《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(jí)：課程總學(xué)時(shí)： 任課教師PAGEPAGE1序號(hào)：1一、教學(xué)分析課題名稱Plotly繪制散點(diǎn)圖和折線圖課程大數(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(jí)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)作搜集、分析、歸納Plotly相關(guān)技術(shù)，初步了解Plotly技術(shù)，并收集農(nóng)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)，了解當(dāng)前農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)狀態(tài)。小組協(xié)作對(duì)比兩種模塊繪制散點(diǎn)圖和線形圖的區(qū)別，鍛煉學(xué)生協(xié)作能力、人際關(guān)系處理能力以及歸納總結(jié)能力。知識(shí)目標(biāo)掌握使用Plotlyexpress模塊繪制散點(diǎn)圖；掌握使用Plotlyexrepss模塊繪制線形圖；掌握使用Plotlygo模塊繪制散點(diǎn)圖掌握使用Plotlygo模塊繪制線形圖技能目標(biāo)2、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容布置：內(nèi)容引入：我們已初步了解Plotly兩個(gè)繪圖模塊的繪圖步驟與繪圖原理，現(xiàn)在對(duì)兩個(gè)模塊進(jìn)行更進(jìn)一步的了解和學(xué)習(xí)，以散點(diǎn)圖和線形圖為例子學(xué)習(xí)這兩個(gè)繪圖模塊。知識(shí)講解：內(nèi)容總結(jié)：總結(jié)本節(jié)課程中遇到的問題，并對(duì)涉及到的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理。3、本次課程內(nèi)容特點(diǎn)：4、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：Plotlygo模塊繪制線形圖和散點(diǎn)圖、Plotlyexpress模塊繪制線性圖和散點(diǎn)圖難點(diǎn)：Plotly兩個(gè)模塊繪制線形圖和散點(diǎn)圖以及個(gè)性化設(shè)置。5、學(xué)情分析1、學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前已掌握了Plotly的基礎(chǔ)知識(shí)，包括可視化有哪些圖表組成，但對(duì)這些圖中元素的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景并不熟悉。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(tái)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(píng)測(cè)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(tái)、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(píng)，解決學(xué)生遇到的問題，并就共性問題進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。8、內(nèi)容提要與時(shí)間分配環(huán)節(jié)一：課程回顧（5分鐘）環(huán)節(jié)二：Plotly繪制普通散點(diǎn)圖（15分鐘）環(huán)節(jié)三：Plotly繪制連接的散點(diǎn)圖（15分鐘）環(huán)節(jié)四：Plotly繪制氣泡散點(diǎn)圖（15分鐘）環(huán)節(jié)五：Plotly繪制線形圖（15分鐘）環(huán)節(jié)六：Plotly繪制線形圖和散點(diǎn)圖（15分鐘）環(huán)節(jié)七：回顧總結(jié)與布置課后作業(yè)（10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)組織方式按照“課程回顧→內(nèi)容介紹→任務(wù)實(shí)施→任務(wù)點(diǎn)評(píng)與總結(jié)→布置課后作業(yè)”實(shí)施教學(xué)，并根據(jù)具體實(shí)施成效采用“思學(xué)練”多次循環(huán)完善課堂教學(xué)。利用多媒體教學(xué)平臺(tái)、學(xué)習(xí)通，豐富課堂教學(xué)。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(tái)完成課前復(fù)習(xí)、教學(xué)資源分發(fā)、作業(yè)評(píng)分。微課教學(xué)平臺(tái)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。教學(xué)反饋平臺(tái)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）（5分鐘）課程回顧：通過思維導(dǎo)圖，對(duì)前一章節(jié)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行回顧。環(huán)節(jié)二：Plotly繪制普通散點(diǎn)圖（15分鐘）通過知識(shí)準(zhǔn)備了解express和go模塊繪制散點(diǎn)圖使用業(yè)務(wù)操作1實(shí)踐。我們使用Plotly的graph_objs模塊來繪制散點(diǎn)圖。這里我們需要導(dǎo)入graph_objs模塊下的Scatter函數(shù)。首先使用Plotly的go.Scatter()函數(shù)創(chuàng)建了四個(gè)散點(diǎn)圖的trace。每個(gè)trace的x軸數(shù)據(jù)為"year"，y軸數(shù)據(jù)分別對(duì)應(yīng)于不同列的值。此外，將mode設(shè)置為"markers"，表示繪制散點(diǎn)圖。學(xué)生參考教師示例，graph_objs模塊來繪制散點(diǎn)圖，學(xué)生實(shí)施過程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問題解決。繪制結(jié)果如下圖所示。環(huán)節(jié)三：Plotly繪制連接的散點(diǎn)圖（15分鐘）通過業(yè)務(wù)2操作進(jìn)行連接的散點(diǎn)圖學(xué)習(xí)與實(shí)踐。我們使用express模塊來繪制鏈接的散點(diǎn)圖。使用PlotlyExpress的line()函數(shù)創(chuàng)建折線圖。設(shè)置x軸數(shù)據(jù)為"year"，y軸數(shù)據(jù)為"count"，顏色編碼為"target"，并設(shè)置在每個(gè)點(diǎn)上顯示的文本為"count"。學(xué)生參考教師示例，使用express模塊來繪制鏈接的散點(diǎn)圖，學(xué)生實(shí)施過程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問題解決。繪制結(jié)果如下圖所示。環(huán)節(jié)四：Plotly繪制氣泡散點(diǎn)圖（15分鐘）通過業(yè)務(wù)操作3進(jìn)行氣泡散點(diǎn)圖學(xué)習(xí)與實(shí)踐。示例中創(chuàng)建兩個(gè)旗袍散點(diǎn)圖，分別對(duì)應(yīng)柴油和農(nóng)藥的消耗量。數(shù)據(jù)表中的"year"作為x軸，"Diesel"和"pesticides"作為對(duì)應(yīng)y軸的值。mode參數(shù)設(shè)置為'markers'表示繪制散點(diǎn)圖，并通過marker參數(shù)中的size和color設(shè)置點(diǎn)的大小和顏色。學(xué)生參考教師示例，使用express模塊來繪制氣泡散點(diǎn)圖，學(xué)生實(shí)施過程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問題解決。繪制結(jié)果如下圖所示。環(huán)節(jié)五：Plotly繪制線形圖（15分鐘）通過業(yè)務(wù)操作4進(jìn)行線形圖學(xué)習(xí)與實(shí)踐。函數(shù)go.Scatter(x,y,mode,name,marker,line)是也可以來繪制折線圖，name參數(shù)用于表示圖例名稱。設(shè)置參數(shù)mode=”lines”，線條加散點(diǎn)時(shí)需要設(shè)置為mode=”markers+lines”。學(xué)生參考教師示例，使用函數(shù)go.Scatter繪制線型圖，學(xué)生實(shí)施過程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問題解決。繪制結(jié)果如下圖所示。環(huán)節(jié)六：Plotly繪制線形圖和散點(diǎn)圖（15分鐘）通過業(yè)務(wù)操作5進(jìn)行線形圖和散點(diǎn)圖的綜合學(xué)習(xí)與實(shí)踐。利用graph_objs繪制線性和散點(diǎn)的復(fù)合圖形，其代碼與前面的代碼非常相似，只是在繪制折線圖的模式上有所不同。對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值，我們僅用散點(diǎn)表示，設(shè)置mode='markers'即可。對(duì)于林業(yè)生產(chǎn)總值、牧業(yè)生產(chǎn)總值和漁業(yè)生產(chǎn)總值，我們用線形和散點(diǎn)的復(fù)合圖形來展示，只需要將參數(shù)設(shè)置為mode='lines+markers'即可。學(xué)生參考教師示例，使用express模塊來繪制線型圖和散點(diǎn)圖，學(xué)生實(shí)施過程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問題可隨時(shí)向教師咨詢，任課教師負(fù)責(zé)整體進(jìn)度把控，及問題解決。繪制結(jié)果如下圖所示。環(huán)節(jié)七：課程回顧（10分鐘）歸納總結(jié)本任務(wù)中涉及的散點(diǎn)圖和線形圖在兩個(gè)模塊中的區(qū)別和特點(diǎn)，作業(yè)布置：利用express模塊繪制線型圖。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(tái)，完成課前復(fù)習(xí)、任務(wù)分發(fā)、指導(dǎo)書下載、作業(yè)評(píng)分，方便學(xué)生實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)。微課教學(xué)平臺(tái)，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(tái)，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(shí)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。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