Python编程基础（项目式微课版）教案31

XXXXXXXX学院教案2024年/2025年第1学期专业大类电子与信息大类课程名称Python程序设计课程类别专业核心课教学模式（课堂教学/混合式教学）混合式教学任课班级24物联网3-1/3-2/3-3班任课教师王健所属院部信息与通信学院2024年9月1日教学单元8.3pandas数据分析库周次16-1时数2授课班级24物联网3-1/3-2/3-3班教学目的及要求：素质目标(1)培养严谨细致的逻辑思维能力；(2)培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。知识目标(1)理解Pandas的概念、特点、功能、应用领域、数据结构和安装命令；(2)掌握Pandas的两种核心数据结构：Series和DataFrame；(3)掌握DataFrame的属性和方法；(4)理解Pandas数据分析流程；(5)掌握Pandas数据导入函数、数据清洗函数、数据统计分析函数、数据处理函数、数据导出函数。能力目标(1)能够创建Series并设置标签；(2)能够通过索引获取Series的数据；(3)能够创建DataFrame；(4)能够使用Pandas相关函数进行数据分析。教学要求需要授课教师完成以下任务：(1)了解学生前次课程掌握情况、课后作业完成情况；(2)将授课视频和PPT上传至智慧职教平台；(3)设计好授课环节，调动学生的学习积极性。教学重点：(1)Pandas的两种核心数据结构：Series和DataFrame；(2)Pandas常用数据分析函数。教学难点：(1)Pandas的两种核心数据结构：Series和DataFrame；(2)Pandas常用数据分析函数。实验仪器及教具：智慧职教、腾讯会议、授课视频和PPT（已上传智慧职教平台）、多媒体教学系统、Python+PyCharm+Anaconda+JupyterNotebook教学过程备注一、课前1.教师提前在智慧职教平台上传资源，发布预习任务清单。学生根据任务清单，观看教学资源，在平台上完成预习作业和测试，发表相关观点、参与讨论。教师查看学生自学情况。2.课前十分钟，教师通过智慧职教、腾讯会议(线上教学)、多媒体设备(线下教学)播放物联网行业的高新技术视频，展现大国实力，增强民族自信，激发学生对本专业的热爱，增强学习主动性。二、课中1、课堂点名、复习和点评（10分钟）(1)教师通过智慧职教的【签到】功能进行点名。(2分钟)(2)教师通过智慧职教的【摇一摇】功能抽取学生回答问题，复习上次课的内容（4分钟）。(3)教师点评学生作业问题(4分钟)。2.教学导入（5分钟）教师介绍本节课程的主要教学内容：pandas简介、pandas核心数据结构、pandas常用数据分析函数。3.主要内容（65分钟）(1)pandas简介结合启发引导法，教师讲解pandas的概念、特点、功能、应用领域、数据结构、安装命令。(5分钟)(2)pandas核心数据结构结合启发引导法，教师讲解pandas的两种核心数据结构：Series和DataFrame。对于Series，教师讲解它的概念和语法结构，并通过案例讲解Series不指定标签、通过NumPy数组设置标签、手动设置标签、通过位置索引获取数据、通过标签索引获取数据、通过位置切片获取数据、通过标签切片获取数据等。教师示范编程，学生跟练，教师巡回指导，协助排错。对于DataFrame，教师讲解它的概念和语法结构，并通过案例讲解通过ndarry创建DataFrame、通过list创建DataFrame、通过dict创建DataFrame、通过Series创建DataFrame。教师示范编程，学生跟练，教师巡回指导，协助排错。结合启发引导法，教师讲解DataFrame的常用属性和常用方法。教师示范编程，学生跟练，教师巡回指导，协助排错。通过跟练和排错，培养学生严谨细致的逻辑思维能力和发现问题、分析问题、解决问题的能力。(40分钟)(3)pandas常用数据分析函数结合启发引导法，教师讲解pandas数据分析流程，包括：数据导入、数据清洗、数据统计分析、数据处理、数据导出。针对每一个流程，讲解相关的数据分析函数。教师示范编程，学生跟练，教师巡回指导，协助排错。通过跟练和排错，培养学生严谨细致的逻辑思维能力和发现问题、分析问题、解决问题的能力。(15分钟)(4)教师引导学生总结本次课堂内容。（5分钟）课后作业：1.请简述创建Series和DataFrame的方式。2.请列举5个DataFrame的常用属性。3.请列举至少8个pandas常用的数据分析函数。（以下内容为选填，供线上课程及线上线下混合式课程填报）教学资源列表与访问路径备注教学资源列表：模块8Python科学计算库(选学内容)8.3pandas数据分析库访问路径：/teacher/spoc_courseDesign?courseId=2875912C-3F52-45C2-8280-B27D183CC10E&id=3B2DF89A-2D4B-4FF5-A8AD-20BA113A967C在线教学过程（学生自主学习指引）提前设置今日课堂教学内容，课前引导学生进入智慧职教平台，预习本节课程的教学资源，完成课前测试和作业。课中组织学生在智慧职教平台进行签到、讨论、测试、投票等，在线教学过程中通过智慧职教和腾讯会议进行直播授课、讨论答疑等。课后在智慧职教平台布置作业，学生在平台上