Python機(jī)器學(xué)習(xí)編程與實(shí)戰(zhàn)教學(xué)教案04pandas進(jìn)階

1、第4章pandas進(jìn)階教案課程名稱(chēng)：Python機(jī)器學(xué)習(xí)編程與實(shí)戰(zhàn)課程類(lèi)別：必修適用專(zhuān)業(yè)：大數(shù)據(jù)技術(shù)類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)總學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí)(其中理論36學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)28學(xué)時(shí))總學(xué)分：4.0學(xué)分本章學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)一、材料清單(1)Python機(jī)器學(xué)習(xí)編程與實(shí)戰(zhàn)教材。(2)配套 PPT。(3)數(shù)據(jù)(4)代碼(5)引導(dǎo)性提問(wèn)。(6)探究性問(wèn)題。(7)拓展性問(wèn)題。二、教學(xué)目標(biāo)與基本要求.教學(xué)目標(biāo)介紹文本文件，Excel數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)三種常用的數(shù)據(jù)讀取與寫(xiě)入方式。介紹 DataFrame的常用描述性統(tǒng)計(jì)分析方法。介紹時(shí)間序列的移動(dòng)窗口方法。剖析分組聚合方法 groupby的原理，用法和三種分組計(jì)算方法。展現(xiàn)透視表與交

2、叉表的制作方法。介紹缺失值 與重復(fù)數(shù)據(jù)的檢測(cè)和處理方法。介紹連續(xù)型數(shù)據(jù)離散化的方法和類(lèi)別型數(shù)據(jù)的啞變量處理方 法。為使用pandas進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)中的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作打下基礎(chǔ)。.基本要求(1)掌握常見(jiàn)的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)方式。(2)掌握常用的描述性統(tǒng)計(jì)分析方法。(3)掌握移動(dòng)窗口的方法。(4)掌握分組聚合的原理與方法。(5)掌握透視表與交叉表的制作。(6)掌握缺失值與重復(fù)數(shù)據(jù)的檢測(cè)和處理方法。(7)掌握連續(xù)型數(shù)據(jù)離散化的方法。(8)掌握啞變量處理類(lèi)別型數(shù)據(jù)的方法。三、問(wèn)題.引導(dǎo)性提問(wèn)引導(dǎo)性提問(wèn)需要教師根據(jù)教材內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際水平，提出問(wèn)題，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生去解決問(wèn) 題，提問(wèn)，從而達(dá)到理解、掌握知識(shí)，發(fā)展各種能力和提

3、高思想覺(jué)悟的目的。(1)常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)讀取方式有哪些？(2)常見(jiàn)的描述性統(tǒng)計(jì)分析指標(biāo)有哪些？Excel透視表如何制作？.探究性問(wèn)題探究性問(wèn)題需要教師深入鉆研教材的基礎(chǔ)上精心設(shè)計(jì)，提問(wèn)的角度或者在引導(dǎo)性提問(wèn)的 基礎(chǔ)上，從重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題切入，進(jìn)行插入式提問(wèn)。或者是對(duì)引導(dǎo)式提問(wèn)中尚未涉及但在課 文中又是重要的問(wèn)題加以設(shè)問(wèn)。(1)讀取數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)為什么需要?jiǎng)e的庫(kù)？(2)重復(fù)值是否一定要處理？(3)以百萬(wàn)級(jí)的數(shù)據(jù)為例，Excel制作透視表和Python制作透視表哪個(gè)速度更快？3.拓展性問(wèn)題拓展性問(wèn)題需要教師深刻理解教材的意義，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)后，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)層次，提 出切實(shí)可行的關(guān)乎實(shí)際的可操作問(wèn)題。亦可

4、以提供拓展資料供學(xué)生研習(xí)探討，完成拓展性問(wèn) 題。(1)能否讀取word數(shù)據(jù)，該如何做？(2)除了啞變量處理外，還有那些方法可以處理離散型特征？(3)能否將這些方法寫(xiě)成自定義函數(shù)？四、主要知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)與難點(diǎn)1.主要知識(shí)點(diǎn)(1)常見(jiàn)的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)方式。(2)常用的描述性統(tǒng)計(jì)分析方法。(3)時(shí)間序列的移動(dòng)窗口方法。(4)分組聚合的原理與方法。(5)透視表與交叉表的制作。(6)缺失值的檢測(cè)與處理。(7)重復(fù)值的檢測(cè)與處理。(8)連續(xù)型特征離散化。(9)類(lèi)別型特征啞變量處理。2.重點(diǎn)(1)常見(jiàn)的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)方式。(2)常用的描述性統(tǒng)計(jì)分析方法。(3)分組聚合的原理與方法。(4)透視表與交叉表的制作。(5)缺失值

5、的檢測(cè)與處理。(6)重復(fù)值的檢測(cè)與處理。(7)連續(xù)型特征離散化。(8)類(lèi)別型特征啞變量處理。3.難點(diǎn)(1)常見(jiàn)的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)方式。(2)分組聚合的原理與方法。(3)透視表與交叉表的制作。(4)類(lèi)別型特征啞變量處理。五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.理論教學(xué)過(guò)程(1)讀寫(xiě)文本文件。(2)讀寫(xiě)Excel文件。(3)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)。(4)介紹DataFrame的常用描述性統(tǒng)計(jì)分析方法。(5)使用rolling方法移動(dòng)窗口。(6)使用groupby方法拆分?jǐn)?shù)據(jù)。(7)使用agg方法聚合數(shù)據(jù)。(8)使用apply方法聚合數(shù)據(jù)。(9)使用transform方法聚合數(shù)據(jù)。(10)使用povit_table函數(shù)創(chuàng)建透視表。(1

6、1)使用crosstab函數(shù)創(chuàng)建交叉表。(12)檢測(cè)與處理缺失值。(13)檢測(cè)與處理重復(fù)值。(14)離散化連續(xù)型數(shù)據(jù)。(15)啞變量處理類(lèi)別型數(shù)據(jù)。2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程(1)讀寫(xiě)文本文件。(2)讀寫(xiě)Excel文件。(3)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)。(4)描述分析DataFrame數(shù)據(jù)。(5)移動(dòng)窗口時(shí)間序列。(6)使用groupby方法拆分?jǐn)?shù)據(jù)。(7)使用agg、叩ply、transform方法聚合數(shù)據(jù)。(8)制作透視表。(9)制作交叉表。(10)檢測(cè)與處理重復(fù)值、缺失值。(11)離散化連續(xù)型數(shù)據(jù)。(12)啞變量處理類(lèi)別型數(shù)據(jù)。六、教材與參考資料1.教材林耀進(jìn)，張良均.Python機(jī)器學(xué)習(xí)編程與實(shí)戰(zhàn)M.北京：人民郵電出版社.2020.2.參考資料1張健，張良均.Python編程基礎(chǔ)M.北京：人民郵電出版社.2018.譚立云，2黃紅梅，張良均.Python數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用M.北京：人民郵電出版社.2018.3張良均.Python數(shù)據(jù)分析與挖掘?qū)崙?zhàn)(第2版)M.北京