丁 屹 金 瑩 張 潔

南京大學(xué)仙林校區(qū)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 江蘇南京 210023

一、引言

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，培養(yǎng)各個領(lǐng)域的創(chuàng)新人才，以擴(kuò)大新技術(shù)的影響，順應(yīng)時代的發(fā)展，已成為我國教育事業(yè)的重中之重。2020 年，教育部新文科建設(shè)工作組主辦的新文科建設(shè)工作會議發(fā)布《新文科建設(shè)宣言》，其中明確指出要“積極推動人工智能、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)與文科專業(yè)深入融合［1］”。由此可見，人工智能、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的教學(xué)、應(yīng)用與影響并非僅限于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)，而是應(yīng)擴(kuò)散到以往信息技術(shù)應(yīng)用程度不深的文科與相關(guān)專業(yè)中，為文科領(lǐng)域的問題提供全新解決方案，為交叉學(xué)科問題提供合作解決路徑，實(shí)現(xiàn)文科的革故鼎新。

然而，在實(shí)際教學(xué)中，傳統(tǒng)文科課程一般較少要求文科學(xué)生運(yùn)用抽象思維與數(shù)理邏輯進(jìn)行思考。從計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)來看，對文科學(xué)生在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和數(shù)學(xué)知識儲備方面的要求相較于理科學(xué)生也不同［2］。此外，文科學(xué)生在數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域并不需要了解全部的技術(shù)細(xì)節(jié)，這是由于實(shí)際應(yīng)用中往往只需要少部分精通數(shù)據(jù)科學(xué)者擔(dān)任團(tuán)隊(duì)中的技術(shù)骨干，但也需要團(tuán)隊(duì)成員均有一定的數(shù)據(jù)科學(xué)素養(yǎng)，以便建立可靠的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，發(fā)揮集體的智慧。因此，考慮到文科學(xué)生的知識背景與應(yīng)用場景，如何在相關(guān)課程中更好地培養(yǎng)文科學(xué)生的數(shù)據(jù)思維與實(shí)操能力，尤其是可視化技術(shù)，成為亟須解決的問題。

本文探索以培育大數(shù)據(jù)可視化素養(yǎng)為核心，以新文科建設(shè)背景下利用信息技術(shù)創(chuàng)新解決專業(yè)問題能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，構(gòu)建適合文科學(xué)生的、面向應(yīng)用的教學(xué)模式。

二、數(shù)據(jù)可視化及其應(yīng)用

關(guān)于“數(shù)據(jù)科學(xué)”的概念，不同學(xué)者給出了不同的回答。一般認(rèn)為，在現(xiàn)代信息技術(shù)提供的數(shù)據(jù)量與算力高速增長的前提下，如何產(chǎn)生創(chuàng)新的思考，從而更好地利用新數(shù)據(jù)與新方法，是數(shù)據(jù)科學(xué)需要解決的核心問題。作為中間環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)可視化使數(shù)據(jù)科學(xué)家能夠識別數(shù)據(jù)中的模式和趨勢，而這些模式和趨勢在查看原始數(shù)據(jù)時可能不易被察覺。這一點(diǎn)在大數(shù)據(jù)背景下尤為重要，因?yàn)樗梢詭椭藗冇行У乩斫夂头治龃笮蛷?fù)雜的數(shù)據(jù)集，且可視化是目前面對大數(shù)據(jù)可發(fā)揮人腦主觀能動性參與分析的唯一手段［3］。在此基礎(chǔ)上，它還可以幫助突出數(shù)據(jù)中值得進(jìn)一步調(diào)查或分析的領(lǐng)域。比如，CiteSpace 常用于發(fā)現(xiàn)研究脈絡(luò)與熱點(diǎn)［4］。

作為最終環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)可視化使數(shù)據(jù)使用者能夠高效地將他們的發(fā)現(xiàn)和見解傳達(dá)給其他人（包括那些可能不熟悉統(tǒng)計(jì)概念或編程的非技術(shù)利益相關(guān)者），即最終的“講故事”。比如，杜毅賢等［5］的研究構(gòu)建了疫情期間網(wǎng)絡(luò)輿情多維分析模型，探索了武漢市、湖北省及全國尺度下的網(wǎng)絡(luò)輿情態(tài)勢時空演變及語義特征，以詮釋疫情期間網(wǎng)絡(luò)輿情本體與客體在不同載體和時空環(huán)境下相互作用的動態(tài)關(guān)系。其中使用了柱狀折線復(fù)合圖、熱力圖、扇形統(tǒng)計(jì)圖、詞云圖等，即使閱讀者并不了解數(shù)據(jù)方面的知識，也可以抓住重點(diǎn)并輕松地理解他們的觀點(diǎn)。

數(shù)據(jù)可視化技術(shù)在各行各業(yè)——包括人文社科領(lǐng)域——發(fā)揮了巨大作用。在文學(xué)領(lǐng)域，唐（Don）等［6］利用文本挖掘工具FeatureLens對兩本書和演講集進(jìn)行了模式挖掘和可視化研究，其交互式可視化旨在使得他們提出的文本挖掘概念可以幫助用戶分析文本，并創(chuàng)造洞察力和新假設(shè)。在歷史學(xué)領(lǐng)域，王加勝等［7］通過從文字材料中收集爭端事件，利用統(tǒng)計(jì)圖表、社會網(wǎng)絡(luò)和GIS 技術(shù)對南沙群島歷史事件演化的時空特征進(jìn)行可視化表達(dá)，清晰地反映了南沙爭端演化的各個階段。在教育學(xué)領(lǐng)域，鄭婭峰等［8］對文本數(shù)據(jù)可視化等五種主流的教育大數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)方法進(jìn)行特征描述，認(rèn)為教育大數(shù)據(jù)技術(shù)有助于學(xué)生元認(rèn)知發(fā)展、輔助教師監(jiān)督學(xué)習(xí)過程，以及提升管理者科學(xué)決策水平，并對教育大數(shù)據(jù)可視化未來研究方向進(jìn)行了展望。

此外，人文社科的學(xué)生在數(shù)據(jù)科學(xué)有關(guān)工作方面亦有其獨(dú)特的優(yōu)勢。比如，他們在數(shù)據(jù)有關(guān)的人文軟實(shí)力方面，尤其是“領(lǐng)域知識、創(chuàng)造力和求知欲、講故事能力、簡短而有效地溝通”［9］等方面往往有更好的表現(xiàn)，同時可能會在與他人合作的問題解決中提供不一樣的視角，最終形成集體智慧。因此，無論是出于響應(yīng)新文科建設(shè)號召的考慮，還是從現(xiàn)實(shí)應(yīng)用出發(fā)，開展適合新文科學(xué)生的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)教學(xué)都有其特殊性與必要性。

然而，在數(shù)據(jù)科學(xué)及數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用與教學(xué)領(lǐng)域，目前仍存在諸多困難和挑戰(zhàn)：

一是中國數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用與教學(xué)尚處于起步階段［10］。相較于數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，數(shù)據(jù)可視化技術(shù)對應(yīng)的應(yīng)用和教學(xué)理論研究并不完善。前者表現(xiàn)在國外數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用起步較早，但相應(yīng)的適合中文母語者使用的幫助文檔或更普遍意義上的學(xué)習(xí)資料較少，且在設(shè)計(jì)之初可能存在中文兼容或中文文本數(shù)據(jù)處理效率的問題。

二是數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用用戶門檻高。數(shù)據(jù)可視化不僅要求使用者掌握編程語言、統(tǒng)計(jì)概念和數(shù)據(jù)操作技術(shù)等基礎(chǔ)知識，還要求使用者具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)思維，以保證設(shè)計(jì)出合理的圖表，或者要求使用者靈活運(yùn)用各種可視化手段并能為此進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)預(yù)處理。此外，數(shù)據(jù)可視化工具為了適應(yīng)多樣的應(yīng)用場景，往往有復(fù)雜的功能和選項(xiàng)，這也導(dǎo)致其學(xué)習(xí)曲線陡峭，為不熟悉它們的用戶快速上手帶來挑戰(zhàn)。因此，要求在相關(guān)課程設(shè)計(jì)中采用多個典型的教學(xué)案例，循序漸進(jìn)地穿插思維層面的數(shù)據(jù)素養(yǎng)培育與操作層面的軟件應(yīng)用教學(xué)。

三是數(shù)據(jù)可視化難以兼顧中允性。數(shù)據(jù)在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化過程中采取何種具體策略（比如，針對特定數(shù)據(jù)是用柱狀圖還是折線圖），此前的數(shù)據(jù)分析階段采取怎樣的處理手段（比如，以何種標(biāo)準(zhǔn)判定異常數(shù)據(jù)及其處理），最終的呈現(xiàn)目標(biāo)是想要講述怎樣的故事，很大程度上依賴主觀判斷。相較于期待一系列中允、有效、可落地的可視化標(biāo)準(zhǔn)或者“一刀切”的解決方案，更常見的做法是實(shí)現(xiàn)多個版本，或者是在可快速修改與迭代的應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)。

三、數(shù)據(jù)可視化能力培養(yǎng)的課程實(shí)踐

（一）“大數(shù)據(jù)概論與Python 實(shí)現(xiàn)”課程建設(shè)

“大數(shù)據(jù)概論與Python 實(shí)現(xiàn)”是南京大學(xué)校級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，是學(xué)校推進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的主渠道之一，面向全體學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新意識、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維和實(shí)踐能力。本課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)思維能力，使其理解大數(shù)據(jù)，增強(qiáng)利用數(shù)據(jù)推進(jìn)各領(lǐng)域工作的本領(lǐng)，為其成為數(shù)據(jù)驅(qū)動型創(chuàng)新人才打好基礎(chǔ)［11］，其中一個重要的教學(xué)目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)可視化能力。

課程內(nèi)容包括大數(shù)據(jù)基本概念、大數(shù)據(jù)分析過程、大數(shù)據(jù)相關(guān)算法基礎(chǔ)、大數(shù)據(jù)可視化平臺、大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施等。但是課程面向全校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生，選課學(xué)生中不僅有電子學(xué)院、信息管理學(xué)院、物理學(xué)院等理工科專業(yè)的學(xué)生，還有新聞傳播學(xué)院、外國語學(xué)院、商學(xué)院等文科專業(yè)的學(xué)生，他們一般不具備大數(shù)據(jù)相關(guān)基礎(chǔ)的課程知識積累。

在教學(xué)中設(shè)計(jì)案例教學(xué)，于一定程度上提升了給非專業(yè)學(xué)生講解專業(yè)知識的效率和效果。案例教學(xué)要求學(xué)生上手實(shí)踐，有利于他們快速建立數(shù)據(jù)可視化工作流程的整體概覽與實(shí)現(xiàn)能力［12］。同時，聯(lián)系課堂與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用場景，能在一定程度上解決數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用用戶門檻高的問題。案例教學(xué)鼓勵學(xué)生討論與展示，能加深學(xué)生對“如何兼顧中允性”問題的理解，也有助于教師了解教學(xué)效果。而設(shè)計(jì)合理的教學(xué)案例本身，則為數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用的設(shè)計(jì)提供反饋，也為數(shù)據(jù)可視化的教學(xué)探索提供經(jīng)驗(yàn)。

（二）課程教學(xué)案例設(shè)計(jì)

由此，本課程通過設(shè)計(jì)合適的教學(xué)案例，使學(xué)生從實(shí)際應(yīng)用中迅速了解大數(shù)據(jù)分析過程中最易于入門的數(shù)據(jù)可視化部分。案例設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)充分考慮現(xiàn)有可視化工具的特性、與課程整體的協(xié)調(diào)關(guān)系，以及對學(xué)生能力的培養(yǎng)目標(biāo)，因而在案例教學(xué)和實(shí)現(xiàn)工具的選擇上既要關(guān)注文科學(xué)生的背景與要求，又要兼顧理工科學(xué)生能力提高的需要。教學(xué)案例實(shí)現(xiàn)了無代碼FineBI 版本和全代碼Python 版本，在照顧各類學(xué)生不同需求的同時，對比不同實(shí)現(xiàn)方式的利弊。

在具體案例上，我們選取了某企業(yè)資產(chǎn)負(fù)債分析案例。該案例結(jié)構(gòu)清晰，背景簡單，能夠讓不同背景的學(xué)生都快速了解數(shù)據(jù)可視化的大體流程且在課堂講解時專注于這一點(diǎn)。同時，該案例可擴(kuò)展性好，有許多值得討論與引申之處。比如，原始數(shù)據(jù)是面板數(shù)據(jù)，而課堂案例較少涉及往年數(shù)據(jù)，實(shí)面上也只展示了FineBI 與pyecharts 方案，圖表類型也事先限定，平衡了講解內(nèi)容安排與可討論的靈活程度。

1.實(shí)踐平臺

針對文科學(xué)生的知識背景與應(yīng)用場景，大數(shù)據(jù)分析BI 工具FineBI 是實(shí)現(xiàn)該案例的工具之一。在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之初，我們研究了Power BI、PandaBI、Tableau 等商業(yè)智能工具，最終選擇了FineBI。這是一款國產(chǎn)軟件，具有相對完善的中文幫助文檔和案例，非常適合中文母語者的學(xué)習(xí)和應(yīng)用場景，有助于學(xué)生快速上手。此外，F(xiàn)ineBI 的操作界面相當(dāng)友好，相對于編程，用戶可以在無代碼或低代碼的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)所見即所得的可視化任務(wù)。FineBI 的性能也非常出色，能夠解決傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析和管理軟件（如Excel、Access）難以處理大數(shù)據(jù)的問題。

2.教學(xué)目標(biāo)

該數(shù)據(jù)可視化課程案例設(shè)定以下兩點(diǎn)目標(biāo)：第一，在數(shù)據(jù)可視化素養(yǎng)方面，參考霍朝光等［13］的數(shù)據(jù)可視化素養(yǎng)框架要素，重點(diǎn)培養(yǎng)需求洞察能力、數(shù)據(jù)分析能力、可視化表現(xiàn)形式的運(yùn)用能力、可視化圖形符號，以及圖形變量的運(yùn)用能力，力求當(dāng)學(xué)生遇到數(shù)據(jù)可視化問題時能有一套基本的分析框架與思考體系，形成基本的自主創(chuàng)新意識；第二，在數(shù)據(jù)可視化技術(shù)方面，掌握FineBI 基本操作和pyecharts使用方法，包括但不限于數(shù)據(jù)類型的理解、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)預(yù)處理、組件設(shè)置與調(diào)整、儀表盤設(shè)置與調(diào)整，根據(jù)反饋修改等技能。

3.案例設(shè)計(jì)

（1）案例介紹與實(shí)驗(yàn)素材

通過調(diào)研專業(yè)需求，初始案例選取了某公司一段時期的資產(chǎn)負(fù)債表作為源數(shù)據(jù)（表1）。目前企業(yè)的資產(chǎn)及負(fù)債數(shù)據(jù)分析主要存在以下問題：資產(chǎn)負(fù)債信息不透明，不能及時了解到風(fēng)險(xiǎn)所在；數(shù)據(jù)反饋不及時，存在大量的重復(fù)性線下工作量，同時會產(chǎn)生手工統(tǒng)計(jì)上的偏差。針對這種情況，本案例計(jì)劃通過對企業(yè)資產(chǎn)負(fù)債進(jìn)行可視化分析，為企業(yè)資產(chǎn)負(fù)債數(shù)據(jù)分析提供比較科學(xué)的解決方案。

表1 資產(chǎn)負(fù)債表案例部分?jǐn)?shù)據(jù)展示

（2）任務(wù)設(shè)計(jì)與預(yù)期成果

通過對資產(chǎn)負(fù)債表數(shù)據(jù)的可視化分析，可以更直觀地了解企業(yè)的財(cái)務(wù)狀況和運(yùn)營情況，包括資產(chǎn)、負(fù)債和所有者權(quán)益的總量、結(jié)構(gòu)和比例等。這樣的分析有助于發(fā)現(xiàn)潛在的風(fēng)險(xiǎn)和機(jī)會，制定更科學(xué)的財(cái)務(wù)策略，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和競爭力?；诖?，可針對資產(chǎn)負(fù)債表案例進(jìn)行可視化任務(wù)設(shè)計(jì)（表2）。對于教學(xué)目的而言，任務(wù)中所要分析的問題和圖表類型簡單易懂，對于初學(xué)者來說更容易上手。

表2 資產(chǎn)負(fù)債表案例任務(wù)設(shè)計(jì)

出于美觀和簡潔的考慮，儀表盤設(shè)計(jì)如圖1 所示。在入門案例中，我們并未設(shè)計(jì)過于復(fù)雜的儀表盤元素，目的是讓學(xué)生快速掌握數(shù)據(jù)可視化的基本原理和方法。在今后進(jìn)一步探索和應(yīng)用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)時，可以考慮更復(fù)雜的設(shè)計(jì)，如加入文本框、調(diào)整整體風(fēng)格等。

圖1 資產(chǎn)負(fù)債表案例儀表盤

（3）教學(xué)實(shí)踐

初始案例中，明確需求為通過對企業(yè)資產(chǎn)負(fù)債情況的分析，可視化地展現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營狀況。而所給數(shù)據(jù)包含當(dāng)期、上日與上月的相關(guān)數(shù)據(jù)，為了更透明地展現(xiàn)經(jīng)營狀況及其變動情況，增加計(jì)算“比上日”“比上月”字段。此處還可以增加討論環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生思考可以進(jìn)行的其他計(jì)算，如納入前一到四年的數(shù)據(jù)，觀察同比變化等。更進(jìn)一步，需要思考納入多少信息展示是合適的。比如，思考納入幾年的數(shù)據(jù)對比能更好地反映公司發(fā)展?fàn)顩r且不會讓觀察者感到“信息過載”，以及若需要引入多年數(shù)據(jù)進(jìn)行宏觀層面的對比展示則可能要進(jìn)行的數(shù)據(jù)合并；如果要做微觀層面的比較，那么應(yīng)選擇哪些內(nèi)容，以及它們在時間或空間背景中的相似度；比較的結(jié)果通過何種可視化形態(tài)展現(xiàn)更能讓人一目了然。

對于資產(chǎn)簡表，出于同負(fù)債及所有者權(quán)益對比的考慮，呈現(xiàn)形式選擇表格，主要操作為使用分組表和使用結(jié)果過濾器僅展示資產(chǎn)項(xiàng)；與之形成對比的為負(fù)債及所有者權(quán)益分析圖，堆積柱形圖更能在視覺上直觀展現(xiàn)與對比，此外在縱軸處需先后設(shè)置過濾屬性與相同值為一組資產(chǎn)項(xiàng)，以達(dá)成所有者權(quán)益與負(fù)債分開展示的效果。在結(jié)構(gòu)占比上，餅圖與矩形塊都采用了映射面積的思想。對于資產(chǎn)結(jié)構(gòu)分析，采用餅圖，由于默認(rèn)設(shè)置下標(biāo)簽處于環(huán)上且僅在鼠標(biāo)指向時顯示，不便展示，出于美觀的考慮，設(shè)置了不同資產(chǎn)項(xiàng)的顏色屬性、標(biāo)簽常駐且居于環(huán)形外側(cè)（圖2）。

圖2 資產(chǎn)結(jié)構(gòu)分析組件設(shè)置

設(shè)置為“求和—占比”，以與“角度”信息一致。對于負(fù)債與所有者權(quán)益，選取矩形塊，通過操作縱軸的方式實(shí)現(xiàn)分組。以上固定展示形式僅僅為了敘述的方便，事實(shí)上，在課堂上可以展示多種圖表并進(jìn)行對比選擇。比如，負(fù)債及所有者權(quán)益指標(biāo)柱形圖，可以在圖表類型處選擇分區(qū)柱形圖與多系列柱形圖，并比較展示結(jié)果。

最后，在圖表的基礎(chǔ)上進(jìn)行儀表盤的調(diào)整和設(shè)置，使其能夠在橫向和縱向上實(shí)現(xiàn)對比效果。在儀表盤界面中，組件之間還可以進(jìn)行互動，從而提高了交互可視化部署的能力。

此外，以上圖表均采用了Python 實(shí)現(xiàn)，并公布了實(shí)現(xiàn)代碼供學(xué)生參考。相比之下，雖然Python 實(shí)現(xiàn)方式和FineBI 實(shí)現(xiàn)方式在美觀性和功能性方面都比較完善，但為了達(dá)到等價的視覺效果，Python 實(shí)現(xiàn)需要更多的背景知識和學(xué)習(xí)成本，包括基礎(chǔ)語法、對編程語言內(nèi)部變量類型的理解，以及第三方數(shù)據(jù)可視化框架的特定用法等。然而，在短時間內(nèi)掌握基本的數(shù)據(jù)可視化思想是該案例的首要目標(biāo)，因而FineBI 可以將學(xué)生從復(fù)雜的語法中解脫出來，使其得以專注于數(shù)據(jù)可視化思想的培養(yǎng)、問題的分析與求解。當(dāng)然，采用編程語言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化具有系統(tǒng)集成度高、更為靈活且易于維護(hù)的特點(diǎn)，同時也可以更方便地嵌入機(jī)器學(xué)習(xí)等數(shù)據(jù)挖掘算法。在課程中，我們通過案例對比兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并鼓勵學(xué)生通過課堂講解認(rèn)知，自主拓展Python 中的其他第三方數(shù)據(jù)可視化庫和其他低代碼或無代碼的BI 工具，以擴(kuò)展學(xué)習(xí)內(nèi)容，強(qiáng)化自主學(xué)習(xí)能力，從而使其在實(shí)際應(yīng)用中能根據(jù)自身的條件和問題的需要靈活選擇高效實(shí)現(xiàn)。

（三）課程教學(xué)實(shí)踐結(jié)果

1.課程評價

課程考核形式采用小組合作的方式，自選主題進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與可視化展示。教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生提出問題的積極性強(qiáng)，富有創(chuàng)造力。學(xué)生來自不同院系（圖3），分組共提交的25 份作業(yè)主題涵蓋經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、交通、醫(yī)療保健、林業(yè)和教育等各個領(lǐng)域，且不乏交叉學(xué)科的項(xiàng)目。分組后組員的合作得到加強(qiáng)；答辯式的考核鍛煉了學(xué)生整理、總結(jié)和匯報(bào)材料的能力，同時強(qiáng)化了學(xué)生之間的學(xué)習(xí)交流。

圖3 學(xué)生院系比例

筆者挑選了部分作業(yè)展示（圖4）。提交者分別來自工程管理學(xué)院、外國語學(xué)院與商學(xué)院，有一定的代表性。文科學(xué)生也展現(xiàn)出了較高的數(shù)據(jù)可視化素養(yǎng)與可視化技術(shù)水平。

圖4 部分項(xiàng)目成果展示

2.課程拓展成果

從課程的實(shí)踐成果中挑選出優(yōu)秀作品，參加了2022 年“帆軟杯”全國高校數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用聯(lián)賽，在數(shù)據(jù)可視化賽道獲一等獎1 個、二等獎1 個。還有一組學(xué)生參加2023 年中國大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽大數(shù)據(jù)主題賽，獲得省賽一等獎，擬參加國賽決賽。以上成果一定程度上證明了課程設(shè)計(jì)的合理性與案例教學(xué)的啟發(fā)性。以項(xiàng)目促實(shí)踐、以比賽促學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)也有效地推動了課程建設(shè)和學(xué)生能力的發(fā)展。

四、結(jié)語

基于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維和實(shí)踐能力的教學(xué)目標(biāo)，基于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)思維能力、理解大數(shù)據(jù)、增強(qiáng)利用數(shù)據(jù)推進(jìn)各領(lǐng)域工作的本領(lǐng)的課程目標(biāo)，以及基于產(chǎn)學(xué)研融合、以賽促學(xué)、以賽促教的新文科建設(shè)人才培養(yǎng)的導(dǎo)向，“大數(shù)據(jù)概論與Python 實(shí)現(xiàn)”作為面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生開設(shè)的大數(shù)據(jù)課程，不僅從理論知識的教學(xué)上充分考慮了各科學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和能力基礎(chǔ)，更為重要的是還通過實(shí)踐案例的設(shè)計(jì)和教學(xué)，使學(xué)生迅速地了解數(shù)據(jù)處理分析的過程并獲得啟發(fā)。本文通過數(shù)據(jù)可視化階段的一個教學(xué)案例的設(shè)計(jì)，包括實(shí)踐平臺的選擇、案例設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)、任務(wù)設(shè)計(jì)、預(yù)期成果等實(shí)驗(yàn)步驟，給出了在數(shù)據(jù)可視化教學(xué)中案例設(shè)計(jì)的一個模板。同時，學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)，不僅完成課程要求的數(shù)據(jù)可視化項(xiàng)目作業(yè)，還擇優(yōu)選出優(yōu)秀作品參加學(xué)科競賽，包括以賽促學(xué)、以賽促教、以賽促創(chuàng)的全國普通高校大學(xué)生競賽排行榜榜單賽事，以及響應(yīng)教育部產(chǎn)學(xué)合作、協(xié)同育人的號召，挖掘廣大學(xué)子的數(shù)據(jù)分析潛能的專業(yè)賽事，學(xué)生均獲得了不俗成績。

實(shí)踐證明，課程的建設(shè)和教學(xué)案例的設(shè)計(jì)很好地符合了新文科建設(shè)人才培養(yǎng)的需要，考慮了文科學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和能力要求，有力保障了數(shù)據(jù)可視化素養(yǎng)與數(shù)據(jù)可視化能力教學(xué)的質(zhì)量，對于今后的數(shù)據(jù)可視化教學(xué)案例設(shè)計(jì)起到了拋磚引玉的作用。在未來，應(yīng)當(dāng)建立針對可視化呈現(xiàn)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和評價體系，客觀評估其對觀察者信息傳遞與啟發(fā)思考的作用，以及是否真正成為智能決策工具。在此基礎(chǔ)上更加科學(xué)合理地設(shè)計(jì)教學(xué)方法，形成可靠的可視化教學(xué)理論與資源庫，為人才培養(yǎng)與解決實(shí)際問題提供支撐。