數(shù)據(jù)采集與處理-教案設(shè)計(jì)-第5章-文件讀寫與操作

NUMPAGES4.文件讀寫與操作一、課程計(jì)劃文件讀寫與操作日期:2024-04-25學(xué)生數(shù)量:34主題:文件讀寫與Python操作備注說明教學(xué)目標(biāo)：1.了解文件的基本概念、分類、常見文件格式和基本特點(diǎn)，理解不同類型文件的功能和適用范圍；2.掌握Python基本的文件操作，了解對(duì)象序列化和反序列化操作及作用；3.掌握常見結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)文件如CSV、JSON、Excel和XML的Python基本讀寫操作方法，理解文件的內(nèi)容結(jié)構(gòu)和編碼格式；4.了解常見非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)文件如Word、PDF、圖像等的內(nèi)容組織格式和讀寫方法，理解用于科學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的HDF文件格式、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及讀寫方法。由于本地文件眾多，可選擇性地重點(diǎn)介紹CSV、JSON、Excel和XML數(shù)據(jù)格式和基本讀寫操作；對(duì)于圖像格式，重點(diǎn)介紹其圖像數(shù)據(jù)內(nèi)存組織形式及相關(guān)模塊操作方法使用材料：中文課件PPT和基于JupyterNotebook的示例代碼，錄制的課程視頻授課形式：線上資源設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)，線上或線下授課，隨堂練習(xí)，隨堂提問，上機(jī)作業(yè)線上資源作為學(xué)習(xí)任務(wù)，不占用上課時(shí)間授課學(xué)生假設(shè)：已掌握Python基本語法、基本數(shù)據(jù)類型、Numpy和Pandas的基本使用二、階段計(jì)劃：1、文件讀寫-Week1-2課時(shí)階段目標(biāo)老師程序?qū)W生程序時(shí)間(分鐘)間隔(分鐘)備注說明了解文件的基本知識(shí)和應(yīng)用，掌握Python基本的文件操作，了解對(duì)象序列化和反序列化操作及作用介紹大數(shù)據(jù)可視化的定義、歷史、工具和分類演示matplotlib模塊的使用方法和常用圖形繪制觀察老師的操作和效果根據(jù)老師提供的JupyterNotebook示例代碼，練習(xí)matplotlib模塊的使用方法和常用圖形繪制運(yùn)行查看結(jié)果3510線上或線下課堂形式，學(xué)生自帶筆記本。老師先講解和演示，之后指導(dǎo)學(xué)生完成示例代碼操作掌握常見結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)文件如CSV、JSON、Excel和XML的Python基本讀寫操作方法，理解文件的內(nèi)容結(jié)構(gòu)和編碼格式演示CSV、JSON、Excel和XML的Python讀寫示例代碼和運(yùn)行效果總結(jié)比較不同模塊的使用方法和效果觀察老師的操作和效果根據(jù)課程對(duì)應(yīng)的JupyterNotebook示例代碼，練習(xí)本地結(jié)構(gòu)化文件相應(yīng)多種模塊的讀寫操作方法2510不要求學(xué)生掌握全部模塊的使用方法，基本了解即可，用時(shí)可查閱課件和示例代碼隨堂提問打開隨機(jī)抽獎(jiǎng)程序，從學(xué)生名單中抽取學(xué)生。學(xué)生如果回答不完整或有偏差，老師補(bǔ)充或糾偏抽中的學(xué)生回答問題，允許隨時(shí)查閱資料372、文件讀寫-Week2-1課時(shí)階段目標(biāo)老師程序?qū)W生程序時(shí)間(分鐘)間隔(分鐘)備注說明了解常見非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)文件如Word、PDF、圖像等的內(nèi)容組織格式和讀寫方法，理解用于科學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的HDF文件格式、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及讀寫方法。介紹常見非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)文件如Word、PDF、圖像等的內(nèi)容組織格式和讀寫方法演示W(wǎng)ord和圖像格式文件的讀寫操作方法和示例代碼觀察老師的操作和效果根據(jù)課程配套的JupyterNotebook示例代碼，練習(xí)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)文件的讀寫操作方法運(yùn)行查看結(jié)果2510線上或線下課堂形式，學(xué)生自帶筆記本。老師先講解和演示，之后指導(dǎo)學(xué)生完成示例代碼操作隨堂提問打開隨機(jī)抽獎(jiǎng)程序，從學(xué)生名單中抽取學(xué)生。學(xué)生如果回答不完整或有偏差，老師補(bǔ)充或糾偏抽中的學(xué)生回答問題，允許隨時(shí)查閱資料37三、隨堂提問問題：1.什么是對(duì)象的序列化與反序列化？Python有哪些模塊或方法支持對(duì)象的序列化與反序列化？2.訪問文件和數(shù)據(jù)庫(kù)等資源后，可以使用哪些方法關(guān)閉連接釋放資源？3.讀取本地文本文件內(nèi)容時(shí)，如果內(nèi)容太多，如何避免內(nèi)存不足問題？4.什么是CSV文件？使用Python，都有哪些方法可以訪問CSV文件內(nèi)容，有何區(qū)別？5.什么是JSON文件？其內(nèi)容如何組織，形式上對(duì)應(yīng)于Python中的哪些數(shù)據(jù)類型；6.試比較JSON、CSV和XML的異同和特點(diǎn)？7.使用Python，都有哪些方法可以訪問JSON文件內(nèi)容，有何區(qū)別？8.XML的特點(diǎn)與作用有哪些？試列舉一些基于XML的語言或標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。9.什么是HDF？有何特點(diǎn)和用途？10.Pandas提供的數(shù)據(jù)源訪問方法都有哪些？試列舉一些Pandas支持訪問的數(shù)據(jù)源。11.試列舉一些圖像存儲(chǔ)的格式，使用Python語言都有哪些模塊和方法可以訪問圖像文件？四、互動(dòng)與反饋：OverallCommentCommentaboutthelessonplanoneortwothingsthatworked不同格式數(shù)據(jù)文件的工具和相應(yīng)示例代碼需要進(jìn)一步豐富oneortwothingsthatdidn’tworksowell知識(shí)點(diǎn)相對(duì)較多，部分學(xué)生消化吸收有限Commentabouttheteachingoneortwothingsthatwentwe