基于Flask和ECharts的學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)可視化平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

【摘" 要】 文章介紹了一個(gè)基于Flask后端框架和ECharts前端圖表庫(kù)的高職學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)可視化平臺(tái)。該平臺(tái)以數(shù)據(jù)可視化方式展示學(xué)生的就業(yè)趨勢(shì)，同時(shí)為學(xué)生提供職業(yè)指導(dǎo)和學(xué)校提供決策支持。利用Flask框架的輕量性和可擴(kuò)展性以及ECharts的多樣圖表類(lèi)型，平臺(tái)后端負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的清洗、存儲(chǔ)和讀取，通過(guò)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的持久化，并使SQLAlchemy實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫(kù)的交互。平臺(tái)前端展示畢業(yè)生的就業(yè)率、薪資變化、去向分布、升學(xué)人數(shù)等關(guān)鍵信息，并在數(shù)據(jù)分析方面發(fā)揮重要作用，為學(xué)生職業(yè)規(guī)劃和學(xué)校管理提供有力支持。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)據(jù)可視化；就業(yè)指導(dǎo)；數(shù)據(jù)分析；ECharts；Flask

2021年，教育部等六部門(mén)發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出了建設(shè)智慧校園的總體目標(biāo)、主要任務(wù)和保障措施，其中包括建設(shè)開(kāi)放共享的、智能化的教學(xué)管理系統(tǒng)。智慧校園是教育新型基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，它可以實(shí)現(xiàn)校園信息資源的高效整合、共享和利用，提升校園管理、教學(xué)、科研、就業(yè)等各方面的水平和質(zhì)量。

本文旨在利用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)對(duì)高職學(xué)生的就業(yè)指導(dǎo)工作進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新。高職學(xué)生是我國(guó)職業(yè)教育的重要人才儲(chǔ)備，其職業(yè)發(fā)展面臨就業(yè)與升學(xué)的雙重選擇。本研究設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于Flask和ECharts的學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)中心數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用Flask框架搭建了一個(gè)輕量級(jí)、易擴(kuò)展、高性能的Web應(yīng)用程序，利用ECharts圖表庫(kù)實(shí)現(xiàn)了多種類(lèi)型、多維度、動(dòng)態(tài)交互的數(shù)據(jù)可視化效果。該系統(tǒng)可以展示學(xué)校內(nèi)各學(xué)院近年畢業(yè)生的就業(yè)率與薪資水平，還提供了學(xué)生的就業(yè)去向、專(zhuān)升本的熱門(mén)專(zhuān)業(yè)以及熱門(mén)學(xué)校等信息。通過(guò)本系統(tǒng)，學(xué)生、教職員工和校方可以更好地了解畢業(yè)生的就業(yè)與升學(xué)情況，從而更好地進(jìn)行學(xué)生職業(yè)規(guī)劃和課程設(shè)置。

一、可視化技術(shù)思路

（一）數(shù)據(jù)可視化的基本概念

數(shù)據(jù)可視化是指通過(guò)圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)等方式，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀、易懂、有吸引力的信息，從而幫助用戶更好地理解和利用數(shù)據(jù)。可視化的歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，最早可追溯到15世紀(jì)，當(dāng)時(shí)天文學(xué)、測(cè)量學(xué)、繪圖學(xué)等學(xué)科的發(fā)展促進(jìn)了可視化思想的形成，人類(lèi)開(kāi)始采用手工的方式繪制圖表來(lái)展示重要信息。而現(xiàn)代意義上的數(shù)據(jù)可視化概念則是隨著電子計(jì)算機(jī)的誕生而產(chǎn)生的，高分辨率的圖形展示和交互式圖形分析使人類(lèi)擺脫手繪圖表的局限。1987年美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)首次提出了“科學(xué)計(jì)算可視化”（Visualization in Scientific Computing）這一術(shù)語(yǔ)，后來(lái)又與1989年提出的信息可視化（Information Visualization）和2004年提出的“可視分析學(xué)”（Visual Analytics）一起構(gòu)成了廣義的數(shù)據(jù)可視化概念。

（二）技術(shù)思路

本研究采用B/S架構(gòu)構(gòu)建高職學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)可視化平臺(tái)，包括前端和后端兩部分。前端使用Bootstrap框架，HTML、CSS、JavaScript等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用戶界面的基本結(jié)構(gòu)。同時(shí)，采用ECharts.js圖表庫(kù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)的圖形化展示、交互和多維度探索。

后端部分負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)搜集、處理、存儲(chǔ)和傳輸?shù)群诵墓δ艿膶?shí)現(xiàn)。使用Python的Flask框架滿足內(nèi)部數(shù)據(jù)處理和服務(wù)需求。數(shù)據(jù)源包括xlsx、csv、txt等文本格式，使用Pandas、Numpy等庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和處理以確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。采用SQLalchemy模塊將Web應(yīng)用連接至MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，以O(shè)RM方式完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和讀取。使用Jinjia2模板引擎將以JSON格式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)映射至前端。最后，引入ECharts.js技術(shù)完成數(shù)據(jù)可視化處理，并將結(jié)果嵌入HTML頁(yè)面。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)在高職學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)可視化平臺(tái)中起著關(guān)鍵的作用，從不同數(shù)據(jù)源搜集的信息將為用戶提供有關(guān)學(xué)生就業(yè)和升學(xué)趨勢(shì)的全面洞察。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，平臺(tái)按功能劃分為四個(gè)模塊。

（一）數(shù)據(jù)采集模塊

數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的讀取和接收?？梢暬脚_(tái)從多個(gè)第三方數(shù)據(jù)源搜集數(shù)據(jù)，涵蓋學(xué)生信息管理系統(tǒng)、學(xué)生就業(yè)調(diào)查問(wèn)卷、專(zhuān)升本招生信息網(wǎng)站等，導(dǎo)出數(shù)據(jù)格式為csv、xlsx等。Pandas模塊用于數(shù)據(jù)文件的讀取和處理。

（二）數(shù)據(jù)清洗與處理模塊

數(shù)據(jù)清洗與處理模塊的功能分為數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)處理兩部分。數(shù)據(jù)清洗階段，借助Numpy和Pandas模塊，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)值去除、空值填充及數(shù)據(jù)一致性驗(yàn)證等操作。數(shù)據(jù)處理階段，按照數(shù)據(jù)存儲(chǔ)規(guī)范，將數(shù)據(jù)整合、過(guò)濾，以便進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)庫(kù)操作。

（三）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊通過(guò)SQLalchemy模塊實(shí)現(xiàn)Flask框架與MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)的交互。采用ORM（Object Relational Mapping）模式，建立Python與數(shù)據(jù)庫(kù)的映射關(guān)系。ORM模型抽象程度較高，相對(duì)于直接的SQL語(yǔ)句操作，更有利于跨數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)遷移和擴(kuò)展。SQLalchemy以模型類(lèi)表示數(shù)據(jù)庫(kù)中的表結(jié)構(gòu)和關(guān)系，模型類(lèi)的屬性和方法與數(shù)據(jù)庫(kù)表的字段和操作相對(duì)應(yīng)。

（四）數(shù)據(jù)可視化模塊

1. 可視化處理步驟

數(shù)據(jù)可視化模塊致力于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形，其中包括柱狀圖、折線圖、餅圖、面積圖和地圖等。下面是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)到圖形的過(guò)程：

（1）從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取數(shù)據(jù)，整理成前端ECharts.js圖表所支持的鍵值對(duì)列表（List of Key-Value Pairs）格式，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為JSON形式。

（2）通過(guò)Jinjia2模板引擎，將JSON數(shù)據(jù)映射至前端頁(yè)面。Jinjia2用于將動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)從Python傳遞到HTML頁(yè)面。

（3）引入ECharts.js的JavaScript代碼，解析后端傳來(lái)的JSON數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)配置在圖表配置項(xiàng)option中，從而創(chuàng)建圖表并嵌入HTML頁(yè)面。

（4）調(diào)整基于BootStrap框架的CSS布局，完成整體網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)和排版。

2. 圖表配置項(xiàng)

在ECharts.js圖表的配置方面，本項(xiàng)目充分利用了四種基本圖表類(lèi)型，包括map、line、bar和pie，并創(chuàng)建了多樣化的派生圖表，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多樣化展示。舉例來(lái)說(shuō)，廣東省地圖氣泡圖結(jié)合了地理信息和就業(yè)數(shù)據(jù)，通過(guò)ECharts.js的geo組件和scatter系列，實(shí)現(xiàn)了畢業(yè)生就業(yè)數(shù)據(jù)的地理展示。堆疊面積圖用于呈現(xiàn)學(xué)校內(nèi)四個(gè)學(xué)院近三年的升學(xué)人數(shù)變化情況，基于line折線圖，通過(guò)參數(shù)調(diào)整實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的堆疊和面積填充效果。此外，簇狀柱形圖用于比較各學(xué)院在三年內(nèi)的畢業(yè)生平均薪資水平，擴(kuò)展了標(biāo)準(zhǔn)柱狀圖，通過(guò)多個(gè)數(shù)據(jù)系列實(shí)現(xiàn)不同學(xué)院的對(duì)比。最終，通過(guò)將ECharts.js渲染生成的子圖表嵌入至HTML頁(yè)面，結(jié)合Bootstrap框架調(diào)整頁(yè)面布局和樣式，確保圖表在不同分辨率下都具備自適應(yīng)性，以提供最佳的數(shù)據(jù)展示體驗(yàn)。

三、數(shù)據(jù)可視化平臺(tái)效果評(píng)估

（一）前端界面展示

高職學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)中心可視化平臺(tái)的前端界面如圖1所示。頁(yè)面結(jié)構(gòu)分為頁(yè)頭（header）和主要內(nèi)容區(qū)（mainbox）。頁(yè)頭顯示核心信息，包括標(biāo)題和當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間，提供實(shí)時(shí)信息。主要內(nèi)容區(qū)采用三列式布局，包含一系列ECharts.js圖表。第一列和第三列各展示三個(gè)圖表，分別呈現(xiàn)畢業(yè)生在2021—2023年期間的就業(yè)率趨勢(shì)、平均薪資變化趨勢(shì)、畢業(yè)生去向分布占比、升學(xué)人數(shù)變化趨勢(shì)、升學(xué)熱門(mén)院校和專(zhuān)業(yè)。中間一列是地圖展示區(qū)，上方的兩個(gè)卡片圖形顯示總就業(yè)人數(shù)和總升學(xué)人數(shù)。地圖展示了畢業(yè)生在廣東省內(nèi)的就業(yè)地分布情況，提供空間數(shù)據(jù)洞察。

（二）可視化平臺(tái)的價(jià)值與功能

高職學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)中心可視化平臺(tái)在學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)工作方面發(fā)揮了重要作用，其價(jià)值體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1. 實(shí)時(shí)監(jiān)控與總體把握：該平臺(tái)的主要優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控畢業(yè)生的就業(yè)與升學(xué)人數(shù)，從而為學(xué)校提供了當(dāng)前畢業(yè)生發(fā)展的整體概貌。此功能使教育管理者能夠迅速了解畢業(yè)生的發(fā)展?fàn)顩r，為相應(yīng)的支持和改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。

2. 趨勢(shì)分析與決策支持：平臺(tái)提供了對(duì)畢業(yè)生薪資水平和就業(yè)率等情況的變化趨勢(shì)分析。通過(guò)時(shí)間和學(xué)院的比較，展示了近年來(lái)學(xué)生就業(yè)情況的變化趨勢(shì)，以及不同學(xué)院之間的差異。這為學(xué)校的政策制定提供了可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

3. 升學(xué)趨勢(shì)與專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)：平臺(tái)清晰地呈現(xiàn)了近年學(xué)生升學(xué)人數(shù)的變化趨勢(shì)，并提供了當(dāng)前熱門(mén)學(xué)校與專(zhuān)業(yè)的信息。這為學(xué)校的教學(xué)、招生以及就業(yè)等方面的工作提供了重要的參考，有助于更好地規(guī)劃各項(xiàng)工作。

通過(guò)這一可視化平臺(tái)，高職學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)中心能夠深化對(duì)學(xué)生就業(yè)情況的了解，以數(shù)據(jù)為支持，更準(zhǔn)確地指導(dǎo)學(xué)生的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，并為學(xué)校的決策提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

四、結(jié)語(yǔ)

本文詳細(xì)介紹了基于Flask和ECharts的高職學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)可視化平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，為高職學(xué)生的職業(yè)規(guī)劃和學(xué)校管理提供了重要支持。平臺(tái)的前端設(shè)計(jì)注重用戶體驗(yàn)，采用清晰的布局和直觀的ECharts.js圖表，傳達(dá)了學(xué)生就業(yè)趨勢(shì)、薪資變化、去向分布和升學(xué)情況等關(guān)鍵信息。各類(lèi)圖表展示豐富了數(shù)據(jù)表達(dá)方式，為學(xué)校管理者提供多維度數(shù)據(jù)洞察，支持政策制定和決策。平臺(tái)在學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)方面具有重要價(jià)值，實(shí)時(shí)監(jiān)控就業(yè)與升學(xué)情況，為學(xué)校管理者提供精準(zhǔn)的職業(yè)規(guī)劃和指導(dǎo)，并為學(xué)校提供數(shù)據(jù)支持，優(yōu)化教學(xué)、招生和就業(yè)策略。

未來(lái)，平臺(tái)可結(jié)合人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能分析和預(yù)測(cè)，提供更精準(zhǔn)的職業(yè)發(fā)展建議。集成其他教育管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)更全面的數(shù)據(jù)共享和交流，提供綜合管理便利。隨著技術(shù)進(jìn)步，平臺(tái)性能和用戶體驗(yàn)將持續(xù)優(yōu)化，以適應(yīng)不斷變化的教育環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 教育部. 關(guān)于推進(jìn)教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導(dǎo)意見(jiàn)［EB/OL］. （2021-07-01）. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/202107/t20210720_545783.html.

［2］ 曾悠. 大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下的數(shù)據(jù)可視化概念研究［D］. 杭州：浙江大學(xué)，2014.

［3］ 陳為，沈則潛，陶煜波. 數(shù)據(jù)可視化［J］. 北京：電子工業(yè)出版社，2013.

［4］ 劉偉鋒，程光，李沛霖，等. 基于PyEcharts的尾氣排放數(shù)據(jù)可視化監(jiān)控平臺(tái)構(gòu)建及應(yīng)用分析［J］. 現(xiàn)代制造工程，2021（06）：46-50.