PAGEPAGE16學期授課計劃（課程教學設(shè)計方案）編號：學年學期2024-2025第一學期課程名稱數(shù)據(jù)分析與可視化任課教師張三四適用班級2432012課程代碼SI374H學期學時64純理論學時32一體化學時32學習內(nèi)容：《數(shù)據(jù)分析與可視化》是大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的核心課程，前導課程為《Python編程基礎(chǔ)》、《數(shù)據(jù)采集與網(wǎng)絡(luò)爬蟲》、《數(shù)據(jù)預處理》。本課程與全國職業(yè)院校技能大賽中“數(shù)據(jù)分析處理”模塊的內(nèi)容相貼合，基于行業(yè)應用與典型工作場景，解決數(shù)據(jù)分析處理業(yè)務需求。課程為后續(xù)《生產(chǎn)性實訓》以及《頂崗實習》等實訓環(huán)節(jié)的知識積累和應用打下基礎(chǔ)。本課程依托“用戶消費行為分析”項目，主要學習大數(shù)據(jù)分析與可視化基礎(chǔ)理論、基于Python的數(shù)據(jù)分析和可視化工具的運用，學生能夠熟練運用Python工具來解決實際問題，同時使得學生掌握在不同領(lǐng)域使用Python擴展模塊解決大數(shù)據(jù)處理問題。學生通過課堂教學和任務訓練后，具有初步處理數(shù)據(jù)、獨立分析數(shù)據(jù)、可視化展示的能力。本課程培養(yǎng)學生面向用戶的服務意識、團隊合作和溝通的意識、安全生產(chǎn)意識、產(chǎn)品質(zhì)量意識，實現(xiàn)本課程的素質(zhì)教育目標。在學習專業(yè)知識技能的同時，增強學生的愛國情懷，培養(yǎng)誠實守信、嚴謹求實、敬業(yè)樂業(yè)的工作作風，鼓勵學生敢于質(zhì)疑，大膽創(chuàng)新。根據(jù)項目內(nèi)容將本門課程的教學包括以下9個任務。任務1：搭建數(shù)據(jù)分析與可視化開發(fā)環(huán)境任務2：用NumPy實現(xiàn)學生考試成績數(shù)據(jù)分析任務3：用Pandas實現(xiàn)學生考試成績數(shù)據(jù)分析任務4：用Pandas實現(xiàn)學生考試成績數(shù)據(jù)分析（數(shù)據(jù)預處理）任務5：分組與聚合操作應用實例任務6：餐廳訂單數(shù)據(jù)分析與可視化任務7：餐廳訂單數(shù)據(jù)分析與可視化（基于時間特征）任務8：手機評價分析與可視化任務9：貨品銷售數(shù)據(jù)分析與可視化能力目標：能夠正確安裝和配置Python3.x運行環(huán)境，完成Python包的安裝、卸載、升級。能夠使用NumPy模塊中的函數(shù)解決實際問題能夠使用Pandas模塊中的函數(shù)解決實際問題能夠進行數(shù)據(jù)的清洗與轉(zhuǎn)換能夠完成數(shù)據(jù)分組與聚合操作能夠使用matplotlib模塊繪制基本圖形能夠完成基本的時間序列數(shù)據(jù)分析能夠完成基本的文本數(shù)據(jù)分析熟悉機器學習的使用基礎(chǔ)考核方案（含公式）：本課程的考核方案分為職業(yè)能力目標考核方案和通用能力與職業(yè)素質(zhì)目標考核方案。（1）職業(yè)能力目標考核方案本課程注重學生學習過程的考評，各個任務分別考評。每個任務均要提交過程文檔、成果代碼?？偝山Y(jié)的構(gòu)成如下所示。職業(yè)能力總成績構(gòu)成：課程總評成績=平時成績*30%+章節(jié)測試與完成作業(yè)*30%+在線考試、實操等考試*40%教學組織要求：1.采用項目教學法，融教、學、做一體。2.理論與實踐教學的比例大致為1:3。前后課程關(guān)系說明：本課程的前驅(qū)課程為《Python編程基礎(chǔ)》《數(shù)據(jù)采集》、同步課程《數(shù)據(jù)挖掘》《數(shù)據(jù)可視化》。本課程為《大數(shù)據(jù)技術(shù)》提供編程基礎(chǔ)知識支持，為后續(xù)課程《生產(chǎn)性實訓》以及《頂崗實習》等實訓環(huán)節(jié)的知識積累和應用打下基礎(chǔ)。教材：《數(shù)據(jù)分析與可視化與應用：從數(shù)據(jù)獲取到可視化》.黑馬程序員編著.中國鐵道出版社部門領(lǐng)導意見：（是否符合課程標準，是否允許執(zhí)行）院（系、部）領(lǐng)導簽字（公章）：年月日學習任務與學習活動一覽表學習任務子任務（項目）學習活動周次學時目的及要求授課形式及地點平時作業(yè)任務1：數(shù)據(jù)分析環(huán)境的選擇與搭建（2學時）1.1理解什么是數(shù)據(jù)分析1.2闡述數(shù)據(jù)分析的流程以及Python做數(shù)據(jù)分析的優(yōu)勢;11了解數(shù)據(jù)分析的概念會創(chuàng)建Python環(huán)境，管理Python包講授+實操實訓室平臺作業(yè)1.3安裝Python開發(fā)環(huán)境及第三方庫1.4選擇數(shù)據(jù)分析工具11認識常見的數(shù)據(jù)分析工具講授+實操實訓室平臺作業(yè)任務2：讀取用戶消費行為數(shù)據(jù)（8學時）2.1創(chuàng)建NumPy數(shù)組2.2完成數(shù)組運算及數(shù)組對象的索引和切片操作12認識NumPy數(shù)組對象，會創(chuàng)建NumPy數(shù)組熟悉ndarray對象的數(shù)據(jù)類型，并會轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型掌握數(shù)組運算方式掌握數(shù)組的索引和切片講授+實操實訓室平臺作業(yè)2.3進行數(shù)組的轉(zhuǎn)置和軸對稱，使用NumPy通用函數(shù)的完成數(shù)據(jù)分析22會使用數(shù)組進行數(shù)據(jù)處理講授+實操實訓室平臺作業(yè)2.4、利用NumPy數(shù)組進行數(shù)據(jù)處理22會使用數(shù)組進行數(shù)據(jù)處理講授+實操實訓室平臺作業(yè)2.5利用線性代數(shù)模塊、隨機數(shù)模塊的相關(guān)函數(shù)處理數(shù)據(jù)22了解線性代數(shù)、隨機數(shù)的使用講授+實操實訓室平臺作業(yè)任務2：讀取用戶消費行為數(shù)據(jù)（8學時）2.6創(chuàng)建Series、DataFrame數(shù)據(jù)對象2.7完成數(shù)據(jù)索引操作、進行數(shù)據(jù)的算術(shù)運算與數(shù)據(jù)對齊32掌握Pandas的兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)掌握Pandas索引的相關(guān)操講授+實操實訓室平臺作業(yè)2.8對數(shù)據(jù)進行排序和統(tǒng)計計算2.9對數(shù)據(jù)進行索引操作、讀寫文本文件42了解Pandas的常見操作，包括算術(shù)運算、排序、統(tǒng)計計算講授+實操實訓室平臺作業(yè)2.10讀寫Excel文件、讀取HTML表格數(shù)據(jù)、讀寫數(shù)據(jù)庫42了解Pandas讀寫數(shù)據(jù)的方式講授+實操實訓室臺平臺作業(yè)2.11導入用戶消費行為數(shù)據(jù)42能夠解決綜合問題講授+實操實訓室平臺作業(yè)任務3：預處理用戶消費行為數(shù)據(jù)（8學時）3.1對數(shù)據(jù)進行清洗52能夠進行數(shù)據(jù)清洗常用操作，會檢查和處理各類有問題的數(shù)據(jù)講授+實操實訓室平臺作業(yè)3.2對數(shù)據(jù)進行合并操作62能夠數(shù)據(jù)合并的常用方法，會使用不同的方式合并數(shù)據(jù)講授+實操實訓室平臺作業(yè)3.3對數(shù)據(jù)進行重塑操作3.4對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換操作72熟悉數(shù)據(jù)重塑的常見操作，會重塑Pandas對象的結(jié)構(gòu)熟悉數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的常見操作，可以實現(xiàn)離散化和啞變量處理講授+實操實訓室平臺作業(yè)3.5完成用戶消費行為數(shù)據(jù)預處理的功能實現(xiàn)72能夠解決綜合問題講授+實操實訓室平臺作業(yè)任務4：用戶整體消費分析和個體消費分析（10學時）4.1通過groupby()方法將數(shù)據(jù)拆分成組。82理解分組與聚合的原理掌握groupby()方法，可以按照不同的規(guī)則進行分組講授+實操實訓室平臺作業(yè)4.2完成數(shù)據(jù)聚合操作82掌握聚合操作，會使用統(tǒng)計方法和聚合方法聚合數(shù)據(jù)講授+實操實訓室平臺作業(yè)4.3進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換92掌握其他分組級運算方法的使用講授+實操實訓室平臺作業(yè)4.4完成用戶整體消費分析、個人消費分析9-104能夠解決綜合問題講授+實操實訓室平臺作業(yè)任務5：用戶分層分析及可視化化（12學時）5.1認識常用可視化圖表類型及各類標簽10-114了解數(shù)據(jù)可視化技術(shù)掌握Matplotlib繪制圖表的常用方法講授+實操實訓室平臺作業(yè)5.2使用Matplotlib繪制圖表112掌握seaborn的基本使用講授+實操實訓室平臺作業(yè)5.2使用Matplotlib繪制圖表122bokeh的基本使用講授+實操實訓室平臺作業(yè)5.3用戶分層分析及可視化操作12-134能夠解決綜合問題講授+實操實訓室平臺作業(yè)任務6：用戶消費時間周期分析及可視化（8學時）6.1完成時間序列的基本操作132掌握時間序列，怎么創(chuàng)建時間序列對象能夠使用時間戳索引和切片選取子集能夠創(chuàng)建固定頻率的時間序列，能夠調(diào)整時間序列的頻率講授+實操實訓室平臺作業(yè)6.2完成重采樣和滑動窗口操作142了解Period（時期），轉(zhuǎn)換時期的頻率能夠?qū)崿F(xiàn)降采樣和升采樣講授+實操實訓室平臺作業(yè)6.2完成重采樣和滑動窗口操作6.3完成時間周期的操作142了解滑動窗口的使用講授+實操實訓室平臺作業(yè)6.4完成基于消費時間周期的用戶分析及可視化152能夠解決綜合問題講授+實操實訓室平臺作業(yè)用戶消費行為數(shù)據(jù)分析（8學時）7.1熟悉文本數(shù)據(jù)分析工具的使用7.2完成文本分詞、詞性標注152熟悉文本數(shù)據(jù)分析工具能夠完成文本預處理講授+實操實訓室平臺作業(yè)7.3完成詞形歸一化、刪除停用詞、文本情感分析的操作162能夠完成文本情感分析能夠完成文本相似度分析講授+實操