《Python数据可视化案例教程》教案 项目1 搭建数据可视化开发平台.docx

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《Python数据可视化案例教程》教案

课时分配表

章序

课程内容

课时

备注

1

搭建数据可视化开发平台

4

2

Python数据可视化基础

6

3

比较型数据可视化

4

4

分布型数据可视化

2

5

关联型数据可视化

2

6

比例型数据可视化

2

7

时间型数据可视化

2

8

文本型数据可视化

2

9

地理空间型数据可视化

2

10

点评网站美食店铺数据可视化

4

机动

2

合计

32

课题

搭建数据可视化开发平台

课时

4课时（180min）

教学目标

知识目标：

（1）理解数据可视化的概念和流程。

（2）了解数据可视化的应用场景、设计原则和常用图表。

（3）了解常用的数据可视化工具。

技能目标：

（1）能在Windows系统中搭建Python开发环境。

（2）能使用PyCharm完成Python程序的编写和运行。

素养目标：

（1）通过对数据可视化的了解，增强探索意识。

（2）养成事前调研、做好准备工作的习惯。

教学重难点

教学重点：数据可视化的概念、流程、应用场景、设计原则和常用图表，常用的数据可视化工具

教学难点：在Windows系统中搭建Python开发环境，使用PyCharm完成Python程序的编写和运行

教学方法

案例分析法、问答法、讨论法、讲授法

教学用具

电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学过程

主要教学内容及步骤

考勤

【教师】使用APP进行签到

【学生】班干部报请假人员及原因

新课预热

【教师】自我介绍，与学生简单互动，介绍课程内容、考核标准等

【学生】聆听、互动

【教师】讲述一些Python数据可视化的实际案例，使学生了解Python数据可视化的重要性

【学生】聆听、记录、理解

问题导入

【教师】对学生进行分组，每4～6人一组，并选出一名组长，然后组织学生以小组为单位，扫码播放“数据可视化的发展历史及应用场景”视频（详见教材），帮助学生了解数据可视化的发展历史及应用场景，并提出问题：

问题1：简述数据可视化的发展历史。

问题2：列举数据可视化在生活中的应用场景（不少于3个）。

【学生】分组、观看、思考、讨论、举手回答

传授新知

【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，讲解数据可视化的概念、流程、应用场景、设计原则和常用图表，以及常用数据可视化工具的相关知识

1.1数据可视化概述

1.1.1什么是数据可视化

数据可视化是指借助图形化的方式将数据直观、清晰地展示给人们，它是人们理解数据、发现数据中蕴含价值的重要途经。不同行业的数据可视化可能有不同的呈现形式和要求，但最终目的都是挖掘数据深层的含义，让纷繁复杂、晦涩难懂的数据变得轻松易读、易于理解。

数据可视化是关于视觉表现形式的科学技术研究，它所涵盖的技术方法非常广泛，是以计算机图形学及图像处理技术为基础，将数据转换为图形或图像显示，并进行交互处理的理论、方法和技术。在数据呈爆发式增长的大数据时代，数据可视化已成为各个领域展示和分析数据必不可少的手段。

同时，数据可视化又是一门艺术，需要在功能与美学之间达到一种平衡。它既要注重实现复杂的功能，挖掘数据背后蕴含的信息，又要注重美学形式，将信息以绚丽多彩的图形呈现。可见，数据可视化是技术与艺术的结合。

?【教师】通过多媒体展示“数据可视化的图形展示”图片，并进行讲解

数据可视化的图形展示如图所示。

1.1.2数据可视化的流程

?【教师】通过多媒体展示“数据可视化的流程”图片，并进行讲解

数据可视化的流程大致可分为5步，如图所示。

1．分析数据

想要清楚地展示数据，首先要了解所要绘制的数据，如数据的大小、维度、关系等，然后根据需求，分析数据的类别和要展示的内容。

2．匹配图形

分析清楚数据后，就需要找到合适的图形将数据展示出来，可以根据数据的类别选择合适的图形。例如，比较型数据可以使用柱形图，比例型数据可以使用饼图。

3．可视化设计

明确了要展示的数据内容和匹配的图形后，还需要对展示的页面进行设计，包括风格、元素、配色、文字、交互等。

4．可视化开发

可视化设计完成后，就可以进行可视化开发了。首先需要确定可视化开发工具，如Excel、Python、Tableau等，然后使用开发工具进行数据可视化开发，生成数据可视化结果。

5．可视化分析

可视化分析是指对数据的可视化结果进行信息提炼和总结，可以让人们从数据中探索新的信息，也可以证实自己的想法，还可以向他人展示数据所包含的信息。

1.1.3数据可视化的应用场景

随着数据可视化技术的发展，数据可视化的应用场景越来越广泛。下面介绍一些常见的应用场景。

1．政务管理

随着社会的迅速发展，在一些监控中心、指挥中心、调度中心等重要场所，大屏数据可视化系统已经成为信息可视化不可或缺的展示平台。