大数据可视化 教案 5-2Plotly绘制散点图和折线图

《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绘制散点图和折线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。小组协作对比两种模块绘制散点图和线形图的区别，锻炼学生协作能力、人际关系处理能力以及归纳总结能力。知识目标掌握使用Plotlyexpress模块绘制散点图；掌握使用Plotlyexrepss模块绘制线形图；掌握使用Plotlygo模块绘制散点图掌握使用Plotlygo模块绘制线形图技能目标2、教学内容内容布置：内容引入：我们已初步了解Plotly两个绘图模块的绘图步骤与绘图原理，现在对两个模块进行更进一步的了解和学习，以散点图和线形图为例子学习这两个绘图模块。知识讲解：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：Plotlygo模块绘制线形图和散点图、Plotlyexpress模块绘制线性图和散点图难点：Plotly两个模块绘制线形图和散点图以及个性化设置。5、学情分析1、学生在学习本课程之前已掌握了Plotly的基础知识，包括可视化有哪些图表组成，但对这些图中元素的实际应用场景并不熟悉。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：Plotly绘制普通散点图（15分钟）环节三：Plotly绘制连接的散点图（15分钟）环节四：Plotly绘制气泡散点图（15分钟）环节五：Plotly绘制线形图（15分钟）环节六：Plotly绘制线形图和散点图（15分钟）环节七：回顾总结与布置课后作业（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“课程回顾→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：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。环节二：Plotly绘制普通散点图（15分钟）通过知识准备了解express和go模块绘制散点图使用业务操作1实践。我们使用Plotly的graph_objs模块来绘制散点图。这里我们需要导入graph_objs模块下的Scatter函数。首先使用Plotly的go.Scatter()函数创建了四个散点图的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。此外，将mode设置为"markers"，表示绘制散点图。学生参考教师示例，graph_objs模块来绘制散点图，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。环节三：Plotly绘制连接的散点图（15分钟）通过业务2操作进行连接的散点图学习与实践。我们使用express模块来绘制链接的散点图。使用PlotlyExpress的line()函数创建折线图。设置x轴数据为"year"，y轴数据为"count"，颜色编码为"target"，并设置在每个点上显示的文本为"count"。学生参考教师示例，使用express模块来绘制链接的散点图，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。环节四：Plotly绘制气泡散点图（15分钟）通过业务操作3进行气泡散点图学习与实践。示例中创建两个旗袍散点图，分别对应柴油和农药的消耗量。数据表中的"year"作为x轴，"Diesel"和"pesticides"作为对应y轴的值。mode参数设置为'markers'表示绘制散点图，并通过marker参数中的size和color设置点的大小和颜色。学生参考教师示例，使用express模块来绘制气泡散点图，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绘制线形图（15分钟）通过业务操作4进行线形图学习与实践。函数go.Scatter(x,y,mode,name,marker,line)是也可以来绘制折线图，name参数用于表示图例名称。设置参数mode=”lines”，线条加散点时需要设置为mode=”markers+lines”。学生参考教师示例，使用函数go.Scatter绘制线型图，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绘制线形图和散点图（15分钟）通过业务操作5进行线形图和散点图的综合学习与实践。利用graph_objs绘制线性和散点的复合图形，其代码与前面的代码非常相似，只是在绘制折线图的模式上有所不同。对于农业生产总值，我们仅用散点表示，设置mode='markers'即可。对于林业生产总值、牧业生产总值和渔业生产总值，我们用线形和散点的复合图形来展示，只需要将参数设置为mode='lines+markers'即可。学生参考教师示例，使用express模块来绘制线型图和散点图，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）归纳总结本任务中涉及的散点图和线形图在两个模块中的区别和特点，作业布置：利用express模块绘制线型图。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