实验课程-《信息图表与数据可视化》教学大纲

《信息图表与数据可视化》课程大纲

授课教师： 董宸

答疑时间：事先预约

办公室：同新楼214

E-mail：dong.chen@mail.sufe.edu.cn

课程类别： 选修课

课程对象： 本科生

课程安排说明： 2019年2月 28日至6月 13日

周四：18:00—19:40

教室：三教409

教学课时数： 2 × 16 ＝32课时

教学学分： 2学分

课件网址： https://bb9.sufe.edu.cn

教材和参考书目：

指定教材：

1. 《不只是美: 信息图表设计原理与经典案例》Alberto Cairo 著, 罗辉, 李丽华译, 人⺠邮电出版社, 2015;

2. 《R 数据可视化手册》Winston Chang 著, 肖楠, 邓一硕, 魏太 云译, 人⺠邮电出版社, 北京, 2014;

3. 《ggplot2: 数据分析与图形艺术》哈德利·威克姆著, 统计之都 译, 西安交通大学出版社, 2013.

参考书目：

1. The Truthful Art: Data, Charts, and Maps for Communication, Alberto Cairo. New Riders, Berkeley, 2016;

2. 《数据可视化》陈为, 沈则潜, 陶煜波, 电子工业出版社, 北京, 2013;

3. Envisioning Information, Edward R. Tufte, Graphics press, Cheshire, 1990.

4. The Visual Display of Quantitative Information, Edward R. Tufte, Graphics press, Cheshire, 2nd ed., 2007.

先修课程： 无

课程教学目的

本课程拟将没有数据分析背景的学生作为主要教学对象，以信息图表制作中数据可视化方案与原理、软件实现为主要内容，着重讲授信息图表的重要组成要素与制作原则，使得学生可以在学习该课程后掌握一定的展示数据、分析数据中隐藏的信息并用数据撰写合格分析报告的能力。本课程所涉及的内容包含对信息图表制作原理要点、方法的讲授，期间还包含了相关可视化方案实现的具体操作步骤。我们还将在其中通过穿插分析一些当前优秀的信息图表案例来帮助学生们将所学技能进行融会贯通。最终我们希望学生能够对相关实际案例形成具体的信息图表展示方案作为最终的学习成果。

课程考核形式

将各章节内容适时举行课堂讨论，一般在学完各章基本内容之后，用15分钟的时间结合课程重点，展开讨论。另外，为加深学生对知识原理的理解和运用，留一定的课后作业。课程最终考核方法如下：

课后习题 30%（每次10分×3次）

考 勤 5%

课堂参与 15%

期末考试 50%

期末考试论文结构

学术规范要求 15%

答题要点 50%

观点提炼 20%

创新点 15%

学术诚实

涉及学生的学术不诚实问题主要包括考试作弊；抄袭；伪造或不当使用在校学习成绩；未经老师允许获取、利用考试材料。对于学术不诚实的最低惩罚是考试给予0分。其它的惩罚包括报告学校相关部门并按照有关规定进行处理。

教学内容与要点

第一章信息图表设计与数据信息挖掘

本章作为这门课程的总领章，将详细介绍大数据时代的到来对传统行业带来的变革与影响，以及数据思维在各行各业工作中的重要性。在本章中我们将具体介绍信息图表的具体定义与表现形式，并通过一些案例讲述信息图表对数据信息挖掘的意义，包括对与信息来源、数据类型，以及对读者、受众人群等因素的考察，具体包括，

1. 信息可视化实现

2. 信息图表的形式与功能

3. 信息图表中的信息表达与内容挖掘

第二章认知科学与思维可视化

信息图表的制作即是一门技术也是一门艺术，人类对于图表信息的认知与文字的认知有很多根本上的不同，熟悉这些基础内容对创作一份合格的信息图表有着非常重要的作用。

1. 形式与功能

2. 视觉识别与记忆识别

3. 信息表达与不确定关系

第三章数据可视化方案

在信息科学技术飞速发展的今天，信息图表有十分丰富的表现手法。数据可视化方案伴随着大数据时代的到来对传统的信息图表展现有着划时代的意义，在学会相关的数据可视化制作原则后可以更游刃有余地利用信息图表挖掘事件与现象背后的信息，在这一章中，我们将具体介绍，

1. 数据可视化方案的基本组成

2. 数据可视化方案的一般设计原则

3. 数据可视化方案优、缺点

第四章信息图表设计工具简介

在本章中我们将详细介绍制作一部合格的信息图表所需要使用的工具，我们以Adobeillustrator 与R 语言作为详细的介绍对象，具体包括，

1. R语言中数据的读入与清理

2. Adobe illustrator 中基本图表制作步骤

3. Illustrator 与 R的协同操作

第五章统计图表简介

作为包含数据信息的信息图表，统计图表是其主要的组成部分。了解基本的统计图表类型对于展示翔实的数据分析报告结论至关重要。在这一章中我们将具体介绍简单统计图，复杂统计图，具体章节可分为，

1. 用图表展现对象间的关系

2. 统计图表的诠释与描述

3. 制作统计图表的一般操作

第六章关系类图表简介

在大数据时代，人们获取信息的来源变得非常复杂，而希望从这些数据中挖掘更多信息不仅是图表作者所希望的同时也是新闻报道的读者们想要的。如何挖掘多个变量内部的信息需要使用到一些简单的数据分析方法，在本章中我们将具体介绍，

1. 多变量之间的相对位置

2. 多变量之间的变化趋势

3. 变量内部的函数关系与展示

第七章时空数据可视化

对财经事件的研究中通常会涉及有关时间或者空间的数据类型，对于这些类型的数据进行可视化展示，针对其中对象之间的关系进行视觉上的描述相比于文字上的叙述可以做到更为直观且深入，本章的具体内容以下几个方面，

1. 时间类型数据的处理

2. 空间类型数据的特征及展现方案

3. 时空数据可视化的基本操作步骤

第八章网络数据与文本数据可视化

在研究社交网络与舆情分析的相关内容时，社交网络与主体分析是绕不过的一类研究对象，如何将抽象的社交网络结构与文字主旨进行可视化展示是每个研究人员所必须要考虑的问题，在本章中我们将研究与其相关的原则与要求，具体内容包括，

1. 网络数据的基本特征与可视化方案

2. 文本数据的基本特征与可视化方案

3. 网络与文本数据可视化的基本操作步骤

教学进度安排

《信息图表中的数据可视化方案》课程设计

课程重难点分析

目前国内有关信息图表设计方面的课程数量总体来说依然相对较少，已有的信息图表课程也或多或少地存在以下几个方面的问题：

第一、大部分相关课程针对具有相关专业背景的学生开设，如信息科学、计算机、软件等专业，导致授课内容对于普通专业学生而言学习门槛过高。随着大数据时代的到来、信息技术与新媒体的不断发展，各行各业对于用数据讲故事的能力需求越来越高；

第二、对于非专业背景人才开设的信息图表课程过分注重对于软件的介绍而忽略了对于信息图表制作方法本身科学性原则的讲授。能够将数据可视化的软件种类繁多，想要学完所有的软件既无必要也不可能。掌握信息图表设计的相关原则、原理才是客观、科学地展示数据内容、挖掘数据内部信息的真正核心；

第三、操作型内容繁多，知识不成体系。由于信息图表与数据可视化是要求向学生们教授相关技能，现有课程在讲授相关方法的期间并没有考虑到内容之间的相互关联，这使得学生很难以将各种方法融会贯通，真正地形成一项能力。

课程总体特色与目标

本课程拟通过教学方面的相关创新，克服上述几个问题，并努力达成以下目标：

第一，因材施教，针对非数据背景学科人才根据其学科背景与可能的需求教授信息图表中的数据可视化方法的原理与一般操作步骤，淡化学科背景，增强思维方式的培养；

第二，通过理论与实际相结合，帮助学生掌握信息图表构成的基本要素，将不同的数据可视化方法融会贯通，激发学生的学习研究热情，并引导学生进行自主探索与提高；

第三，结合我校的财经特色，以商务、经济类数据为重点考察、分析对象，结合相关的财经数据分析、展示案例让学生切身了解到用数据展现事件背后故事的魅力。