王茂发 王子民 汪华登 刘振丙

（桂林电子科技大学计算机与信息安全学院，广西 桂林 541004）

1 引言

Jupyter Notebook是一个开源的Web应用程序，可用于创建和共享包含实代码、公式、可视化和叙述文本的文档。其用途包括：数据清洗和转换、数值模拟、统计建模、数据可视化、机器学习、深度学习、元学习等。当前，在Jupyter平台下最为流行的应用方式之一，即为采用Python语言结合各种机器学习工具包进行数据挖掘开发和教学。

选择Jupyter为数据挖掘课程的教学和实践平台有以下5个优点：（1）代码与结果展示一体融合，教与学的结果即时呈现；（2）支持当下最为流行的Python语言及其各种数值分析、数据处理和机器学习、深度学习开发包[1，2]，如：Numpy、Pandas、Scikit-learn、Tensorflow、Pytorch、Keras等；（3）支持以网页的形式分享，并对多种格式无缝兼容，如：HTML、Markdown、PDF、Python源码等；（4）分布式运行，在数据挖掘教学过程中，可以利用本地资源、远程资源、共享资源同时进行代码运行和展示，进而屏蔽课堂对于各种复杂运行环境配置和安装的要求，进而实现一处安装到处轻松讲课和完美展示的效果；（5）交互式展现，不仅可以输出图片、视频、数学公式，还可以通过交互式插件呈现可互动的可视化内容，比如可缩放的地图和可旋转的三维模型，进而实现理论与实践同步，便于全过程开展沉浸式数据挖掘教学，甚至完全代替传统的PPT教学。

2 教学大纲设置

数据挖掘是计算机等专业必选课之一[3，4]。数据挖掘又称知识发现，是一个从海量数据中根据某种法则抽取的，有价值或知识的数据的过程。……