信息可视化设计

涂凌琳　韩永昊

摘 要： 文章结合云课堂的教学资源特点，探讨信息可视化设计在网络教学资源设计中的运用，从基本功能、主要手段、可视化目标三方面分析信息可视化设计的要点，探究设计方法，并提出云课堂教学资源可视化优化策略。

关键词： 信息可视化 云课堂 教学资源

一、信息可视化研究

1.研究背景

信息可视化在不知不觉之中已经遍布人们生活的每一个细节。例如智能手机，既是信息采集工具，又是一个多媒体的信息可视化展示平台。现在新闻播报越来越多地用到数据图表，动态演示且立体化地呈现报道内容；影视剧和电子游戏中频繁出现的信息可视化元素，无疑让作品的科技与未来感更加生动明了；科教方面则是信息可视化更大的应用领域，学习者开始对单调保守的讲述方式失去兴趣，期待更直观、高效的信息呈现方式，信息可视化正好提供这样的需求。

随着技术创新和行业需求的推动，教育信息化已成为教育改革的重点。我国科教实力雄厚，发展教育信息化产业前景看好，但目前教育信息化应用还处于初期发展阶段，面临不少观念和技术等的挑战。教育信息化作为战略资产的价值和重要性不容忽视，各行业、院校对信息可视化处理和设计的需求日益旺盛。

2.信息可视化设计概述

可视化（Visualization）是将大量的数据、信息和知识转化为一种人类的视觉形式，充分利用人类对可视模式（图形、图像等）快速识别的自然能力及有效的可视界面，观察、操纵、研究、分析、过滤、发现和理解大规模数据，并与之交互，从而直观、形象地表现、解释、分析、模拟、发现或揭示隐藏在数据内部的特征和规律，提高人类对事物的观察、记忆和理解能力，形成整体概念。信息可视化是把复杂的信息最有效地呈现给人们，把信息转化成视觉的形式，并提供良好的交互体验。

简单地说，信息可视化设计是指以互动性和图形化语言演示数据并向受众传达，让沟通变得更加有效。信息可视化围绕“可读、逻辑可用”的目的传递信息，将枯燥繁琐的数据转为值得消费的产品，提高用户体验。可视化技术其实是对一种先进的信息获取工具的研究，是人与电脑进行数据化信息交互界面的研究，这种交互性的可视化界面，实现了人与计算机间的信息相互传递技术。信息可视化是指非物质化、非实体性、平面化的数据可视化技术，它将数据信息进行有效处理，区类、储存，并把它译制成为具有易用性的交互程序，使得数据抽象性可表现为一种可视化的视觉交互方式，从而使数据信息大大增强感染力，增强受众的认知判断力。

3.云课堂的信息可视化特点

“云课堂”这种基于云计算技术的远程培训系统，可以实现面向全国的高质量的网络同步和异步教学，是一种真正完全突破时空限制的全方位互动性学习模式。云课堂教育信息技术的优势不仅在于掌握庞大的数据信息，更重要在于对这些含有意义的资源信息进行专业化处理。

现有的云课堂由于它本身的教学属性及存在方式使信息形态表现出模块化、扁平化、碎片式的特点。现有平台已将海量、庞杂的信息，进行有目的性、有受众区类、有系统层次的模块化设计，以信息分类、信息层级管理、信息结构设计等手段，对信息实施模块化管理，有益于信息流的传播、获取与交互。模块化信息基本解决了学习者在检索、查阅信息的过程中碰到信息无序、信息散杂、信息附赘、信息变异等具体问题，不会使平台使用者深陷于庞大的信息群落和数据链接中，而漫无目标无从着手。

云课堂网络学习平台主要由教师上传个课程资源信息建构而成，全媒体多平台的信息可视化平台不仅处理海量的数据，而且加工、传播和分享它们。现在云课堂中学习者所用的大部分信息依然是文字和数据，这些信息无论从内容还是形式方面都没有很好地考虑人的视觉感受，只是简单的信息堆积。由于信息过于复杂，学习者对得知的讯息无从下手。原本信息是为学习者提供支持和便利的，突然之间却造成不便与麻烦，学习者需要耗费大量的时间和精力收集、整理、过滤这些信息，大大增加了获取的成本与时间。

二、信息可视化的设计要点

1. 信息可视化设计的基本功能——清晰准确地展示数据

为了客观地呈现完整的信息，设计必须尊重事实，并准确、连贯地反映信息。信息可视化设计的目标就是要一方面尽量减少信息丢失，另一方面选择传递最有价值的信息。设计时首先要明确信息传递的目标，判断设计中哪些信息是应该包含的，如何实现，同时也要判断那些信息是没用的，是可能分散读者的注意力而影响信息的传达，无法被读者获取甚至导致信息扭曲的。

信息要让人一眼看透，因为只有被理解的信息才是有用的信息。就功能而言，首先要做的是对原始数据的筛选、过滤与梳理，将繁杂庞大的信息毫无保留地推向受众是极不合理的，信息应当是清晰易懂的，为了达到这一目的必须删繁就简，根据设计的目的，找出需要的信息、适合的类型，构建合理的路径、层级、结构，这不仅需要设计师对数据的结构和特征进行充分的理解，还需要正确理解并满足用户的需要。结构的严谨体现在视觉上，是清晰的思路，一目了然，它不仅要严谨的结构，还要适用、易懂，这样才能起作用。

信息可视化设计是一门艺术，它通过视觉语言吸引读者在页面上的注意力完成对含义、顺序和交互点的传达。首先要注意划分视觉层次，哪些信息应该最突出，哪些信息其次，读者应该从可视化的界面中推导出它的信息结构。

2.信息可视化的主要手段——“图形”转换

信息可视化设计的“图形”转换，即是将海量信息通过图形化、图像化的转换，成为可视的、图示化的模块信息源，其最终目的是提高信息传播的实际效能。图形是人类与自然间进行沟通交流的开始，也是人类文明实现交流的开端形式，人类天然地选择图形语言进行信息的传播与交流，是因为图形本身所具有的特殊表意功能，图形具有普遍意义的概括性、易读性、易控性、趣味性、标识性、随机性、变异性、象征性、参与性等，优于其他信息形式的实效功能。

图形符号往往比表达同一内容或概念的文字数据更简练、占用空间更少，而且图形更易于识别和记忆。人们一般不需要特殊的课程或培训就能理解图形所代表的意义，人们记忆图形的速度和效率要比记忆大段文字数据容易得多，通过抽象化和隐喻设计的图形符号更直观。一个图形如果表达恰当，无需太多的解释和思考过程便快速被人们理解。相比语言和文字的地域性，含有隐喻内容的图形符号能够在跨文化信息的交流上更容易地被人们所理解和接受。

因此，教学资源信息可视化的图形语言可以将那些专业性强、抽象的信息数据，通过使用受众日常生活中熟悉的视觉元素重新组合，图形随信息内容和用户选择的过程中发生形状、样式等方面的变化，不但增强信息间的关联性，而且降低用户理解的难度，使得信息更易于传递。

3.信息视觉可视化目标——美的形式

现代设计强调以人为本，设计师在完成内容传达的同时，还要更多考虑如何在有限的空间内美观、简洁、有条理地展示无限的信息，这需要结合信息的认知与交流原则，让美学与功能齐头并进。我们可以把它设计成参考图，但绝不可以是生硬呆板的教条。要达到传递交流信息的目的，就要创造与受众产生情感的纽带，这就需要赋予设计趣味性和意义性。

信息常常令人感到枯燥无味，而静态的图形或是动态的图像影视所带来的视觉冲击力，都能够让人更青睐在可视化中获取信息的这种有趣的方式。这就要求信息可视化设计应具有一定的美学原理。对信息可视化而言，整个视觉图形界面是一个人与信息进行互动过程的媒介，这个界面需要对信息进行一定的层级整理和提炼美化后才能被用户所理解，包括所运用的图形、色彩、文字及各个元素的比例、定位等的运用和排列。信息可视化在易读性的基础上，通过文字版式设计、网格结构和图形分布、色彩表意等美学原理进一步帮助观者找到信息之间的关联性和层次感。

三、云课堂教学资源可视化的优化策略

随着网络平台的建设，更多个性化、定制式的教学资源信息可已通过云课堂平台发布，它提供给受众的不再是枯燥的信息堆积，而是友好、全新的探索体验，不仅有利于学生用户信息素质的提高，而且可以对信息可视化设计提出新的挑战。因此，如何通过视觉传达方案让可视化技术更有效地为信息用户服务，让信息用户更轻松地理解和处理信息是亟待解决的问题。

1.保证视觉清晰性

清晰性是一个权衡个别与集体关系的问题，目标信息既要“与众不同”又不可“百花争艳”。因此，还要保持统一性，即整体画面的风格一致，这样才能保证信息用户的注意力不会因为过于分散而找不到焦点。另一个吸引注意的方式是增强信息输入刺激，不仅来自视觉，而且可以将多种感觉通道配合输入，不仅使得信息更能引起关注，而且给人印象深刻。

2.利用合理的色彩关系构建逻辑结构

将信息明确地分类并合理地排序从而将信息分层，再通过标识出信息与信息、层级与层级、信息与层级之间的关系完成结构的搭建，进而使整个可视界面视觉效果与逻辑结构相互对应、清晰明朗。同样，关系的构建也可参照语义对照表完成。如：在可视界面中将导读或注释，用颜色或字体加以区分，会更利于学习者对信息的理解。

信息可视化中的视觉分层是一个很重要的问题。“视觉分层”是把信息按一定的衡量标准（从大到小、从总到分、从明到暗）或者信息之间的重要程度进行信息的整理和组织，在信息可视化中每次只呈现一层信息关系，这类似于传统图表树状图的递进层级。一个良好的交互式信息可视化至少应该有两层视觉信息的层级呈现才算合理。

3.通过合适的图形图像营造情境

创设良好的情境不仅能使信息逻辑更具剧情性，还能提高用户的体验质量。与用户的知识背景、人生经验和生活细节相关的素材都可以运用于信息可视化设计，当视觉输入的信息与他们所熟知的情境相结合时，学生会更易于与自己的知识经验相关联，从而做出反应。运用流程图操作演示等，使用隐喻不失为一种有效的手段。

4.全媒体、交互式的考虑

随着多媒体技术的发展，表达信息的方式不再局限于表格、图形和文件，而拓展到图像、声音、动画、视频图像、三维仿真乃至虚拟现实等多样性的信息载体。

简单的交互处理形成合理的视觉分层。现代全媒体教育资源更是应该将声音、图片、文字、动画相结合，营造富有生气的独特世界，同时它拥有极强交互性，使使用者参与其中，同设计者交流。

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基金项目：华中师范大学国家级文科综合实验教学示范中心资助（NO.WZ2014-06）。