大数据可视化 教案 5-1Plotly绘制柱状图

《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Plotly绘制柱状图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搜集、分析、归纳Plotly相关技术，初步了解Plotly技术，并收集农业相关数据，了解当前农业大数据状态。以农业数据为切入，引导学生合理利用和支配各类资源，主动学习收集所需知识、资料。知识目标了解Plotly安装；了解Plotly两个绘图库的基本绘图原理掌握Plotly绘制柱状图掌握Plotly柱状图相关配置技能目标掌握Plotly绘制并列柱状图掌握Plotly绘制水平柱状图2、教学内容内容布置：Plotly绘制柱状图Plotly绘制层叠柱状图Plotly绘制并列柱状图Plotly绘制水平柱状图内容引入：Plotly简介及绘图原理入门知识讲解：Plotly简介Plotly绘图库绘图原理Plotly绘制柱状图Plotly绘制层叠柱状图Plotly绘制并列柱状图Plotly绘制水平柱状图内容总结：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，总结Plotly绘图库绘图原理。3、本次课程内容特点：4、教学重点与难点重点：Plotlyexpress绘图原理、go绘图原理、Plotly绘制柱状图难点：Plotly两个绘图模块绘制柱状图以及个性化设置参数的理解与应用5、学情分析1、学生在学习本课程前已经学习了Matplotlib和Pyecharts的相关课程，对大数据可视化有一定理解，本课程着重介绍Plotly两个绘图模块不同图形的绘制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：Plotly简介（10分钟）环节二：Plotly安装与更新（10分钟）环节三：Plotly绘制柱状图（15分钟）环节四：Plotly绘制层叠柱状图（15分钟）环节五：Plotly绘制并列柱状图（15分钟）环节六：Plotly绘制水平柱状图（15分钟）环节七：总结与课后作业（10分钟）9、教学材料教材《大数据可视化技术》二、教学组织方式按照“课程引入→内容介绍→任务实施→任务点评与总结→布置课后作业”实施教学，并根据具体实施成效采用“思学练”多次循环完善课堂教学。利用多媒体教学平台、学习通，丰富课堂教学。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。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：结合思维导图介绍Plotly应用知识总览（10分钟）教师通过知识准备一对Plotly背景进行介绍，引导学生总结Matplotlib工具以及PyEcharts工具包的优缺点。教师根据思维导图知识技能图对本章节知识点做总体介绍。环节二：Plotly安装与更新（10分钟）学生参考教师示例，根据通过业务操作1进行Plotly安装。更新命令为：pipinstallplotly–upgrade环节三：Plotly绘制柱状图（15分钟）我们分别使用graph_objs和express模块绘柱状图为例，来熟悉Plotly绘图流程，这里用农林牧副渔总产值数据来做演示。了解express部分绘图函数，了解使用express绘制柱状图的参数。方式一、graph_objs绘制柱状图。方式二、express绘制柱状图。学生参考教师示例，分别使用两种方式绘制柱状图，环节四：Plotly绘制层叠柱状图（15分钟）选用农林牧渔产值数据做演示。使用Plotly的go.Bar()函数创建四个柱状图的轨迹，分别对应于农业总产值、林业总产值、牧业总产值和渔业总产值。每个轨迹的x轴数据为"year"，y轴数据分别对应于不同列的值。使用graph_objs模块来绘制层叠柱状图时，需要将layout中的barmode参数值设为stack（层叠模式），即barmode='stack'。学生参考教师示例，绘制层叠柱状图，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。绘制结果如下图所示。环节五：Plotly绘制并列柱状图（15分钟）我们使用graph_objs模块来绘制并列柱状图时，go.Bar()函数创建了六个柱状图的trace。每个trace的x轴数据为"year"，y轴数据分别对应于不同列的值。然后将这六个trace添加到data列表中，并且将layout中的barmode参数值设为group，即barmode='group'。学生参考教师示例，绘制并列柱状图，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。绘制结果如下图所示。环节六：Plotly水平柱状图(15分钟）我们绘制水平柱状图时，需要在柱状图函数中设置参数orientation='h'，即px.bar(oritention=“h”)或者go.Bar(oritention="h)，本实例选用使用graph_objs模块来绘制水平柱状图。学生参考教师示例，绘制水平柱状图，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。绘制结果如下图所示。环节七：课程回顾（10分钟）回顾总结对比两种绘图方式，归纳总结，布置作业，监督学生使用水平柱状图的数据源，独立完成express模块绘制水平柱状图。【思政作业】：2021年中国汽车总销量为2610万辆，同比增长3.1%。其中，乘用车销量2130万辆，同比增长5.6%；商用车销量480万辆，同比下降6.4%；新能源汽车销量340万辆，同比增长1.5倍。请根据以上数据，编写程序，将以上数据进行可视化展示。小提示：可以选择绘制柱状图、饼图或者环形饼图，并分析2021年我国新能源汽车增长速度达到1.5倍的主要原因。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。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