些本領域自身的案例增進了學生對該應用領域的全面掌握。并且在課堂上安排一定的時間，對這些自身案例，進展功能改寫，以穩(wěn)固學習成果。

三該教學方法的評價

在上述方法的教學過程中，由于三個應用方面，是在一個應用案例中出現(xiàn)的，并且在第一天有總體印象，所以一個案例就串聯(lián)了三個應用領域，學生對所學知識不再感到是孤立的。同時也就不覺得枯燥，學生們普遍反映："Python真的很強大";，"學起來不像根底局部那么乏味，擴大了眼界";。

整個案例教學做到了以實際案例為干，以相對獨立的應用側面為枝，在講解三個應用側面的時候，又對每個應用的領域內容做了擴大，從而學生對每一個側面又有全面的理解。學生對于整個Python的脈絡明晰，在碰到其他應用場景時，如本例中基于HTML網(wǎng)頁和MongoDB數(shù)據(jù)庫，而實際中假設碰到JSON網(wǎng)頁或者MySQL數(shù)據(jù)庫時，那么可以很快觸類旁通?？傊@種綜合案例的教學方法極大地提升教學效果。

參考文獻

【1】嵩天,黃天羽.Python語言程序設計教學案例新思維[J].計算機教育,2022(12):11-14+19.

【2】鄭世秀,劉曉潔.從計算思維視角看通識教育中程序設計類課程的選擇[J].教育教學論壇,2022(03):265-267.

【3】李博,董付國,馮