Python 的 50+ 練習：資料科學學習手冊

以程式處理、分析資料並且挖掘洞見的人才一直是職場上炙手可熱的經典款，他們從事將資料（Data）提煉為資訊（Information）的資料科學相關工作，包含取得資料、操作資料、探索資料、訓練模型來預測資料、溝通分享以及正式部署等場景，由於這些過程多半伴隨著重複性、自動化與規模化的要求，使用程式來實現就成為了現代資料科學的定義，因此從實務角度入門資料科學，必定要學習程式語言及如何透過該語言實踐各個資料科學應用場景。

Python 是一個廣泛用途程式語言，由荷蘭電腦科學家 Guido van Rossum 於 1991 年創造，在 NumPy、Pandas、Matplotlib 與 Scikit-Learn 等數據分析模組的強力加持下，目前是資料科學相關從業人員的首選程式語言。根據資料科學家社群 Kaggle 在 2021 年針對網站會員所發出的問卷， Python 在資料科學家日常頻繁使用語言中排名第一，學習 Python 程式設計與資料科學應用的重要性不言可喻。

我在台大共同教育中心、工管系、系統訓練班與師大企管系的授課過程，感受到學員對 Python 程式設計與資料科學應用熱忱的學習動機，因此，我希望透過在好學校開設「Python 的 50+ 練習」，讓學生一步步完成這門課程所有的觀念講解、範例實作以及練習之後，扎實地將 Python 程式設計與資料科學應用納入自己的技能組，成為一位擅長寫程式處理資料的分析師，大幅提升工作掌握度與職涯發展性！

以 Exercise Based Learning 為核心，「Python 的 50+ 練習」將會採用以練習作為基底的學習理念，練習都是明確並且給定預期輸入、規定預期輸出的題型，沒有開放式問題或者分組討論的設計。

參加這門課程的學生必須要認知到程式設計與資料科學應用著重親自動手操作，光是聽講師講解觀念以及看講師進行範例操作還不夠，必須再加上親自思考並且寫作練習題才能夠有良好的學習效果，因此每一個章節都會設計成一個 LPAA：Learn（觀念講解）、Practice（範例操作）、Apply（練習題）與 Assess（練習題詳解）的小循環。

課程規劃 4 大部分、20 個章節：

1. Python 程式設計的基礎觀念（章節 1 到章節 5）
2. Python 程式設計的進階觀念（章節 6 到章節 9）
3. Python 資料科學的基礎（章節 10 到章節 13）
4. 資料科學的應用場景（章節 14 到章節 20）

每個章節都會設計能夠自行批改測試的練習題，透過 Learn（觀念講解）、Practice（範例操作）、Apply（練習題）與 Assess（練習題詳解），一鼓作氣把 Python 程式設計與資料科學應用學起來。

1-1 簡介

1-2 使用資料類別運算顯示與判斷

1-3 使用資料結構類別管理資料

1-4 使用流程控制管理程式區塊的執行次數

1-5 使用函數組織程式碼

2-1 使用類別組織函數與資料

2-2 使用模組包裝函數與類別

2-3 讓程式更簡潔的 Python 進階觀念

2-4 使用 conda 管理環境

3-1 資料科學模組 NumPy 入門

3-2 資料科學模組 Pandas 入門

3-3 資料科學模組 Matplotlib 入門

3-4 資料科學模組 Scikit-Learn 入門

4-1 資料的載入

4-2 基礎資料框操作

4-3 文字資料操作

4-4 日期時間資料操作

4-5 進階資料框操作

4-6 探索性資料分析

4-7 監督式學習

關於講師

我是郭耀仁，是一位資料分析師、也是資料科學的專業講師，畢業自台灣大學商學研究所，現於台大工商管理學系、台大共同教育中心與師大企業管理學系兼任講師 ，也在台大資工系統訓練班與中華電信學院講授資料科學課程。在專業講師之前任職過電商資料分析師、軟體公司資料分析顧問、銀行儲備幹部與管顧實習生，閒暇時喜歡長跑與寫作。在 Hahow 好學校開設線上課程「如何成為資料分析師」、「SQL的五十道練習」，出版書籍有「新手村逃脫！初心者的 Python 機器學習攻略」（博碩文化）、「進擊的資料科學」（碁峰資訊）與「輕鬆學習 R 語言」（碁峰資訊），創立「數據交點」基於「克服程式設計與資料分析的學習焦慮」的核心理念，提供個人服務以及企業服務。

• 「數據交點」網站：https://www.datainpoint.com
• 「數據交點」粉絲頁：https://www.facebook.com/datainpoint

講師作品

• SQL的五十道練習：初學者友善的資料庫入門
• 如何成為資料分析師：從問題解決到行動方案
• 新手村逃脫！初心者的 Python 機器學習攻略，2020
• 進擊的資料科學：Python 與 R 的應用實作，2019
• 輕鬆學習 R 語言：從基礎到應用，掌握資料科學的關鍵能力，第二版，2019
• 數據交點文摘：https://datainpoint.substack.com/about
• Medium 部落格：https://medium.com/datainpoint
• 方格子出版專題：https://vocus.cc/jovyan/home

回覆與作業設計

• 絕大多數章節都有練習題需要同學動手實作。
• 請使用瀏覽器（Chrome/Firefox/Edge）點選練習題連結，啟動老師已經設定妥當的雲端環境（包含題目、測資與批改）。
• 寫完以後請同學自行執行批改測試。
• 強烈建議同學親手練習以後才觀看練習題詳解的影片。
• 開課後依照課程進度，暫定每週於問題討論區回覆同學關於課程或作業的問題，另外也會視同學修課進度於課程公告中發佈直播連結，與同學互動解答。