《數(shù)據(jù)可視化》課程教學(xué)大綱課程代碼：ABXX0321課程中文名稱:數(shù)據(jù)可視化課程英文名稱：DataVisualization課程性質(zhì)：專業(yè)選修課課程學(xué)分?jǐn)?shù)：3課程學(xué)時數(shù)：48其中講課學(xué)時：24實(shí)驗(yàn)學(xué)時：24授課對象：信息管理與信息系統(tǒng)本課程的前導(dǎo)課程：高等數(shù)學(xué)，概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)，計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一、課程簡介網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)時代的到來正深刻地改變著社會與人們的生活。信息可視化是在此浪潮中興起的一門交叉學(xué)科。它通過創(chuàng)造性地結(jié)合現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理方法與人類強(qiáng)大的視覺感知分析能力，憑借交互可視用戶界面探索海量抽象數(shù)據(jù)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)、廣泛關(guān)聯(lián)與未來趨勢。通過本課程學(xué)習(xí)，希望達(dá)到三個教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)與具體情況靈活掌握：1)認(rèn)識并理解信息可視化的基本概念、設(shè)計(jì)原則、核心流程、實(shí)現(xiàn)工具及幾種重要數(shù)據(jù)類型的可視化方法；2)訓(xùn)練并掌握應(yīng)用經(jīng)典信息可視化方法展示分析具體數(shù)據(jù)的能力，了解根據(jù)不同數(shù)據(jù)類型、用戶特征及分析任務(wù)選擇信息可視化方法的基本原則；3)培養(yǎng)創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、評價、驗(yàn)證新型信息可視化方法的基本能力，為今后開展數(shù)據(jù)分析相關(guān)工作打基礎(chǔ)。二、教學(xué)基本內(nèi)容和要求第一部分可視化技術(shù)導(dǎo)論課程教學(xué)內(nèi)容：可視化的意義、目標(biāo)和作用，可視化簡史，數(shù)據(jù)可視化釋義。課程的重點(diǎn)：數(shù)據(jù)可視化分類。課程的難點(diǎn)：數(shù)據(jù)可視化分類。課程教學(xué)要求：了解可視化的意義、目標(biāo)和作用，了解數(shù)據(jù)可視化的分類。第二部分視覺感知與視覺通道課程教學(xué)內(nèi)容：視覺感知與認(rèn)知,視覺通道。課程的重點(diǎn)：感知與認(rèn)知定義,視覺通道的特性。課程的難點(diǎn)：格式塔理論。課程教學(xué)要求：掌握感知與認(rèn)知定義，格式塔理論，理解視覺通道的相對性，掌握視覺通道的類型和特性。第三部分?jǐn)?shù)據(jù)介紹課程教學(xué)內(nèi)容：數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)特征，數(shù)據(jù)預(yù)處理，數(shù)據(jù)存儲，數(shù)據(jù)分析。課程的重點(diǎn)：數(shù)據(jù)屬性、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征、數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟、統(tǒng)計(jì)分析方法。課程的難點(diǎn)：數(shù)據(jù)相似性度量、數(shù)據(jù)的不確定性。課程教學(xué)要求：了解非線性回歸預(yù)測法的一般思想、應(yīng)用回歸預(yù)測法時應(yīng)注意的問題，掌握一元線性回歸模型及多元線性回歸模型的建立、參數(shù)估計(jì)、檢驗(yàn)和預(yù)測。第四部分?jǐn)?shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容：數(shù)據(jù)可視化流程，數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)變換，可視化編碼，可視化設(shè)計(jì)。課程的重點(diǎn)：數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)變換，可視化設(shè)計(jì)。課程的難點(diǎn)：數(shù)據(jù)聚類和剖分，數(shù)據(jù)配準(zhǔn)與轉(zhuǎn)換。課程教學(xué)要求：了解數(shù)據(jù)可視化的流程，掌握數(shù)據(jù)濾波、降維、采樣、聚類和剖分、數(shù)據(jù)配準(zhǔn)與轉(zhuǎn)換，理解可視化編碼元素的優(yōu)先級，可視化設(shè)計(jì)框架。第五部分可視化軟件與工具課程教學(xué)內(nèi)容：可視化軟件分類，科學(xué)可視化軟件與工具，信息可視化軟件與工具，可視分析軟件與開發(fā)工具。課程的重點(diǎn)：科學(xué)可視化軟件與工具，信息可視化軟件與工具。課程的難點(diǎn)：信息可視化軟件與工具的交互和使用。課程教學(xué)要求：了解常用的可視化軟件分類，掌握一主要開源可視化軟件工具的使用。第六部分時空數(shù)據(jù)可視化課程教學(xué)內(nèi)容：一維標(biāo)量數(shù)據(jù)可視化、二維標(biāo)量數(shù)據(jù)可視化、三維標(biāo)量數(shù)據(jù)可視化、多變量空間數(shù)據(jù)可視化、時間序列數(shù)據(jù)可視化。課程的重點(diǎn)：二維標(biāo)量數(shù)據(jù)可視化，時間序列數(shù)據(jù)可視化。課程的難點(diǎn)：三維標(biāo)量數(shù)據(jù)可視化，時序數(shù)據(jù)可視化方法。課程教學(xué)要求：掌握各類時空數(shù)據(jù)可視化的方法。第七部分高維非空間數(shù)據(jù)可視化課程教學(xué)內(nèi)容：高維數(shù)據(jù)變換、高維數(shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn)、高維數(shù)據(jù)的可視化交互。課程的重點(diǎn)：高維數(shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn)。課程的難點(diǎn)：高維數(shù)據(jù)變換。課程教學(xué)要求：理解主成分分析法、多維尺度分析法、等距映射法、局部線性嵌入法等高維數(shù)據(jù)變換方法，掌握高維數(shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn)方法和交互方法。第八部分跨媒體數(shù)據(jù)可視化課程教學(xué)內(nèi)容：文本與文檔可視化，社交網(wǎng)絡(luò)可視化，日志數(shù)據(jù)可視化。課程的重點(diǎn)：文本與文檔可視化，日志數(shù)據(jù)可視化。課程的難點(diǎn)：時序型文本可視化，社交網(wǎng)絡(luò)可視化。課程教學(xué)要求：掌握文本與文檔、社交網(wǎng)絡(luò)和日志數(shù)據(jù)三類跨媒體數(shù)據(jù)可視化可視化方法。三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及基本要求實(shí)驗(yàn)課程是本課程的主要組成部分，通過實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)，有助于學(xué)生掌握基本的數(shù)據(jù)可視化方法，并應(yīng)用常見可視化軟件來解決實(shí)際問題。序號內(nèi)容學(xué)時1可視化軟件應(yīng)用實(shí)踐62時空數(shù)據(jù)可視化63高維非空間數(shù)據(jù)可視化64跨媒體數(shù)據(jù)可視化6合計(jì)24四、教學(xué)方法與手段課程概念多、案例多，教學(xué)形式以講授方式為主+多媒體輔助。五、教學(xué)學(xué)時分配章節(jié)講課習(xí)題課實(shí)驗(yàn)其他合計(jì)一可視化技術(shù)導(dǎo)論22二視覺感知與視覺通道22三數(shù)據(jù)介紹22四數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)22五可視化軟件與工具4610六時空數(shù)據(jù)可視化4610七高維非空間數(shù)據(jù)可視化4610八跨媒體數(shù)據(jù)可視化4610合計(jì)242448六、考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn)本課程的考核以過程性考核為主，包括平時成績（課堂練習(xí)成績、平時課堂測驗(yàn)成績）和期末大作業(yè)成績兩大部分，學(xué)期總成績按以下公式計(jì)算：總成績＝平時成績×30%＋期末大作業(yè)成績×70%。七、教學(xué)參考資源1、參考書目：（1）陳為,張嵩,魯愛東編著，數(shù)據(jù)可視化的基本原理與方法，科學(xué)出版社，2014年