可視化技術(shù)在校園信息化建設(shè)中的應(yīng)用

沈一平

摘要：隨著信息技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)據(jù)逐漸成為最重要的媒介，發(fā)揮著重要的作用。隨著校園信息化建設(shè)的浪潮，校園網(wǎng)絡(luò)覆蓋投入逐漸加大、信息系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總量不斷增加，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜?？梢暬夹g(shù)作為IT領(lǐng)域新一代的數(shù)據(jù)管理技術(shù)與架構(gòu)，在信息化建設(shè)中具有極大的應(yīng)用價值。該文闡述了大數(shù)據(jù)的來源及類型，分析了數(shù)據(jù)的收集分析機(jī)制以及可視化的技術(shù)手段，展望了校園信息化建設(shè)的美好前景。

關(guān)鍵詞：信息化;數(shù)據(jù);大數(shù)據(jù)技術(shù);分析工具;可視化

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）29-0278-02

信息化時代的數(shù)據(jù)分析影響著我們的生活和學(xué)習(xí)，也影響著學(xué)校的發(fā)展。近幾年，我國的教育事業(yè)不斷創(chuàng)新，學(xué)校為提高教學(xué)質(zhì)量、改進(jìn)教學(xué)水平，紛紛著手投入到校園信息化建設(shè)中。而大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，為信息化建設(shè)提供了很好的平臺與關(guān)鍵技術(shù)。

1校園中的大數(shù)據(jù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的蓬勃發(fā)展，微博、微信等社交平臺信息，各類搜索點(diǎn)擊記錄的信息量與日俱增。這些信息存在著數(shù)據(jù)量龐大、結(jié)構(gòu)性復(fù)雜、產(chǎn)生的速度較快等特點(diǎn)。例如：學(xué)生的聯(lián)系方式等基本信息，食堂超市消費(fèi)記錄、住宿等生活信息;選課、課堂作業(yè)、借閱圖書、成績等學(xué)習(xí)信息;參與社團(tuán)、競賽、講座等第二課堂信息;教師包括教學(xué)課程、課件視頻等教學(xué)信息，論文課題著作等科研信息。

2存在的問題

（1）數(shù)據(jù)收集機(jī)制的缺乏

目前，數(shù)據(jù)收集的來源為OA系統(tǒng)、Excel等，收集的數(shù)據(jù)分散凌亂。每個部門對收集到的電子數(shù)據(jù)往往過段時間刪了，保存時間不長，數(shù)據(jù)再利用相當(dāng)不便，效率低下。

（2）數(shù)據(jù)分析技術(shù)的落后

來源大多數(shù)學(xué)校缺少如OLAP這樣的數(shù)據(jù)分析工具以及如Spark這樣的數(shù)據(jù)處理平臺，更缺乏數(shù)據(jù)分析技術(shù)的專業(yè)人才，因此，對收集的數(shù)據(jù)缺乏分析環(huán)節(jié)。對于數(shù)據(jù)分析，只是停留在excel等工具進(jìn)行簡單篩選與分類匯總而已。

（3）批量數(shù)據(jù)處理技術(shù)有待加強(qiáng)

學(xué)生日常行為產(chǎn)生的數(shù)據(jù)往往是批量產(chǎn)生的，諸如，手機(jī)瀏覽上網(wǎng)，一卡通消費(fèi)等實(shí)時數(shù)據(jù)，大型作業(yè)、自媒體等圖片數(shù)據(jù)，短視頻等視頻數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)處理軟件類型眾多，技術(shù)性強(qiáng)、價格昂貴等原因，導(dǎo)致先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理軟件未能在學(xué)校推廣，數(shù)據(jù)處理無法與時俱進(jìn)。

3可視化技術(shù)在信息建設(shè)中的應(yīng)用

數(shù)據(jù)分析得到的分析結(jié)果，需要以直觀可理解的方式呈現(xiàn)給最終用戶，在大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生的結(jié)果是多維度的。數(shù)據(jù)可視化技術(shù)通過圖形圖像化的方式展示數(shù)據(jù)分析結(jié)果，已被證明是展示海量數(shù)據(jù)分析結(jié)果最為有效的方法。常見的可視化方法有：多維疊加式數(shù)據(jù)可視化、空間、時間坐標(biāo)變化和對比等。很多學(xué)校正在使用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)解決遇到的實(shí)際問題。

（1）數(shù)據(jù)來源

學(xué)?？梢越柚髷?shù)據(jù)分析技術(shù)，從學(xué)習(xí)、學(xué)科、就業(yè)情況等方面進(jìn)行分析，挖掘數(shù)據(jù)中的潛在價值。這樣做的目的是更好的指導(dǎo)每一個學(xué)生。

（2）數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析方法層出不窮，在統(tǒng)計建模以及數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域都有不少經(jīng)典的方法，這些方法往往需要滿足一定的條件，比如平穩(wěn)等。但是真實(shí)數(shù)據(jù)往往無法很好地滿足這些條件，這樣就需要用更加普適的方法。如信息論等進(jìn)行分析。此外，對于某些真實(shí)的應(yīng)用場景，比如多傳感器數(shù)據(jù)，需要挖掘之中某些變量之間的影響關(guān)系，同時這樣的影響關(guān)系又是非常復(fù)雜的，隨著變量數(shù)量的增加，其間關(guān)系指數(shù)增加，這樣也干擾了分析的進(jìn)行。

（3）數(shù)據(jù)展示

數(shù)據(jù)可視化是指借助于圖形化的手段，清晰、有效地傳達(dá)與溝通信息。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)今社會已步人大數(shù)據(jù)時代，如何幫助學(xué)校在海量數(shù)據(jù)中快速獲取重要信息應(yīng)對學(xué)校的變化已成為各個學(xué)校亟需解決的難題。數(shù)據(jù)可視化讓枯燥的數(shù)據(jù)以簡單友好的圖表形式展現(xiàn)出來，是一種最為直觀有效的分析方式，無須過多的技術(shù)基礎(chǔ)。Tableau是一款定位于數(shù)據(jù)可視化敏捷開發(fā)和實(shí)現(xiàn)的商務(wù)智能展現(xiàn)工具，初創(chuàng)合伙人是來自斯坦福大學(xué)的數(shù)據(jù)科學(xué)家，他們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)卓越的可視化數(shù)據(jù)獲取與后期處理，Tableau提供了幾乎所有數(shù)據(jù)源的訪問接口，分析處理能力強(qiáng)大，圖表精美，操作簡單，可以用來實(shí)現(xiàn)交互的、可視化的分析和儀表板應(yīng)用，從而快速地認(rèn)識和理解數(shù)據(jù)，以應(yīng)對不斷變化的環(huán)境與挑戰(zhàn)?，F(xiàn)代數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的核心，并沒有像普通數(shù)據(jù)分析類軟件那樣簡單地調(diào)用和整合現(xiàn)行主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，而是革命性地進(jìn)行了大尺度的創(chuàng)新，獨(dú)創(chuàng)了VIZQL數(shù)據(jù)庫。

4優(yōu)化策略與應(yīng)用前景

信息可視化（Information Visualization）是可視化另一大重要領(lǐng)域，其致力于對各種非結(jié)構(gòu)化、抽象的數(shù)據(jù)集合進(jìn)行可視化處理。對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和展示，從而更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析工作。展現(xiàn)形式主要有：網(wǎng)絡(luò)圖、地圖、樹、時間軸、氣泡圖、平行坐標(biāo)軸、標(biāo)簽云、流程圖、熱力圖、折線圖、散點(diǎn)圖等。Tableau提供了一個非常新穎而易用的使用界面，使得處理規(guī)模巨大的、多維的數(shù)據(jù)時，可以即時地從不同角度和設(shè)置看到數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)出的規(guī)律。Tableau通過數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，使得數(shù)據(jù)挖掘變得平民化，而其自動生成和展現(xiàn)出的圖表，也絲毫不遜色于互聯(lián)網(wǎng)美術(shù)編輯的水平。正是這個特點(diǎn)奠定了其廣泛的用戶基礎(chǔ)（用戶總數(shù)年均增長126%），帶來了高續(xù)訂率（906的用戶選擇續(xù)訂其服務(wù)）。時序多變量數(shù)據(jù)作為這些領(lǐng)域的一種重要的數(shù)據(jù)形式，其來源廣泛（如各種傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)），應(yīng)用前景較佳，近年來越來越受到重視。校園信息化建設(shè)程度日益成熟，信息化內(nèi)容日益豐富，但由于信息系統(tǒng)設(shè)計的不周，導(dǎo)致一些過程數(shù)據(jù)未能采集，無法滿足的應(yīng)用需求。在校園信息化建設(shè)中，每個學(xué)校都應(yīng)首先加強(qiáng)資源建設(shè)，制訂建設(shè)方案，推動校園信息化建設(shè)的發(fā)展。