《大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)（第2版）》792-4（覃事剛）教案 第12課 數(shù)據(jù)可視化（一）

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課題數(shù)據(jù)可視化（一）課時2課時（90min）教學(xué)目標知識技能目標：（1） 理解數(shù)據(jù)可視化的概念和實施過程。（2） 了解數(shù)據(jù)可視化的主要途徑。（3）了解大屏數(shù)據(jù)可視化的概念和應(yīng)用場景。、（4） 了解數(shù)據(jù)可視化的意義與作用。（5）了解數(shù)據(jù)可視化的特征與未來趨勢。思政育人目標：感受和體會大數(shù)據(jù)可視化的時代意義和社會價值，自覺弘揚時代精神，汲取奮斗力量，努力成長為新時代合格的見證者、開創(chuàng)者和建設(shè)者。教學(xué)重難點教學(xué)重點：數(shù)據(jù)可視化的概念和實施過程教學(xué)難點：數(shù)據(jù)可視化的主要途徑教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計第1節(jié)課：→→傳授新知（28min）→課堂互動（10min）第2節(jié)課：→傳授新知（20min）→課堂互動（15min）→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP【學(xué)生】按照老師要求簽到培養(yǎng)學(xué)生的組織紀律性，掌握學(xué)生的出勤情況案例導(dǎo)入（5min）【教師】講述“光啟元用3D數(shù)據(jù)可視化助力抗擊新冠肺炎疫情”案例，使學(xué)生感受和體會大數(shù)據(jù)可視化的時代意義和社會價值【學(xué)生】聆聽、理解、感受和體會大數(shù)據(jù)可視化的時代意義和社會價值通過案例導(dǎo)入的方法，引導(dǎo)學(xué)生感受和體會大數(shù)據(jù)可視化的時代意義和社會價值，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣傳授新知

（28min）【教師】通過學(xué)生的回答引入要講的知識，介紹數(shù)據(jù)可視化的概念、意義、作用、特征與趨勢一、什么是數(shù)據(jù)可視化?【教師】提出問題：閱讀課本，說一說什么是數(shù)據(jù)可視化？?【學(xué)生】思考、舉手回答數(shù)據(jù)可視化是指將大型數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)以圖形、圖像形式表示，并利用數(shù)據(jù)分析和開發(fā)工具發(fā)現(xiàn)其中未知信息的處理過程。?【教師】提出問題：數(shù)據(jù)可視化的實施步驟都有什么？?【學(xué)生】思考、舉手回答?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答數(shù)據(jù)可視化的實施是一系列數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換過程。從技術(shù)上來說，大數(shù)據(jù)可視化的實施步驟主要有以下4項。（1）需求分析。（2）建立數(shù)據(jù)倉庫/數(shù)據(jù)集市模型。（3）數(shù)據(jù)抽取、清洗、轉(zhuǎn)換、加載（ETL）。（4）建立可視化分析場景。（詳見教材）?【教師】提出以下學(xué)習任務(wù)：閱讀教材“高手點撥”部分，進一步了解數(shù)據(jù)可視化的轉(zhuǎn)換過程。?【學(xué)生】自主學(xué)習、思考、理解?【教師】提出問題：數(shù)據(jù)可視化的途徑有哪些？?【學(xué)生】思考、舉手回答?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答數(shù)據(jù)可視化的途徑主要有結(jié)果展示、實時滿足、操作智能等。（1）結(jié)果展示。數(shù)據(jù)可視化是指以圖形或圖表格式通過人工或以其他方式組織和顯示數(shù)據(jù)，以使受眾能夠更清楚地查看分析結(jié)果，簡化正在使用的數(shù)據(jù)中的復(fù)雜性，了解并掌握正在使用的數(shù)據(jù)制作方法。（詳見教材）?【教師】提出以下學(xué)習任務(wù)：閱讀教材“創(chuàng)新強國”部分，說一說本案例體現(xiàn)了大數(shù)據(jù)可視化哪方面的應(yīng)用。?【學(xué)生】自主學(xué)習、思考、舉手回答?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答?【教師】利用多媒體輔助講解大屏數(shù)據(jù)可視化大屏數(shù)據(jù)可視化是以大屏為主要展示載體進行數(shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn)?！按竺娣e、炫酷動效、豐富色彩”，大屏易在觀感上給人留下震撼印象，便于營造某些獨特氛圍、打造儀式感。憑借面積大、超高分辨率、可展示信息多等特點，大屏數(shù)據(jù)可視化在業(yè)務(wù)展示監(jiān)控、風險預(yù)警、信息指揮調(diào)度、企業(yè)展廳、展覽展示、電力電網(wǎng)、能源礦產(chǎn)、健康醫(yī)療、工廠制造、法院政務(wù)、銀行金融、智慧城市、汽車等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。(詳見教材)二、數(shù)據(jù)可視化的意義和作用?【教師】利用多媒體輔助講解數(shù)據(jù)可視化的意義總的來說，可視化技術(shù)可以支持實現(xiàn)下述幾種目標。1.化繁為簡，方便理解利用可視化技術(shù)，可以幫助普通用戶快速、準確地理解數(shù)據(jù)背后的含義。2.增強可讀性和吸引力將枯燥的數(shù)據(jù)制作成具有強大視覺沖擊力的圖像，可以大大增強讀者的閱讀興趣。3．增強數(shù)據(jù)交互4．便于實時觀測與跟蹤(詳見教材)三、數(shù)據(jù)可視化的特征與趨勢?【教師】提出以下問題：根據(jù)自己的理解和感受說一說數(shù)據(jù)可視化有什么特征？?【學(xué)生】自主學(xué)習、思考、理解?【教師】對學(xué)生的回答進行總結(jié)概括而言，數(shù)據(jù)可視化具有以下3個方面的特征。（1）直觀：將龐雜的數(shù)據(jù)直觀地展現(xiàn)到?jīng)Q策者的面前，能夠更加節(jié)省時間，使工作變得更加高效。（2）交互：可以利用數(shù)據(jù)更好地分析用戶，有針對性地為用戶提供服務(wù)，增加數(shù)據(jù)背后與用戶的互動性。（3）實時：在數(shù)據(jù)爆炸增長時代，通過數(shù)據(jù)可視化可以很好地把握時效，及時、敏銳地發(fā)現(xiàn)新趨勢和新機遇。（詳見教材）【學(xué)生】聆聽、記錄、理解通過教師的講解和演示，互動以及案例，使學(xué)生了解數(shù)據(jù)可視化的概念、意義、作用、特征與趨勢課堂討論（10min）【教師】組織學(xué)生以小組為單位閱讀“拓展閱讀”部分，（詳見教材），并思考以下問題：（1）總結(jié)拓展閱讀涉及到的數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用范圍（2）發(fā)散思維，說一說你認為大數(shù)據(jù)可視化還能應(yīng)用在哪些方面【學(xué)生】聆聽、思考、小組討論，由小組代表上臺發(fā)表討論結(jié)果【教師】與學(xué)生一起評價各組的討論結(jié)果通過課堂討論，加深學(xué)生對大數(shù)據(jù)可視化的了解第二節(jié)課問題導(dǎo)入（5min）【教師】提出問題：數(shù)據(jù)可視化的方法有哪些？【學(xué)生】聆聽、思考、舉手回答通過問題導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣傳授新知（20min）【教師】通過學(xué)生的回答引入新的知識，介紹數(shù)據(jù)可視化的方法根據(jù)可視化信息對象的不同，數(shù)據(jù)可視化方法分為文本可視化、網(wǎng)絡(luò)可視化、時空數(shù)據(jù)可視化等。一、文本可視化?【教師】提出以下問題：用自己的話說一說文本可視化的意義是什么，典型應(yīng)用有哪些？?【學(xué)生】思考、舉手回答?【教師】對學(xué)生的回答進行總結(jié)文本可視化的意義在于能夠?qū)⑽谋局刑N含的語義特征（如詞頻與重要度、邏輯結(jié)構(gòu)、主題聚類、動態(tài)演化規(guī)律等）直觀地展示出來。典型的文本可視化技術(shù)是標簽云，如圖6-8所示。它將關(guān)鍵詞根據(jù)詞頻或其他規(guī)則進行排序，按照一定規(guī)律進行布局排列，用大小、顏色、字體等圖形屬性對關(guān)鍵詞進行可視化。（詳見教材）?【教師】提出以下學(xué)習任務(wù)：閱讀教材“提示”部分，進一步了解文本可視化。?【學(xué)生】自主學(xué)習、思考、理解二、網(wǎng)絡(luò)可視化?【教師】提出以下問題：閱讀教材相關(guān)內(nèi)容說一說什么是是網(wǎng)絡(luò)可視化？?【學(xué)生】思考、舉手回答?【教師】對學(xué)生的回答進行總結(jié)網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)關(guān)系是大數(shù)據(jù)中最常見的關(guān)系，如互聯(lián)網(wǎng)與社交網(wǎng)絡(luò)。層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)屬于網(wǎng)絡(luò)信息的一種特殊情況。網(wǎng)絡(luò)可視化的主要任務(wù)是基于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和連接的拓撲關(guān)系，直觀地展示網(wǎng)絡(luò)中潛在的模式，如節(jié)點或邊的聚集性?！ㄔ斠娊滩模┤r空數(shù)據(jù)可視化?【教師】利用多媒體輔助講解時空數(shù)據(jù)化時空數(shù)據(jù)是指帶有地理位置與時間標簽的數(shù)據(jù)。傳感器與移動終端的迅速普及，使得時空數(shù)據(jù)成為大數(shù)據(jù)時代典型的數(shù)據(jù)類型。時空數(shù)據(jù)可視化與地理制圖學(xué)相結(jié)合，重點對時間與空間維度，以及與之相關(guān)的信息對象屬性建立可視化表征，對與時間和空間密切相關(guān)的模式及規(guī)律進行展示。……（詳見教材）【通過講授，提問，討論等教學(xué)方式，讓學(xué)生了解數(shù)據(jù)可視化的方法課堂互動（15min）【教師】組織學(xué)生以小組為單位閱讀數(shù)據(jù)可視化方法部分（詳見教材），上網(wǎng)搜集資料，找一找數(shù)據(jù)可視化方法的具體應(yīng)用案例，對比一下各個方法的適用范圍【教師】與學(xué)生一起傾聽和評價各組的觀點通過課堂互動，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，進一步了解數(shù)據(jù)可視化的方法課堂小結(jié)

（3min）【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點本節(jié)課學(xué)習了數(shù)據(jù)可視化的方法，包括文本可視化，網(wǎng)絡(luò)可視化和時空數(shù)據(jù)可視化。希望大家在課下多復(fù)習，鞏固所學(xué)知識。【學(xué)生】總結(jié)回顧知識點總結(jié)知識點，鞏固學(xué)生對數(shù)據(jù)可視化相關(guān)知識的印象作業(yè)布置

（2min）【教師】布置課后作業(yè)請根據(jù)課堂知識，完成本