《數(shù)據(jù)可視化導(dǎo)論》課程教學(xué)大綱

《數(shù)據(jù)可視化導(dǎo)論》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱數(shù)據(jù)可視化導(dǎo)論IntroductiontoDataVisualization課程編碼SHL421721020開課院部文法學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)（未設(shè)置）學(xué)分2.0課內(nèi)學(xué)時(shí)40講授16實(shí)驗(yàn)0上機(jī)0實(shí)踐24課外學(xué)時(shí)40適用專業(yè)漢語言文學(xué)授課語言中文先修課程課程簡(jiǎn)介（限選）主要講述在人工智能領(lǐng)域中，面對(duì)當(dāng)前科學(xué)可視化、信息可視化、可視分析研究和應(yīng)用的新形勢(shì)，如何用可視化方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用，對(duì)智能科學(xué)專業(yè)起到非常重要的支撐。本課程主要介紹基礎(chǔ)篇、數(shù)據(jù)篇和應(yīng)用篇。其中，基礎(chǔ)篇從人、數(shù)據(jù)、可視化流程等三個(gè)層面闡述數(shù)據(jù)可視化的基礎(chǔ)理論和概念；數(shù)據(jù)篇?jiǎng)t針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中遇到的不同類型的數(shù)據(jù)，包括時(shí)空數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、高維非空間數(shù)據(jù)、層次和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)介紹相應(yīng)的可視化方法；應(yīng)用篇著重介紹可視化綜合應(yīng)用及實(shí)用系統(tǒng)。課程的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生采用可視化方式進(jìn)行的數(shù)據(jù)分析能力。通過課程的學(xué)習(xí)，掌握可視化的基本方法，采用相應(yīng)的工具，創(chuàng)新性性地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和設(shè)計(jì)，為其他專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。Itmainlydescribeshowtousevisualizationmethodtoanalyzeandapplydatainthefieldofartificialintelligenceinthefaceofthecurrentnewsituationofscientificvisualization,informationvisualization,visualanalysisresearchandapplication,itplaysaveryimportantsupportforthemajorofintelligentscience.Thiscoursemainlyintroducesthebasicpart,datapartandapplicationpart.Amongthem,thebasicarticleelaboratesthebasictheoryandconceptofdatavisualizationfromthreeaspects:human,dataandvisualizationprocess.Thedataarticleaimsatdifferenttypesofdataencounteredinpracticalapplications,includingSpatio-temporaldata,geographicinformationdata,high-dimensionalnon-spatialdata,hierarchicalandnetworkdataintroducecorrespondingvisualizationmethods;Theapplicationchapterfocusesonvisualcomprehensiveapplicationandpracticalsystem.Themainpurposeofthecourseistocultivatestudents'abilitytoanalyzedatainavisualway.Throughthestudyofthecourse,masterthebasicmethodsofvisualization,adoptcorrespondingtools,andinnovativelycarryoutdataanalysisanddesigntolayafoundationforthestudyofotherprofessionalcourses.負(fù)責(zé)人審核人二、課程目標(biāo)序號(hào)代號(hào)課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：能夠根據(jù)性能與適用范圍，選擇和使用恰當(dāng)?shù)目梢暬夹g(shù)、資源和工具，對(duì)大數(shù)據(jù)的復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。是5.2,8.25.2,8.22M2目標(biāo)2：能夠針對(duì)具體的數(shù)據(jù)，開發(fā)或選用滿足特定需求的現(xiàn)代工具，模擬和預(yù)測(cè)專業(yè)問題，并能夠分析結(jié)論的局限性是5.5,6.25.5,6.2三、課程內(nèi)容序號(hào)章節(jié)號(hào)標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式課外學(xué)時(shí)課外環(huán)節(jié)1第一章第1章數(shù)據(jù)可視化簡(jiǎn)介本章重點(diǎn)難點(diǎn)：掌握基本數(shù)據(jù)類型、常用運(yùn)算符和表達(dá)式的使用，理解數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換、運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性、數(shù)據(jù)的輸入、輸出，了解字符串的基本使用方法。M12講授2SPOC21.11.1可視化的意義可視化的意義////31.21.2可視化的目標(biāo)和作用可視化的目標(biāo)和作用////41.31.3可視化簡(jiǎn)史可視化簡(jiǎn)史////51.41.4數(shù)據(jù)可視化釋義數(shù)據(jù)可視化的現(xiàn)代意義，數(shù)據(jù)可視化分類，數(shù)據(jù)可視化與其他方向的關(guān)系////6第二章視覺感知與視覺通道M12講授2SPOC72.12.1視覺感知與認(rèn)知感知與認(rèn)知定義，格式塔理論，視覺感知的相對(duì)性////82.22.2視覺通道視覺通道的類型，視覺通道的特性////9第三章第三章數(shù)據(jù)M12講授2SPOC103.13.1數(shù)據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)屬性，數(shù)據(jù)相似性度量////113.23.2數(shù)據(jù)特征數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征，數(shù)據(jù)的不確定性////123.33.3數(shù)據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)質(zhì)量，數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟，數(shù)據(jù)預(yù)處理與可視化////133.43.4數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)倉庫，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與可視化////143.53.5數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)分析方法，探索性數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)挖掘，可視數(shù)據(jù)挖掘與可視分析////15第四章第四章數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)M14講授3SPOC164.14.1數(shù)據(jù)可視化流程數(shù)據(jù)可視化流程////174.24.2數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)變換數(shù)據(jù)濾波，數(shù)據(jù)降維，數(shù)據(jù)采樣，數(shù)據(jù)聚類和剖分，數(shù)據(jù)配準(zhǔn)與轉(zhuǎn)換////184.34.3可視化編碼標(biāo)記和視覺通道，可視化編碼元素的優(yōu)先級(jí)，源于統(tǒng)計(jì)圖表的可視化////194.44.4可視化設(shè)計(jì)可視化設(shè)計(jì)框架，數(shù)據(jù)的篩選，數(shù)據(jù)到可視化的直觀映射，視圖選擇與交互設(shè)計(jì)，可視化中的美學(xué)因素，可視化隱喻////20第五章第五章時(shí)空數(shù)據(jù)可視化M14講授4SPOC215.15.1一維標(biāo)量數(shù)據(jù)可視化一維標(biāo)量數(shù)據(jù)可視化////225.25.2二維標(biāo)量數(shù)據(jù)可視化顏色映射法，等值線提取法，高度映射法，標(biāo)記法////235.35.3三維標(biāo)量數(shù)據(jù)可視化等值面繪制，直接體繪制////245.45.4多變量空間數(shù)據(jù)可視化常規(guī)多變量數(shù)據(jù)可視化，矢量場(chǎng)數(shù)據(jù)可視化，張量場(chǎng)數(shù)據(jù)可視化////255.55.5時(shí)間序列數(shù)據(jù)可視化時(shí)間的屬性，時(shí)序數(shù)據(jù)可視化方法////26第六章第六章地理空間數(shù)據(jù)可視化M1,M28講授13SPOC276.16.1地圖投影地圖投影，常用可視化變量////286.26.2點(diǎn)形數(shù)據(jù)的可視化點(diǎn)地圖，像素地圖////296.36.3線形數(shù)據(jù)的可視化網(wǎng)絡(luò)地圖，流量地圖，////306.46.4區(qū)域數(shù)據(jù)的可視化等值線圖，等值區(qū)間地圖，比較統(tǒng)計(jì)地圖////316.56.5基于地理位置的綜合信息可視化地理信息簡(jiǎn)化與標(biāo)識(shí)，多源時(shí)空地理信息可視化////32第七章第七章高維非空間數(shù)據(jù)可視化M1,M22講授2SPOC337.17.1高維數(shù)據(jù)變換主成分分析法，多維尺度分析法，等距映射法，局部線性嵌入法////347.27.2高維數(shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn)基于點(diǎn)的方法，基于線的方法，基于區(qū)域的方法，基于樣本的方法////357.37.3高維數(shù)據(jù)的可視化交互灰塵與磁鐵，過濾，放大，畫筆和鏈接，靈活軸線法////36第八章第八章層次和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可視化M1,M22講授2SPOC378.18.1層次數(shù)據(jù)可視化結(jié)點(diǎn)鏈接法，空間嵌套填充法，其他方法////388.28.2網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可視化結(jié)點(diǎn)鏈接法，相鄰矩陣布局，其他方法////398.38.3圖的交互與簡(jiǎn)化動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的可視化，圖可視化的視覺效果，圖可視化中的交互////40第九章第九章跨媒體數(shù)據(jù)可視化M1,M22講授/實(shí)踐2SPOC419.19.1文本與文檔可視化文本可視化釋義，文本可視化基本流程，單文本內(nèi)容可視化，多文檔可視化，時(shí)序型文本可視化，特殊文本可視化////429.29.2社交網(wǎng)絡(luò)可視化相關(guān)概念與原理，基本可視化方法，案例分析////439.39.3日志數(shù)據(jù)可視化商業(yè)交易數(shù)據(jù)可視化，移動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)可視化，系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)可視化////44第十章第十章可視化交互與評(píng)估M16講授/實(shí)踐2SPOC4510.110.1可視化交互可視化交互方法分類，可視化交互空間，可視化交互模型，交互硬件與軟件////4610.210.2可視化的價(jià)值和評(píng)估可視化的價(jià)值，可視化評(píng)估////47第十一章第十一章可視化軟件與工具M(jìn)1,M26講授/實(shí)踐6SPOC4811.111.1可視化軟件分類可視化軟件分類////4911.211.2科學(xué)可視化軟件與工具科學(xué)可視化軟件與工具////5011.311.3信息可視化軟件與工具信息可視化軟件與工具////5111.411.4可視分析軟件與開發(fā)工具可視分析軟件與開發(fā)工具////四、考核方式序號(hào)考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評(píng)占比1平時(shí)作業(yè)1.每周布置2-3道題目，平均每次課1道題以上。2.成績采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準(zhǔn)確性、是否按時(shí)上交、是否獨(dú)立完成評(píng)分。3.考核學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)可視化基本知識(shí)的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力題型主要有作圖、分析題。40%2考勤隨機(jī)點(diǎn)名、刷卡點(diǎn)名等5%3課堂表現(xiàn)隨機(jī)檢查學(xué)生上課精神狀態(tài)、回答問題情況5%4大作業(yè)主要考核學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)可視化基本知識(shí)的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力，題型主要有簡(jiǎn)答題、作圖題、分析題等。50%五、評(píng)分細(xì)則序號(hào)課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評(píng)分等級(jí)1M1平時(shí)作業(yè)40%A-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，解答思路清晰、步驟完整、格式合理、答案準(zhǔn)確，有創(chuàng)新B-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，解答思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案準(zhǔn)確C-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，解答思路比較清晰、步驟比較完整、格式比較合理D-作業(yè)抄襲，未能按時(shí)完成，格式不規(guī)范，解答思路混亂2M2考勤5%A-全勤B-缺勤1次C-缺勤2-3次D-缺勤3次以上3M2課堂表現(xiàn)5%A-精神狀態(tài)飽滿，回答問題準(zhǔn)確B-精神狀態(tài)良好，問題回答較好C-精神狀態(tài)一般，問題回答一般D-精神狀態(tài)較差，回答問題有誤4M2大作業(yè)50%A-可以熟練的從數(shù)據(jù)可視化的視角進(jìn)行案例分析；可以富有創(chuàng)造性的獨(dú)立進(jìn)行構(gòu)思、論述、繪制B-可以較好的從數(shù)據(jù)可視化的視角進(jìn)行案例分析；可以富有創(chuàng)造性的獨(dú)立進(jìn)行構(gòu)思、論述、繪制C-基本可以從數(shù)據(jù)可視化的視角進(jìn)行案例分析；可以獨(dú)立進(jìn)行構(gòu)思、論述、繪制D-無法從數(shù)據(jù)可視化的視角進(jìn)行案例分析；無法獨(dú)