大数据可视化 教案 1-3Matplotlib绘制复杂图形

《大数据可视化》教案（学年第学期）课程名称： 大数据可视化所属专业： 大数据技术所属系部： 计算机与软件技术授课班级：课程总学时： 任课教师：PAGEPAGE1序号：1一、教学分析课题名称Matplotlib绘制复杂图形课程大数据可视化系部计算机与软件技术系任课教师教材《大数据可视化技术》课题类型理论+实践课课时2课时地点实训机房班级内容提要与时间分配：1、学习目标素质目标小组协作能力问题处理能力知识目标了解破碎的水平条形图、填充多边形图、带渐变的条形图、帽子图、水平堆积条形图等技能目标掌握破碎的水平条形图掌握填充多边形图掌握带渐变的条形图掌握水平堆积条形图掌握棒棒糖图掌握百分位数水平条形图2、教学内容内容布置：掌握破碎的水平条形图掌握填充多边形图掌握带渐变的条形图掌握水平堆积条形图掌握棒棒糖图掌握百分位数水平条形图内容引入：使用matplotlib进行大数据可视化时会使用的较为常用的图表我们会在这两堂课中依依介绍知识讲解：掌握破碎的水平条形图掌握填充多边形图掌握带渐变的条形图掌握水平堆积条形图掌握棒棒糖图掌握百分位数水平条形图内容总结：总结本节课程中遇到的问题，并对涉及到的知识点进行梳理。3、本次课程内容特点：4、教学重点与难点重点：破碎的水平条形图、带渐变的条形图难点：棒棒糖图、百分位数水平条形图5、学情分析1、学生在学习本课程之前已掌握了Matplotlib常用设置以及基础图表绘制，逐步加深难度到符合图形6、教学设计基本原则：1、将教学内容与信息资源进行有机整合，利用实训平台创造一个同时具备项目式体验功能、教学实施功能、学习效果评测功能和实时互动交流功能的多功能信息化教学环境。2、充分利用教材、学习通教学平台、多媒体课件和实训室等信息化教学手段，调动学生积极性和主动性，促进学生自主学习和主动学习。7、教学方法、手段：1、案例教学法：本情境教学开始引入可视化案例，引出课程目标及重点和难点。2、过程互动教学法：教学过程中使学生积极回答问题，小组内展开讨论，并组间进行分享。3、“任务驱动”法，下发随堂任务，由学生独立完成，教师当堂进行考核和讲评，解决学生遇到的问题，并就共性问题进行点评。8、内容提要与时间分配环节一：课程回顾（5分钟）环节二：破碎的水平条形图（10分钟）环节三：填充多边形图（10分钟）环节四：带渐变的条形图（15分钟）环节五：水平堆积条形图（15分钟）环节六：棒棒糖图（15分钟）环节七：掌握百分位数水平条形图（15分钟）环节八：任务总结（5分钟）9、教学材料教材《大数据可视化技术》二、教学组织方式（专业课程知识点击思政微课任务驱动方式、结合专业教师引导，完善理实一体的教学环境及方法。三、学习资源使用多媒体教学平台完成课前复习、教学资源分发、作业评分。微课教学平台完成在线课自学、教师操作视频演示、及课程思政微课的展示。3.教学反馈平台完成学情调查、教学实施效果调查，了解学生学情和课堂教学反馈。四、教学实施环节一：课程回顾（思维导图）（5分钟）课程回顾：通过思维导图，对前一章节课程知识点进行回顾。思维导图如下所示：环节二：破碎的水平条形图（10分钟）结合业务操作1讲解实践破碎的水平条形图。破碎的水平条形图即水平方向的一系列矩形。每个矩形在x轴上位置由xranges的每个元素确定。所有矩形具有由yrange参数确定的相同的垂直方向的位置和大小。学生参考教师示例，根据任务书提供的数据源，绘制图表，学生实施过程中（根据教材给出的示例代码），遇到问题可随时向教师咨询，任课教师负责整体进度把控，及问题解决。环节三：填充多边形图（10分钟）结合业务操作2讲解实践多边形图边缘箱形图。实例使用简单的三角函数图形填充来进行说明，在x轴和y1函数以及x轴和y2函数之间填充颜色，设置透明度值，即可绘制出填充图形，教师编写程序，并讲解相关函数，演示运行结果，学生同步实践。运行结果如下图：环节四：带渐变的条形图（15分钟）结合业务操作3讲解实践带渐变的条形图。使用票房排名前20的电影绘制带渐变的条形图，带渐变的条形图以一种更形象的方式展示数据的分布,用图形深浅呈现数据密度。学生参考教师示例，根据任务书提供的数据源，绘制图表，学生实施过程中（根据教材给出的示例代码），遇到问题可随时向教师咨询，任课教师负责整体进度把控，及问题解决。运行结果如下图：环节五：水平堆积条形图（15分钟）结合业务操作4讲解水平堆积条形图。绘制水平堆积条形图的关键是使用ax.barh()来绘制水平条形图，并且在每一个大的条形图中使用参数left=starts规定每个小条形图的起始位置。教师编写程序，并讲解相关函数，演示运行结果，学生同步实践。运行结果如下图：环节六：棒棒糖图（15分钟）结合业务操作5讲解实践水平堆积条形图。使用票房排名前20的电影绘制棒棒糖图。教师编写程序，并讲解相关函数，演示运行结果，学生同步实践。运行结果如下图：环节七：掌握百分位数水平条形图（15分钟）结合业务操作6讲解实践百分位数水平条形图。条形图对于可视化计数或带有误差条的汇总统计非常有用。官方文档中提供了一个来自应用程序的例子，在这个应用程序中，小学体育老师希望能够向家长展示他们的孩子在体能测试中的表现。其中包含了和其他孩子的比较，即百分比。下面运用百分位数水平条形图来展示个体细节和整体对比。学生参考教师示例，根据任务书提供的数据源，绘制图表，学生实施过程中（根据教材给出的示例代码），遇到问题可随时向教师咨询，任课教师负责整体进度把控，及问题解决。运行结果如下图所示环节十二：任务总结（5分钟）归纳总结，本节弄日女主要是利用Matplotlib绘制复杂图形，如水平条形图，填充多边形图、渐变的条形图、水平堆积条形图、棒棒糖图等。本节内容难度大，程序复杂，需要放慢教学进度，并注重培养学生学生学习的主动性和团队协作能力。作业布置：利用教材中的数据源、实现百分位数水平条形图的绘制。五、教学效果与课后反思1.教学效果通过多媒体教学平台，完成课前复习、任务分发、指导书下载、作业评分，方便学生实时学习。微课教学平台，完成在线课自学、教师操作视频演示、及课程思政微课的展示，培养并提高学生自主学习能力。教学反馈平台，完成学情调查、教学实施效果调查，了解学生学情和课堂教学反馈。运用兴趣导向教学方法，将知识点实例化，逐步构建学生创新思维，突出教学重点，解决教学难点，提高学生实训的兴趣。（6）教师践行工匠精神，将职业精神内化于学生心里。通过信息化手段和教学组织全面完成了本课的教学目标。2.课后反思培养学生自主学习能力，应逐步通过线上线下教学结合，满足学