《大數據數據可視化》課程教學大綱 胡楠

《大數據可視化技術》課程教學大綱課程名稱大數據可視化技術課程編碼7414A510課程學時64課程學分4課內上機學時32先修課程數據采集與預處理后續課程畢業設計課程類別專業必修課適用專業計算機科學與技術數據科學與大數據技術一、課程簡介《大數據可視化技術》是為計算機科學與技術和數據科學與大數據技術專業開設的一門理論與實踐緊密結合的專業必修課。本課程實施“基礎-進階-高階”階梯遞進教學方法。第一階段從數據可視化的核心概念出發，梳理其發展歷程與應用場景，幫助學習者建立對可視化的底層認知；聚焦Python生態下三大主流可視化工具，實現從“能用”到“好用”的進階；第二階段課程詳細講解Matplotlib的繪圖原理與定制化技巧、Seaborn的統計可視化優勢、Bokeh的交互式圖表開發，通過理論基礎與實現細節的結合，讓學習者能夠針對不同數據類型與分析需求，選擇合適工具構建專業級可視化作品；第三階段，針對復雜關系型數據與交互式場景，課程引入Neo4j圖數據庫，講解其核心價值與可視化實現步驟，解鎖關聯數據的深度洞察；同時深入剖析pyEcharts的特色功能與應用優勢，從基礎圖表繪制到高級交互式大屏開發，覆蓋全流程技術要點，幫助學習者掌握面向復雜業務場景的可視化解決方案。課程特點：本課程兼顧理論深度與實踐廣度，覆蓋從基礎到高階的全鏈路可視化技術，通過階梯式教學，培養學習者的數據處理能力、可視化設計思維與技術落地能力，旨在幫助學習者構建從數據理解到可視化落地的完整能力，實現從“數據”到“洞察”的高效轉化。為從事數據分析、商業智能、數據產品等領域工作提供核心競爭力系統，二、課程目標通過本課程的教學，學生應該達到下列課程目標：通過該課程學習，使學生更深刻的理解大數據項目的處理流程，掌握數據可視化的方法，如時變數據可視化方法、關系數據可視化方法、高維數據可視化方法、文本數據可視化方法、復雜數據可視化方法。（一）基礎能力構建目標通過第1章至第3章的學習，讓學習者系統掌握數據可視化的核心概念、發展脈絡與行業應用場景，建立對數據可視化的底層認知。熟練運用Excel完成數據整理、統計分析與基礎可視化呈現，掌握關鍵函數的使用方法與數據處理邏輯；同時深入理解Echarts的技術特性與實現原理，能夠獨立完成Web端基礎可視化項目開發，具備針對不同業務場景選擇合適可視化工具的初步能力。（二）進階技術掌握目標借助第4章至第5章的Python可視化內容，使學員精通Matplotlib、Seaborn和Bokeh三大工具的理論基礎與實踐技巧。能夠運用Matplotlib實現高度定制化的靜態圖表繪制，掌握Seaborn在統計可視化領域的優勢用法，熟練使用Bokeh構建交互式可視化作品。具備根據數據類型與分析需求選擇最優工具的能力，實現從數據到專業級可視化成果的高效轉化。（三）高階應用突破目標通過第6章至第7章的高階內容學習，讓學員掌握復雜關系型數據的可視化方法，理解Neo4j圖數據庫的核心價值與應用場景，能夠完成圖數據的存儲、查詢與可視化全流程操作。深入掌握pyEcharts的高級功能與開發技巧，從基礎圖表繪制到交互式大屏開發，具備構建復雜業務場景下可視化解決方案的能力，實現從技術應用到價值創造的跨越。（四）綜合素養提升目標通過全課程的系統學習，培養學員的數據思維與可視化設計思維，提升數據解讀、分析與視覺表達能力。能夠將可視化技術與業務場景深度結合，為決策提供有力的數據支撐，具備從事數據分析、商業智能、數據產品等相關工作的核心競爭力，成為兼具技術能力與業務洞察力的復合型人才。三、教學內容與學習要求第1章數據可視化概述教學內容：1.數據可視化的基本概念；2.數據可視化的應用前景。教學重點：1.數據可視化的概念和作用；2.數據可視化的發展歷史；3.數據可視化的未來。教學難點：數據可視化的發展歷史及未來。學習要求：1.了解為什么要數據可視化；2.理解數據可視化的相關概念；3.理解數據可視化的作用，不是把數據畫成圖而是把數據翻譯成人類語言；4.理解數據可視化的應用。第2章Excel數據可視化教學內容：1.Excel基本函數與圖表類型；2.Excel整理數據方法和步驟；3.Excel數理統計中常見的統計量；4.Excel數據可視化應用（直方圖、折線圖、餅圖和散點圖等）教學重點：Excel基本計算函數、圖表繪制函數、數據整理方法、常用統計量和常用的圖表類型。教學難點：Excel數據整理方法和常用統計量。學習要求：1.了解Excel的核心可視化工具；2.理解Excel數據可視化的基本功能；3.掌握Excel基本計算函數與圖表的繪制；4.掌握Excel數據整理的方法；5.掌握數理統計中常用的統計量；6.掌握Excel常見的圖表類型的繪制。第3章Echarts可視化庫教學內容：1.Echarts繪圖基礎；2.Echarts繪圖餅圖；3.Echarts樣式設置；4.Echarts異步數據加載和更新；5.Echarts數據集；6.Echarts交互組件；7.Echarts響應式；8.Echarts數據視覺映射；教學重點：matplotlib可視化庫的基本使用方法及階梯圖、拆線圖、散點圖及柱形圖的繪制教學難點：連續型數據及離散型數據的可視化方法學習要求：1.了解Echarts基本概念和特點；2.理解Echarts的安裝和配置方法；3.掌握Echarts樣式設置；4.掌握Echarts異步數據加載和更新；5.掌握Echarts數據集的使用。第4章基于Python數據可視化教學內容：1.Python數據可視化基礎；2.Matplotlib可視化；3.seaborn可視化；4.Boken可視化。教學重點：Matplotlib可視化、seaborn可視化、Boken可視化。教學難點：Matplotlib可視化和Boken可視化。學習要求：1.了解Python基本語法；2.理解Python編譯器Anaconda的下載和安裝；3.掌握Python可視化庫的安裝；4.掌握基于Python的Matplotlib數據可視化函數的使用方法；5.掌握基于Python的Seaborn數據可視化函數的使用方法；6.掌握基于Python的Bokeh數據可視化函數的使用方法。第5章文本數據可視化教學內容：1.文本數據可視化簡介；2.文本數據可視化類型；3.Python編程繪制詞云。教學重點：文本數據可視化類型、Python編程繪制詞云。教學難點：Python編程繪制詞云。學習要求：1.了解文本可視化的相關概念及文本數據的分類；2.理解文本數據可視化的分類；3.理解詞云概念和意義；4.掌握基于Python的詞云生成方法。第6章Neo4j圖數據庫教學內容：1.圖數據庫概述；2.Neo4j安裝和配置；3.Cypher查詢語言；4.Cypher函數。教學重點：Neo4j安裝和配置、Cypher查詢語言、Cypher函數。教學難點：Neo4j安裝和配置、Cypher查詢語言。學習要求：1.了解圖數據庫的相關概念；2.了解圖數據庫的分類及與圖數據與關系數據庫的不用應用領域；3.掌握Neo4j安裝和配置；4.掌握Cypher查詢語言的使用；5.掌握Cypher函數的使用。第7章pyEcharts數據可視化教學內容：1.pyEcharts簡介；2.pyEcharts設置主題；3.pyEcharts配置項；4.pyEcharts的數據類型；5.pyEcharts基本圖表類型。教學重點：pyEcharts設置主題、pyEcharts配置項、pyEcharts的數據類型、pyEcharts基本圖表類型。教學難點：pyEcharts配置項、pyEcharts的數據類型、pyEcharts基本圖表類型。學習要求：1.了解pyecharts可視化庫的基本作用；2.掌握pyecharts包下載和安裝的方法；3.掌握pyecharts繪圖的基本方法和生成偽數據的方法；4.掌握pyecharts設置各類主題和配置項的方法；5.掌握pyecharts常用的圖表類型與數據格式。四、學時分配表1課程學時分配表教學內容（知識點）學時安排小計理論上機第1章數據可視化概述202第2章Excel數據可視化448第3章Echarts可視化庫8816第4章基于Python數據可視化448第5章文本數據可視化246第6章Neo4j圖數據庫448第7章pyEcharts數據可視化8816合計323264五、課程考核要求及標準1.課程考核方式和比例考核方式：考查（）；考試（√）2.成績評定計分制：百分制（√）；五級分制（）；兩級分制（）課題名稱第1章數據可視化概述課次1課時2課型理論（2）；上機（0）教學目標知識技能目標：1．了解數據可視化的作用和應用；2．理解數據可視化的相關概念；3．掌握數據可視化的相關術語。重點、難點及解決方法重點：數據可視化的概念和術語、數據可視化的作用與應用。難點：數據可是的相關概念和術語。解決方法：通過生活、工作中的案例，聯系具體實際情況分析講解。教學基本內容與教學設計教學基本內容：1.1 數據可視化的概念1.2數據可視化的作用與應用教學設計：第1節課：考勤（課前2min）→知識導入（5min）→傳授新知（40min）第2節課：問題導入（5min）→傳授新知（35min）→課堂小結（3min）→作業布置（2min）教學過程主要教學內容及步驟第一節課（45分鐘）考勤【教師】利用課前課前2min完成學生點名【學生】按照老師要求完成簽到【目的】培養學生的組織紀律性，掌握學生的出勤情況知識導入【教師】利于5min介紹1.1節和1.2節的內容摘要【學生】聆聽、理解、感受本節課的核心要義【目的】引導學生樹立科學精神、培養細致嚴謹的態度傳授新知案例展示【教師】利用25min講解數據可視化的概念和相關術語；【教師】提出問題：如何提取數據中的模式、如何分析數據間關系和異常數據是否為錯誤數據？【學生】思考、舉手回答【教師】總結學生的回答【教師】利用15min展示如下可視化結果：（1）圖1-1，展示折線圖（2）圖1-2，展示平行坐標圖（3）圖1-3，展示并行集圖（4）圖1-4，展示標簽云圖（5）對比表1-5展示的數據及相關特征值，包括均值、方差和相關性，圖1-6展示了這些數據的特征值的可視化結構，比表格更直觀和易理解。（6）通過圖1-7展示了數據間的模式、關系，以及異常值。教學過程主要教學內容及步驟第二節課（45分鐘）問題導入【教師】利用5min提出如下兩個問題：數據可視化有哪些作用，都可以應用中哪些領域？【學生】聆聽、思考、舉手回答傳授新知案例展示【教師】通過學生的回答，利用20min有側重的引入1.2節新的知識，介紹數據可視化的作用和應用。【學生】思考、舉手回答。【教師】利用15min展示如下可視化結果：（1）圖1-11和圖1-12，展示可視化的記錄數據作用。（2）圖1-13，展示可視化的分析推理的作用。（3）圖1-14，展示可視化的信息傳播與協同的作用。（4）圖1-15，展示可視化在醫學領域的應用。課堂小結【教師】利用3min簡要總結本節課的要點：本節課學習了數據可視化的概念、術語、作用和應用領域。要求學生在課下多加練習，鞏固所學知識。【學生】總結回顧知識點作業布置【教師】利用2min布置課后作業請根據課堂知識，完成本章網絡教學平臺布置的作業。【學生】完成課后任務教學反思從學生日常接觸的場景切入：先展示大家手機里運動APP的跑步數據圖表、電商平臺的年度消費賬單可視化頁面，再延伸到阿里雙十一大屏、城市交通熱力圖等真實案例，自然引出“數據可視化就是把枯燥的數字轉化為直觀圖形，幫人快速看懂背后規律”的核心概念。這種導入方式讓原本陌生的知識點瞬間貼近生活，課堂上學生的參與度明顯提升，不少同學主動分享自己見過的可視化作品，打破了“數據課程枯燥難懂”的刻板印。后續教學的優化方向：計劃從三個維度調整后續教學方案。第一是重構分層教學體系，把課程內容拆分為“基礎認知層、原理進階層、實戰拓展層”三個模塊；第二是重構本地特色實戰案例庫；第三是優化考核評價標準。真正的教學目標：數據可視化這門課程的核心從來不是教會學生用某一款軟件，而是培養他們“用視覺思維解讀數據、用數據邏輯解決問題”的能力，后續我會持續打磨教學內容，讓這門課真正成為學生未來專業學習和職場發展的實用工具。教學方法講授法、舉例法、展示法教學手段案例演示、課外學習安排通過網絡教學平臺的課件，視頻和章節測試進行復習完成課后作業參考資料1.《大數據可視化技術》，胡楠孟憲偉王彥超主編，清華大學出版社，2026年學習效果評測課堂隨機搶答；課堂教師點名學生回答問題；課后作業批改；線上線下學情統計分析教學后記課題名稱第2章Excel數據可視化課次2課時2課型理論（1）；上機（1）教學目標知識技能目標：1．了解Excel函數的作用；2．理解Excel函數中相關概念和術語；3．掌握Excel函數的使用方法。重點、難點及解決方法重點：Excel函數中相關概念和術語、Excel函數的使用方法。難點：Excel函數的使用方法。解決方法：通過生活、工作中的案例，聯系具體實際情況分析講解。教學基本內容與教學設計教學基本內容：2.1 Excel函數與圖表2.1.1Excel函數2.1.2Excel圖表2.1.3選擇圖表類型教學設計：第1節課：考勤（課前2min）→知識導入（5min）→傳授新知（40min）第2節課：傳授新知（10min）→實戰演練（30min）→課堂小結（3min）→作業布置（2min）教學過程主要教學內容及步驟第一節課（45分鐘）考勤【教師】利用課前課前2min完成學生點名。【學生】按照老師要求完成簽到。【目的】培養學生的組織紀律性，掌握學生的出勤情況。知識導入【教師】利于5min介紹2.1.1小節和2.1.2小節的內容摘要。【學生】聆聽、理解、感受本節課的核心要義。【目的】通過教師的講解和演示，互動以及案例，使學生掌握Excel函數的使用方法和技巧。傳授新知案例展示【教師】利用25min簡介Excel電子表格軟件；講解Excel的函數的分類、函數的相關參數、函數結構和使用方法；講解創建Excel圖表的方法和圖表樣式的設置。【教師】提出問題：Excel函數有哪些類型？【學生】思考、舉手回答【教師】總結學生的回答【教師】利用15min，通過實際操作展示如下功能：（1）通過圖2-1，展示Excel編輯區和單元格。（2）通過圖2-2，展示Excel函數嵌套。（3）通過圖2-