《大数据可视化技术》教学大纲

安徽财经大学商学院《数据库应用基础》教学大纲2023年1月《大数据可视化技术》教学大纲第一部分大纲说明一、课程性质与任务《大数据可视化技术》课程是计算机与数据工程学院计算机和大数据专业的公共基础课。通过本课程的学习，使学生了解大数据可视化的基础知识，掌握大数据可视化的应用操作技能，学会利用数据可视化软件工具进行数据可视化的基本方法，培养学生数据可视化设计的美学素养和数据可视化的设计水平，提高学生解决数据可视化实际问题的能力。二、教学对象计算机专业大学本科。三、教学目的和要求本课程是一门技术性、实践性和实用性很强的课程，教学过程中要坚持“精讲多练”的指导思想，综合运用案例式、任务驱动式、项目式、研讨式、启发式等多种教学方法，充分利用网络、多媒体等现代教学手段，通过理论讲授、实例操作演示、上机实验等环节，培养学生的大数据可视化应用和操作能力、自主学习能力、独立思考能力和开拓创新能力。通过本课程的学习，了解数据可视化的发展历程及数据可视化的应用范围；了解常见的数据可视化工具；掌握数据可视化的流程；掌握应用数据可视化的原则；熟练应用数据可视化设计组件；能够运用数据可视化设计的技巧，根据数据类型进行数据可视化设计；掌握使用Excel、Python创建常见图表的方法；了解如何通过Tableau、ECharts创建常见的图表。四、先修课程本课程的先修课程是《计算机应用基础》。五、使用教材及参考资料使用教材：王建国.大数据可视化技术，北京：电子工业出版社，2023.1参考资料：韩春玲.Excel数据处理与可视化.北京：电子工业出版社，2020王振丽.Python数据可视化方法、实践与应用.北京：清华大学出版社，2021斯蒂尔（美）等编，祝洪凯,李妹芳译．数据可视化之美．北京：机械工业出版社，2011六、教学形式、教学方法及实践性环节教学形式：理实一体化教学方法：讲授与上机实验结合七、考核考核形式：上机考试；试卷结构：单项选择题、判断题、操作题。成绩评定：期末考试（80%），平时考核（20%）；八、课时分配表总学时：36学时章目教学内容教学课时项目一了解大数据可视化4项目二数据可视化过程4项目三数据可视化工具4项目四Excel数据可视化12项目五Tableau数据可视化2项目六ECharts数据可视化2项目七Python数据可视化6综合复习模拟考试2合计36九、教学进度表周次学时教学内容第一周2项目一了解大数据可视化任务一大数据可视化概述一、数据和大数据二、什么是数据可视化三、数据可视化的发展历程第二周2项目一了解大数据可视化任务二大数据可视化技术的应用与前景大数据可视化技术的应用大数据可视化技术的前景第三周2项目二数据可视化过程任务一数据可视化的流程与原则一、数据可视化的流程二、数据可视化的原则第四周2项目二数据可视化过程任务二数据可视化设计一、数据可视化设计组件二、根据数据进行可视化设计三、数据可视化设计的技巧第五周2项目三数据可视化工具一、无须编程的数据可视化工具二、需要编程的数据可视化工具第六周2上机实训实操各种数据可视化工具第七周2项目四Excel数据可视化任务一Excel函数与图表一、Excel的函数和公式二、Excel图表三、使用Excel整理数据第八周2上机实训熟悉Excel函数与图表第九周2上机实训通过Excel整理数据第十周2项目四Excel数据可视化任务二Excel数据可视化应用一、使用Excel创建柱形图二、使用Excel创建折线图三、使用Excel创建饼图四、使用Excel创建雷达图五、使用Excel创建气泡图六、使用Excel创建堆积条形图第十一周2上机实训通过Excel创建柱形图、折线图和饼图第十二周2上机实训通过Excel创建雷达图、气泡图和堆积条形图第十三周2项目五Tableau数据可视化任务一Tableau应用入门一、Tableau概述二、熟悉Tableau的工作界面三、Tableau的基础操作任务二Tableau数据可视化应用一、初级可视化应用二、高级可视化应用第十四周2项目六ECharts数据可视化任务一ECharts使用基础一、下载ECharts二、创建一个简单的ECharts图表三、ECharts图表的相关知识任务二ECharts数据可视化应用一、ECharts中常用的图表二、使用ECharts创建图表第十五周2项目七Python数据可视化任务一Python基础一、Python简介二、安装Python三、安装Python库四、集成开发环境PyCharm五、Python的数据采集任务二Python数据可视化应用一、创建图表窗口二、绘制折线图三、绘制柱形图四、绘制饼图第十六周2上机实训通过Python创建折线图、柱形图第十七周2上机实训通过Python创建饼图、环形图、气泡图第十八周2上机实训复习十、主讲教师：夏日（教授）、马新民（副教授）、徐军（副教授）、杨明（副教授）、李松和（副教授）、刘华锐（副教授）、迟亚利（讲师）、王春梅（讲师）、张宗宇（讲师）、刘新永（讲师）、孟伟（讲师）、芦晓丽（助教）等第二部分教学内容项目一了解大数据可视化教学目的和要求了解：学生了解什么是数据可视化，在哪些领域可以应用到数据可视化；掌握：数据可视化的发展历程。教学重点、难点重点:数据、大数据、数据可视化的概念。难点：1.数据可视化的目的；2.大数据可视化技术的应用。教学内容任务一大数据可视化概述一、数据和大数据二、什么是数据可视化三、数据可视化的发展1．10世纪之前，数据可视化的起源2．10～17世纪，早期地图与图表3．18世纪，新的图形形式4．19世纪，数据绘图快速发展5．20世纪上半叶，数据可视化进入低谷6．1950—1974年，数据可视化的复苏7．1975—2011年，动态交互式数据可视化8．从2012年至今，大数据可视化的挑战与机遇任务二大数据可视化技术的应用与前景一、大数据可视化的应用1．大数据可视化技术在现代农业中的应用2．大数据可视化技术在工业中的应用3．大数据可视化技术在金融业中的应用4．大数据可视化技术在医疗中的应用5．大数据可视化技术在教育中的应用6．大数据可视化技术在电子商务中的应用7．大数据可视化技术在气象中的应用8．大数据可视化技术在其他领域的应用二、大数据可视化的前景项目二数据可视化过程教学目的和要求了解：数据可视化的各种组件。掌握：数据可视化的流程；数据可视化的原则；能够根据数据类型选择合适的数据可视化方式。教学重点、难点重点:数据可视化的流程；数据可视化的原则。难点：根据数据类型选择合适的数据可视化方式。教学内容任务一数据可视化的流程与原则一、数据可视化的流程1．数据采集2．数据处理1）数据清洗2）数据集成3）数据转换3．可视化映射4．用户感知二、数据可视化的原则1．实用原则2．完整原则3．真实原则4．简洁原则5．格式塔原则1）接近原则2）相似原则3）闭合原则4）连续原则5）对称原则6．交互原则7．聚焦原则任务二数据可视化设计一、数据可视化设计的组件1．视觉暗示1）位置2）长度3）角度4）方向5）形状6）面积和体积7）颜色2．坐标系1）直角坐标系2）极坐标系3）地理坐标系3．标尺1）数字标尺2）分类标尺3）时间标尺4．背景信息5．对数据可视化设计组件进行整合二、根据数据进行可视化设计1．分类数据的可视化1）条形图2）符号图3）饼图4）堆积条形图5）树图6）马赛克图2．时序数据的可视化1）柱形图2）折线图3）散点图4）点线图5）径向分布图6）日历图3．空间数据4．多变量数据1）平行坐标2）雷达图3）散点图4）降维三、数据可视化设计的技巧1）建立视觉层次，突出重要部分2）合理编码数据，增强可读性3）允许数据点之间进行比较4）描述背景信息5）适当留白项目三数据可视化工具教学目的和要求了解：如何通过数据可视化工具的官网自学到更多的知识。掌握：有哪些数据可视化工具可供选用；简单操作网页在线的数据可视化工具。教学重点、难点重点:如何选择合适的数据可视化工具。难点：专业的数据可视化工具。教学内容任务了解数据可视化工具一、无需编程的数据可视化工具1．网页在线的数据可视化工具1）Infogram2）Piktochart3）Plotly4）Canvas5）百度图说2．专业的数据可视化工具1）Excel2）Tableau3）PowerBI4）QlikView5）魔镜二、需要编程的可视化工具1．ECharts2．Highcharts3．Python语言4．D3.js简介5．R语言项目四Excel数据可视化教学目的和要求了解：Excel函数与图表相关的知识。掌握：如何使用Excel创建柱形图、雷达图、气泡图、雷达图。教学重点、难点重点：选择合适的Excel图表类型。难点：对Excel图表元素的格式进行设置；对Excel图表的数据区域进行重新设置。教学内容任务一Excel函数与图表一、Excel的函数和公式1．函数和参数2．公式3．运算符及运算符的优先级 1）运算符的类型 2）运算符的优先级4．使用函数的步骤 1）插入函数 2）手动输入函数 3）复制或移动函数5．函数的类型二、Excel图表1．插入图表2．图表的组成3．更改图表类型4．调整图表尺寸5．设置图表背景和边框6．设置图表元素的格式 1）设置坐标轴 2）设置数据系列 3）设置数据标签 4）设置图例 5）设置趋势线 6）设置误差线7．更改图表数据区域三、通过Excel整理数据1．数据排序2．数据筛选任务二Excel数据可视化应用一、Excel创建柱形图二、Excel创建折线图三、Excel创建饼图四、Excel创建雷达图五、Excel创建气泡图六、Excel创建堆积条形图项目五Tableau数据可视化教学目的和要求了解：通过Tableau官网自学到更多有关Tableau操作的知识。掌握：使用Tableau创建常用的图表。教学重点、难点重点：使用Tableau创建常用的图表。难点：Tableau的高级可视化应用。教学内容任务一Tableau应用入门一、Tableau概述1．Tableau介绍2．Tableau的优势3．Tableau产品简介4．试用与注册二、熟悉Tableau工作界面1．开始界面2．数据源界面3．Tableau工作表工作区4．仪表板工作区5．故事工作区6．菜单栏和工具栏三、Tableau的基础操作1．工作表工作区的操作2．“智能推荐”窗格的应用3．工作表视图区的操作4．仪表板工作区的操作5．“布局”窗格的操作6．仪表板视图区的操作7．故事工作区的操作8．工作成果的保存和导出操作9．将视图从Tableau导出到另一个应用程序中任务二Tableau数据可视化应用一、初级可视化应用1．条形图2．线形图3．饼图4．文本表5．突出显示表6．热图7．直方图8．填充气泡图9．散点图10．树状图11．甘特图二、高级可视化应用1．帕累托图2．瀑布图项目六ECharts数据可视化教学目的和要求了解：通过ECharts官网自学到更多可视化的知识。掌握：使用ECharts创建常用的图表。教学重点、难点重点：通过ECharts官网上的示例来创建自己的数据可视化作品。难点：阅读ECharts图表的代码。教学内容任务一ECharts使用基础一、下载ECharts二、创建一个简单的ECharts图表1．引入ECharts文件2．绘制图表三、ECharts图表相关知识1．初始化一个图表及改变其大小2．ECharts中的样式简介3．数据4．坐标轴5．图例6．事件与行为任务二ECharts可视化应用一、ECharts常用图表二、通过ECharts创建图表1．折线图2．饼图3．散点图4．堆叠面积图项目七Python数据可视化教学目的和要求了