基于大数据可视化的校园容貌管理平台设计与实现

摘" 要：为了提高校园整体容貌，设计并实现了一种基于大数据可视化技术的校园容貌管理平台。该平台采用大数据处理和可视化技术，可以通过图表展示全景式的校园形象，数据来源包括传感器、人工采集、互联网等多个渠道，确保了数据的准确性和完整性。支持在线协作，可以让多个用户共同编辑和分享校园资料，促进了信息交流和知识共享。数据分析及实测结果显示，平台为校园环境建设和管理提供了更加高效、便捷和科技化的支持，是一种全新的管理方式和工具。

关键词：大数据可视化；校园容貌管理；数据收集与分析；可视化呈现

中图分类号：TP311" " 文献标识码：A" 文章编号：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

在当前数字化时代，教育领域也逐渐认识到大数据的重要性和潜力。为了更好地管理和优化学校的校园环境，提升学校教育质量和教育环境的整体水平，建设智慧校容大数据管理平台项目是不可或缺的[1]。

通过智慧校容大数据管理平台，学校可以实时了解校园内的人员流动情况、设备使用情况、环境变化情况等，从而更好地调配资源、提升服务质量。此外，该平台还能够提供精准的教育数据分析和预测，帮助学校进行师生评估和学校规划，促进教育质量的全面提升。

此研究将有效提升学校内部管理的智能化水平和信息化能力，进一步推进学校教育的现代化进程。同时，该平台的建设也将为教育行政部门提供科学决策的基础，为教育体制改革和教育发展提供有力支持。通过数字化、智能化的手段，智慧校容大数据管理平台将为学校创造更加安全、智能、高效的学习和发展环境，为学生的全面培养和成长提供有力保障。

1" SWOT分析

以下是用SWOT分析研究的特点。

1.1" 优势分析

1）数据收集和处理的效率更高。该平台采用了大数据技术进行数据采集和处理，可以快速地收集和处理大量的数据，将复杂的数据转化为易于理解的可视化图表或图形，帮助用户更加直观地了解各项指标的变化情况。

2）用户交互性和操作体验更好。在平台界面设计方面，该平台采用了Echarts这种流行的可视化工具，配合Web页面的大屏展示，使得用户可以通过简单的鼠标点击或手势控制来实现数据筛选和交互操作，整个过程十分便捷和自然。

3）平台具备数据可视化的强大功能。该平台具备丰富的数据可视化功能，如折线图、柱状图、饼图等多种图表类型，同时还支持地图、气泡图等其他丰富的可视化展示方式，可以满足不同场景下的需求。

1.2" 劣势分析

1）数据质量和精度问题。基于大数据的采集和处理需要保证数据的准确性和完整性，否则可能会影响到后续的数据分析和决策。

2）数据安全性问题。由于涉及大量的敏感性信息，如学生个人信息、设施位置信息等，因此需要加强数据保护和隐私管理，防止数据泄露和滥用。

1.3" 挑战分析

1）技术难度较高。大数据采集和处理技术相对较新，需要专业技术人才进行设计和维护，目前相关技术人员短缺，这是系统开发和运营的重要障碍。

2）用户群体的差异和需求的多样性。校园容貌管理平台可能面对不同年龄、职业和认知水平的用户，需要根据不同的用户需求，进行个性化的管理和服务。

综上所述，基于大数据可视化的校园容貌管理平台具有许多优势和机遇，同时也面临一些挑战和劣势。但只要合理制定平台设计和运营策略，并注重技术引进，就可以进一步提升校园容貌管理的效率和可视化程度。此外，也需要充分利用大数据技术和可视化工具的优势，不断提升平台的功能和体验，满足用户需求，为校园容貌管理提供更加科学、精细、智能的支持，助力高校实现可持续发展和卓越创新。

2" 可行性分析

2.1" 技术可行性

随着数字化时代的来临，教育领域中利用大数据分析手段来管理和分析各类数据已经成为新兴市场[2]。然而，当前市场上存在的大多数学校管理软件和大数据分析平台仍停留在传统的数据采集和报告功能，缺乏深度的数据分析和智能决策支持功能。这导致学校在利用大数据分析来进行科学决策和优化教育管理方面存在一定的局限性。

基于大数据可视化的校园容貌管理是当前教育领域研究的热点之一。这一理念将大数据分析与可视化技术相结合，通过图表、图形等形式直观地展示学校的各类数据信息，使教育决策者能够更清晰地了解学校的运行状况和问题所在，从而有针对性地采取措施来改善校园容貌[3]。

大数据可视化技术的优势在于将庞大的数据集以直观的方式呈现出来，包括教学质量、学生表现、校园安全等，使教育决策者更容易理解和利用这些数据。通过可视化展示，决策者可以更快速地发现问题、抓住重点，并根据数据信息进行精确的决策。例如，通过校园空间利用的可视化分析，学校管理者可以知道哪些区域使用率较低，从而有针对性地优化教学资源的配置。又如，通过校园交通流量的可视化分析，学校管理者可以了解校园交通状况，为校园交通管理提供科学依据。这些通过大数据可视化得出的结论和建议，将为学校提供极大的决策支持。

当前市场上虽然存在大量学校管理软件和大数据分析平台，但很少有产品能充分发挥大数据可视化的优势。因此，基于大数据可视化的校园容貌管理在市场上具有广阔的发展前景。

2.2" 经济可行性

近年来，大数据的应用发展迅速，尤其在校园容貌管理中功不可没。来自业内权威机构——国际数据集团（IDC）发布的《2021年中国大数据市场研究报告》基于对中国大数据市场的深入调研和分析，全面呈现了中国大数据市场的发展态势、市场规模、应用领域等方面的情况。通过该报告，我们可以了解到，中国大数据市场在云计算、人工智能、物联网等技术的推动下，呈现出快速增长的趋势。这也反映了中国在数字化转型方面取得的成就，并预示着大数据行业将成为未来的重要发展方向。在2021年，中国的大数据市场规模首次突破1 100亿，达到1 144亿，较2020年增长12.9%，同比增长8.1%。随着大数据市场规模的持续增长，大数据应用的深入也在不断拓展。这为基于大数据可视化的校园容貌管理提供了强大的经济支持，2019—2024年的大数据市场规模及其增长率如图1所示。

大数据的普及和使用，不仅提升了学校运营效率，还带动了校园容貌管理的改进。据2019年发布的《全球大数据可视化市场2019—2023年预测报告》显示，在未来几年中，大数据可视化市场将以每年约14%的速度增长，如图2所示。其中，教育行业作为应用领域之一，将迎来更加快速的发展。这也说明了，基于大数据可视化的校园容貌管理在未来几年中有望获得更高的经济效益。到2021年，基于大数据可视化的校园容貌管理解决方案成功应用于1 000多所学校，比上年增加20%，创历史新高。这一方案的实施带来的经济效益达到3.5亿元，比上年增长8.1%，显示了基于大数据可视化的校园容貌管理的经济可行性。

2.3" 社会可行性

在“十三五”期间，我们看到了数字化转型对诸多领域发展方式的全面而深远的影响，其中包括基于大数据可视化的校园容貌管理。政府和学校积极地采取了一系列有效的措施，以应对数字化转型对校园管理的短期挑战，着重强化了校园环境的维护和改善。

这一转型为校园容貌管理带来了地域性和阶段性的变革。由于人力资源调配、经费投入、设施维护的繁重需求，部分地区的校园管理压力巨大，环境维护不稳定，投入成本增大，因此催生了“智能校园”的趋势，为校园环境管理提供有效的解决方案，降低成本。同时，这种情况一直持续到现在，为教育行业的发展带来了良好的预兆。

这一转型对于大型教育机构的运营管理带来了新的压力以及机遇。一方面，由传统管理方式过渡到数字化管理，这种转变过程可能缓慢，影响了机构的资源配置、服务结构和市场定位[4]；另一方面，机构能够通过大数据可视化技术，实现更高效的资源调度和环境优化，从而促进与教育服务相关的产业链的发展。当前，稳定的校园环境关系到整个教育生态的稳定。近年来，政府和学校出台了一系列对策，对稳定校园环境、恢复教育秩序发挥了重要作用[5]。

3" 数据可视化平台

数据可视化是一种将复杂的数据集以图形的方式表达出来的技术，使得信息更易于理解、分析和解释。通过可视化工具和软件[6]。大量的数据被转换成图像，如图表、热力图、散点图或更复杂的地理或地形图，使得我们能够直观地观察数据的模式、趋势和关系，而非仅通过原始数据和数字进行解读。

数据可视化可以帮助我们更好地理解数据的意义，提供可行性建议，预测未来的趋势，甚至揭示数据背后的隐藏模式。它在各个领域都有广泛的应用，包括商业、科学研究、政府决策、医疗领域、社会服务等[7]。不仅如此，数据可视化还有助于提高工作效率，通过它，我们可以在短时间内掌握大量数据并做出快速决策。总的来说，数据可视化是应对大数据时代，提升数据价值的重要方式，基于大数据可视化的校园管理平台大数据可视化平台整体架构如图3所示。

3.1" ECharts简介

ECharts是一个开源的JavaScript数据可视化库，由百度开源的可视化图表库，旨在帮助开发者创建丰富、交互性强的数据可视化图表。它基于HTML5Canvas技术实现，并集成了众多丰富的图表类型和组件，包括柱状图、折线图、饼图、散点图、雷达图等，可以轻松处理各种数据可视化需求[8]。

ECharts作为一个功能强大的工具，提供了丰富的配置项和交互特性，方便开发者根据自身需求进行定制化设置，从而实现更精确、个性化的图表展示效果。它支持动画效果、拖拽、数据缩放、数据区域选择等交互操作，让用户能够更加直观地理解和探索数据[9]。除了提供完善的图表功能外，ECharts还支持图表的扩展和自定义，为开发者提供了丰富的图表类型和定制化选项，帮助他们打造出高品质、交互性强的数据可视化图表。开发者可以根据自身需求，编写自己的扩展组件或主题，从而满足更加复杂的数据可视化需求[10]。

3.2" 平台界面

双击桌面上的软件图标，会显示界面加载的弹出框提示，加载完成后进入到软件的登录界面，平台登录界面如图4所示。

在界面中必须输入正确的密码账号，输入完成后方能进入到主界面中，输入错误时会弹出提示框提示，点击其中“是的”按钮重新输入账号密码，密码账号错误不能超过三次，错误三次后，平台会自动进入保护模式，在三小时之内锁定账户密码。

用户登录成功后将自动进入平台首页，如图5所示，平台首页是整个平台的核心，承载了整个平台的操作指令，进入首页后用户可以看见整个平台的详细信息，选择自己所需要进入的主菜单或子菜单，即可进入相应的界面，进行下一步操作，从而更快更高效地完成工作目标。

用户在使用过程中可以点击调查问卷操作指令，对调查问卷功能进行选项设置，调整日常运行的相关数据，还可以对平台进行意见反馈，问卷调查如图6所示。

3.3" 可视化大屏

可视化大屏主要展示校园图书馆、食堂及一些公共场合的校园容貌数据等，其中第一屏耗材数据中展示了图书馆人流量、食堂人流量、垃圾处理管理、自动贩卖机使用状况、自助打印机使用情况、车辆停放情况等，大数据展板如图7所示。

第二屏耗材数据中展示了校园进出人流量、运动流量、课堂流量和外卖流量，公共大数据展示如图8所示。通过分析学生人流量数据，可以优化校园布局和设施配置；通过跟踪学生学习行为数据，可以挖掘学生的学习需求和习惯，从而提供更为精准的教学服务。另外，数据可视化极大便利了校园管理者对数据的理解和应用，管理者无须专门进行烦琐的数据分析，只需通过看图、看表就能迅速了解目前的校园状况，从而做出更科学、合理的决策。

4" 结" 论

基于大数据可视化的校园容貌管理平台运用现代科技手段，收集学校日常运营中产生的大量数据，进行深度挖掘和分析，不仅提高了校园管理效率，更优化了教育环境。除了学校设施管理，在财务管理、学生行为分析等多个方面，该平台都有着巨大的潜力，并已经开始发挥作用。未来，我们将研究如何进行能源消耗的数据分析以达到节能减排的目标，以及如何通过大数据分析来预测和避免设施故障。

参考文献：

[1] 屠佳琪，王冬梅，高焕江，等.智慧校园背景下高校大数据服务体系的研究 [J].现代电子技术，2023，46（20）：76-80.

[2] 胡旭昊，韩成浩.基于校园大数据的学生行为分析及预警机制研究 [J].信息记录材料，2023，24（9）：65-68.

[3] 刘杰逾.基于校园大数据的学生行为分析可视化系统设计 [J].无线互联科技，2022，19（14）：74-76.

[4] 李巍，李璇.智慧校园大数据管理服务平台的设计与实现 [J].中国医学教育技术，2021，35（5）：591-598.

[5] 葛亮.大数据视角下高校智慧校园信息化建设创新研究 [J].信息系统工程，2023（8）：100-103.

[6] 樊雪，杨文，董庆杰.基于大数据技术的智慧校园信息化管理系统建设研究 [J].长江信息通信，2023，36（9）：139-141.

[7] 赵珏，张胜，樊国伟.数智校园中大数据可视化技术赋能教育管理 [J].现代教育技术，2022，32（11）：67-75.

[8] 王静，蒋萌.基于数据挖掘的校园大数据可视化分析系统设计 [J].自动化与仪器仪表，2023（4）：106-111+116.

[9] 姜友斌.校园电子地图空间可视化服务的应用 [J].现代信息科技，2023，7（15）：115-118.

[10] 谭海中.大数据背景下智慧校园信息可视化设计研究 [J].智能计算机与应用，2020，10（6）：162-163.

作者简介：陈谦民（1976.05—），男，汉族，福建泉州人，教授，博士，研究方向：大数据、信息管理系统；杨正元（2004.12—），男，汉族，江苏扬州人，本科在读，研究方向：模型建立。公冶祥煜（2002.12—），男，汉族，江苏南京人，本科在读，研究方向：大数据分析；李辰生（2000.10—），男，汉族，江苏泰州人，本科在读，研究方向：大数据分析。