中職教育二年級上學期電子與信息《大數(shù)據(jù)導論1數(shù)據(jù)清洗》教學設計

PAGEPAGE1課題名稱：數(shù)據(jù)清洗授課班級：中職二年級專業(yè)：大數(shù)據(jù)技術應用授課時間：課型：理論教具：多媒體課時：1一、教學內(nèi)容分析教材是為高校大數(shù)據(jù)專業(yè)而編，對中職生偏難。掌握數(shù)據(jù)清洗的概念、內(nèi)容及各子概念，粗略了解注意事項，培養(yǎng)研究性學習創(chuàng)新學習的能力與意識，形成數(shù)據(jù)清洗的意識及情感激勵。二、學情分析二年級大數(shù)據(jù)專業(yè)學生，已掌握部分計算機、網(wǎng)絡基礎理論及常識，但此前還沒有學習大數(shù)據(jù)專業(yè)基礎、核心課程，中職入學成績不夠好，可能學習方法不完善，紀律、習慣及上進心較差。三、設計思路：由學情及教材和教學內(nèi)容知，教材是為高校大數(shù)據(jù)專業(yè)而編，對中職生來說過于精簡，需要整合實例及練習于教學過程以豐富教學過程，使明確及隱含的知識及能力更適宜中職生了解、理解、掌握。所以增加了一批數(shù)據(jù)以表或其他形式幫助學生學習，并圍繞數(shù)據(jù)進行解析、練習。只是微課視頻的形式不利于交互，未來最好補充交互手段例如問卷交互，或以微課交互軟件呈現(xiàn)，實現(xiàn)及時反饋適時評價學習過程與完善學習者累積數(shù)據(jù)維護。四、教學目標：（一）知識目標:掌握數(shù)據(jù)清洗內(nèi)容，從數(shù)據(jù)直觀與抽象的角度探索清洗方法，形成數(shù)據(jù)清洗的整體概念及各內(nèi)容子概念，粗略了解清洗注意事項并為以后實踐、理解作準備。（二）能力目標：（專業(yè)能力、方法能力、社會能力）培養(yǎng)數(shù)據(jù)清洗的研究性學習、創(chuàng)新學習相關的能力與意識，形成數(shù)據(jù)清洗的意識。（三）職業(yè)素養(yǎng)：（情感體驗、態(tài)度和敬業(yè)精神）激勵愛國及為社會服務的精神，培養(yǎng)研究性學習、創(chuàng)新學習的專業(yè)思想與情感意識，形成數(shù)據(jù)清洗的意識及情感激勵。五、教學重點及難點重點：掌握數(shù)據(jù)清洗內(nèi)容，從數(shù)據(jù)直觀與抽象的角度探索清洗方法，形成數(shù)據(jù)清洗的整體概念及各內(nèi)容子概念。難點：掌握并形成數(shù)據(jù)清洗的整體概念及各內(nèi)容子概念。六、教學過程教師活動學生活動設計意圖（一）導入思政及引入：同學們好，未來高素質(zhì)的勞動者，從小就應當培養(yǎng)一點數(shù)據(jù)處理分析的能力，我們培養(yǎng)的人才，這方面以前比較欠缺，但數(shù)據(jù)處理分析確實是研究、創(chuàng)新的基本素質(zhì)，很難想象，研究、創(chuàng)新者不會利用信息設備幫助處理分析大量在實踐中遇到的數(shù)據(jù)。且人工智能與大數(shù)據(jù)，是新興而關鍵的產(chǎn)業(yè)。本課討論數(shù)據(jù)清洗，數(shù)據(jù)清洗是大數(shù)據(jù)導論第五章數(shù)據(jù)采集與預處理中的一個重要內(nèi)容，學好它，能體現(xiàn)出我們真正的愛國，讓我們將愛國，將提高國家、中華民族的核心競爭力落實到行動，從我做起，努力學習，奮力拼搏。如交互功能完善，可問答交互激勵學生情感思政前后呼應準備后續(xù)要點（二）教學活動教師講，與學生探討結合5.2數(shù)據(jù)清洗5.2.1數(shù)據(jù)清洗的內(nèi)容缺失值處理。由于調(diào)查、編碼和錄入誤差，數(shù)據(jù)中可能存在一些缺失值，需要給予適當?shù)奶幚?。常用的處理方法有：估算、整例刪除、變量刪除和成對刪除。（2）異常值處理。根據(jù)每個變量的合理取值范圍和相互關系，檢查數(shù)據(jù)是否合乎要求，發(fā)現(xiàn)超出正常范圍、邏輯上不合理或者相互矛盾的數(shù)據(jù)。例如，體重出現(xiàn)了負數(shù)，應視為超出正常值域范圍。（3）數(shù)據(jù)類型轉換。數(shù)據(jù)類型往往會影響到后續(xù)的數(shù)據(jù)處理分析環(huán)節(jié)，因此，需要明確每個字段的數(shù)據(jù)類型，在數(shù)據(jù)清洗的時候就需要對數(shù)據(jù)類型進行統(tǒng)一處理。（4）重復值處理。重復值的存在會影響數(shù)據(jù)分析和挖掘結果的準確性，所以，在數(shù)據(jù)分析和建模之前需要進行數(shù)據(jù)重復性檢驗，如果存在重復值，還需要進行重復值的刪除。5.2.2數(shù)據(jù)清洗的注意事項（1）數(shù)據(jù)清洗時優(yōu)先進行缺失值、異常值和數(shù)據(jù)類型轉換的操作，最后進行重復值的處理。（2）在對缺失值、異常值進行處理時，要根據(jù)業(yè)務的需求進行處理，這些處理并不是一成不變的，常見的填充包括：統(tǒng)計值填充（常用的統(tǒng)計值有均值、中位數(shù)、眾數(shù)）、前/后值填充（一般使用在前后數(shù)據(jù)存在關聯(lián)，比如數(shù)據(jù)是按照時間進行記錄的）、零值填充。（3）在數(shù)據(jù)清洗之前，最為重要的對數(shù)據(jù)表的查看，要了解表的結構和發(fā)現(xiàn)需要處理的值，這樣才能將數(shù)據(jù)清洗徹底。（4）數(shù)據(jù)量的大小也關系著數(shù)據(jù)的處理方式。如果總數(shù)據(jù)量較大，而異常的數(shù)據(jù)（包括缺失值和異常值）的量較少時，可以選擇直接刪除處理，因為這并不太會影響到最終的分析結果；但是，如果總數(shù)據(jù)量較小，則每個數(shù)據(jù)都可能影響分析的結果，這個時候就需要認真去對數(shù)據(jù)進行處理（可能需要通過其他的關聯(lián)表去找到相關數(shù)據(jù)進行填充）。（5）在導入數(shù)據(jù)表后，一般需要將所有列一個個地進行清洗，來保證數(shù)據(jù)處理的徹底性，有些數(shù)據(jù)可能看起來是正?？梢允褂玫模瑢嶋H上在進行處理時可能會出現(xiàn)問題（比如某列數(shù)據(jù)在查看時看起來是數(shù)值類型，但是其實這列數(shù)據(jù)的類型卻是字符串，這就會導致在進行數(shù)值操作時無法使用）。小結見后單獨列出數(shù)據(jù)清洗內(nèi)容，從數(shù)據(jù)直觀與抽象的角度探索清洗方法，形成數(shù)據(jù)清洗的整體概念及各內(nèi)容子概念。整合即時練習粗略了解清洗注意事項并為以后實踐、進一步理解作準備通過問答舉例、辨識，使學生對數(shù)據(jù)清洗的內(nèi)容、子概念基本掌握、了解，并形成數(shù)據(jù)清洗的整體概念即時練習調(diào)動調(diào)動學生粗略了解清洗注意事項，使其能為以后數(shù)據(jù)清洗時的實踐及進一步的理解做好準備（三）學生練習或作業(yè)學生完成對應附屬資源的練習p1749.請闡述數(shù)據(jù)清洗的主要內(nèi)容10.請闡述數(shù)據(jù)清洗的注意事項課堂即時作業(yè)已整合到課