基于Python语言《数据分析》实验课程知识体系的有效构建研究

来源:用户上传      作者:周皎 田红梅 曲桢

　　摘   要：通过基于Python的网络数据分析中的应用，从而优化组合，线上线下学习资源，期望达到一定的教学效果和提高学生的学习满意度。而基于Python的网络数据分析是一门理论性和实践性较强的计算机教育课程，教师在这门课程的教学中要基于网络教学平台开展线上视频学习，并采用小组合作的形式实施课堂教学，从而实现线上与线下的教学有机结合。教师通过网络教学平台收集线上的数学数据，并不断进行优化和创新教学方法，从而形成有效的教学效果，以来提高教学效率。
　　关键词：Python  数据分析  课程知识体系  构建
　　教育行业在现如今环境下的必然发展趋势是教育信息化，而教育信息化表现为信息技术，互联网与教育的融合，从而可以理解为互联网应用到教学课堂中。教育信息化是一个动态发展的过程，随着人们对教育事业的认知逐渐加深，从而对教育的关注度越来越注重。教育信息化成为了推动教育现代化发展的重要力量，而我国高等教育要打造信息化的教育模式，要对传统教育模式进行创新和优化，从而并提高教育质量。而高校要为了提高教学效率，要利用互联网技术为教育服务，从而使得传统的教育模式和方法发生重大变革。
　　1  基于Python语言《数据分析》实验课程知识体系分析
　　1.1 学生基本信息
　　教师应对基于Python语言《数据分析》进行教学设计，使授课内容偏重基础知识教授和重要技术实践，而教师在课堂教学中应采用任务驱动式分组协作教学方式，从而使在线上线下采用任务学习驱动下的多种学习方式相结合的形式，包括线上线下以及在线视频，项目实战等。不同学生的计算机编程技术水平存在一定的差异，而教师可以使用Matplotlib库，可以生成高质量的图形，对学生进行直观分析和讲授。教师应调查学生的基础能力问题的原因，从而为教学工作带来一定的机遇，而学生一般会因为技术水平不高对这门课形成一定的刻板印象，从而使学生对自己进行定位，认为自己的水平达不到学习这门课程所需要的水平，进而产生厌学情绪，而教师在授课时要向学生说明这门课是以基础应用为目的，从而对编程要求性不高，鼓励学生并增加学生的自信心为主要目的。教师在课前可以对学生进行训练指导，从而指导学生如何使用网络教学平台，确保线上线下混合式教学的顺利开展。教师在教学中要注重学生的自我展现时间和合作学习时间，要给予学生一定的时间来进行自我思考，消化内在知识。
　　1.2 前段分析
　　教师在进行教学设计之前，应主要考虑学习者学习风格、教学目标、教学内容、教学环境等。学习者学习风格是指教师从学生的活动出发点和落脚点出发，从而对学生的学习风格进行分析，而学习者的学习风格主要包括学习者的基础信息以及对混合式课堂的学习动机、学习愿景等。而教师在分析学生的学习风格时，要充分考虑到学生的认知水平学习能力以及学习动机等，对学生进行个性化培养，采取分层教学方式，并且调动学生的学习积极性。教学目标是教师设计课堂的导向，而教师保证教学活动顺利开展的主要条件是合理的教学目标，而教学目标又分为知识与技能、过程与方法、情感态度与价值三个方面，从而使教师在每节课制定详细的教学目标。教学内容指在教学过程中让学习者学习的知识技能和行为经验等。教师只有根据教学目标才能深入研究教学内容。影响教学活动的重要因素是教学环境，线上教学的环境需要依托于教学平台，而教学环境包括物理环境和网络环境。教学资源包括课堂教学资源和网络平台教学资源。教师根据基于Python语言《数据分析》内容安排，录制微课，引入一部分利用型资源，使学生进行碎片化学习。教师还可以提供实验用例代码、自主学习任务等教学资源，从而供学生自主学习。学生可以在课下控制学习的进程和速度，从而在课堂上教师对内容进行讲解，针对出现的问题和同学进行交流。
　　2  基于Python语言《数据分析》实验课程知识体系的有效构建
　　Python大数据分析及应用课程，首先将系统介绍大数据概念和数据来源等，从而这门课的重点在于是随着社会涌现出现的一门技术，而要求学生明確大数据与云计算，移动互联网等技术的相互关系，并且对大数据进行创新。而大数据是一种新知识，新技术发展的课题，从而能够为学生直观分析技术体系，将课程具体分析关键技术，如搜索索引系统Caffeine、存储系统Big Table等，从而在课程将引入Python语言来开发大数据实际系统。而第三部课程将以Python程序设计语言的学习为重点，但由于学生已经具备基本程序设计能力，教师要介绍Python语言与其他语言的不同点，例如Python表达式，语句，函数等相关概念。课程第四部分是讲述Python如何存储数据，教师要给学生介绍数据库。由于大数据系统具有开放性，数据非结构化性，教师在讲述中要采用SQL数据等数据库技术。而大数据分析是网络发展的产物，从而在教师讲述中要应用网络编程技术。而使学生能对大数据有进行处理的能力。第四部分课程是培养学生综合实践应用能力为目标，从而重点培养学生的创新以及优化能力，而课程主要介绍Python爬虫基本概念。教师可以以此为基础实现一个影评信息，包括网页下载器等，要求学生们分组实现某企业的电商数据分析平台和分析危机处理问题能力，从而来培养学生在经济环境中的创新优化能力。
　　教师在课中可以采用任务驱动方法来使学生掌握知识，而驱动方法包括两类，一级任务和二级任务。一级任务是指学生利用课堂可以完成的任务，二级任务是需要课下查阅资料可以完成的任务。例如教师可以下达美国大选城市程序改写的任务，从而使学生分组协作学习，并且要留出一定部分时间供学生展示用Python语言完成的作品，从而极大激发了学生学习的积极性，提升学生自信心。在课下时教师可以建立学习交流群来与学生交流和沟通，或者录制微视频，使学生可以继续观看教学视频巩固知识，教师可以鼓励学生对每节课的内容进行总结归纳，从而建立知识体系。在基于Python语言《数据分析》这门课程可以通过协作学习探究学习，使师生之间形成良好的互动。教师应在开展教学活动前，做好对学情、环境等的分析工作，从而为后续活动顺利开展奠定了一定的基础，并且建立知识体系也有利于提高教学质量，增加教学活动趣味性与实践性，提升学生的综合素质，增强学生协作学习等交互强活动的开展。
　　3  结语
　　由于近年来随着我国教育事业的发展，给教育行业带来了全新的挑战，而传统的教学方式不能使学生具备创新能力和建立起知识体系。而教师应使学生建立体系，能够有利于提高教师的教学质量和效率，增加教学活动的趣味性，提高教学课堂氛围，并且提升学生的综合素质，从而能够为国家建立起新型的人才，有利于我国教育事业的发展。
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