《大数据可视化》（第2版）
教案
教学目标
知识与技能：使学生掌握数据可视化的基础理论，包括数据分类、预处理、组织管理等；熟悉常用的数据可视化工具和方法，如Excel、Tableau、Python等；能够运用所学知识进行数据可视化设计与分析。
过程与方法：通过案例分析、实验操作、小组讨论等教学方法，引导学生主动探索数据可视化的应用场景和设计原则，培养学生的实践能力和创新思维。
情感态度与价值观：激发学生对大数据可视化的兴趣和热情，培养学生的数据意识和审美观念，提高学生对数据信息的敏感度和解读能力，增强学生团队合作和沟通交流的能力。
教学重点
数据可视化的基本概念、方法和工具
使用Excel、Tableau、Python进行数据可视化的操作技能
数据可视化设计的原则和流程
教学难点
数据可视化的创新设计和美学表达
复杂数据的可视化分析和解读
不同可视化工具之间的选择和综合应用
教学方法
讲授法：系统讲解数据可视化的理论知识和方法技巧。
案例分析法：通过分析具体的可视化案例，引导学生理解数据可视化的实际应用和设计思路。
实验操作法：组织学生进行实际的数据可视化操作，加深对知识的理解和掌握。
小组讨论法：鼓励学生分组讨论数据可视化的设计方案和分析结果，培养团队合作和沟通能力。
教学过程
第1章数据可视化基础
导入：通过展示南丁格尔“极区图”的案例，引出数据可视化的重要性和应用场景。
讲授：详细介绍数据的分类、数据集、相似度与密度、可变性、不确定性等概念，以及数据预处理、组织管理、分析与挖掘的方法。
案例分析：分析导读案例中的数据可视化应用，引导学生思考数据可视化的实际意义。
实验操作：让学生使用GAPMINDER工具进行简单的数据可视化操作，熟悉工具的基本功能。
小结：总结本章知识点，强调数据可视化基础的重要性。
作业：完成习题，思考如何将数据可视化应用于实际问题。
第2章数据可视化之美
导入：展示泰坦尼克号“镶嵌图”，探讨数据可视化在传达信息方面的魅力。
讲授：讲解数据与图形的关系，人类视觉的接受能力，以及数据可视化方法和数据艺术世界的相关内容。
案例分析：分析不同类型的可视化图表，如热点图、时间序列图、网络图、空间数据制图等，让学生了解各种图表的特点和适用场景。
实验操作：让学生尝试绘制新的泰坦尼克号镶嵌图，实践数据可视化的美学设计。
小结：总结数据可视化之美所涉及的知识点，强调美学在数据可视化中的作用。
作业：完成习题，收集并分析一个数据可视化作品，撰写分析报告。
第3章工具与数据资源
导入：介绍塔夫特的数据墨水比案例，引出数据可视化工具的重要性。
讲授：介绍数据与信息的可视化，可视化软件系统，应用程序开发工具，WEB应用开发工具，数据分析与挖掘工具，以及可视化数据资源的相关内容。
案例分析：分析不同可视化工具的特点和应用场景，帮助学生选择合适的工具。
实验操作：让学生熟悉可视化的平台、工具与数据资源，进行简单的操作练习。
小结：总结本章知识点，强调工具与数据资源在数据可视化中的关键作用。
作业：完成习题，选择一种可视化工具，撰写使用心得。
第4章数据引导可视化设计
导入：通过拿破仑东征莫斯科及撤退的案例，展示数据引导可视化设计的实际应用。
讲授：讲解可视化理论的发展，按任务区分的数据类型，可视化设计原则，以及可视化基本框架的相关内容。
案例分析：分析导读案例中的可视化设计思路，引导学生理解数据如何引导可视化设计。
实验操作：让学生以TABLEAU为例，进行数据可视化设计的实践操作。
小结：总结数据引导可视化设计的关键要素和方法。
作业：完成习题，设计一个数据可视化方案，包括数据选择、设计原则、图表类型等。
第5章数据可视化过程
导入：以新媒体艺术迎来爆发时刻为例，引出数据可视化过程的重要性。
讲授：介绍可视化设计组件，用数据指导视觉探索，分类数据、时序数据、空间数据的可视化方法，以及如何让可视化设计更清晰的相关内容。
案例分析：分析不同数据类型的可视化案例，让学生掌握各种数据可视化的技巧。
实验操作：让学生进行分类数据、时序数据、空间数据的可视化实践，提高操作技能。
小结：总结数据可视化过程中的关键步骤和注意事项。
作业：完成习题，对一个数据集进行可视化分析，撰写分析报告。
第6章面向用户的交互设计
导入：通过研究人员需要走进雨中的案例，强调交互设计在数据可视化中的作用。
讲授：讲解交互准则、交互分类、交互的硬件设备，以及可视化组织的快速发展和建立可视化组织的相关内容。
案例分析：分析不同交互设计案例，让学生了解交互设计对用户体验的影响。
实验操作：让学生设计一个交互式的可视化作品，实践交互设计的原则和方法。
小结：总结面向用户的交互设计的关键要素和方法。
作业：完成习题，设计一个交互式的可视化方案，包括交互元