大數(shù)據(jù)可視化 教案 2-1Matplotlib實(shí)站（一）

《大數(shù)據(jù)可視化》教案（學(xué)年第學(xué)期）課程名稱： 大數(shù)據(jù)可視化所屬專業(yè)： 大數(shù)據(jù)技術(shù)所屬系部： 計(jì)算機(jī)與軟件技術(shù)授課班級：課程總學(xué)時(shí)： 任課教師：PAGEPAGE1序號：1一、教學(xué)分析課題名稱Matplotlib實(shí)戰(zhàn)（一）課程大數(shù)據(jù)可視化系部計(jì)算機(jī)與軟件技術(shù)系任課教師教材《大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》課題類型理論+實(shí)踐課課時(shí)2課時(shí)地點(diǎn)實(shí)訓(xùn)機(jī)房班級內(nèi)容提要與時(shí)間分配：1、學(xué)習(xí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)小組協(xié)作能力問題處理能力知識目標(biāo)了解什么是影視數(shù)據(jù)；了解影視數(shù)據(jù)可視化的環(huán)境要求與配置；技能目標(biāo)依次對影視數(shù)據(jù)進(jìn)行采集對采集后的影視數(shù)據(jù)進(jìn)行處理2、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容布置：內(nèi)容引入：為了方便學(xué)生理解前面知識用學(xué)以致用，本章結(jié)合一個(gè)綜合項(xiàng)目，對實(shí)際場景下的影視數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析。知識講解：影視數(shù)據(jù)分類、用途、獲取等介紹項(xiàng)目環(huán)境配置介紹影視數(shù)據(jù)采集影視數(shù)據(jù)預(yù)處理影視內(nèi)容總結(jié)：總結(jié)本節(jié)課程中遇到的問題，并對涉及到的知識點(diǎn)進(jìn)行梳理。3、本次課程內(nèi)容特點(diǎn)：本課程以實(shí)際項(xiàng)目為核心，利用影視數(shù)據(jù)為可視化數(shù)據(jù)，對影視數(shù)據(jù)進(jìn)行爬取可視化分析。4、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：影視數(shù)據(jù)分類、采集難點(diǎn)：影視數(shù)據(jù)采集5、學(xué)情分析學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前已掌握了Matplotlib，但是對于實(shí)際業(yè)務(wù)場景不甚了解學(xué)生對爬蟲技術(shù)了解不夠?qū)W生對數(shù)據(jù)預(yù)處理方法知識不熟練6、教學(xué)設(shè)計(jì)基本原則：1、將教學(xué)內(nèi)容與信息資源進(jìn)行有機(jī)整合，利用實(shí)訓(xùn)平臺創(chuàng)造一個(gè)同時(shí)具備項(xiàng)目式體驗(yàn)功能、教學(xué)實(shí)施功能、學(xué)習(xí)效果評測功能和實(shí)時(shí)互動(dòng)交流功能的多功能信息化教學(xué)環(huán)境。2、充分利用教材、學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺、多媒體課件和實(shí)訓(xùn)室等信息化教學(xué)手段，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)學(xué)習(xí)。7、教學(xué)方法、手段：1、案例教學(xué)法：本情境教學(xué)開始引入可視化案例，引出課程目標(biāo)及重點(diǎn)和難點(diǎn)。2、過程互動(dòng)教學(xué)法：教學(xué)過程中使學(xué)生積極回答問題，小組內(nèi)展開討論，并組間進(jìn)行分享。3、“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”法，下發(fā)隨堂任務(wù)，由學(xué)生獨(dú)立完成，教師當(dāng)堂進(jìn)行考核和講評，解決學(xué)生遇到的問題，并就共性問題進(jìn)行點(diǎn)評。8、內(nèi)容提要與時(shí)間分配環(huán)節(jié)一：知識回顧（20分鐘）環(huán)節(jié)二；影視數(shù)據(jù)獲取介紹（20分鐘）環(huán)節(jié)二：影視數(shù)據(jù)爬?。?0分鐘）環(huán)節(jié)三：影視數(shù)據(jù)處理（20分鐘）環(huán)節(jié)五：任務(wù)點(diǎn)評與總結(jié)（5分鐘）環(huán)節(jié)六：總結(jié)布置作業(yè)（5分鐘）9、教學(xué)材料教材《大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》二、教學(xué)組織方式（專業(yè)課程知識點(diǎn)擊思政微課任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式、結(jié)合專業(yè)教師引導(dǎo)，完善理實(shí)一體的教學(xué)環(huán)境及方法。三、學(xué)習(xí)資源使用多媒體教學(xué)平臺完成課前復(fù)習(xí)、教學(xué)資源分發(fā)、作業(yè)評分。微課教學(xué)平臺完成在線課自學(xué)、教師操作視頻演示、及課程思政微課的展示。3.教學(xué)反饋平臺完成學(xué)情調(diào)查、教學(xué)實(shí)施效果調(diào)查，了解學(xué)生學(xué)情和課堂教學(xué)反饋。四、教學(xué)實(shí)施環(huán)節(jié)一：課程回顧（思維導(dǎo)圖）（20分鐘）課程回顧：通過思維導(dǎo)圖，對前一章節(jié)課程知識點(diǎn)進(jìn)行回顧。思維導(dǎo)圖如下所示：環(huán)節(jié)二：豆瓣電影紀(jì)錄片排行榜數(shù)據(jù)獲取介紹（20分鐘）教師介紹影視數(shù)據(jù)來源：按電影發(fā)布數(shù)據(jù)的不同平臺進(jìn)行劃分，包括互聯(lián)網(wǎng)端的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)和影視數(shù)據(jù)，電視端的文本數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和影視數(shù)據(jù)，手機(jī)端的文本數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)?；ヂ?lián)網(wǎng)為用戶提供電影數(shù)據(jù)的主要來源之一，主要包括：專業(yè)影評網(wǎng)站：如豆瓣、時(shí)光、IMDB、1905電影等；電影購票網(wǎng)站：包括格瓦拉生活、百度糯米、美團(tuán)、大眾點(diǎn)評、中影國際影城、萬達(dá)電影、保利電影、哈票、網(wǎng)票、星美等：社交網(wǎng)站：包括新浪微博、新浪電影等；主流視頻網(wǎng)站：包括騰訊視頻、愛奇藝、搜狐、56視頻、優(yōu)酷、PPTV等。環(huán)節(jié)二：豆瓣科幻電影排行榜數(shù)據(jù)爬取（20分鐘）網(wǎng)絡(luò)爬蟲的基本思想是采用代碼請求方式模擬人工瀏覽網(wǎng)頁的方式請求網(wǎng)絡(luò)鏈接，通過對服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和篩選，實(shí)現(xiàn)對批量數(shù)據(jù)的快速獲取。1、教師講解爬蟲的原理。爬蟲指的是：向網(wǎng)站發(fā)起請求，獲取資源后分析并提取有用數(shù)據(jù)的程序。從技術(shù)層面來說就是通過程序模擬瀏覽器請求站點(diǎn)的行為，把站點(diǎn)返回的HTML代碼/JSON數(shù)據(jù)/二進(jìn)制數(shù)據(jù)(圖片、視頻)爬到本地，進(jìn)而提取自己需要的數(shù)據(jù)，存放起來使用。本項(xiàng)目爬蟲的URL：/typerank?type_name=%E7%BA%AA%E5%BD%95%E7%89%87&type=1&interval_id=100:90&action=2、教師編寫爬蟲程序并演示結(jié)果，把爬蟲后的數(shù)據(jù)解析并把數(shù)據(jù)保存在以下csv文檔。環(huán)節(jié)三：學(xué)生實(shí)踐豆瓣紀(jì)錄片電影爬取和處理（20分鐘）導(dǎo)入Python的requests庫和json庫，進(jìn)一步通過requests.get()方法向服務(wù)器發(fā)出get請求，response.json()方法獲取從服務(wù)器端返回的JSON數(shù)據(jù)，最后“fp.write(title+','+...)”語句將各字段通過逗號','進(jìn)行拼接輸出，保存為CSV格式規(guī)范的文件“豆瓣電影科幻排行榜.csv”。教師編寫數(shù)據(jù)處理程序，并演示運(yùn)行結(jié)果，學(xué)生同步實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)操作。環(huán)節(jié)五：任務(wù)點(diǎn)評與總結(jié)（5分鐘）通過學(xué)習(xí)本任務(wù)內(nèi)容，在知識層面熟悉WWW的工作原理，在代碼開發(fā)方面掌握使用Python語言編寫獲取網(wǎng)站數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)爬蟲的方法，并進(jìn)一步將數(shù)據(jù)導(dǎo)出為CSV格式化文本，作為數(shù)據(jù)可視化的數(shù)據(jù)源，并依據(jù)練習(xí)題進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識。環(huán)節(jié)六：布置課后作業(yè)（5分鐘）汶川大地震發(fā)生后，中央政府立即啟動(dòng)了最高級別的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，并派出中央指導(dǎo)組趕赴災(zāi)區(qū)指導(dǎo)救援工作。同時(shí)，全國各省市自治區(qū)迅速組織了救援隊(duì)伍和物資支援災(zāi)區(qū)。解放軍和武警部隊(duì)也迅速投入救援行動(dòng)，克服了交通中斷、氣候惡劣等困難，奮力搶險(xiǎn)救人。在全國人民的共同努力下，救援工作取得了重大成果。汶川大地震展現(xiàn)了中華民族的團(tuán)結(jié)互助精神，也得到了國際社會的廣泛關(guān)注和支持。請結(jié)合以下文字中的數(shù)據(jù)描述，利用學(xué)學(xué)習(xí)過的可視化知識，將文字中的數(shù)據(jù)以圖的形式進(jìn)行可視化呈現(xiàn)。圖形類型和圖形設(shè)置自擬。1、根據(jù)中國地震局的統(tǒng)計(jì)，截至2008年6月12日，共有13.3萬名解放軍和武警官兵參與了救援，投入了1.5萬輛車、1.2萬臺機(jī)械設(shè)備、1.2萬架次飛機(jī)、直升機(jī)。他們成功打通了通往災(zāi)區(qū)的公路、鐵路、航空等交通線路，搶修了電力、通信等基礎(chǔ)設(shè)施，疏散了危險(xiǎn)區(qū)域的群眾，搜救了被困人員，運(yùn)送了大量的救災(zāi)物資。他們還積極參與了災(zāi)后恢復(fù)重建工作，幫助災(zāi)區(qū)群眾重建家園。2、根據(jù)中國民政部的統(tǒng)計(jì)，截至2008年6月12日，全國各地共有15.7萬名專業(yè)救援人員參與了救援，投入了3.4萬輛車、1.9萬臺機(jī)械設(shè)備、1.5萬架次飛機(jī)、直升機(jī)。他們成功營救了2.3萬名被困人員，轉(zhuǎn)移安置了1438.6萬名受災(zāi)群眾，發(fā)放了大量的帳篷、衣物、食品、藥品等救災(zāi)物資。他們還積極參與了災(zāi)后恢復(fù)重建工作，幫助災(zāi)區(qū)群眾恢復(fù)生產(chǎn)生活.3、根據(jù)中國外交部的統(tǒng)計(jì)，截至2008年6月12日，共有19個(gè)國家和地區(qū)的專業(yè)救援隊(duì)伍參與了救援，投入了1.3萬名救援人員、1.2萬噸物資。他們主要在重災(zāi)區(qū)開展了醫(yī)療救治、搜救被困人員、消毒防疫等工作。他們還向中國政府和災(zāi)區(qū)人民表達(dá)了深切的同情和支持。4、根據(jù)中國紅十字會總會的統(tǒng)計(jì)，截至2008年6月12日，共有173個(gè)國家和地區(qū)、29個(gè)國際組織向中國捐贈(zèng)了46億多元人民幣的現(xiàn)金和物資。其中，現(xiàn)金捐贈(zèng)為30億多元人民幣，物資捐贈(zèng)為16億多元人民幣這些捐贈(zèng)為災(zāi)區(qū)提供了及時(shí)有效的幫助。五、教學(xué)效果與課后反思1.教學(xué)效果通過多媒體教學(xué)平臺，完成課前復(fù)習(xí)、任務(wù)分發(fā)、指導(dǎo)書下載、作業(yè)評分，方便學(xué)生實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)。微課教學(xué)平臺，完成在線課自學(xué)、教師操作視頻演示、及課程思政微課的展示，培養(yǎng)并提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。教學(xué)反饋平臺，完成學(xué)情調(diào)查、教學(xué)實(shí)施效果調(diào)查，了解學(xué)生學(xué)情和課堂教學(xué)反饋。運(yùn)用興趣導(dǎo)向教學(xué)方法，將知識點(diǎn)實(shí)例化，逐步構(gòu)建學(xué)生創(chuàng)新思維，突出教學(xué)重點(diǎn)，解決教學(xué)難點(diǎn)，提高學(xué)生實(shí)訓(xùn)的興趣。（5）教師踐行工匠精神，將職業(yè)精神內(nèi)化于學(xué)生心里。通過信息化手段和教學(xué)組織全面完成了本課的教學(xué)目標(biāo)。2.課后反