Python數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用 教學(xué)大綱 徐娟

表2：教學(xué)內(nèi)容、基本要求及計劃學(xué)時與課程目標(biāo)關(guān)系教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目的和要求、重點、難點和課程思政融入點理論學(xué)時實踐學(xué)時支撐課程目標(biāo)第1章Python基礎(chǔ)應(yīng)用1.1數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)1.2Pytho語言概述1.3Python語言開發(fā)環(huán)境配置1.4Python基本語法規(guī)則教學(xué)目的和要求：1.了解什么是數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)分析的基本流程；2.了解Python語言的發(fā)展及特點、開發(fā)環(huán)境的配置；3.掌握Python語言解釋器的安裝方法、Anaconda開發(fā)環(huán)境的安裝方法及Python第三方庫的安裝與使用； 4.掌握Python程序的編寫方法及基本語法規(guī)則；重點及難點：1.理解數(shù)據(jù)分析的基本流程；2.Python程序的編寫方法及基本語法規(guī)則課程思政融入點：具體實例中211，2第2章基本數(shù)據(jù)類型2.1數(shù)值類型2.2數(shù)值運算2.3字符串類型2.4不同數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換教學(xué)目的和要求：1.了解Python中常見的基本數(shù)據(jù)類型；2.掌握不同數(shù)據(jù)類型的定義規(guī)則和表示方法；3.理解每種數(shù)據(jù)類型的特點、適用場景和存儲方式；4.熟悉數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換方法和規(guī)則。重點：1.能夠準(zhǔn)確地定義和使用各種基本數(shù)據(jù)類型來存儲和處理數(shù)據(jù)；2.熟練進(jìn)行數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換操作，以滿足不同的計算和邏輯需求；3.運用所學(xué)的數(shù)據(jù)類型，編寫具有實際功能的代碼段，解決簡單的問題。難點：1.能夠?qū)?fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和操作；2.具備調(diào)試代碼的能力，能夠識別和解決由于數(shù)據(jù)類型使用不當(dāng)導(dǎo)致的錯誤。課程思政融入點：數(shù)據(jù)類型的定義規(guī)則和表示方法--“沒有規(guī)矩，不成方圓”331,2

第3章程序的控制結(jié)構(gòu)3.1程序的基本結(jié)構(gòu) 3.2程序的選擇結(jié)構(gòu) 3.3程序的循環(huán)結(jié)構(gòu) 3.4程序的異常處理 3.5random庫的使用 教學(xué)目的和要求：目的：通過本章的學(xué)習(xí)掌握程序控制語句的基本結(jié)構(gòu)要求：理解控制語句的含義，掌握順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)的使用方法，掌握程序的異常處理、random庫的使用方法重點：1.選擇結(jié)構(gòu)的使用方法2.循環(huán)結(jié)構(gòu)的使用方法難點：1.選擇結(jié)構(gòu)的使用方法2.循環(huán)結(jié)構(gòu)的使用方法3.程序的異常處理課程思政融入點：全局規(guī)劃創(chuàng)新實踐331,2第4章函數(shù)4.1函數(shù)的定義與調(diào)用4.2參數(shù)與返回值4.3變量的作用域4.4遞歸教學(xué)目的和要求：1.掌握函數(shù)的定義及調(diào)用；2.掌握定義函數(shù)時，如何設(shè)置參數(shù)和返回值；3.掌握局部變量和全局變量的使用，學(xué)會應(yīng)用遞歸函數(shù)來解決問題；4.學(xué)會應(yīng)用函數(shù)實現(xiàn)特定功能、提高代碼復(fù)用率、增強程序的可讀性和可維護(hù)性；5.掌握如何使用Python解決實際問題。重點：1.掌握函數(shù)的定義及調(diào)用2.設(shè)置參數(shù)和返回值3.局部變量和全局變量的使用4.使用Python解決實際問題難點：1.函數(shù)的定義及調(diào)用2.遞歸函數(shù)的使用3.使用Python解決實際問題課程思政融入點：全局規(guī)劃211，2第5章組合數(shù)據(jù)類型5.1列表類型5.2元組類型5.3集合類型5.4字典類型5.5jieba庫的使用5.6wordcloud庫的使用教學(xué)目的和要求：1.了解序列、集合和映射三種組合數(shù)據(jù)類型；2.理解列表概念并掌握列表的使用方法；3.掌握元組的使用方法；4.理解字典概念并掌握字典的使用方法；5.了解jieba庫的使用方法；6.了解wordcloud庫的使用方法；重點：1.列表類型及操作2.字典處理函數(shù)及方法難點：1.列表的序列操作2.運用字典處理復(fù)雜數(shù)據(jù)信息課程思政融入點：個體與集體創(chuàng)新實踐4.54.51,2第6章Python文件6.1Python文件概述6.2文件操作6.3Python文件夾的操作教學(xué)目的和要求：1.理解計算機中文件、文件夾及路徑的概念；2.理解在Python中文本文件和二進(jìn)制文件的區(qū)別；3.掌握Python標(biāo)準(zhǔn)庫中實現(xiàn)打開（創(chuàng)建）、讀寫和關(guān)閉文件與CSV文件的命令；4.掌握OS標(biāo)準(zhǔn)庫中操作文件夾的命令。重點：1.計算機中文件、文件夾及路徑的概念；2.Python中文本文件和二進(jìn)制文件的區(qū)別；3.Python標(biāo)準(zhǔn)庫中實現(xiàn)打開（創(chuàng)建）、讀寫和關(guān)閉文件與CSV文件的命令；4.OS標(biāo)準(zhǔn)庫中操作文件夾的命令。難點：1.計算機中文件、文件夾及路徑的概念；2.Python中文本文件和二進(jìn)制文件的區(qū)別；3.Python標(biāo)準(zhǔn)庫中實現(xiàn)打開（創(chuàng)建）、讀寫和關(guān)閉文件與CSV文件的命令。課程思政融入點：具體問題具體分析，不同問題有不同的解決方法1.51.51，2，3第7章Pandas數(shù)據(jù)分析7.1pandas數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)7.2DataFrame數(shù)據(jù)的基本操作7.3數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出7.4數(shù)據(jù)的預(yù)處理7.5數(shù)據(jù)分組統(tǒng)計7.6創(chuàng)建透視表和交叉表教學(xué)目的和要求：1．掌握Pandas的兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其基本操作2．掌握DataFrame數(shù)據(jù)的基本操作，即數(shù)據(jù)的查改增刪3．掌握Pandas的數(shù)據(jù)導(dǎo)入與導(dǎo)出操作4．掌握數(shù)據(jù)分析前的常用預(yù)處理操作5．掌握Pandas中的數(shù)據(jù)分組、聚合以及統(tǒng)計操作6．掌握Pandas中數(shù)據(jù)透視表和交叉表的創(chuàng)建方法重點：1．理解Pandas的兩種核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2．掌握Pandas讀取和寫入各類數(shù)據(jù)文件的方法3．掌握常用的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法4．掌握Pandas數(shù)據(jù)分析的核心功能，包括數(shù)據(jù)基本操作、分組聚合等難點：1．理解Pandas靈活的索引機制2．分組聚合的靈活應(yīng)用3．面對實際的數(shù)據(jù)處理問題時，能夠迅速分析并找到解決方案，利用Pandas工具集進(jìn)行實踐課程思政融入點：1．保持對新技術(shù)和新方法的關(guān)注，持續(xù)學(xué)習(xí)2．在處理復(fù)雜數(shù)據(jù)時，能夠保持清晰的邏輯思維，有條理地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理3．能夠保持耐心和細(xì)心，確保數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和完整性。661，2，3第8章時間序列分析8.1時間獲取8.2時間的格式化8.3時間列的基本操作8.4時間索引教學(xué)目的和要求：了解Python中時間的常用表示方法，了解時間序列分析的價值；掌握時間的不同表示方法之間的相互轉(zhuǎn)換，掌握不同時間單位的時間的獲取方法，掌握時間在數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用。2. 理解時間在數(shù)據(jù)分析中的重要性，理解在數(shù)據(jù)分析中時間作為分析對象和分析依據(jù)的不同。3. 培養(yǎng)分析問題并合理解決問題的能力，培養(yǎng)調(diào)試程序并修改程序的能力，培養(yǎng)軟件安全和數(shù)據(jù)安全的意識，培養(yǎng)優(yōu)化代碼以提高代碼質(zhì)量和安全性的意識。重點：1.時間的獲取及時間的計算2.時間的不同表示方法及其相互之間的轉(zhuǎn)換3.時間列格式的轉(zhuǎn)換及時間列的使用4.時間索引的建立及時間索引的使用難點：1.時間的計算2.時間的不同表示方法之間的相互轉(zhuǎn)換的方法3.時間列格式的轉(zhuǎn)換及時間列的使用4.時間索引的使用5.代碼的調(diào)試及修改課程思政融入點：創(chuàng)新探索、全局規(guī)劃211，4第9章Python數(shù)據(jù)可視化9.1matplotlib數(shù)據(jù)可視化9.2pyecharts數(shù)據(jù)可視化教學(xué)目的和要求：1.掌握matplotlib的基本繪圖函數(shù)和方法，能夠繪制各種常見的圖表類型，如折線圖、散點圖、柱狀圖、餅圖等；2.了解pyecharts庫的基本概念和功能，掌握pyecharts的常用圖表類型（如柱狀圖、折線圖、餅圖、漏斗圖、儀表盤等）的繪制方法和參數(shù)設(shè)置；3.運用matplotlib、pyecharts進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化分析的能力，通過可視化結(jié)果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的規(guī)律、趨勢和關(guān)系。

重點：1.Matplotlib的基本繪圖函數(shù)（如plot、scatter、bar、pie等）的用法；2.圖表屬性的設(shè)置，包括標(biāo)題、坐標(biāo)軸、圖例、顏色、線條樣式等；3.pyecharts庫的安裝、導(dǎo)入和基本使用方法；常用圖表類型的創(chuàng)建和參數(shù)配置，如設(shè)置圖表標(biāo)題、坐標(biāo)軸、數(shù)據(jù)系列等。難點：1.數(shù)據(jù)的輸入和處理，如何將數(shù)據(jù)傳遞給matplotlib函數(shù)進(jìn)行繪圖2.理解pyecharts的圖表渲染機制和原理；定制化圖表的設(shè)計，包括樣式修改、主題應(yīng)用、布局調(diào)整等，以滿足個性化的需求課程思政融入點：引導(dǎo)學(xué)生深刻理解與認(rèn)識所學(xué)知識對于國家信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展、智慧城市建設(shè)、大數(shù)據(jù)智能信息處理等各方面的重要意義，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中增強使命感與榮譽感；4.54.51，2，3,5第10章NumPy科學(xué)計算10.1創(chuàng)建NumPy數(shù)組10.2NumPy數(shù)組操作10.3用NumPy處理線性代數(shù)的相關(guān)計算教學(xué)目的和要求：1. 熟練掌握如何創(chuàng)建NumPy數(shù)組；2. 熟練掌握NumPy數(shù)組操作；3. 掌握使用NumPy數(shù)組處理線性代數(shù)的相關(guān)方法和計算。4.掌握Numpy數(shù)值計算方法，主要包括數(shù)組和矩陣運算。重點：1.創(chuàng)建NumPy數(shù)組2.NumPy數(shù)組操作3.使用用NumPy處理線性代數(shù)的相關(guān)計算4.掌握ndarray對象、創(chuàng)建數(shù)組變換、索引和切片、線性代數(shù)、統(tǒng)計量難點：1.NumPy數(shù)組操作2.NumPy數(shù)組在線性代數(shù)相關(guān)計算中的應(yīng)用。課程思政融入點：進(jìn)行科學(xué)計算過程中，要秉持誠信原則331，6第11章Python機器學(xué)習(xí)11.1分類11.2回歸11.3聚類教學(xué)目的：1.認(rèn)識機器學(xué)習(xí)的意義所在。2.學(xué)習(xí)典型的分類、回歸和聚類模型原理及其實現(xiàn)方法。3.比較代表性有監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)方法及其異同。教學(xué)要求：1.熟悉機器學(xué)習(xí)模型評估。2.掌握回歸模型原理及其實現(xiàn)方法。3.掌握決策樹原理及其實現(xiàn)方法。4.掌握k均值聚類原理及其實現(xiàn)方法。重點：1.決策樹原理及其實現(xiàn)。2.回歸模型原理及其實現(xiàn)方法。3.聚類原理及其實現(xiàn)。難點：1.回歸模型實現(xiàn)方法。2.決策樹的實現(xiàn)。3.聚類的實現(xiàn)。課程思政融入點：中華文化關(guān)于花的詩詞331，7三、課程目標(biāo)通過本課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，能夠達(dá)到以下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：（思政目標(biāo)）在課程教學(xué)過程中，把社會主義核心價值觀的相關(guān)內(nèi)容貫穿始終，在國家、社會和公民三個層面培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的價值觀，以計算機技術(shù)為核心的數(shù)據(jù)分析技術(shù)是被西方國家遏制、打壓的主要領(lǐng)域，通過課程內(nèi)容設(shè)置及相應(yīng)的教學(xué)方法，激勵學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)；在教學(xué)過程中，讓學(xué)生了解數(shù)據(jù)知識產(chǎn)權(quán)，建立版權(quán)意識；在新一代數(shù)據(jù)分析技術(shù)的學(xué)習(xí)中，列舉近年來我國在大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域所取得的成就，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感，學(xué)習(xí)熱情及愛國主義情懷。課程目標(biāo)2：語言工具目標(biāo)。掌握Python語言的基本程序設(shè)計方法及其開發(fā)環(huán)境的配置，能應(yīng)用基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編寫程序。能夠根據(jù)要求設(shè)計程序，進(jìn)行數(shù)據(jù)的簡單讀取和初步處理。課程目標(biāo)3：數(shù)據(jù)查詢分析以Python數(shù)據(jù)分析為主要內(nèi)容的學(xué)習(xí)，重點強調(diào)常見數(shù)據(jù)分析方法的應(yīng)用能力培養(yǎng)。學(xué)習(xí)完以后，可以對各種專業(yè)學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)分析任務(wù)，能夠結(jié)合常見Python庫包，在數(shù)據(jù)方法選擇、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)呈現(xiàn)等各個方面掌握基本的使用方法，能夠運用Python解決數(shù)據(jù)分析的實際問題，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)計算思維能力、數(shù)據(jù)科學(xué)創(chuàng)新能力，能運用數(shù)據(jù)查詢分析知識，實現(xiàn)對各種數(shù)據(jù)資源的常見統(tǒng)計分析。同時，學(xué)生也能掌握簡單的程序設(shè)計基本方法和面向?qū)ο蟮幕A(chǔ)知識，為進(jìn)一步的專業(yè)學(xué)習(xí)和自學(xué)提供基礎(chǔ)。課程目標(biāo)4：時間序列分析能運用時間序列分析知識，實現(xiàn)結(jié)合時間特征的數(shù)據(jù)分析任務(wù)。根據(jù)股票數(shù)據(jù)來分析股票發(fā)展趨勢，同時結(jié)合考慮諸如工作日周末的區(qū)別，和各種數(shù)據(jù)平滑方法，來完整的繪制最能反映股票發(fā)展特點的趨勢圖。課程目標(biāo)5：可視化分析能運用可視化分析知識，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的多維度、多樣式的可視化展示，從而提供了一種了解數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的新角度。對顧客購物特征的可視化相關(guān)