《數(shù)據(jù)可視化技術》 教學標準

《數(shù)據(jù)可視化技術》課程標準《數(shù)據(jù)可視化技術》課程標準適用專業(yè)群（可選）：人工智能專業(yè)群適用專業(yè)：大數(shù)據(jù)技術制定人：合作人：制定時間：

課程教學標準一、課程基本信息課程名稱：數(shù)據(jù)可視化技術課程代碼：授課時間：第4學期學時：96學分：5.5課程類型：（1.專業(yè)群基礎共享課；2.專業(yè)群分立專業(yè)核心課程3.專業(yè)核心課4.專業(yè)基礎課.4.思政課；5.人文素質(zhì)課等）專業(yè)核心課前續(xù)課程：《Python程序設計》、《Python數(shù)據(jù)分析與處理》、《Python網(wǎng)絡爬蟲技術》等課程后續(xù)課程：《大數(shù)據(jù)應用開發(fā)實訓》二、課程概述1、課程性質(zhì)數(shù)據(jù)可視化技術課程是大數(shù)據(jù)技術與應用專業(yè)必修的專業(yè)課，是一門理論性和實踐性都很強的課程為課程體系中Python系列課程中的重要一門課程，承接《Python程序設計》、《Python網(wǎng)絡爬蟲技術》、《Python數(shù)據(jù)分析與應用》等課程，課程主要面向數(shù)據(jù)可視化工程師崗位培養(yǎng)人才。課程涉及數(shù)據(jù)的采集和處理技術、數(shù)據(jù)圖表展示技術，包括Matplotlib數(shù)據(jù)可視化、Echarts數(shù)據(jù)可視化、Flask+Echarts數(shù)據(jù)可視化三個模塊，結合了后端數(shù)據(jù)處理和前端Web數(shù)據(jù)展示，要求學生能夠綜合應用Python和Echarts技術做出常見的圖表，包括折線圖、柱狀圖、條形圖、餅圖、散點圖、雷達圖、詞云圖等，要求學生能夠根據(jù)實際需求，繪制能夠有效設計、展示和表達數(shù)據(jù)特點的圖表。2、修讀條件學習本課程應具備有互聯(lián)網(wǎng)使用經(jīng)驗，具備基本的數(shù)據(jù)處理和基本的Web網(wǎng)站制作基礎，對大數(shù)據(jù)平臺技術、數(shù)據(jù)處理所需的相關理論和技能有較好的掌握，有良好的自我學習、獨立分析問題能力。三、課程目標設計總體目標：主要面向數(shù)據(jù)可視化工程師崗位，通過學習Python、Matplotlib、Flask、Echarts和Web前端技術，將爬取或采集下來的數(shù)據(jù)進行存儲、處理和分析，并以各種圖表的形式進行呈現(xiàn)和展示。重點學習Python數(shù)據(jù)分析，F(xiàn)lask連接使用數(shù)據(jù)庫和設置Web路由功能，Echarts獲取數(shù)據(jù)生成圖表，并利用Web頁面展示出來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的應用。能力目標：能夠使用Requests爬取數(shù)據(jù)能夠使用Pandas、Numpy對數(shù)據(jù)進行處理分析能夠使用Matplotlib根據(jù)數(shù)據(jù)生成可視化結果能夠使用Echarts繪制各種常見類型的圖表能夠使用HTML5、CSS、JavaScript等腳本編寫網(wǎng)頁能夠熟練操作MySQL數(shù)據(jù)庫能夠使用Flask處理后臺數(shù)據(jù)并推送到Web前端能夠根據(jù)行業(yè)領域需求進行可視化設計能夠撰寫分析報告知識目標：熟練掌握數(shù)據(jù)爬取和采集方法熟練掌握數(shù)據(jù)處理和分析方法掌握數(shù)據(jù)庫、csv、json等數(shù)據(jù)存儲相關知識掌握Matplotlib數(shù)據(jù)可視化報表技術掌握Echarts常用圖表技術的繪制掌握web開發(fā)框架和程序開發(fā)語言，如HTML5、CSS、JavaScript、jQuery、Flask、Echarts、Ajax、JSON等掌握Flask+Echarts數(shù)據(jù)可視化報表技術掌握Vue+Echarts數(shù)據(jù)可視化報表技術素質(zhì)目標：培養(yǎng)使用信息搜索技術解決問題和故障的能力。培養(yǎng)嚴謹認真、代碼規(guī)范的習慣。養(yǎng)成良好的的職業(yè)道德素養(yǎng)和培養(yǎng)數(shù)據(jù)安全意識、遵守法律意識。能夠把握問題發(fā)生的關鍵，利用有效資源，提出解決問題的意見或方案，并付諸實施，使問題得到解決的能力，培養(yǎng)自適性、遷移性、發(fā)展性“三性”能力。其它目標：方法能力掌握工程實踐的探究過程。獨立學習新技術的方法。收集開發(fā)、展示和利用信息資源的能力。分析問題和歸納問題的方法。對比選擇和判斷決策的方法。信息檢索和文獻查詢的有關方法的能力。四、課程內(nèi)容設計：1、模塊設計序號模塊名稱項目名稱學時1Matplotlib數(shù)據(jù)可視化豆瓣電影數(shù)據(jù)分析與Matplotlib可視化162Echarts數(shù)據(jù)可視化數(shù)碼產(chǎn)品銷售數(shù)據(jù)Echarts可視化電器產(chǎn)品銷售數(shù)據(jù)Echarts進階可視化403動態(tài)數(shù)據(jù)可視化高校招生就業(yè)數(shù)據(jù)分析與可視化招聘數(shù)據(jù)分析與可視化40合計962、詳細設計模塊單元主要教學內(nèi)容與教學要求教學方法建議參考課時教學內(nèi)容教學要求模塊一Matplotlib數(shù)據(jù)可視化項目：影評數(shù)據(jù)分析與可視化1.1Pandas做數(shù)據(jù)分析與處理1.了解：python常用的數(shù)據(jù)分析模塊極其特點2.理解：常用的數(shù)據(jù)分析方法及用途3.掌握：python爬蟲，Numpy模塊的功能，Numpy的ndarray的用法，其矩陣運算的用途與使用方法。Python的pandas模塊的功能，如何使用Pandas對大數(shù)據(jù)集進快速讀取、轉換、過濾、缺失數(shù)據(jù)處理，分析，數(shù)據(jù)透視等操作的方法。4.技能：編程完成網(wǎng)絡爬蟲，完成大數(shù)據(jù)的分析處理工作，包括讀取、轉換、過濾、清洗、分析、透視等過程。1.大數(shù)據(jù)實驗室組織教學2．學生通過探究，提出解決方案，完成任務41.2Python的圖形化工具生態(tài)系統(tǒng)1.3pandas中的分析功能1.4matplotlib的繪圖方法1.了解：Python支持繪圖的模塊極其特點；2.理解：數(shù)據(jù)分析中對繪圖的需求，常見的圖形和應用領域；3.掌握：pandas的數(shù)據(jù)處理與分析功能，Matplotlib的繪圖功能，各種圖形線形圖、散布圖、直方圖、密度圖的畫法；4.技能：通過python的繪圖功能畫出數(shù)據(jù)分析的各類結果。1.大數(shù)據(jù)實驗室組織教學2．學生通過探究，提出解決方案，完成任務12模塊二Echarts數(shù)據(jù)可視化項目：數(shù)碼產(chǎn)品銷售數(shù)據(jù)Echarts可視化2.1Echarts基本組件的使用2.2Echarts折線圖、柱狀圖、餅圖、點圖、氣泡圖、雷達圖、詞云圖的使用2.3Echarts圖表色彩設置與搭配1.了解：Echarts繪圖的優(yōu)勢；2.理解：Echarts基礎語法，結構和使用方式；3.掌握：Echarts組件、色彩的設置和使用；4.技能：能夠繪制折線圖、柱狀圖、餅圖、點圖、氣泡圖、雷達圖、詞云圖。1.大數(shù)據(jù)實驗室組織教學2．學生通過探究，提出解決方案，完成任務20項目：電商銷售數(shù)據(jù)Echarts可視化2.5Echarts異步數(shù)據(jù)加載和數(shù)據(jù)集管理2.6Echarts交互組件和響應式的使用2.7Dashboard可視化制作1.了解：Echarts數(shù)據(jù)加載和管理方法；2.理解：Echarts交互組件、響應式和事件處理；3.掌握：Echarts數(shù)據(jù)異步加載和dataset的使用；4.技能：能夠制作Dashboard可視化圖表。1.大數(shù)據(jù)實驗室組織教學2．學生通過探究，提出解決方案，完成任務20模塊三動態(tài)數(shù)據(jù)可視化3.1Flask基礎操作3.2Flask操作數(shù)據(jù)庫1.了解：Flask結構、路由；2.理解：變量規(guī)則、唯一的URL、URL構建、HTTP方法、Jinja2基本語法，ORM框架；3.掌握：Jinja2語句的使用，SQLAlchemy的使用；4.技能：使用Flask框架操作數(shù)據(jù)庫。1.大數(shù)據(jù)實驗室組織教學2．學生通過探究，提出解決方案，完成任務8項目：高校招生就業(yè)數(shù)據(jù)分析與可視化3.3Flask+Echarts實現(xiàn)散點圖、折線圖、柱形圖、3D柱形圖、餅圖的繪制3.4Flask+Echarts實現(xiàn)三維柱狀圖、地理區(qū)域圖的繪制1.了解：python后端和Web前端數(shù)據(jù)處理方法；2.理解：各種圖表表達數(shù)據(jù)的區(qū)別；3.掌握：使用Flask+Echarts可視化創(chuàng)建方法；4.技能：使用Echarts結合動態(tài)數(shù)據(jù)創(chuàng)建單變量圖、雙變量圖、多變量圖和地圖。1.大數(shù)據(jù)實驗室組織教學2．學生通過探究，提出解決方案，完成任務20項目：招聘數(shù)據(jù)分析與可視化3.5Vue+Echarts實現(xiàn)堆疊折線圖、餅圖/折線圖聯(lián)動圖的繪制1.了解：Vue+Echarts的應用；2.理解：數(shù)據(jù)提取和形式轉換；3.掌握：后端數(shù)據(jù)查詢方法，前端數(shù)據(jù)的轉換方法；4.技能：能夠繪制堆疊折線圖、餅圖/折線圖聯(lián)動圖。1.大數(shù)據(jù)實驗室組織教學2．學生通過探究，提出解決方案，完成任務20五、課程實施建議1、實訓條件◆大數(shù)據(jù)專業(yè)實訓機房（CPU至少i5、2.5G、四核以上，內(nèi)存8G以上，有固態(tài)硬盤，硬盤容量達1TB），多媒體教室（多媒體設備1套、教學廣播軟件）?！粜Ｍ鈱嵱柣?。2、師資條件◆具有數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng)理論知識；◆具備設計基于工作過程教學模式和行動導向教學法的設計應用能力；◆要求實訓指導教師具備企業(yè)實際工作經(jīng)歷，具備相關的數(shù)據(jù)分析、大數(shù)據(jù)開發(fā)應用高級實習指導教師資格；◆具有良好的職業(yè)道德和社會責任心；◆具有較強的課堂組織和過程協(xié)調(diào)的能力；◆具有“雙師”結構的教學團隊，老中青年齡梯度、學緣結構合理。3、教材與教學資源（1）推薦教材[1]（印度）科斯·拉曼（KirthiRaman）.Python數(shù)據(jù)可視化.機械工業(yè)出版社,2017[2]周蘇、張麗娜、王文.大數(shù)據(jù)可視化技術.清華大學出版社,2016[3]王大偉.《ECharts數(shù)據(jù)可視化：入門、實戰(zhàn)與進階》.機械工業(yè)出版社,2020（2）推薦教學參考書[1]朱希安.數(shù)據(jù)可視化與挖掘技術實踐.知識產(chǎn)權出版社,2017.[2](美)AshutoshNandeshwar.Tableau數(shù)據(jù)可視化實戰(zhàn).清華大學出版社,2014（3）推薦教學參考網(wǎng)站[1]頭哥實踐教學平臺/[2]51CTO學院大數(shù)據(jù)相關學習視頻/course/list?page=1&pcid=12051CTO學院：/[3]泛雅超星學習網(wǎng)站/[4]我要自學網(wǎng)：/[5]21互聯(lián)視頻教程網(wǎng)：/[6]前沿視頻教程：/[7]太平洋電腦網(wǎng)視頻教程：/videoedu/六、考核方案1合格標準◆曠課不超過12節(jié)；◆平時成績不低于30分；◆總分大于或等于60分；◆沒有不誠信行為。2成績構成課程考核由“學習態(tài)度（10%）+綜合素養(yǎng)（10%）+平時訓練任務（40%）+技能測試（40%）四項組成。3考核內(nèi)容學習態(tài)度、知識點和專業(yè)技能、綜合素質(zhì)表現(xiàn)（社會能力、方法能力、職業(yè)素養(yǎng)）等。4考核方案考核內(nèi)容、標準與方式表2課程考核方案框架序號考核內(nèi)容考核標準考核方式分值考核指標評價標準及分值1學習態(tài)度1.不遲到、早退、曠課，有事請假2.課堂學習積極性，預習、認真聽講、記筆記、發(fā)言3.遵守課堂紀律和服從教師安排1.遲到、早退扣0.5分/次，曠課扣1分/次；2.說話、睡覺、看閑書、玩手機等現(xiàn)象扣0.2分/次；3.違反操作規(guī)程均視為該項成績?yōu)?分?？记谡n堂記錄102綜合素養(yǎng)1.團隊合作2.安全意識3.標準與規(guī)范意識4.“精細化”意識5.規(guī)劃與自我評價6.責任心1.主動參與團隊合作2分2.有安全意識、無事故1分3.認真執(zhí)行規(guī)程、習慣良好2分4.做事求精求細1分5.自我規(guī)劃、評價與改進1分6.不敷衍了事3分課堂記錄項目記錄學生互評103平時訓練任務和考核1.按時、按質(zhì)、按量完成作業(yè)2.獨立完成作業(yè)3.利用所學知識正確分析解決問題1.作業(yè)完成情況40分2.擴展能力10分作業(yè)任務書404技能測試1.按試卷要求完成考試試題3獨立完成，沒有抄襲1.項目功能完善10分2.方案書寫規(guī)范10分3.項目運行正常30分機試試卷批改40技能考核模塊如下1模塊一：Matplotlib數(shù)據(jù)可視化理論知識1.掌握python的Numpy模塊的功能，Numpy的ndarray的用法，其矩陣運算的用途與使用方法。2.理解數(shù)據(jù)分析中對繪圖的需求，常見的圖形和應用領域。3.掌握pandas的數(shù)據(jù)處理和分析功能，Matplotlib的繪圖功能，掌握線形圖、散布圖、直方圖、密度圖等的畫法。理論試題10基本技能1.能夠使用Numpy和pandas模塊編程完成對大數(shù)據(jù)的分析處理工作，包括讀取、轉換、過濾、清洗、分析、透視等過程。2.能夠使用Matplotlib的繪圖功能畫出數(shù)據(jù)分析的各類結果。任務操作作業(yè)練習任務報告102模塊二：Echarts數(shù)據(jù)可視化理論知識1.了解Echarts的特點和優(yōu)勢。2.理解Echarts基本語法、交互組件、響應式和事件處理。3.掌握Echarts設置、數(shù)據(jù)異步加載和dataset的使用。理論試題15基本技能1.能夠使用Echarts繪制折線圖、柱狀圖、餅圖、點圖、氣泡圖、雷達圖、詞云圖。2.能夠使用Echarts制作Dashboard可視化圖表。任務操作作業(yè)練習任務報告203模塊三：動態(tài)數(shù)據(jù)可視化理論知識了解Flask結構和路由原理。了解Vue的構建方法。理解Flask基本語法、Jinja2的基本語法，ORM框架。掌握Jinja2語句的使用，SQLAlchemy的使用。python后端和Web前端數(shù)據(jù)處理方法。理解各種圖表表達數(shù)據(jù)的區(qū)別。掌握使用Flask+Echarts可視化創(chuàng)建方法。了解Flask+Echarts的應用。理解數(shù)據(jù)的提取和形式轉換。.掌握后端數(shù)據(jù)查詢方法，前端數(shù)據(jù)的轉換方法。理論試題20基本技能1.能夠使用Flask框架操作數(shù)據(jù)庫。2.能夠使用Echarts結合動態(tài)