Python數(shù)據(jù)可視化（微課版）教學(xué)大綱

《Python數(shù)據(jù)可視化》課程教學(xué)大綱課程代碼：課程名稱：Python數(shù)據(jù)分析與可視化開課學(xué)期：學(xué)分/學(xué)時(shí)：2/32課程類型：必修適用專業(yè)/開課對(duì)象：先修課程：開課單位：團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人： 責(zé)任教授：執(zhí)筆人： 核準(zhǔn)院長：一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)《Python數(shù)據(jù)可視化》是一門綜合性很強(qiáng)的基礎(chǔ)課程，本課程強(qiáng)調(diào)實(shí)際操作，通過學(xué)習(xí)如何使用Python中的各種可視化工具和庫（如Matplotlib、Seaborn、Plotly等）進(jìn)行數(shù)據(jù)的可視化展示。課程涉及對(duì)Python編程語言的深入掌握，重點(diǎn)是數(shù)據(jù)可視化的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，幫助學(xué)生理解和使用相關(guān)的繪圖技術(shù)。數(shù)據(jù)可視化不僅僅限于計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，它廣泛應(yīng)用于金融、醫(yī)學(xué)、社會(huì)科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，因此具有跨學(xué)科的特點(diǎn)。本課程的目的與任務(wù)是通過學(xué)習(xí)如何將復(fù)雜的數(shù)據(jù)集以直觀、易懂的方式呈現(xiàn)，幫助學(xué)生分析和解釋數(shù)據(jù)。通過掌握數(shù)據(jù)可視化的技巧，使學(xué)生能夠有效地展示數(shù)據(jù)分析結(jié)果，傳達(dá)信息，輔助決策。通過不同類型的圖表設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)展示方式，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新思維，設(shè)計(jì)出適合特定需求的可視化方案。二、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)基本要求1.數(shù)據(jù)可視化概述（2學(xué)時(shí)）理解數(shù)據(jù)可視化概念和發(fā)展歷史。了解數(shù)據(jù)可視化的主要目的和它在大數(shù)據(jù)時(shí)代的作用。了解可視化的發(fā)展方向。2.Python數(shù)據(jù)可視化庫（4學(xué)時(shí)）熟悉Python中用于數(shù)據(jù)可視化的流行庫與使用方法。學(xué)習(xí)如何使用這些庫創(chuàng)建基本的圖表和圖形。理解不同庫之間的差異及其適用場(chǎng)景。3.Python的數(shù)據(jù)讀取與處理（2學(xué)時(shí)）掌握Python文件讀寫的基本操作和對(duì)象序列化。學(xué)習(xí)CSV文件的讀寫和操作數(shù)據(jù)庫的基本方法。理解數(shù)據(jù)清洗的重要性和基本技術(shù)。掌握使用Pandas進(jìn)行表格數(shù)據(jù)讀取和處理的技巧。學(xué)習(xí)NumPy和Scikit-learn在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。4.Python時(shí)間數(shù)據(jù)可視化（2學(xué)時(shí)）理解時(shí)間數(shù)據(jù)在大數(shù)據(jù)中的應(yīng)用場(chǎng)景。理解連續(xù)型時(shí)間數(shù)據(jù)、離散型時(shí)間數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。掌握時(shí)間數(shù)據(jù)可視化的對(duì)應(yīng)方法。5.Python關(guān)系數(shù)據(jù)可視化（2學(xué)時(shí)）掌握關(guān)系數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性和分布性概念。掌握具有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)可視化方法。掌握數(shù)據(jù)分布性的可視化方法。6.Python比例數(shù)據(jù)可視化（2學(xué)時(shí)）了解比例數(shù)據(jù)在大數(shù)據(jù)中的應(yīng)用。掌握比例數(shù)據(jù)以及時(shí)空比例數(shù)據(jù)可視化方法。學(xué)習(xí)如何通過可視化展示比例數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)和構(gòu)成。7.Python文本數(shù)據(jù)可視化（2學(xué)時(shí)）理解文本數(shù)據(jù)在大數(shù)據(jù)中的應(yīng)用和提取方法。了解文本信息需求的層級(jí)。掌握文本數(shù)據(jù)的獲取方法、可視化方法。理解文本關(guān)系數(shù)據(jù)及可視化方法。8.Python復(fù)雜數(shù)據(jù)可視化（2學(xué)時(shí)）理解復(fù)雜數(shù)據(jù)的概念。了解其可視化難點(diǎn)以及可視化方法。9.Python數(shù)據(jù)可視化案例（6學(xué)時(shí)）通過“醫(yī)療花費(fèi)預(yù)測(cè)”、“影評(píng)數(shù)據(jù)分析與電影推薦”和“新生數(shù)據(jù)分析與可視化”三個(gè)Python數(shù)據(jù)可視化案例的分析，掌握如何使用Python中的各種可視化工具和庫（如Matplotlib、Seaborn、Plotly等）進(jìn)行數(shù)據(jù)的可視化展示。案例涉及對(duì)Python編程語言的深入掌握，重點(diǎn)是數(shù)據(jù)可視化的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，幫助學(xué)生理解和使用相關(guān)的繪圖技術(shù)。10.實(shí)驗(yàn)（學(xué)時(shí)）教學(xué)說明及教學(xué)基本要求見《Python數(shù)據(jù)可視化》實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱。三、教學(xué)方法本課程教學(xué)方法以教師為主導(dǎo)的啟發(fā)式講授教學(xué)法為主，討論（提問）式教學(xué)為輔，結(jié)合課外學(xué)習(xí)的教學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)以學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)為主，教師的啟發(fā)式講授教學(xué)法為輔，并結(jié)合討論（提問）式教學(xué)，以及結(jié)合課外學(xué)習(xí)的教學(xué)方法。1．本課程概念較多，因此教學(xué)形式以講授方式為主。本課程擬采用多媒體PPT的教學(xué)方法，增加課堂信息，淺顯通俗地對(duì)概念、定義和原理進(jìn)行解釋，增加教學(xué)的直觀性，教學(xué)過程中注意各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)性，以使學(xué)生更好地理解課程內(nèi)容。2．對(duì)課程中關(guān)鍵性概念、設(shè)計(jì)思想方面的問題可輔以課堂討論的形式。3．為加強(qiáng)和落實(shí)動(dòng)手能力的培養(yǎng)，每章課后應(yīng)安排作業(yè)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用。四、課內(nèi)外教學(xué)環(huán)節(jié)及基本要求本課程共32個(gè)學(xué)時(shí)，其中理論24個(gè)學(xué)時(shí)，講授12周（每周2學(xué)時(shí)）；實(shí)驗(yàn)8個(gè)學(xué)時(shí)，講授4周（每周2學(xué)時(shí)）。課外學(xué)習(xí)要求：1．做好課前預(yù)習(xí)，預(yù)習(xí)時(shí)以教材為主，了解相關(guān)的概念、定義、原理。預(yù)習(xí)中認(rèn)真思考，以便帶著問題主動(dòng)地聽課。2．課后要復(fù)習(xí)，有余力的學(xué)生復(fù)習(xí)時(shí)還應(yīng)閱讀參考資料，認(rèn)真整理課堂聽課筆記。3．要求學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)，學(xué)生課外閱讀的參考資料以本大綱所列參考資料為主。五、考核內(nèi)容及方式本課程成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末考核成績(jī)組合而成，課程成績(jī)以百分制計(jì)算，分配比例如下：1．平時(shí)成績(jī)占30%，主要考查作業(yè)的完成程度，理論課和實(shí)驗(yàn)課的出勤率，實(shí)驗(yàn)課的考試結(jié)果。其中作業(yè)占10%，實(shí)驗(yàn)占15%，出勤率占5%。2．期末成績(jī)占70%，采用考試的考核方式。考試采用閉卷形式，題型為選擇題、正確/錯(cuò)誤題、填空題、簡(jiǎn)答題，以及應(yīng)用題。六、持續(xù)改進(jìn)本課程根據(jù)學(xué)生作業(yè)、課堂討論、平時(shí)考核情況和學(xué)生、教學(xué)督導(dǎo)等反饋，及時(shí)對(duì)教學(xué)中不足之處進(jìn)行改進(jìn)，并在下一輪課程教學(xué)中改進(jìn)。七、建議教材及參考資料建議教材：[1]呂云翔等.Python數(shù)據(jù)可視化（微課版）[M].北京：人民郵電出版社，2025.

《Python數(shù)據(jù)可視化》實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)基本要求1.Python的數(shù)據(jù)讀取與處理(2學(xué)時(shí))動(dòng)手掌握Python文件讀寫的基本操作和對(duì)象序列化。學(xué)習(xí)CSV文件的讀寫和操作數(shù)據(jù)庫的基本方法。理解數(shù)據(jù)清洗的重要性和基本技術(shù)。掌握使用Pandas進(jìn)行表格數(shù)據(jù)讀取和處理的技巧。學(xué)習(xí)NumPy和Scik