《大數(shù)據(jù)可視化》教案（學年第學期）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： 計算機與軟件技術(shù)授課班級：課程總學時： 任課教師：PAGEPAGE1序號：1一、教學分析課題名稱Plotly繪制柱狀圖課程大數(shù)據(jù)可視化系部計算機與軟件技術(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+實踐課課時2課時地點實訓機房班級內(nèi)容提要與時間分配：1、學習目標素質(zhì)目標小組協(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)，了解當前農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)狀態(tài)。以農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)為切入，引導學生合理利用和支配各類資源，主動學習收集所需知識、資料。知識目標了解Plotly安裝；了解Plotly兩個繪圖庫的基本繪圖原理掌握Plotly繪制柱狀圖掌握Plotly柱狀圖相關(guān)配置技能目標掌握Plotly繪制并列柱狀圖掌握Plotly繪制水平柱狀圖2、教學內(nèi)容內(nèi)容布置：Plotly繪制柱狀圖Plotly繪制層疊柱狀圖Plotly繪制并列柱狀圖Plotly繪制水平柱狀圖內(nèi)容引入：Plotly簡介及繪圖原理入門知識講解：Plotly簡介Plotly繪圖庫繪圖原理Plotly繪制柱狀圖Plotly繪制層疊柱狀圖Plotly繪制并列柱狀圖Plotly繪制水平柱狀圖內(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進行梳理，總結(jié)Plotly繪圖庫繪圖原理。3、本次課程內(nèi)容特點：4、教學重點與難點重點：Plotlyexpress繪圖原理、go繪圖原理、Plotly繪制柱狀圖難點：Plotly兩個繪圖模塊繪制柱狀圖以及個性化設(shè)置參數(shù)的理解與應(yīng)用5、學情分析1、學生在學習本課程前已經(jīng)學習了Matplotlib和Pyecharts的相關(guān)課程，對大數(shù)據(jù)可視化有一定理解，本課程著重介紹Plotly兩個繪圖模塊不同圖形的繪制6、教學設(shè)計基本原則：1、將教學內(nèi)容與信息資源進行有機整合，利用實訓平臺創(chuàng)造一個同時具備項目式體驗功能、教學實施功能、學習效果評測功能和實時互動交流功能的多功能信息化教學環(huán)境。2、充分利用教材、學習通教學平臺、多媒體課件和實訓室等信息化教學手段，調(diào)動學生積極性和主動性，促進學生自主學習和主動學習。7、教學方法、手段：1、案例教學法：本情境教學開始引入可視化案例，引出課程目標及重點和難點。2、過程互動教學法：教學過程中使學生積極回答問題，小組內(nèi)展開討論，并組間進行分享。3、“任務(wù)驅(qū)動”法，下發(fā)隨堂任務(wù)，由學生獨立完成，教師當堂進行考核和講評，解決學生遇到的問題，并就共性問題進行點評。8、內(nèi)容提要與時間分配環(huán)節(jié)一：Plotly簡介（10分鐘）環(huán)節(jié)二：Plotly安裝與更新（10分鐘）環(huán)節(jié)三：Plotly繪制柱狀圖（15分鐘）環(huán)節(jié)四：Plotly繪制層疊柱狀圖（15分鐘）環(huán)節(jié)五：Plotly繪制并列柱狀圖（15分鐘）環(huán)節(jié)六：Plotly繪制水平柱狀圖（15分鐘）環(huán)節(jié)七：總結(jié)與課后作業(yè)（10分鐘）9、教學材料教材《大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)》二、教學組織方式按照“課程引入→內(nèi)容介紹→任務(wù)實施→任務(wù)點評與總結(jié)→布置課后作業(yè)”實施教學，并根據(jù)具體實施成效采用“思學練”多次循環(huán)完善課堂教學。利用多媒體教學平臺、學習通，豐富課堂教學。任務(wù)驅(qū)動方式、結(jié)合專業(yè)教師引導，完善理實一體的教學環(huán)境及方法。三、學習資源使用多媒體教學平臺完成課前復習、教學資源分發(fā)、作業(yè)評分。微課教學平臺完成在線課自學、教師操作視頻演示、及課程思政微課的展示。教學反饋平臺完成學情調(diào)查、教學實施效果調(diào)查，了解學生學情和課堂教學反饋。四、教學實施環(huán)節(jié)一：結(jié)合思維導圖介紹Plotly應(yīng)用知識總覽（10分鐘）教師通過知識準備一對Plotly背景進行介紹，引導學生總結(jié)Matplotlib工具以及PyEcharts工具包的優(yōu)缺點。教師根據(jù)思維導圖知識技能圖對本章節(jié)知識點做總體介紹。環(huán)節(jié)二：Plotly安裝與更新（10分鐘）學生參考教師示例，根據(jù)通過業(yè)務(wù)操作1進行Plotly安裝。更新命令為：pipinstallplotly–upgrade環(huán)節(jié)三：Plotly繪制柱狀圖（15分鐘）我們分別使用graph_objs和express模塊繪柱狀圖為例，來熟悉Plotly繪圖流程，這里用農(nóng)林牧副漁總產(chǎn)值數(shù)據(jù)來做演示。了解express部分繪圖函數(shù)，了解使用express繪制柱狀圖的參數(shù)。方式一、graph_objs繪制柱狀圖。方式二、express繪制柱狀圖。學生參考教師示例，分別使用兩種方式繪制柱狀圖，環(huán)節(jié)四：Plotly繪制層疊柱狀圖（15分鐘）選用農(nóng)林牧漁產(chǎn)值數(shù)據(jù)做演示。使用Plotly的go.Bar()函數(shù)創(chuàng)建四個柱狀圖的軌跡，分別對應(yīng)于農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、林業(yè)總產(chǎn)值、牧業(yè)總產(chǎn)值和漁業(yè)總產(chǎn)值。每個軌跡的x軸數(shù)據(jù)為"year"，y軸數(shù)據(jù)分別對應(yīng)于不同列的值。使用graph_objs模塊來繪制層疊柱狀圖時，需要將layout中的barmode參數(shù)值設(shè)為stack（層疊模式），即barmode='stack'。學生參考教師示例，繪制層疊柱狀圖，學生實施過程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問題可隨時向教師咨詢，任課教師負責整體進度把控，及問題解決。繪制結(jié)果如下圖所示。環(huán)節(jié)五：Plotly繪制并列柱狀圖（15分鐘）我們使用graph_objs模塊來繪制并列柱狀圖時，go.Bar()函數(shù)創(chuàng)建了六個柱狀圖的trace。每個trace的x軸數(shù)據(jù)為"year"，y軸數(shù)據(jù)分別對應(yīng)于不同列的值。然后將這六個trace添加到data列表中，并且將layout中的barmode參數(shù)值設(shè)為group，即barmode='group'。學生參考教師示例，繪制并列柱狀圖，學生實施過程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問題可隨時向教師咨詢，任課教師負責整體進度把控，及問題解決。繪制結(jié)果如下圖所示。環(huán)節(jié)六：Plotly水平柱狀圖(15分鐘）我們繪制水平柱狀圖時，需要在柱狀圖函數(shù)中設(shè)置參數(shù)orientation='h'，即px.bar(oritention=“h”)或者go.Bar(oritention="h)，本實例選用使用graph_objs模塊來繪制水平柱狀圖。學生參考教師示例，繪制水平柱狀圖，學生實施過程中（根據(jù)教材給出的示例代碼），遇到問題可隨時向教師咨詢，任課教師負責整體進度把控，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）回顧總結(jié)對比兩種繪圖方式，歸納總結(jié)，布置作業(yè)，監(jiān)督學生使用水平柱狀圖的數(shù)據(jù)源，獨立完成express模塊繪制水平柱狀圖。【思政作業(yè)】：2021年中國汽車總銷量為2610萬輛，同比增長3.1%。其中，乘用車銷量2130萬輛，同比增長5.6%；商用車銷量480萬輛，同比下降6.4%；新能源汽車銷量340萬輛，同比增長1.5倍。請根據(jù)以上數(shù)據(jù)，編寫程序，將以上數(shù)據(jù)進行可視化展示。小提示：可以選擇繪制柱狀圖、餅圖或者環(huán)形餅圖，并分析2021年我國新能源汽車增長速度達到1.5倍的主要原因。五、教學效果與課后反思1.教學效果通過多媒體教學平臺，完成課前復習、任務(wù)分發(fā)、指導書下載、作業(yè)評分，方便學生實時學習。微課教學平臺，完成在線課自學、教師操作視頻演示、及課程思政微課的展示，培養(yǎng)并提高學生自主學習能力。教學反饋平臺，完成學情調(diào)查、教學實施效果調(diào)查，了解學生學情和課堂教學反饋。運用興趣導向教學方法，將知識點實例化，逐步構(gòu)建學生創(chuàng)新思維，突出教學重點，解決教學難點，提高學生實訓的興趣。教師踐行工匠精神，將職業(yè)精神內(nèi)化于學生心里。通過信息化手段和教學組織全面