教学设计可视化研究——以“数字媒体艺术概论”课程为例

俞璋凌， 赵 雅， 杨 丽

（1.安徽大学艺术与传媒学院，安徽 合肥 230011；2.安徽新华学院 土木与环境工程学院，安徽 合肥 230088）

教学设计可视化研究
——以“数字媒体艺术概论”课程为例

俞璋凌1， 赵 雅2， 杨 丽1

（1.安徽大学艺术与传媒学院，安徽 合肥 230011；2.安徽新华学院 土木与环境工程学院，安徽 合肥 230088）

教学设计可视化可直观地呈现教学活动的全过程，在当下移动互联网思维模式下，可为师生营造轻松愉悦的、能够积极参与互动的浸润式教学情境.本文首先探究了教学设计可视化理念的提出，然后归纳总结了教学设计可视化的特征和设计原则，最后以数字媒体艺术概论课程为例对教学设计可视化进行教学实证研究，充分体现出其潜在的教学价值和教育功能.

教学设计；可视化；数字媒体艺术；教学实证研究

在当今视觉消费快餐形式越来越普遍的信息爆炸时代，周遭对信息的过量承载，迫使人们不得不改变传统的阅读方式，加大扫描和略读的比重，正在重塑人类“浅阅读”、“轻思考”和“重视觉”的思维方式.课堂教学活动就是教师与学生思维碰撞出火花的一场具有生命力的活动，所以要求教师在新技术、新热点的浪潮中紧跟时代科技的高速发展，不断创新教学设计，以面对90后、00后大学生群体的迫切需要.

1 教学设计可视化理念的提出

教学设计可视化作为一种教学设计理念的提出，需要设计者也就是教师本人转变原有的教学设计理念，突破传统教学设计单纯地借助纸笔和书本知识予以呈现，勇于探索新技术带来的便捷和高效.教学设计可视化包括素描、图示、图像、交互式可视化、信息可视化的应用，其直观地呈现教学活动的全过程是在信息可视化基础上发展起来的.

1.1 教学设计理念的提出

“教学设计”这一概念可追溯到第二次世界大战结束初期.其定义也在随着时代的变迁不断完善.“教学设计”常指将学习理论和教学实践紧密联系的科学.其主要目的是设计最佳的教学方案，是为达到最佳教学效果而设计的最优化的教学行为.因此，教学设计被广泛定义是为帮助人更好地学习与发展提供清晰指南的一种理论[1].荷兰土温特大学戴克斯特拉(Sanne Di jkstra)教授指出教学设计同教育技术学密切相关.加拿大著名传播学者麦克卢汉在其《理解媒介》书中阐述：任何一种新技术的发明和应用，都改变着我们的思想和行为方式，即感知世界的方式.由此看来，教学设计理念需要紧跟科学技术、文化环境和时代背景的发展，教学课堂的传授方式“知识可视化”已然成为教育领域的迫切需求.

1.2 教学设计可视化理念的提出

美国著名思想家丹尼尔·贝尔 (D.Bell)在其1976年问世的《资本主义文化矛盾》一书中宣称：“当代文化正在变成一种视觉文化，而不是一种印刷文化”[2].视觉文化时代，图像传播表征了一种新的视觉文化，“读图”成为最为主流的阅读方式，教育应该主动去适应这种技术的变革、工具的变化、文化的变迁，和思维的变换.1983年，研究视觉媒体的霍尔蒂(J.A.Hortin)提出,“教学设计者应该将自己内部的表征外显化，并将学科专家和学习者的内外部表征容纳进教学设计.”[3]这也就是说，教师在可视化技术的支持下融合自身对教学的理解，运用形式多样的图式、符号等表达出自己的教学理念和教学思想.早期的教学设计专家们倡导将学习内容进行层级分析和图解分析，这种方法其实是教学内容可视化的一种先驱尝试.科技发展的今天，可视化工具日趋成熟和不断推陈出新.但是，教学设计可视化并不是一种技术的应用和可视化领域的简单拓展，其核心还是以教学为中心，针对学情分析、教学目标、教学方法、教学内容、教学策略的整体把控和悉心研究.

2 教学设计可视化的特征

实验心理学家赤瑞特拉作过关于视觉问题著名的心理实验.他通过大量的实验证实：人类获取的信息83%来自视觉，即视觉是人类获取信息的主要途径.在如今的读图时代，为学生量身定制的可视化教学设计不仅是课堂教学改革的客观要求，也是培养创新人才的迫切需要.教学设计可视化其主要特征总结为以下四个方面：

2.1 看图说话——用读图的方式高效串联课程知识

把书中的知识用图像符号来进行表述，主张在作图时使用线条、色彩、文字符号、图形符号、图像将教师头脑中的教学内容、教学逻辑、教学活动等以可视的图式展现出来，用图式的方法来表达人们头脑中的概念、思想和理论等，可凝练信息、突出重点，以利于思考、交流和表达.看图说话，直观而又形象.不仅有助于学生理解，还能够吸引学生的注意力.

2.2 深度解读——用联想的方式激发出隐性知识点

教学设计的可视化，是教师对知识点理解后思维活动的一种转化.这不仅是知识传递过程，更是要关注学生的心理特征的可视化设计构建.可视化信息常常通过教师的描述传达某种语义，在特定的环境中会使人产生联想，引起共鸣.在教育领域中，对知识的传达划分为“显性知识”和“隐性知识”部分.联想是人的头脑中记忆和想象的纽带，学生在接受教师传授知识的过程中，对事物会进行旁征博引，激发出“视觉隐喻”的部分，也就是“隐性知识”即不能通过语言、文字、图形进行明确表述，学生对于其理解也会产生个性化差异，其结果反而使可视化教学设计传达更具深度和创造力.

2.3 视觉表征——用艺术语言的方式表达枯燥的课程知识

无论是教师随手画出的某个标记、速写、思维图、流程图，亦或是采用计算机技术精心绘制、辅助设计的图形图像，这些多元化的形式均是可视化的视觉表征.视觉表征是一种视觉语言，是具有表现意义的语言，是会产生形式的影响力、视觉的冲击力、情节的张力的一种艺术语言.以知识为导向，对视觉表征进行分析，通过教师的语言传达（解释）、学生的认知转换（理解），视觉表征会上升为一种对于知识层级具有一定广度和深度的逻辑关系（如图1视觉表征涵义层级图所示），即实体形式的图形和图像，和虚体形式的形象、表象和意象.

图1 视觉表征涵义层级图

2.4 交互体验——用主动参与的方式探索课程知识的难点

教学设计可视化带来一种新的课堂交互体验，他不仅反应在以信息技术为支撑的条件下的交互，即“智能化”、“人性化”和“互动”为其核心的学习环境，还反应在学生与教师间、学生与学生间的交互，这种交互体验可促进教师与学生、学生与学生之间的知识创造与传递，提倡在实际教学过程中让学生主动参与到教学活动中的各个环节，同时也尊重学生的个体差异性和自主性，充分调动学生的主动性、能动性和创造性，有效创建一个沟通、合作、共享的课堂教学环境.

3 教学设计可视化的设计原则

从当前对教学设计可视化研究的评价和实践来看，教学设计可视化研究仍是一个正在崛起和不断延伸的研究领域，有较大的探索空间.以下总结了其相关的设计原则：

3.1 为丰富学习资源的教学设计原则

信息化发展日新月异打破了科技文化知识传播在时间、空间上的局限性，人们对获取信息的媒介要求也越来越高.迫使现今的课堂教学要与新媒体的发展快速接轨，教师在教学设计过程中可适当加入如微博、微信、APP客户端等新媒体资源，这些是学生们业余生活喜闻乐见的娱乐方式，这种寓教于乐的方式易于引起学生们的共鸣.教学设计可视化借助新媒体工具，使得多元化数据资源（文字、符号、声音、图像等）有机整合于一体，形成课程多媒体教学的资源库.教师在立足教材的基础上，深入挖掘教材资源，有效整合网络资源，大量吸收新媒体资源，可不断丰富课程学习资源.

3.2 为创造真实情境的教学设计原则

真实情境对于学习者是非常必要的，学生的观察、思考、实践活动可在真实的情景中进行，课堂情境真实性的创设应从形象逼真、通俗易懂、贴近生活等教学设计可视化方面着手，这样有利于帮助学生快速发现科学的分析问题和解决问题的方法.创设真实的教学情境常常受到现实条件的制约，然而，随着信息技术的发展,利用各种信息技术可以模拟创设所需要的教学情境，例如图形、符号、图示、视频、教学辅助动画，虚拟现实技术等教学设计可视化表现形式，学生不光是被动接受知识，还能主动参与到教师的教学设计中.学生的主动参与不仅仅是指行为上的参与，还包括学生情感的投入和心理的参与.

3.3 为激发创意思维的教学设计原则

教师对可视化教学充满极大的热情，在教学实践中充分验证此方式是个有效且令人愉悦的教学设计，不仅如此，教学设计可视化在优化教师教学和活跃学生思维方面起着重要的积极作用.教学设计可视化强调知识之间的关系以及分明的层次结构，能够帮助学生建立完整的知识网络，从而优化学生的认知结构，扩展学生知识维度和思维的发散迁移.并且，置身于真实的浸润式的教学情境中，营造出的学习氛围十分轻松，学生在这样的环境中，大脑得到充分的休息与放松，面对充满视觉冲击的图形和色彩，此时鼓励学生天马行空，大胆发挥想象和联想，学生易于将似无关联或潜在的因素结合起来，激发出学生的创意思维，使得产生独创性的观点.

3.4 为开拓开放性理念的教学设计原则

以往的教学设计都是围绕着既定的教学目标，由教师安排各项教学活动.那所谓“开放性”的理念还是从教师入手，教师首先要改变自己对教学固守不变的教学态度和传统固化的教学理念.敢于探索在教学中出现的不确定性，可视化的教学设计优势就在于它本身并没有固定的模式和范式，对于教师和学生来说都没有明确的规定和限制，并且提倡一种教师和学生共同合作完成教学设计后的轻松的、愉快的、享受的教学过程.置身于这样自由开放的环境中，通过不同观点的碰撞、不同思想的交融，最大程度满足学生的主体性发展，可不断丰富教学设计的思路与内容，进一步拓宽教师和学生跨学科的视野，同时可视化工具的引入也让学生的创造性思维得以激发和表达.在这些创造性思维的推动下，教师最终教学设计方案必然也具备一定的创造性和开拓性.

4 数字媒体艺术概论课程教学设计可视化案例分析

数字媒体艺术是随着20世纪末数字技术与艺术设计相结合的趋势而形成的一个新的交叉学科和艺术创新领域，是一种“在创作、承载、传播、鉴赏与批评等艺术行为方式上推陈出新，进而在艺术审美的感觉、体验和思维等方面产生深刻变革的新型艺术形态”[4].基于此特点，其专业教师能够熟练运用先进数字技术为辅助教学手段，也为有效开展可视化教学设计研究提供得天独厚的条件.

4.1 教学对象即学情分析

本课程作为艺术设计院校数字媒体专业的专业素质教育必修课程，在大二上学期开设.学生都是高中阶段经过美术高考考入的艺术生，有一定的绘画和造型能力，但是在现今培训工厂式的批量化生产下，大部分学生的基础十分薄弱.在日常教学中时常反思，自己会做设计并不等同于能够教好学生，他们现在所处阶段的困惑在哪里？学生需要我们去帮助解决哪些问题？其实说到底，还是回归设计人才培养的核心——注重学生设计思维方法的训练，也就是创造性思维的培养与审美能力的构建.

4.2 教学设计实施过程分析

本次实践研究中，选取1学时《大数据时代的数字媒体》为例，具体教学设计及可视化流程图如图2所示.

图2 教学设计及将其可视化流程图

复习旧知，温故知新：从学生已有的知识体系出发，复习回顾前一节的“媒体”概念和媒体演化的特征两个重要知识点，通过图示（如图3）有利于引导学生顺利地进入学习情境.

图3 将知识点视觉化符号化示例

创设情境，提出问题：以问题串的形式创设情境，激发学生强烈的求知欲望，产生了强劲的学习动力.此时可视化教学设计运用流程图、概念图、思维导图、数据可视化信息图表和系列图片来辅助教学.将学生3-5人进行分组，开展头脑风暴，要求他们将自己的想法表现于思维导图中，最后选取完成较好的作品进行展示（如图4所示）.思维导图法的可视化设计反映出学生集思广益、积极探索的精神，同时也进一步拓展了学生的发散性思维，有利于针对学生创新性思维的培养.

图4 思维导图法（学生课堂练习）

发现问题，探求新知：这个环节就是重点讲解本节课授课内容.学生通过之前思维导图的热身，产生浓厚的学习热情和积极探索的精神，完全沉浸于整个课堂教学环境.此刻抛出典型案例，给出本节课的重要知识点（如图5，图片来源于百度和腾讯网），引导学生观察分析、独立思考.

图5 具体案例分析

分析思考，加深理解：通过前面的学习，学生已基本掌握了本节课所要学习的主要内容，此环节可制作信息图表的形式（如图6[5]）帮助学生回忆和巩固教学内容、教学思路，并且能够进一步完善本节课的知识体系结构，以此加深学生对于新知识的理解与接受.

图6 知识点可视化设计

知识延展，巩固提高：通过选取有代表性的、延伸性的知识点，留给学生课后去思考和探索.作为大学生自学能力尤为重要，所以在教学过程中有意识地培养学生的自学能力，要求学生主动去获取、整理、贮存、运用知识.

4.3 教学效果及教学反思

以上可视化教学设计几个环节环环相扣，层层深入，充分体现了教师与学生的交流互动，在教师的整体调控下，学生通过动脑思考、讨论交流，对知识的理解逐步深入，教学气氛轻松活跃，由此使得课堂教学效果达到最佳状态.

5 结语

教学设计可视化包含计算机技术、图形图像处理技术、教育学、心理学等多学科的跨界和综合应用，授课内容丰富、信息量较大、知识结构体系完整，具有知识的延展迁移性特征.师生在真实浸润式的教学环境中进行轻松的交流和对话，思想碰撞出智慧的火花，为课堂教学提出了切实的实施策略，得到师生的一致认可和青睐，充分体现出其具有的教学价值和教育功能.

〔1〕Reigeluth C.Instructional-design theories and models[M].Lawrence Erlbaum Associates,1983.

〔2〕丹尼尔·贝尔.资本主义文化矛盾.第2版[M].南京：江苏人民出版社,2012.

〔3〕Hortin J A.Instructional Design and Visualization[J].Performance & Instruction,1983,22（8）: 20-21.

〔4〕许鹏,陆达,张浩达.新媒体艺术论[M].北京：高等教育出版社,2006.35-36.

〔5〕李四达.数字媒体艺术概论[M].北京：清华大学出版社,2015.

G642.4

A

1673-260X（2017）04-0177-04

2017-01-07

安徽省质量工程项目“数字媒体艺术专业综合改革试点”（2016zy010）；安徽省质量工程项目“卓越应用型创新艺术人才教育培养计划”（2014zjjh080）；安徽省人文社科重点项目“基于扁平化风格的新媒体艺术交互设计研究”(SK2015A265)；安徽省高校优秀青年人才支持计划重点项目“新媒体艺术交互设计研究”(gxyqZD2016379)