《数据可视化》课程简介与教学大纲

PAGE5《数据可视化》课程简介课程编号：09024018课程名称：数据可视化/Datavisualization学分:2学时：32（上机：16）适用专业：信息管理与信息系统及计算机相关专业建议修读学期：第4学期开课单位：信息管理与信息系统系先修课程：《计算机文化基础》、《程序设计》考核方式与成绩评定标准：本课程考核采用开卷形式，理论课成绩占总成绩的30%，上机实验考核成绩占总成绩的60%，平时成绩占总成绩的10%。教材与主要参考书目：鲜活的数据：数据可视化指南NathanYau著向怡宁译人民邮电出版社2012年出版Excel数据可视化恒盛杰资讯著机械工业出版社2015年出版Python数据可视化编程实战IgorMilovanovic著颛清山译人民邮电出版社2015出版R语言实战第2版卡巴科弗（RobertI.Kabacoff）著王小宁等译人民邮电出版社2016出版D3.js数据可视化实战手册朱启（NickQiZhu）著人民邮电出版社2014年出版内容概述：《数据可视化》是一门信息类课程。该门课程理论性与实践性结合较强，课程内容涉及图形学、图像处理技术。该课程注重于开发满足用户所关注的数据信息，借助于图形化手段，清晰有效地传达与沟通信息。本课程的任务是使学生学习可视化的基本概念和原理，掌握可视化的设计方法，通过本课程的学习使学生理解数据可视化的一些基本概念，了解数据可视化所涉及的技术基础，掌握常用的可视化工具。通过上机实验实现Excel、R、D3、Python的可视化方法。"Datavisualization"isaninformation-basedcourse.Thecourseisacombinationoftheoreticalandpractical,coursecontentinvolvesgraphics,imageprocessingtechnology.Thecoursefocusesonthedevelopmentofdatatomeettheconcernsoftheuserinformation,bymeansofgraphicalmeans,clearlyandeffectivelycommunicateandcommunicateinformation.Thegoalofthiscourseistoenablestudentstolearnthebasicconceptsandprinciplesofvisualization,andtomastervisualdesignmethods.Throughthiscourse,studentscanunderstandsomebasicconceptsofdatavisualization,understandthetechnicalfoundationofdatavisualizationandmastercommonvisualtools.VisualizationmethodofExcel,R,D3andPythonisrealizedbyexperiment.《数据可视化》教学大纲课程编号：09024018课程名称：数据可视化/Datavisualization学分:2学时：32（上机：16）适用专业：信息管理与信息系统及计算机相关专业建议修读学期：第4学期开课单位：信息管理与信息系统系一、课程性质、目的与任务《数据可视化》是一门信息类课程。该门课利用图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。它涉及到计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计等多个领域，成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术。该课程注重于开发满足用户所关注的数据信息，借助于图形化手段，清晰有效地传达与沟通信息。教学目标：通过本课程的学习使学生理解数据可视化的一些基本概念；了解数据可视化所涉及的技术基础。通过项目设计与制作综合培养学生的运用课程知识能力、系统分析与设计能力、团队合作能力，加深学生对课程知识的理解和掌握，初步掌握Excel、R、D3、Python的可视化方法。（对应毕业要求：(2)、(3)、(5)、(6)）本课程目标分为课程教学和课程设计两部分。1．课程教学活动对学生能力培养的安排本课程的目的是提高学生对数据可视化原理和方法的理解，使他们能分析、设计和实施满足给定功能要求的可视化图表。2．课程设计活动对学生能力培养的安排通过实验、课程设计和项目制作等环节，以团队合作方式让学生掌握如何根据功能要求提出可视化设计方案、进行可视化系统的课程设计，培养学生现状可视化系统的分析与设计能力、问题发现与解决能力、书面表达与口头答辩能力、个人分工与团队合作能力，通过项目全过程训练强化学生的问题抽象、发散思维和实际动手能力。具体要求如下：（1）要求学生掌握Excel可视化方法；（(5)）（2）要求学生掌握R语言可视化技术；（(5)）（3）要求学生掌握D3可视化技术；（(5)）（4）要求学生掌握Python可视化系统的分析与设计。（(5)、(6)）二、教学内容及学时分配本课程总学时数为32学时，其中理论教学为16学时，实验教学为16学时；课程教学共有7章，具体内容及学时安排等如下表所示：课程内容教学要求重点（☆）难点（△）学时安排实验学时上机学时备注数据可视化简介1.1可视化的意义1.2可视化的目标和作用1.3可视化简史1.4数据可视化释义视觉2.1视觉感知2.2视觉认知2.3视觉通道数据3.1数据释义3.2数据获取3.3数据组织与管理B2讲授Excel可视化4.1Excel概述4.2Excel数据录入与整理4.3Excel宏与VBA4.4VBA基础语法4.5Excel计算分析4.6Excel数据展现（图表）B2讲授实验一Excel可视化上机实验2R语言数据可视化5.1R语言概述5.2R环境搭建5.3R基本编程5.4R数据导入和导出5.5制图函数5.6散点图、线图5.7柱形图、点图、饼图、直方图5.8等高线、地图A☆△4讲授实验二R语言可视化上机实验4D3.js数据可视化（WEB）6.1D3简介与安装6.2选择元素和绑定数据集6.3元素的操作6.4制作图表6.5比列尺6.6坐标轴6.7图表动起来6.8Update、Enter、Exit6.9交互式操作和布局A☆△4讲授实验三D3.js数据可视化上机实验4Python数据可视化7.1Python概述7.2Python安装及环境配置7.3Python库安装及使用7.4爬取网页内容7.5动态数据7.6Mongodb概述7.7Mongodb安装及使用7.8数据统计与分析7.9搭建django数据可视化系统A☆△4讲授实验四Python数据可视化上机实验6（教学基本要求：A-掌握；B-熟悉；C-了解）三、建议实验（上机）项目及学时分配编号实验名称上机内容实验时数实验类型实验要求1实验一：Excel可视化Excel中图表的制作2设计性必做5实验二：R语言可视化通过R语言设计图表4设计性必做6实验三：D3（Web）可视化通过D3设计图表4设计性必做7实验四：Python可视化使用Python获取数据进行分析，搭建django数据可视化网站6综合性必做四、教学方法与教学手段充分利用多媒体教学、讲授与讨论、翻转课堂、网络通讯技术等改进计算机教学手段和教学方式，采用多媒体教学课件进行课堂教学，课程教学以课堂讲授为主，结合实验及作业等共同实施，实现由单一的知识传授到能力培养的转变；从一般知识体系的灌输到拓展性学习的转变。在教学过程中采用以下几种教学方法：启发式教学：激发思维，师生互动，增强学生学习的主动性、积极性和创造性；民主教学：以学生为主体，以学习为中心，强化学生学习主人翁意识。鼓励争辩，课堂氛围宽松和谐；开放式教学：课上课下融合，校内校外结合。培养学生发散思维，增大学生的学习自主权；研究式教学：灌输式改变为研讨式、探索式。教师给思路，指点学生自主获取知识；实践性教学：充分利用实验室，通过上机实习，加强学生的实践能力。五、考核方式与成绩评定标准本课程考核采用开卷形式，理论课成绩占总成绩的30%，上机实验考核成绩占总成绩的60%，平时成绩占总成绩的10%。六、教材与主要参考书目1.鲜活的数据：数据可视化指南NathanYau著向怡宁译人民邮电出版社2012年出版2.Excel数据可视化恒盛杰资讯著机械工业出版社2015年出版3.Python数据可视化编程实战IgorMilovanovic著颛清山译人民邮电出版社2015出版4.R语言实战第2版卡巴科弗（RobertI.Kabacoff）著王小宁等译人民邮电出版社2016出版5.D3.js数据可视化实战手册朱启（NickQiZhu）著