基于大數據可視化的校園容貌管理平臺設計與實現

摘" 要：為了提高校園整體容貌，設計并實現了一種基于大數據可視化技術的校園容貌管理平臺。該平臺采用大數據處理和可視化技術，可以通過圖表展示全景式的校園形象，數據來源包括傳感器、人工采集、互聯網等多個渠道，確保了數據的準確性和完整性。支持在線協作，可以讓多個用戶共同編輯和分享校園資料，促進了信息交流和知識共享。數據分析及實測結果顯示，平臺為校園環境建設和管理提供了更加高效、便捷和科技化的支持，是一種全新的管理方式和工具。

關鍵詞：大數據可視化；校園容貌管理；數據收集與分析；可視化呈現

中圖分類號：TP311" " 文獻標識碼：A" 文章編號：2096-4706（2024）10-0087-05

Design and Implementation of Campus Appearance Management Platform

Based on Big Data Visualization

CHEN Qianmin， YANG Zhengyuan， GONGYE Xiangyu， LI Chensheng

（1.School of Computer Engineering， Jiangsu University of Technology， Changzhou" 213001， China;

2.School of Software， Quanzhou University of Information Engineering， Quanzhou" 362000， China）

Abstract： In order to improve the overall appearance of the campus， this paper designs and implements a campus appearance management platform based on Big Data visualization technology. The platform uses Big Data processing and visualization technology to display the panoramic image of the campus through charts. The data sources include sensors， manual collection， Internet and other channels， which ensures the accuracy and integrity of the data. The platform supports online collaboration， allowing multiple users to jointly edit and share campus materials， promoting information exchange and knowledge sharing. The data analysis and measurement results show that the platform provides more efficient， convenient and scientific support for the construction and management of the campus environment， which is a new management method and tool.

Keywords： Big Data visualization; campus appearance management; data collection and analysis; visual presentation

0" 引" 言

在當前數字化時代，教育領域也逐漸認識到大數據的重要性和潛力。為了更好地管理和優化學校的校園環境，提升學校教育質量和教育環境的整體水平，建設智慧校容大數據管理平臺項目是不可或缺的[1]。

通過智慧校容大數據管理平臺，學校可以實時了解校園內的人員流動情況、設備使用情況、環境變化情況等，從而更好地調配資源、提升服務質量。此外，該平臺還能夠提供精準的教育數據分析和預測，幫助學校進行師生評估和學校規劃，促進教育質量的全面提升。

此研究將有效提升學校內部管理的智能化水平和信息化能力，進一步推進學校教育的現代化進程。同時，該平臺的建設也將為教育行政部門提供科學決策的基礎，為教育體制改革和教育發展提供有力支持。通過數字化、智能化的手段，智慧校容大數據管理平臺將為學校創造更加安全、智能、高效的學習和發展環境，為學生的全面培養和成長提供有力保障。

1" SWOT分析

以下是用SWOT分析研究的特點。

1.1" 優勢分析

1）數據收集和處理的效率更高。該平臺采用了大數據技術進行數據采集和處理，可以快速地收集和處理大量的數據，將復雜的數據轉化為易于理解的可視化圖表或圖形，幫助用戶更加直觀地了解各項指標的變化情況。

2）用戶交互性和操作體驗更好。在平臺界面設計方面，該平臺采用了Echarts這種流行的可視化工具，配合Web頁面的大屏展示，使得用戶可以通過簡單的鼠標點擊或手勢控制來實現數據篩選和交互操作，整個過程十分便捷和自然。

3）平臺具備數據可視化的強大功能。該平臺具備豐富的數據可視化功能，如折線圖、柱狀圖、餅圖等多種圖表類型，同時還支持地圖、氣泡圖等其他豐富的可視化展示方式，可以滿足不同場景下的需求。

1.2" 劣勢分析

1）數據質量和精度問題。基于大數據的采集和處理需要保證數據的準確性和完整性，否則可能會影響到后續的數據分析和決策。

2）數據安全性問題。由于涉及大量的敏感性信息，如學生個人信息、設施位置信息等，因此需要加強數據保護和隱私管理，防止數據泄露和濫用。

1.3" 挑戰分析

1）技術難度較高。大數據采集和處理技術相對較新，需要專業技術人才進行設計和維護，目前相關技術人員短缺，這是系統開發和運營的重要障礙。

2）用戶群體的差異和需求的多樣性。校園容貌管理平臺可能面對不同年齡、職業和認知水平的用戶，需要根據不同的用戶需求，進行個性化的管理和服務。

綜上所述，基于大數據可視化的校園容貌管理平臺具有許多優勢和機遇，同時也面臨一些挑戰和劣勢。但只要合理制定平臺設計和運營策略，并注重技術引進，就可以進一步提升校園容貌管理的效率和可視化程度。此外，也需要充分利用大數據技術和可視化工具的優勢，不斷提升平臺的功能和體驗，滿足用戶需求，為校園容貌管理提供更加科學、精細、智能的支持，助力高校實現可持續發展和卓越創新。

2" 可行性分析

2.1" 技術可行性

隨著數字化時代的來臨，教育領域中利用大數據分析手段來管理和分析各類數據已經成為新興市場[2]。然而，當前市場上存在的大多數學校管理軟件和大數據分析平臺仍停留在傳統的數據采集和報告功能，缺乏深度的數據分析和智能決策支持功能。這導致學校在利用大數據分析來進行科學決策和優化教育管理方面存在一定的局限性。

基于大數據可視化的校園容貌管理是當前教育領域研究的熱點之一。這一理念將大數據分析與可視化技術相結合，通過圖表、圖形等形式直觀地展示學校的各類數據信息，使教育決策者能夠更清晰地了解學校的運行狀況和問題所在，從而有針對性地采取措施來改善校園容貌[3]。

大數據可視化技術的優勢在于將龐大的數據集以直觀的方式呈現出來，包括教學質量、學生表現、校園安全等，使教育決策者更容易理解和利用這些數據。通過可視化展示，決策者可以更快速地發現問題、抓住重點，并根據數據信息進行精確的決策。例如，通過校園空間利用的可視化分析，學校管理者可以知道哪些區域使用率較低，從而有針對性地優化教學資源的配置。又如，通過校園交通流量的可視化分析，學校管理者可以了解校園交通狀況，為校園交通管理提供科學依據。這些通過大數據可視化得出的結論和建議，將為學校提供極大的決策支持。

當前市場上雖然存在大量學校管理軟件和大數據分析平臺，但很少有產品能充分發揮大數據可視化的優勢。因此，基于大數據可視化的校園容貌管理在市場上具有廣闊的發展前景。

2.2" 經濟可行性

近年來，大數據的應用發展迅速，尤其在校園容貌管理中功不可沒。來自業內權威機構——國際數據集團（IDC）發布的《2021年中國大數據市場研究報告》基于對中國大數據市場的深入調研和分析，全面呈現了中國大數據市場的發展態勢、市場規模、應用領域等方面的情況。通過該報告，我們可以了解到，中國大數據市場在云計算、人工智能、物聯網等技術的推動下，呈現出快速增長的趨勢。這也反映了中國在數字化轉型方面取得的成就，并預示著大數據行業將成為未來的重要發展方向。在2021年，中國的大數據市場規模首次突破1 100億，達到1 144億，較2020年增長12.9%，同比增長8.1%。隨著大數據市場規模的持續增長，大數據應用的深入也在不斷拓展。這為基于大數據可視化的校園容貌管理提供了強大的經濟支持，2019—2024年的大數據市場規模及其增長率如圖1所示。

大數據的普及和使用，不僅提升了學校運營效率，還帶動了校園容貌管理的改進。據2019年發布的《全球大數據可視化市場2019—2023年預測報告》顯示，在未來幾年中，大數據可視化市場將以每年約14%的速度增長，如圖2所示。其中，教育行業作為應用領域之一，將迎來更加快速的發展。這也說明了，基于大數據可視化的校園容貌管理在未來幾年中有望獲得更高的經濟效益。到2021年，基于大數據可視化的校園容貌管理解決方案成功應用于1 000多所學校，比上年增加20%，創歷史新高。這一方案的實施帶來的經濟效益達到3.5億元，比上年增長8.1%，顯示了基于大數據可視化的校園容貌管理的經濟可行性。

2.3" 社會可行性

在“十三五”期間，我們看到了數字化轉型對諸多領域發展方式的全面而深遠的影響，其中包括基于大數據可視化的校園容貌管理。政府和學校積極地采取了一系列有效的措施，以應對數字化轉型對校園管理的短期挑戰，著重強化了校園環境的維護和改善。

這一轉型為校園容貌管理帶來了地域性和階段性的變革。由于人力資源調配、經費投入、設施維護的繁重需求，部分地區的校園管理壓力巨大，環境維護不穩定，投入成本增大，因此催生了“智能校園”的趨勢，為校園環境管理提供有效的解決方案，降低成本。同時，這種情況一直持續到現在，為教育行業的發展帶來了良好的預兆。

這一轉型對于大型教育機構的運營管理帶來了新的壓力以及機遇。一方面，由傳統管理方式過渡到數字化管理，這種轉變過程可能緩慢，影響了機構的資源配置、服務結構和市場定位[4]；另一方面，機構能夠通過大數據可視化技術，實現更高效的資源調度和環境優化，從而促進與教育服務相關的產業鏈的發展。當前，穩定的校園環境關系到整個教育生態的穩定。近年來，政府和學校出臺了一系列對策，對穩定校園環境、恢復教育秩序發揮了重要作用[5]。

3" 數據可視化平臺

數據可視化是一種將復雜的數據集以圖形的方式表達出來的技術，使得信息更易于理解、分析和解釋。通過可視化工具和軟件[6]。大量的數據被轉換成圖像，如圖表、熱力圖、散點圖或更復雜的地理或地形圖，使得我們能夠直觀地觀察數據的模式、趨勢和關系，而非僅通過原始數據和數字進行解讀。

數據可視化可以幫助我們更好地理解數據的意義，提供可行性建議，預測未來的趨勢，甚至揭示數據背后的隱藏模式。它在各個領域都有廣泛的應用，包括商業、科學研究、政府決策、醫療領域、社會服務等[7]。不僅如此，數據可視化還有助于提高工作效率，通過它，我們可以在短時間內掌握大量數據并做出快速決策?？偟膩碚f，數據可視化是應對大數據時代，提升數據價值的重要方式，基于大數據可視化的校園管理平臺大數據可視化平臺整體架構如圖3所示。

3.1" ECharts簡介

ECharts是一個開源的JavaScript數據可視化庫，由百度開源的可視化圖表庫，旨在幫助開發者創建豐富、交互性強的數據可視化圖表。它基于HTML5Canvas技術實現，并集成了眾多豐富的圖表類型和組件，包括柱狀圖、折線圖、餅圖、散點圖、雷達圖等，可以輕松處理各種數據可視化需求[8]。

ECharts作為一個功能強大的工具，提供了豐富的配置項和交互特性，方便開發者根據自身需求進行定制化設置，從而實現更精確、個性化的圖表展示效果。它支持動畫效果、拖拽、數據縮放、數據區域選擇等交互操作，讓用戶能夠更加直觀地理解和探索數據[9]。除了提供完善的圖表功能外，ECharts還支持圖表的擴展和自定義，為開發者提供了豐富的圖表類型和定制化選項，幫助他們打造出高品質、交互性強的數據可視化圖表。開發者可以根據自身需求，編寫自己的擴展組件或主題，從而滿足更加復雜的數據可視化需求[10]。

3.2" 平臺界面

雙擊桌面上的軟件圖標，會顯示界面加載的彈出框提示，加載完成后進入到軟件的登錄界面，平臺登錄界面如圖4所示。

在界面中必須輸入正確的密碼賬號，輸入完成后方能進入到主界面中，輸入錯誤時會彈出提示框提示，點擊其中“是的”按鈕重新輸入賬號密碼，密碼賬號錯誤不能超過三次，錯誤三次后，平臺會自動進入保護模式，在三小時之內鎖定賬戶密碼。

用戶登錄成功后將自動進入平臺首頁，如圖5所示，平臺首頁是整個平臺的核心，承載了整個平臺的操作指令，進入首頁后用戶可以看見整個平臺的詳細信息，選擇自己所需要進入的主菜單或子菜單，即可進入相應的界面，進行下一步操作，從而更快更高效地完成工作目標。

用戶在使用過程中可以點擊調查問卷操作指令，對調查問卷功能進行選項設置，調整日常運行的相關數據，還可以對平臺進行意見反饋，問卷調查如圖6所示。

3.3" 可視化大屏

可視化大屏主要展示校園圖書館、食堂及一些公共場合的校園容貌數據等，其中第一屏耗材數據中展示了圖書館人流量、食堂人流量、垃圾處理管理、自動販賣機使用狀況、自助打印機使用情況、車輛停放情況等，大數據展板如圖7所示。

第二屏耗材數據中展示了校園進出人流量、運動流量、課堂流量和外賣流量，公共大數據展示如圖8所示。通過分析學生人流量數據，可以優化校園布局和設施配置；通過跟蹤學生學習行為數據，可以挖掘學生的學習需求和習慣，從而提供更為精準的教學服務。另外，數據可視化極大便利了校園管理者對數據的理解和應用，管理者無須專門進行煩瑣的數據分析，只需通過看圖、看表就能迅速了解目前的校園狀況，從而做出更科學、合理的決策。

4" 結" 論

基于大數據可視化的校園容貌管理平臺運用現代科技手段，收集學校日常運營中產生的大量數據，進行深度挖掘和分析，不僅提高了校園管理效率，更優化了教育環境。除了學校設施管理，在財務管理、學生行為分析等多個方面，該平臺都有著巨大的潛力，并已經開始發揮作用。未來，我們將研究如何進行能源消耗的數據分析以達到節能減排的目標，以及如何通過大數據分析來預測和避免設施故障。

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[8] 王靜，蔣萌.基于數據挖掘的校園大數據可視化分析系統設計 [J].自動化與儀器儀表，2023（4）：106-111+116.

[9] 姜友斌.校園電子地圖空間可視化服務的應用 [J].現代信息科技，2023，7（15）：115-118.

[10] 譚海中.大數據背景下智慧校園信息可視化設計研究 [J].智能計算機與應用，2020，10（6）：162-163.

作者簡介：陳謙民（1976.05—），男，漢族，福建泉州人，教授，博士，研究方向：大數據、信息管理系統；楊正元（2004.12—），男，漢族，江蘇揚州人，本科在讀，研究方向：模型建立。公冶祥煜（2002.12—），男，漢族，江蘇南京人，本科在讀，研究方向：大數據分析；李辰生（2000.10—），男，漢族，江蘇泰州人，本科在讀，研究方向：大數據分析。