XXXXXXXX學(xué)院教案2024年/2025年第1學(xué)期專業(yè)大類電子與信息大類課程名稱Python程序設(shè)計(jì)課程類別專業(yè)核心課教學(xué)模式（課堂教學(xué)/混合式教學(xué)）混合式教學(xué)任課班級(jí)24物聯(lián)網(wǎng)3-1/3-2/3-3班任課教師王健所屬院部信息與通信學(xué)院2024年9月1日教學(xué)單元8.3pandas數(shù)據(jù)分析庫周次16-1時(shí)數(shù)2授課班級(jí)24物聯(lián)網(wǎng)3-1/3-2/3-3班教學(xué)目的及要求：素質(zhì)目標(biāo)(1)培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的邏輯思維能力；(2)培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。知識(shí)目標(biāo)(1)理解Pandas的概念、特點(diǎn)、功能、應(yīng)用領(lǐng)域、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和安裝命令；(2)掌握Pandas的兩種核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：Series和DataFrame；(3)掌握DataFrame的屬性和方法；(4)理解Pandas數(shù)據(jù)分析流程；(5)掌握Pandas數(shù)據(jù)導(dǎo)入函數(shù)、數(shù)據(jù)清洗函數(shù)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析函數(shù)、數(shù)據(jù)處理函數(shù)、數(shù)據(jù)導(dǎo)出函數(shù)。能力目標(biāo)(1)能夠創(chuàng)建Series并設(shè)置標(biāo)簽；(2)能夠通過索引獲取Series的數(shù)據(jù)；(3)能夠創(chuàng)建DataFrame；(4)能夠使用Pandas相關(guān)函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。教學(xué)要求需要授課教師完成以下任務(wù)：(1)了解學(xué)生前次課程掌握情況、課后作業(yè)完成情況；(2)將授課視頻和PPT上傳至智慧職教平臺(tái)；(3)設(shè)計(jì)好授課環(huán)節(jié)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)重點(diǎn)：(1)Pandas的兩種核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：Series和DataFrame；(2)Pandas常用數(shù)據(jù)分析函數(shù)。教學(xué)難點(diǎn)：(1)Pandas的兩種核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：Series和DataFrame；(2)Pandas常用數(shù)據(jù)分析函數(shù)。實(shí)驗(yàn)儀器及教具：智慧職教、騰訊會(huì)議、授課視頻和PPT（已上傳智慧職教平臺(tái)）、多媒體教學(xué)系統(tǒng)、Python+PyCharm+Anaconda+JupyterNotebook教學(xué)過程備注一、課前1.教師提前在智慧職教平臺(tái)上傳資源，發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)清單。學(xué)生根據(jù)任務(wù)清單，觀看教學(xué)資源，在平臺(tái)上完成預(yù)習(xí)作業(yè)和測(cè)試，發(fā)表相關(guān)觀點(diǎn)、參與討論。教師查看學(xué)生自學(xué)情況。2.課前十分鐘，教師通過智慧職教、騰訊會(huì)議(線上教學(xué))、多媒體設(shè)備(線下教學(xué))播放物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的高新技術(shù)視頻，展現(xiàn)大國實(shí)力，增強(qiáng)民族自信，激發(fā)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的熱愛，增強(qiáng)學(xué)習(xí)主動(dòng)性。二、課中1、課堂點(diǎn)名、復(fù)習(xí)和點(diǎn)評(píng)（10分鐘）(1)教師通過智慧職教的【簽到】功能進(jìn)行點(diǎn)名。(2分鐘)(2)教師通過智慧職教的【搖一搖】功能抽取學(xué)生回答問題，復(fù)習(xí)上次課的內(nèi)容（4分鐘）。(3)教師點(diǎn)評(píng)學(xué)生作業(yè)問題(4分鐘)。2.教學(xué)導(dǎo)入（5分鐘）教師介紹本節(jié)課程的主要教學(xué)內(nèi)容：pandas簡介、pandas核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、pandas常用數(shù)據(jù)分析函數(shù)。3.主要內(nèi)容（65分鐘）(1)pandas簡介結(jié)合啟發(fā)引導(dǎo)法，教師講解pandas的概念、特點(diǎn)、功能、應(yīng)用領(lǐng)域、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、安裝命令。(5分鐘)(2)pandas核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)合啟發(fā)引導(dǎo)法，教師講解pandas的兩種核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：Series和DataFrame。對(duì)于Series，教師講解它的概念和語法結(jié)構(gòu)，并通過案例講解Series不指定標(biāo)簽、通過NumPy數(shù)組設(shè)置標(biāo)簽、手動(dòng)設(shè)置標(biāo)簽、通過位置索引獲取數(shù)據(jù)、通過標(biāo)簽索引獲取數(shù)據(jù)、通過位置切片獲取數(shù)據(jù)、通過標(biāo)簽切片獲取數(shù)據(jù)等。教師示范編程，學(xué)生跟練，教師巡回指導(dǎo)，協(xié)助排錯(cuò)。對(duì)于DataFrame，教師講解它的概念和語法結(jié)構(gòu)，并通過案例講解通過ndarry創(chuàng)建DataFrame、通過list創(chuàng)建DataFrame、通過dict創(chuàng)建DataFrame、通過Series創(chuàng)建DataFrame。教師示范編程，學(xué)生跟練，教師巡回指導(dǎo)，協(xié)助排錯(cuò)。結(jié)合啟發(fā)引導(dǎo)法，教師講解DataFrame的常用屬性和常用方法。教師示范編程，學(xué)生跟練，教師巡回指導(dǎo)，協(xié)助排錯(cuò)。通過跟練和排錯(cuò)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的邏輯思維能力和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。(40分鐘)(3)pandas常用數(shù)據(jù)分析函數(shù)結(jié)合啟發(fā)引導(dǎo)法，教師講解pandas數(shù)據(jù)分析流程，包括：數(shù)據(jù)導(dǎo)入、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)導(dǎo)出。針對(duì)每一個(gè)流程，講解相關(guān)的數(shù)據(jù)分析函數(shù)。教師示范編程，學(xué)生跟練，教師巡回指導(dǎo)，協(xié)助排錯(cuò)。通過跟練和排錯(cuò)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的邏輯思維能力和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。(15分鐘)(4)教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本次課堂內(nèi)容。（5分鐘）課后作業(yè)：1.請(qǐng)簡述創(chuàng)建Series和DataFrame的方式。2.請(qǐng)列舉5個(gè)DataFrame的常用屬性。3.請(qǐng)列舉至少8個(gè)pandas常用的數(shù)據(jù)分析函數(shù)。（以下內(nèi)容為選填，供線上課程及線上線下混合式課程填報(bào)）教學(xué)資源列表與訪問路徑備注教學(xué)資源列表：模塊8Python科學(xué)計(jì)算庫(選學(xué)內(nèi)容)8.3pandas數(shù)據(jù)分析庫訪問路徑：/teacher/spoc_courseDesign?courseId=2875912C-3F52-45C2-8280-B27D183CC10E&id=3B2DF89A-2D4B-4FF5-A8AD-20BA113A967C在線教學(xué)過程（學(xué)生自主學(xué)習(xí)指引）提前設(shè)置今日課堂教學(xué)內(nèi)容，課前引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入智慧職教平臺(tái)，預(yù)習(xí)本節(jié)課程的教學(xué)資源，完成課前測(cè)試和作業(yè)。課中組織學(xué)生在智慧職教平臺(tái)進(jìn)行簽到、討論、測(cè)試、投票等，在線教學(xué)過程中通過智慧職教和騰訊會(huì)議進(jìn)行直播授課、討論答疑等。課后在智慧職教平臺(tái)布置作業(yè)，學(xué)生在平臺(tái)上