《探索性數(shù)據(jù)分析》課程教學(xué)大綱

《探索性數(shù)據(jù)分析》教學(xué)大綱課程名稱：探索性數(shù)據(jù)分析英文名稱：ExploratoryDataAnalysis課程編號(hào)：F094092802學(xué)分：2總學(xué)時(shí)/課內(nèi)實(shí)踐學(xué)時(shí)：32/課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)0+課內(nèi)上機(jī)學(xué)時(shí)16+其他實(shí)踐學(xué)時(shí)0課程性質(zhì)：限選開課單位：數(shù)理科學(xué)與工程學(xué)院統(tǒng)計(jì)系基層教學(xué)組織適應(yīng)對(duì)象：應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)課程簡介探索性數(shù)據(jù)分析是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)的專業(yè)方向與拓展課。探索性數(shù)據(jù)分析是分析和調(diào)查數(shù)據(jù)集，并總結(jié)其主要特征，通常采用數(shù)據(jù)可視化方法。對(duì)于收集到的數(shù)據(jù)集，首先需要明確解決的問題以及這個(gè)數(shù)據(jù)所提供的信息是否能解決此問題。主要教學(xué)內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)預(yù)處理（重復(fù)值、異常值、缺失值檢測與處理、變量選擇等）、數(shù)據(jù)的展示（直方圖、箱線圖、分位數(shù)圖等）、綜合項(xiàng)目案例。通過該課程的教學(xué)、能夠使學(xué)生掌握探索性數(shù)據(jù)分析的基本概念、基本知識(shí)和基本方法，著重培養(yǎng)學(xué)生面對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)時(shí)，提出問題和解決問題的基本能力，特別是能夠使用R軟件分析數(shù)據(jù)和解釋分析結(jié)果的能力，為后續(xù)數(shù)據(jù)挖掘課程、分析實(shí)踐提供基礎(chǔ)。ExploratoryDataAnalysisisaprofessionaldirectionandexpansioncourseofappliedstatistics.Exploratorydataanalysisistoanalyzeandinvestigatedatasetsandsummarizetheirmaincharacteristics,usuallyusingdatavisualizationmethods.Forthecollecteddataset,itisfirstnecessarytoclarifytheproblemtobesolvedandwhethertheinformationprovidedbythedatacansolvetheproblem.Themainteachingcontentsinclude:datapreprocessing(detectionandprocessingofduplicatevalues,outliers,missingvalues,variableselection,etc.),datadisplay(histogram,boxchart,quantilechart,etc.),andcomprehensiveprojectcases.Throughtheteachingofthiscourse,studentscanmasterthebasicconcepts,basicknowledgeandbasicmethodsofexploratorydataanalysis,andfocusoncultivatingstudents'basicabilitytoraiseandsolveproblemswhenfacingactualdata,especiallytheabilitytouseRsoftwaretoanalyzedataandinterpretanalysisresults,providingabasisforsubsequentdataminingcoursesandanalysispractice.課程目標(biāo)1.思政目標(biāo)：落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生處理數(shù)據(jù)過程中迎難而上，堅(jiān)韌不拔，篤信躬行的精神。將知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，通過實(shí)踐印證知識(shí)，根據(jù)實(shí)踐需要積極地獲取知識(shí)。2.知識(shí)目標(biāo)：拓寬探索性數(shù)據(jù)知識(shí)面，包括探索性數(shù)據(jù)方法的基本概念和適用條件。通過開放式學(xué)習(xí)了解大數(shù)據(jù)背景下，統(tǒng)計(jì)分析方法的最新進(jìn)展，拓展學(xué)生視野和寬廣的跨學(xué)科知識(shí)。3.能力目標(biāo)：通過實(shí)例分析，提升學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題以及對(duì)結(jié)果的解釋能力，熟練應(yīng)用R軟件解決實(shí)際數(shù)據(jù)中問題，并根據(jù)分析結(jié)果做出合理決策建議。Ideologicalandpoliticalgoals1:Tobroadentheknowledgeofexploratorydataanalysismethods,includingthebasicconceptsandapplicableconditionsofexploratorydatamethods.Throughopenlearning,studentscanlearnaboutthelatestprogressinstatisticalanalysismethodsinthecontextofbigdata,andexpandstudents'horizonsandbroadinterdisciplinaryknowledge.Knowledgegoals2:Throughcaseanalysis,improvestudents'abilitytoaskquestions,analyzeproblems,solveproblemsandinterpretresults,skillfullyapplyRsoftwaretosolveproblemsinactualdata,andmakereasonabledecision-makingsuggestionsbasedontheanalysisresults.Abilitygoals3:Implementthefundamentaltaskofcultivatingmoralityandcultivatingstudents,andcultivatestudents'spiritoffacingdifficulties,perseverance,anddedicationintheprocessofdataprocessing.Organicallycombineknowledgeandexperience,confirmknowledgethroughpractice,andactivelyacquireknowledgeaccordingtopracticalneeds.課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系本課程的課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐情況如表1所示：表1課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求1：知識(shí)要求2.1具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，受到比較嚴(yán)格的科學(xué)思維訓(xùn)練。22.2掌握統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本思想和收集數(shù)據(jù)的方法，并能夠根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)選用恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析、推斷和預(yù)測；了解統(tǒng)計(jì)學(xué)理論與方法的發(fā)展動(dòng)態(tài)及其應(yīng)用前景。2,3畢業(yè)要求2：能力要求2.2具有較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)操作技能，熟練應(yīng)用主要的統(tǒng)計(jì)軟件、管理軟件及其他軟件編程，正確利用統(tǒng)計(jì)思想和方法分析判斷相關(guān)的計(jì)算結(jié)果。32.4具有理論聯(lián)系實(shí)際的能力和一定的創(chuàng)新能力，具備自主學(xué)習(xí)、知識(shí)更新和自我發(fā)展的能力。32.5掌握中外文資料查詢、文獻(xiàn)檢索及應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法，具有初步的科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用能力。3畢業(yè)要求3：素質(zhì)要求3.1思想道德素質(zhì)。具有良好的政治思想素質(zhì)、道德品質(zhì)、法制意識(shí)、誠信意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神；具有良好的心理素質(zhì)和積極的人生觀。13.2知識(shí)素質(zhì)。具有扎實(shí)的統(tǒng)計(jì)專業(yè)理論功底，具備與統(tǒng)計(jì)工作密切相關(guān)的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理知識(shí)。1課程教學(xué)安排課程共有4項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容，具體安排如下。表2：課程教學(xué)安排表序號(hào)教學(xué)內(nèi)容思政元素課堂教學(xué)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)小計(jì)1數(shù)據(jù)預(yù)處理迎難而上，堅(jiān)韌不拔，篤信躬行，科學(xué)精神12122數(shù)據(jù)的展示專業(yè)熱情443綜合項(xiàng)目案例工匠精神和專業(yè)熱情1616合計(jì)161632教學(xué)安排1.數(shù)據(jù)預(yù)處理教學(xué)要求：理解數(shù)據(jù)預(yù)處理在數(shù)據(jù)分析中的重要性；掌握預(yù)處理方法的思想以及用R軟件處理實(shí)際案例數(shù)據(jù)；了解科學(xué)研究方法的最新進(jìn)展。教學(xué)內(nèi)容：預(yù)處理方法中重復(fù)值、缺失值、異常值檢測與處理；利用R軟件處理實(shí)際案例。重點(diǎn)難點(diǎn)：預(yù)處理方法的思想。思政元素：講授數(shù)據(jù)科學(xué)家在預(yù)處理方面的貢獻(xiàn)，“大數(shù)據(jù)匠人”如何煉成，培養(yǎng)學(xué)生迎難而上，堅(jiān)韌不拔，篤信躬行和科學(xué)精神。2.數(shù)據(jù)的展示教學(xué)要求：掌握不同類型數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖的基本概念和展示；掌握利用R軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)展示以及結(jié)果分析。教學(xué)內(nèi)容：統(tǒng)計(jì)制圖的基本概念；單變量數(shù)據(jù)的展示；多變量數(shù)據(jù)的展示；數(shù)據(jù)分布形態(tài)的展示；高維數(shù)據(jù)的展示；空間數(shù)據(jù)的展示；統(tǒng)計(jì)圖的美化。重點(diǎn)難點(diǎn)：數(shù)據(jù)展示后的結(jié)果分析。思政元素：通過不同統(tǒng)計(jì)圖發(fā)展歷程和展示，不同時(shí)期科學(xué)家作出的貢獻(xiàn)以及對(duì)人類發(fā)展的影響，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)熱情。課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及要求表3：課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及要求序號(hào)教學(xué)類型教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求1上機(jī)銀行客戶信用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估項(xiàng)目了解相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)，數(shù)據(jù)基本信息；理解項(xiàng)目目的；掌握不同數(shù)據(jù)分析方法在實(shí)際案例中的應(yīng)用以及結(jié)果分析。2上機(jī)金融風(fēng)控項(xiàng)目了解相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)，數(shù)據(jù)基本信息；理解項(xiàng)目目的；掌握不同數(shù)據(jù)分析方法在實(shí)際案例中的應(yīng)用以及結(jié)果分析。3上機(jī)大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)營銷項(xiàng)目了解相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)，數(shù)據(jù)基本信息；理解項(xiàng)目目的；掌握不同數(shù)據(jù)分析方法在實(shí)際案例中的應(yīng)用以及結(jié)果分析。課程考核與評(píng)價(jià)表4：成績?cè)u(píng)定方式表考核環(huán)節(jié)分值考核/評(píng)價(jià)細(xì)則考勤、作業(yè)、分組討論、前沿知識(shí)報(bào)告20根據(jù)每次討論和分享的參與度計(jì)算成績課本中分析方法的R復(fù)現(xiàn)以及完成指定3個(gè)綜合案例的數(shù)據(jù)分析過程20根據(jù)考勤和作業(yè)（上機(jī)操作、思維導(dǎo)圖等）得分綜合計(jì)算成績結(jié)課報(bào)告60根據(jù)團(tuán)隊(duì)中自由選題的PPT展示、報(bào)告計(jì)算成績合計(jì)100按各環(huán)節(jié)成績的百分比計(jì)算綜合成績課程學(xué)