Python數(shù)據(jù)可視化課程教學(xué)大綱

《Python數(shù)據(jù)可視化》課程教學(xué)大綱課程編號(hào)：202000101001學(xué)分：5學(xué)分學(xué)時(shí)：47學(xué)時(shí)（其中：講課學(xué)時(shí)31上機(jī)學(xué)時(shí)：16）先修課程：《Python數(shù)據(jù)預(yù)處理》后續(xù)課程：Python數(shù)據(jù)挖掘適用專業(yè)：計(jì)算機(jī)專業(yè)開課部門：計(jì)算機(jī)系一、課程的性質(zhì)與目標(biāo)本教材是數(shù)據(jù)可視化的基礎(chǔ)教程，主要介紹了數(shù)據(jù)可視化的理論知識(shí)與可視化庫matplotlib的核心用法，并在每章穿插了相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的實(shí)例，將理論與實(shí)踐完美結(jié)合，幫助讀者更快地進(jìn)入數(shù)據(jù)可視化領(lǐng)域。二、課程的主要內(nèi)容及基本要求第1章數(shù)據(jù)可視化與matplotlib章名數(shù)據(jù)可視化與matplotlib學(xué)時(shí)3學(xué)習(xí)目標(biāo)了解什么是數(shù)據(jù)可視化熟悉數(shù)據(jù)可視化的方式，可以選擇正確的可視化圖表了解常見的數(shù)據(jù)可視化庫認(rèn)識(shí)matplotlib，可以在Python環(huán)境中安裝matplotlib掌握matplotlib的基本用法，可以使用兩種方式繪制第一個(gè)圖表知識(shí)點(diǎn)了解掌握重點(diǎn)難點(diǎn)什么是數(shù)據(jù)可視化J常見的數(shù)據(jù)可視化方式J選擇正確的數(shù)據(jù)可視化圖表JJ常見的數(shù)據(jù)可視化庫Jmatplotlib概述J1

安裝matplotlibJ使用matplotlib繪制圖表JJ第2章使用matplotlib繪制簡(jiǎn)單圖表章名使用matplotlib繪制簡(jiǎn)單圖表學(xué)時(shí)6學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握matplotlib的繪圖函數(shù)，可以繪制一些簡(jiǎn)單的圖表知識(shí)點(diǎn)了解掌握重點(diǎn)難點(diǎn)使用plot()繪制折線圖JJ實(shí)例1：未來15天最高氣溫和最低氣溫J使用bar()繪制柱形圖或堆積柱形圖JJ實(shí)例2：2013—2019財(cái)年阿里巴巴淘寶和天貓平臺(tái)的GMVJ使用barh()繪制條形圖或堆積條形圖JJ實(shí)例3：各商品種類的網(wǎng)購替代率J使用stackplot()繪制堆積面積圖J實(shí)例4：物流公司物流費(fèi)用統(tǒng)計(jì)J使用hist()繪制直方圖J實(shí)例5：人臉識(shí)別的灰度直方圖J使用pie()繪制餅圖或圓環(huán)圖JJ實(shí)例6：支付寶月賬單報(bào)告J使用scatter()繪制散點(diǎn)圖或氣泡圖JJ實(shí)例7：汽車速度與制動(dòng)距離的關(guān)系J使用boxplot()繪制箱形圖JJ實(shí)例8：2017年和2018年全國發(fā)電量統(tǒng)計(jì)J使用polar()繪制雷達(dá)圖JJ實(shí)例9：霍蘭德職業(yè)興趣測(cè)試J使用errorbar()繪制誤差棒圖JJ實(shí)例10：4個(gè)樹種不同季節(jié)的細(xì)根生物量J第3章圖表輔助元素的定制

章名圖表輔助兀素的定制學(xué)時(shí)5學(xué)習(xí)目標(biāo).認(rèn)識(shí)圖表常用的輔助兀素.掌握坐標(biāo)軸的定制，可以設(shè)置坐標(biāo)軸的標(biāo)簽、刻度范圍和刻度標(biāo)簽.掌握標(biāo)題與圖例的定制，可以為圖表添加標(biāo)題和圖例.掌握網(wǎng)格的定制，可以顯示網(wǎng)格及設(shè)置網(wǎng)格的樣式.掌握參考線和參考區(qū)域的定制，可以為圖表添加參考線和參考區(qū)域.掌握注釋文本的定制，可以為圖表添加指向型和無指向型的注釋文本7,掌握表格的定制，可以為圖表添加表格知識(shí)點(diǎn)了解掌握重點(diǎn)難點(diǎn)認(rèn)識(shí)圖表常用的輔助兀素J設(shè)置坐標(biāo)軸的標(biāo)簽JJ設(shè)置刻度范圍和刻度標(biāo)簽JJ實(shí)例1：2019年內(nèi)地電影票房排行榜J添加標(biāo)題JJ添加圖例JJ實(shí)例2：支付寶月賬單報(bào)告（添加標(biāo)題、圖例）J顯示指定樣式的網(wǎng)格J實(shí)例3：汽車速度與制動(dòng)距離的關(guān)系（添加網(wǎng)格）J添加參考線J添加參考區(qū)域J實(shí)例4：全校高一年級(jí)各班男女生英語成績(jī)?cè)u(píng)估J添加指向型注釋文本JJJ添加無指向型注釋文本JJJ實(shí)例5：2013—2019財(cái)年阿里巴巴淘寶和天貓平臺(tái)的GMV（添加注釋文本）J添加自定義樣式的表格JJ實(shí)例6：果醬面包配料比例J

第4章圖表樣式的美化章名圖表樣式的美化學(xué)時(shí)6學(xué)習(xí)目標(biāo).熟悉默認(rèn)的圖表樣式和修改圖表樣式的方法.掌握matplotlib的顏色，可以使用多種方式填充圖表元素的顏色.掌握matplotlib的線型，可以選擇任意的線條類型.掌握matplotlib的數(shù)據(jù)標(biāo)記，可以為折線圖或散點(diǎn)圖添加各種標(biāo)記.掌握matplotlib的字體，可以為圖表的文本設(shè)置任意樣式的字體.掌握matplotlib的風(fēng)格，可以為圖表調(diào)整任意的風(fēng)格.掌握填充指定多邊形或區(qū)域的方法知識(shí)點(diǎn)了解掌握重點(diǎn)難點(diǎn)默認(rèn)圖表樣式J圖表樣式修改JJ使用基礎(chǔ)顏色JJ使用顏色映射表JJ實(shí)例1：兩個(gè)地區(qū)對(duì)不同種類圖書的采購情況J選擇線條的類型JJ實(shí)例2：2017年7月與2019年7月國際外匯市場(chǎng)美元/人民幣匯率走勢(shì)J添加折線圖或散點(diǎn)圖的數(shù)據(jù)標(biāo)記JJ實(shí)例3：標(biāo)記不同產(chǎn)品各季度的銷售額J設(shè)置字體樣式JJ實(shí)例4：未來15天的最高氣溫和最低氣溫（設(shè)置字體樣式）J切換主題風(fēng)格J填充多邊形或曲線之間的區(qū)域J實(shí)例5：彩色的“雪花”J第5章子圖的繪制及坐標(biāo)軸共享章名子圖的繪制及坐標(biāo)軸共享學(xué)時(shí)6

學(xué)習(xí)目標(biāo).掌握繪制子圖的幾種方式，可以繪制固定區(qū)域和自定義區(qū)域的子圖.掌握共享坐標(biāo)軸的方式，可以共享子圖之間的坐標(biāo)軸.掌握子圖的布局方式知識(shí)點(diǎn)了解掌握重點(diǎn)難點(diǎn)繪制固定區(qū)域的單子圖JJ實(shí)例1：某工廠產(chǎn)品A與產(chǎn)品B去年的銷售額分析J繪制固定區(qū)域的多子圖JJ實(shí)例2：部分國家養(yǎng)貓與養(yǎng)狗人群比例分析J繪制自定義區(qū)域的單子圖JJJ實(shí)例3：2017年與2018年抖音用戶分析J共享相鄰子圖的坐標(biāo)軸J共享非相鄰子圖的坐標(biāo)軸J實(shí)例4：某地區(qū)全年氣溫和水量的關(guān)系J約束布局J緊密布局JJ自定義布局JJ實(shí)例5：2018上半年某品牌汽車銷售情況J第6章坐標(biāo)軸的定制章名坐標(biāo)軸的定制學(xué)時(shí)4學(xué)習(xí)目標(biāo).熟悉坐標(biāo)軸的組成部分.掌握坐標(biāo)軸的創(chuàng)建方式，可以向畫布的任意位置添加坐標(biāo)軸.掌握刻度位置、格式、樣式的定制方式.熟悉軸脊的定制方式，可以隱藏坐標(biāo)軸的全部或部分軸脊.掌握軸脊位置的修改方式知識(shí)點(diǎn)了解掌握重點(diǎn)難點(diǎn)坐標(biāo)軸概述J向任意位置添加坐標(biāo)軸J定制刻度的位置和格式JJJ定制刻度的樣式JJJ實(shí)例1：深圳市24小時(shí)的平均風(fēng)速J5

隱藏全部軸脊J隱藏部分軸脊J實(shí)例2：深圳市24小時(shí)的平均風(fēng)速（隱藏部分軸脊）J移動(dòng)軸脊的位置J實(shí)例3：正弦與余弦曲線J第7章繪制3D圖表和統(tǒng)計(jì)地圖章名繪制3D圖表和統(tǒng)計(jì)地圖學(xué)時(shí)4學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握mplot3d工具包的用法，可以使用mplot3d繪制常見的3D圖表2,掌握animation模塊的用法，可以使用animation制作動(dòng)畫3.掌握basemap工具包的用法，可以使用basemap繪制統(tǒng)計(jì)地圖知識(shí)點(diǎn)了解掌握重點(diǎn)難點(diǎn)mplot3d概述JJ繪制常見的3D圖表J實(shí)例1：三維空間的星星Janimation概述JJJ實(shí)例2：三維空間閃爍的星星Jbasemap概述JJJ實(shí)例3：美國部分城鎮(zhèn)人口分布J第8章使用matplotlib繪制高級(jí)圖表章名使用matplotlib繪制高級(jí)圖表學(xué)時(shí)6學(xué)習(xí)目標(biāo). 了解常見的高級(jí)圖表.掌握高級(jí)圖表的繪制方法知識(shí)點(diǎn)了解掌握重點(diǎn)難點(diǎn)繪制等高線圖J繪制矢量場(chǎng)流線圖J繪制棉棒圖JJ繪制啞鈴圖J繪制甘特圖J繪制人口金字塔圖JJ繪制漏斗圖J6

繪制桑基圖JJJ繪制樹狀圖JJ繪制華夫餅圖J第9章可視化后起之秀 pyecharts章名可視化后起之秀——pyecharts學(xué)時(shí)7學(xué)習(xí)目標(biāo).了解pyecharts的優(yōu)勢(shì)，可以在本機(jī)環(huán)境中安裝pyecharts.掌握pyecharts的基礎(chǔ)知識(shí)，包括圖表類、配置項(xiàng)和渲染.掌握常用圖表，可以使用pyecharts繪制常用的圖表.掌握復(fù)合圖表，可以使用pyecharts繪制組合圖表.熟悉pyecharts主題，可以定制圖表的主題.熟悉pyecharts與Web框架的整合，可以在Django項(xiàng)目中繪制圖表知識(shí)點(diǎn)了解掌握重點(diǎn)難點(diǎn)pyecharts概述J快速繪制圖表JJ認(rèn)識(shí)圖表類JJ認(rèn)識(shí)配置項(xiàng)JJ渲染圖表JJ繪制折線圖J繪制餅圖或圓環(huán)圖J繪制散點(diǎn)圖J繪制3D柱形圖J繪制統(tǒng)計(jì)地圖J繪制漏斗圖JJ繪制桑基圖JJ并行多圖J順序多圖J選項(xiàng)卡多圖J時(shí)間線輪播多圖JJ定制圖表主題J整合Web框架JJ實(shí)例：虎撲社區(qū)分析J、學(xué)時(shí)分配章目講課上機(jī)合計(jì)第1章數(shù)據(jù)可視化與matplotlib2學(xué)時(shí)1學(xué)時(shí)3學(xué)時(shí)第2章使用matplotlib繪制簡(jiǎn)單圖表4學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí)第3章圖表輔助兀素的定制3學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)5學(xué)時(shí)第4章圖表樣式的美化4學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí)第5章子圖的繪制及坐標(biāo)車由共享4學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí)第6章坐標(biāo)軸的定制3學(xué)時(shí)1學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)第7章繪制3D圖表和統(tǒng)計(jì)地圖2學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)第8章使用matplotlib繪制高級(jí)圖表4學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí)第9章可視化后起之秀 pyecharts5學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)7學(xué)時(shí)合計(jì)31學(xué)時(shí)16學(xué)時(shí)47學(xué)時(shí)五、考核模式與成績(jī)?cè)u(píng)定辦法本課程為考試課程，期末考試采用百分制的閉卷考試模式。學(xué)生的考試成績(jī)由平時(shí)成績(jī)（30%）和期末考試（70%）