《大数据技术基础（第2版）》792-4（覃事刚）教案 第12课 数据可视化（一）

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课题数据可视化（一）课时2课时（90min）教学目标知识技能目标：（1） 理解数据可视化的概念和实施过程。（2） 了解数据可视化的主要途径。（3）了解大屏数据可视化的概念和应用场景。、（4） 了解数据可视化的意义与作用。（5）了解数据可视化的特征与未来趋势。思政育人目标：感受和体会大数据可视化的时代意义和社会价值，自觉弘扬时代精神，汲取奋斗力量，努力成长为新时代合格的见证者、开创者和建设者。教学重难点教学重点：数据可视化的概念和实施过程教学难点：数据可视化的主要途径教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：→→传授新知（28min）→课堂互动（10min）第2节课：→传授新知（20min）→课堂互动（15min）→课堂小结（3min）→作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况案例导入（5min）【教师】讲述“光启元用3D数据可视化助力抗击新冠肺炎疫情”案例，使学生感受和体会大数据可视化的时代意义和社会价值【学生】聆听、理解、感受和体会大数据可视化的时代意义和社会价值通过案例导入的方法，引导学生感受和体会大数据可视化的时代意义和社会价值，激发学生的学习兴趣传授新知

（28min）【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍数据可视化的概念、意义、作用、特征与趋势一、什么是数据可视化✈【教师】提出问题：阅读课本，说一说什么是数据可视化？✈【学生】思考、举手回答数据可视化是指将大型数据集中的数据以图形、图像形式表示，并利用数据分析和开发工具发现其中未知信息的处理过程。✈【教师】提出问题：数据可视化的实施步骤都有什么？✈【学生】思考、举手回答✈【教师】总结学生的回答数据可视化的实施是一系列数据的转换过程。从技术上来说，大数据可视化的实施步骤主要有以下4项。（1）需求分析。（2）建立数据仓库/数据集市模型。（3）数据抽取、清洗、转换、加载（ETL）。（4）建立可视化分析场景。（详见教材）✈【教师】提出以下学习任务：阅读教材“高手点拨”部分，进一步了解数据可视化的转换过程。✈【学生】自主学习、思考、理解✈【教师】提出问题：数据可视化的途径有哪些？✈【学生】思考、举手回答✈【教师】总结学生的回答数据可视化的途径主要有结果展示、实时满足、操作智能等。（1）结果展示。数据可视化是指以图形或图表格式通过人工或以其他方式组织和显示数据，以使受众能够更清楚地查看分析结果，简化正在使用的数据中的复杂性，了解并掌握正在使用的数据制作方法。（详见教材）✈【教师】提出以下学习任务：阅读教材“创新强国”部分，说一说本案例体现了大数据可视化哪方面的应用。✈【学生】自主学习、思考、举手回答✈【教师】总结学生的回答✈【教师】利用多媒体辅助讲解大屏数据可视化大屏数据可视化是以大屏为主要展示载体进行数据的可视化呈现。“大面积、炫酷动效、丰富色彩”，大屏易在观感上给人留下震撼印象，便于营造某些独特氛围、打造仪式感。凭借面积大、超高分辨率、可展示信息多等特点，大屏数据可视化在业务展示监控、风险预警、信息指挥调度、企业展厅、展览展示、电力电网、能源矿产、健康医疗、工厂制造、法院政务、银行金融、智慧城市、汽车等领域都得到了广泛的应用。(详见教材)二、数据可视化的意义和作用✈【教师】利用多媒体辅助讲解数据可视化的意义总的来说，可视化技术可以支持实现下述几种目标。1.化繁为简，方便理解利用可视化技术，可以帮助普通用户快速、准确地理解数据背后的含义。2.增强可读性和吸引力将枯燥的数据制作成具有强大视觉冲击力的图像，可以大大增强读者的阅读兴趣。3．增强数据交互4．便于实时观测与跟踪(详见教材)三、数据可视化的特征与趋势✈【教师】提出以下问题：根据自己的理解和感受说一说数据可视化有什么特征？✈【学生】自主学习、思考、理解✈【教师】对学生的回答进行总结概括而言，数据可视化具有以下3个方面的特征。（1）直观：将庞杂的数据直观地展现到决策者的面前，能够更加节省时间，使工作变得更加高效。（2）交互：可以利用数据更好地分析用户，有针对性地为用户提供服务，增加数据背后与用户的互动性。（3）实时：在数据爆炸增长时代，通过数据可视化可以很好地把握时效，及时、敏锐地发现新趋势和新机遇。（详见教材）【学生】聆听、记录、理解通过教师的讲解和演示，互动以及案例，使学生了解数据可视化的概念、意义、作用、特征与趋势课堂讨论（10min）【教师】组织学生以小组为单位阅读“拓展阅读”部分，（详见教材），并思考以下问题：（1）总结拓展阅读涉及到的数据可视化应用范围（2）发散思维，说一说你认为大数据可视化还能应用在哪些方面【学生】聆听、思考、小组讨论，由小组代表上台发表讨论结果【教师】与学生一起评价各组的讨论结果通过课堂讨论，加深学生对大数据可视化的了解第二节课问题导入（5min）【教师】提出问题：数据可视化的方法有哪些？【学生】聆听、思考、举手回答通过问题导入，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣传授新知（20min）【教师】通过学生的回答引入新的知识，介绍数据可视化的方法根据可视化信息对象的不同，数据可视化方法分为文本可视化、网络可视化、时空数据可视化等。一、文本可视化✈【教师】提出以下问题：用自己的话说一说文本可视化的意义是什么，典型应用有哪些？✈【学生】思考、举手回答✈【教师】对学生的回答进行总结文本可视化的意义在于能够将文本中蕴含的语义特征（如词频与重要度、逻辑结构、主题聚类、动态演化规律等）直观地展示出来。典型的文本可视化技术是标签云，如图6-8所示。它将关键词根据词频或其他规则进行排序，按照一定规律进行布局排列，用大小、颜色、字体等图形属性对关键词进行可视化。（详见教材）✈【教师】提出以下学习任务：阅读教材“提示”部分，进一步了解文本可视化。✈【学生】自主学习、思考、理解二、网络可视化✈【教师】提出以下问题：阅读教材相关内容说一说什么是是网络可视化？✈【学生】思考、举手回答✈【教师】对学生的回答进行总结网络关联关系是大数据中最常见的关系，如互联网与社交网络。层次结构数据属于网络信息的一种特殊情况。网络可视化的主要任务是基于网络节点和连接的拓扑关系，直观地展示网络中潜在的模式，如节点或边的聚集性。……（详见教材）三、时空数据可视化✈【教师】利用多媒体辅助讲解时空数据化时空数据是指带有地理位置与时间标签的数据。传感器与移动终端的迅速普及，使得时空数据成为大数据时代典型的数据类型。时空数据可视化与地理制图学相结合，重点对时间与空间维度，以及与之相关的信息对象属性建立可视化表征，对与时间和空间密切相关的模式及规律进行展示。……（详见教材）【通过讲授，提问，讨论等教学方式，让学生了解数据可视化的方法课堂互动（15min）【教师】组织学生以小组为单位阅读数据可视化方法部分（详见教材），上网搜集资料，找一找数据可视化方法的具体应用案例，对比一下各个方法的适用范围【教师】与学生一起倾听和评价各组的观点通过课堂互动，培养学生的发散思维，进一步了解数据可视化的方法课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了数据可视化的方法，包括文本可视化，网络可视化和时空数据可视化。希望大家在课下多复习，巩固所学知识。【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固学生对数据可视化相关知识的印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业请根据课堂知识，完成本