中職教育二年級(jí)上學(xué)期電子與信息《大數(shù)據(jù)導(dǎo)論1數(shù)據(jù)清洗》教學(xué)設(shè)計(jì)

PAGEPAGE1課題名稱：數(shù)據(jù)清洗授課班級(jí)：中職二年級(jí)專業(yè)：大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用授課時(shí)間：課型：理論教具：多媒體課時(shí)：1一、教學(xué)內(nèi)容分析教材是為高校大數(shù)據(jù)專業(yè)而編，對(duì)中職生偏難。掌握數(shù)據(jù)清洗的概念、內(nèi)容及各子概念，粗略了解注意事項(xiàng)，培養(yǎng)研究性學(xué)習(xí)創(chuàng)新學(xué)習(xí)的能力與意識(shí)，形成數(shù)據(jù)清洗的意識(shí)及情感激勵(lì)。二、學(xué)情分析二年級(jí)大數(shù)據(jù)專業(yè)學(xué)生，已掌握部分計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論及常識(shí)，但此前還沒有學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)專業(yè)基礎(chǔ)、核心課程，中職入學(xué)成績(jī)不夠好，可能學(xué)習(xí)方法不完善，紀(jì)律、習(xí)慣及上進(jìn)心較差。三、設(shè)計(jì)思路：由學(xué)情及教材和教學(xué)內(nèi)容知，教材是為高校大數(shù)據(jù)專業(yè)而編，對(duì)中職生來說過于精簡(jiǎn)，需要整合實(shí)例及練習(xí)于教學(xué)過程以豐富教學(xué)過程，使明確及隱含的知識(shí)及能力更適宜中職生了解、理解、掌握。所以增加了一批數(shù)據(jù)以表或其他形式幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，并圍繞數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、練習(xí)。只是微課視頻的形式不利于交互，未來最好補(bǔ)充交互手段例如問卷交互，或以微課交互軟件呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)及時(shí)反饋適時(shí)評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)過程與完善學(xué)習(xí)者累積數(shù)據(jù)維護(hù)。四、教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)目標(biāo):掌握數(shù)據(jù)清洗內(nèi)容，從數(shù)據(jù)直觀與抽象的角度探索清洗方法，形成數(shù)據(jù)清洗的整體概念及各內(nèi)容子概念，粗略了解清洗注意事項(xiàng)并為以后實(shí)踐、理解作準(zhǔn)備。（二）能力目標(biāo)：（專業(yè)能力、方法能力、社會(huì)能力）培養(yǎng)數(shù)據(jù)清洗的研究性學(xué)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)習(xí)相關(guān)的能力與意識(shí)，形成數(shù)據(jù)清洗的意識(shí)。（三）職業(yè)素養(yǎng)：（情感體驗(yàn)、態(tài)度和敬業(yè)精神）激勵(lì)愛國(guó)及為社會(huì)服務(wù)的精神，培養(yǎng)研究性學(xué)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)習(xí)的專業(yè)思想與情感意識(shí)，形成數(shù)據(jù)清洗的意識(shí)及情感激勵(lì)。五、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)重點(diǎn)：掌握數(shù)據(jù)清洗內(nèi)容，從數(shù)據(jù)直觀與抽象的角度探索清洗方法，形成數(shù)據(jù)清洗的整體概念及各內(nèi)容子概念。難點(diǎn)：掌握并形成數(shù)據(jù)清洗的整體概念及各內(nèi)容子概念。六、教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖（一）導(dǎo)入思政及引入：同學(xué)們好，未來高素質(zhì)的勞動(dòng)者，從小就應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)一點(diǎn)數(shù)據(jù)處理分析的能力，我們培養(yǎng)的人才，這方面以前比較欠缺，但數(shù)據(jù)處理分析確實(shí)是研究、創(chuàng)新的基本素質(zhì)，很難想象，研究、創(chuàng)新者不會(huì)利用信息設(shè)備幫助處理分析大量在實(shí)踐中遇到的數(shù)據(jù)。且人工智能與大數(shù)據(jù)，是新興而關(guān)鍵的產(chǎn)業(yè)。本課討論數(shù)據(jù)清洗，數(shù)據(jù)清洗是大數(shù)據(jù)導(dǎo)論第五章數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理中的一個(gè)重要內(nèi)容，學(xué)好它，能體現(xiàn)出我們真正的愛國(guó)，讓我們將愛國(guó)，將提高國(guó)家、中華民族的核心競(jìng)爭(zhēng)力落實(shí)到行動(dòng)，從我做起，努力學(xué)習(xí)，奮力拼搏。如交互功能完善，可問答交互激勵(lì)學(xué)生情感思政前后呼應(yīng)準(zhǔn)備后續(xù)要點(diǎn)（二）教學(xué)活動(dòng)教師講，與學(xué)生探討結(jié)合5.2數(shù)據(jù)清洗5.2.1數(shù)據(jù)清洗的內(nèi)容缺失值處理。由于調(diào)查、編碼和錄入誤差，數(shù)據(jù)中可能存在一些缺失值，需要給予適當(dāng)?shù)奶幚?。常用的處理方法有：估算、整例刪除、變量刪除和成對(duì)刪除。（2）異常值處理。根據(jù)每個(gè)變量的合理取值范圍和相互關(guān)系，檢查數(shù)據(jù)是否合乎要求，發(fā)現(xiàn)超出正常范圍、邏輯上不合理或者相互矛盾的數(shù)據(jù)。例如，體重出現(xiàn)了負(fù)數(shù)，應(yīng)視為超出正常值域范圍。（3）數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)類型往往會(huì)影響到后續(xù)的數(shù)據(jù)處理分析環(huán)節(jié)，因此，需要明確每個(gè)字段的數(shù)據(jù)類型，在數(shù)據(jù)清洗的時(shí)候就需要對(duì)數(shù)據(jù)類型進(jìn)行統(tǒng)一處理。（4）重復(fù)值處理。重復(fù)值的存在會(huì)影響數(shù)據(jù)分析和挖掘結(jié)果的準(zhǔn)確性，所以，在數(shù)據(jù)分析和建模之前需要進(jìn)行數(shù)據(jù)重復(fù)性檢驗(yàn)，如果存在重復(fù)值，還需要進(jìn)行重復(fù)值的刪除。5.2.2數(shù)據(jù)清洗的注意事項(xiàng)（1）數(shù)據(jù)清洗時(shí)優(yōu)先進(jìn)行缺失值、異常值和數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換的操作，最后進(jìn)行重復(fù)值的處理。（2）在對(duì)缺失值、異常值進(jìn)行處理時(shí)，要根據(jù)業(yè)務(wù)的需求進(jìn)行處理，這些處理并不是一成不變的，常見的填充包括：統(tǒng)計(jì)值填充（常用的統(tǒng)計(jì)值有均值、中位數(shù)、眾數(shù)）、前/后值填充（一般使用在前后數(shù)據(jù)存在關(guān)聯(lián)，比如數(shù)據(jù)是按照時(shí)間進(jìn)行記錄的）、零值填充。（3）在數(shù)據(jù)清洗之前，最為重要的對(duì)數(shù)據(jù)表的查看，要了解表的結(jié)構(gòu)和發(fā)現(xiàn)需要處理的值，這樣才能將數(shù)據(jù)清洗徹底。（4）數(shù)據(jù)量的大小也關(guān)系著數(shù)據(jù)的處理方式。如果總數(shù)據(jù)量較大，而異常的數(shù)據(jù)（包括缺失值和異常值）的量較少時(shí)，可以選擇直接刪除處理，因?yàn)檫@并不太會(huì)影響到最終的分析結(jié)果；但是，如果總數(shù)據(jù)量較小，則每個(gè)數(shù)據(jù)都可能影響分析的結(jié)果，這個(gè)時(shí)候就需要認(rèn)真去對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理（可能需要通過其他的關(guān)聯(lián)表去找到相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行填充）。（5）在導(dǎo)入數(shù)據(jù)表后，一般需要將所有列一個(gè)個(gè)地進(jìn)行清洗，來保證數(shù)據(jù)處理的徹底性，有些數(shù)據(jù)可能看起來是正常可以使用的，實(shí)際上在進(jìn)行處理時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)問題（比如某列數(shù)據(jù)在查看時(shí)看起來是數(shù)值類型，但是其實(shí)這列數(shù)據(jù)的類型卻是字符串，這就會(huì)導(dǎo)致在進(jìn)行數(shù)值操作時(shí)無法使用）。小結(jié)見后單獨(dú)列出數(shù)據(jù)清洗內(nèi)容，從數(shù)據(jù)直觀與抽象的角度探索清洗方法，形成數(shù)據(jù)清洗的整體概念及各內(nèi)容子概念。整合即時(shí)練習(xí)粗略了解清洗注意事項(xiàng)并為以后實(shí)踐、進(jìn)一步理解作準(zhǔn)備通過問答舉例、辨識(shí)，使學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)清洗的內(nèi)容、子概念基本掌握、了解，并形成數(shù)據(jù)清洗的整體概念即時(shí)練習(xí)調(diào)動(dòng)調(diào)動(dòng)學(xué)生粗略了解清洗注意事項(xiàng)，使其能為以后數(shù)據(jù)清洗時(shí)的實(shí)踐及進(jìn)一步的理解做好準(zhǔn)備（三）學(xué)生練習(xí)或作業(yè)學(xué)生完成對(duì)應(yīng)附屬資源的練習(xí)p1749.請(qǐng)闡述數(shù)據(jù)清洗的主要內(nèi)容10.請(qǐng)闡述數(shù)據(jù)清洗的注意事項(xiàng)課堂即時(shí)作業(yè)已整合到課