教學設計可視化研究
——以“數字媒體藝術概論”課程為例

俞璋凌， 趙 雅， 楊 麗

（1.安徽大學藝術與傳媒學院，安徽 合肥 230011；2.安徽新華學院 土木與環境工程學院，安徽 合肥 230088）

教學設計可視化研究
——以“數字媒體藝術概論”課程為例

俞璋凌1， 趙 雅2， 楊 麗1

（1.安徽大學藝術與傳媒學院，安徽 合肥 230011；2.安徽新華學院 土木與環境工程學院，安徽 合肥 230088）

教學設計可視化可直觀地呈現教學活動的全過程，在當下移動互聯網思維模式下，可為師生營造輕松愉悅的、能夠積極參與互動的浸潤式教學情境.本文首先探究了教學設計可視化理念的提出，然后歸納總結了教學設計可視化的特征和設計原則，最后以數字媒體藝術概論課程為例對教學設計可視化進行教學實證研究，充分體現出其潛在的教學價值和教育功能.

教學設計；可視化；數字媒體藝術；教學實證研究

在當今視覺消費快餐形式越來越普遍的信息爆炸時代，周遭對信息的過量承載，迫使人們不得不改變傳統的閱讀方式，加大掃描和略讀的比重，正在重塑人類“淺閱讀”、“輕思考”和“重視覺”的思維方式.課堂教學活動就是教師與學生思維碰撞出火花的一場具有生命力的活動，所以要求教師在新技術、新熱點的浪潮中緊跟時代科技的高速發展，不斷創新教學設計，以面對90后、00后大學生群體的迫切需要.

1 教學設計可視化理念的提出

教學設計可視化作為一種教學設計理念的提出，需要設計者也就是教師本人轉變原有的教學設計理念，突破傳統教學設計單純地借助紙筆和書本知識予以呈現，勇于探索新技術帶來的便捷和高效.教學設計可視化包括素描、圖示、圖像、交互式可視化、信息可視化的應用，其直觀地呈現教學活動的全過程是在信息可視化基礎上發展起來的.

1.1 教學設計理念的提出

“教學設計”這一概念可追溯到第二次世界大戰結束初期.其定義也在隨著時代的變遷不斷完善.“教學設計”常指將學習理論和教學實踐緊密聯系的科學.其主要目的是設計最佳的教學方案，是為達到最佳教學效果而設計的最優化的教學行為.因此，教學設計被廣泛定義是為幫助人更好地學習與發展提供清晰指南的一種理論[1].荷蘭土溫特大學戴克斯特拉(Sanne Di jkstra)教授指出教學設計同教育技術學密切相關.加拿大著名傳播學者麥克盧漢在其《理解媒介》書中闡述：任何一種新技術的發明和應用，都改變著我們的思想和行為方式，即感知世界的方式.由此看來，教學設計理念需要緊跟科學技術、文化環境和時代背景的發展，教學課堂的傳授方式“知識可視化”已然成為教育領域的迫切需求.

1.2 教學設計可視化理念的提出

美國著名思想家丹尼爾·貝爾 (D.Bell)在其1976年問世的《資本主義文化矛盾》一書中宣稱：“當代文化正在變成一種視覺文化，而不是一種印刷文化”[2].視覺文化時代，圖像傳播表征了一種新的視覺文化，“讀圖”成為最為主流的閱讀方式，教育應該主動去適應這種技術的變革、工具的變化、文化的變遷，和思維的變換.1983年，研究視覺媒體的霍爾蒂(J.A.Hortin)提出,“教學設計者應該將自己內部的表征外顯化，并將學科專家和學習者的內外部表征容納進教學設計.”[3]這也就是說，教師在可視化技術的支持下融合自身對教學的理解，運用形式多樣的圖式、符號等表達出自己的教學理念和教學思想.早期的教學設計專家們倡導將學習內容進行層級分析和圖解分析，這種方法其實是教學內容可視化的一種先驅嘗試.科技發展的今天，可視化工具日趨成熟和不斷推陳出新.但是，教學設計可視化并不是一種技術的應用和可視化領域的簡單拓展，其核心還是以教學為中心，針對學情分析、教學目標、教學方法、教學內容、教學策略的整體把控和悉心研究.

2 教學設計可視化的特征

實驗心理學家赤瑞特拉作過關于視覺問題著名的心理實驗.他通過大量的實驗證實：人類獲取的信息83%來自視覺，即視覺是人類獲取信息的主要途徑.在如今的讀圖時代，為學生量身定制的可視化教學設計不僅是課堂教學改革的客觀要求，也是培養創新人才的迫切需要.教學設計可視化其主要特征總結為以下四個方面：

2.1 看圖說話——用讀圖的方式高效串聯課程知識

把書中的知識用圖像符號來進行表述，主張在作圖時使用線條、色彩、文字符號、圖形符號、圖像將教師頭腦中的教學內容、教學邏輯、教學活動等以可視的圖式展現出來，用圖式的方法來表達人們頭腦中的概念、思想和理論等，可凝練信息、突出重點，以利于思考、交流和表達.看圖說話，直觀而又形象.不僅有助于學生理解，還能夠吸引學生的注意力.

2.2 深度解讀——用聯想的方式激發出隱性知識點

教學設計的可視化，是教師對知識點理解后思維活動的一種轉化.這不僅是知識傳遞過程，更是要關注學生的心理特征的可視化設計構建.可視化信息常常通過教師的描述傳達某種語義，在特定的環境中會使人產生聯想，引起共鳴.在教育領域中，對知識的傳達劃分為“顯性知識”和“隱性知識”部分.聯想是人的頭腦中記憶和想象的紐帶，學生在接受教師傳授知識的過程中，對事物會進行旁征博引，激發出“視覺隱喻”的部分，也就是“隱性知識”即不能通過語言、文字、圖形進行明確表述，學生對于其理解也會產生個性化差異，其結果反而使可視化教學設計傳達更具深度和創造力.

2.3 視覺表征——用藝術語言的方式表達枯燥的課程知識

無論是教師隨手畫出的某個標記、速寫、思維圖、流程圖，亦或是采用計算機技術精心繪制、輔助設計的圖形圖像，這些多元化的形式均是可視化的視覺表征.視覺表征是一種視覺語言，是具有表現意義的語言，是會產生形式的影響力、視覺的沖擊力、情節的張力的一種藝術語言.以知識為導向，對視覺表征進行分析，通過教師的語言傳達（解釋）、學生的認知轉換（理解），視覺表征會上升為一種對于知識層級具有一定廣度和深度的邏輯關系（如圖1視覺表征涵義層級圖所示），即實體形式的圖形和圖像，和虛體形式的形象、表象和意象.

圖1 視覺表征涵義層級圖

2.4 交互體驗——用主動參與的方式探索課程知識的難點

教學設計可視化帶來一種新的課堂交互體驗，他不僅反應在以信息技術為支撐的條件下的交互，即“智能化”、“人性化”和“互動”為其核心的學習環境，還反應在學生與教師間、學生與學生間的交互，這種交互體驗可促進教師與學生、學生與學生之間的知識創造與傳遞，提倡在實際教學過程中讓學生主動參與到教學活動中的各個環節，同時也尊重學生的個體差異性和自主性，充分調動學生的主動性、能動性和創造性，有效創建一個溝通、合作、共享的課堂教學環境.

3 教學設計可視化的設計原則

從當前對教學設計可視化研究的評價和實踐來看，教學設計可視化研究仍是一個正在崛起和不斷延伸的研究領域，有較大的探索空間.以下總結了其相關的設計原則：

3.1 為豐富學習資源的教學設計原則

信息化發展日新月異打破了科技文化知識傳播在時間、空間上的局限性，人們對獲取信息的媒介要求也越來越高.迫使現今的課堂教學要與新媒體的發展快速接軌，教師在教學設計過程中可適當加入如微博、微信、APP客戶端等新媒體資源，這些是學生們業余生活喜聞樂見的娛樂方式，這種寓教于樂的方式易于引起學生們的共鳴.教學設計可視化借助新媒體工具，使得多元化數據資源（文字、符號、聲音、圖像等）有機整合于一體，形成課程多媒體教學的資源庫.教師在立足教材的基礎上，深入挖掘教材資源，有效整合網絡資源，大量吸收新媒體資源，可不斷豐富課程學習資源.

3.2 為創造真實情境的教學設計原則

真實情境對于學習者是非常必要的，學生的觀察、思考、實踐活動可在真實的情景中進行，課堂情境真實性的創設應從形象逼真、通俗易懂、貼近生活等教學設計可視化方面著手，這樣有利于幫助學生快速發現科學的分析問題和解決問題的方法.創設真實的教學情境常常受到現實條件的制約，然而，隨著信息技術的發展,利用各種信息技術可以模擬創設所需要的教學情境，例如圖形、符號、圖示、視頻、教學輔助動畫，虛擬現實技術等教學設計可視化表現形式，學生不光是被動接受知識，還能主動參與到教師的教學設計中.學生的主動參與不僅僅是指行為上的參與，還包括學生情感的投入和心理的參與.

3.3 為激發創意思維的教學設計原則

教師對可視化教學充滿極大的熱情，在教學實踐中充分驗證此方式是個有效且令人愉悅的教學設計，不僅如此，教學設計可視化在優化教師教學和活躍學生思維方面起著重要的積極作用.教學設計可視化強調知識之間的關系以及分明的層次結構，能夠幫助學生建立完整的知識網絡，從而優化學生的認知結構，擴展學生知識維度和思維的發散遷移.并且，置身于真實的浸潤式的教學情境中，營造出的學習氛圍十分輕松，學生在這樣的環境中，大腦得到充分的休息與放松，面對充滿視覺沖擊的圖形和色彩，此時鼓勵學生天馬行空，大膽發揮想象和聯想，學生易于將似無關聯或潛在的因素結合起來，激發出學生的創意思維，使得產生獨創性的觀點.

3.4 為開拓開放性理念的教學設計原則

以往的教學設計都是圍繞著既定的教學目標，由教師安排各項教學活動.那所謂“開放性”的理念還是從教師入手，教師首先要改變自己對教學固守不變的教學態度和傳統固化的教學理念.敢于探索在教學中出現的不確定性，可視化的教學設計優勢就在于它本身并沒有固定的模式和范式，對于教師和學生來說都沒有明確的規定和限制，并且提倡一種教師和學生共同合作完成教學設計后的輕松的、愉快的、享受的教學過程.置身于這樣自由開放的環境中，通過不同觀點的碰撞、不同思想的交融，最大程度滿足學生的主體性發展，可不斷豐富教學設計的思路與內容，進一步拓寬教師和學生跨學科的視野，同時可視化工具的引入也讓學生的創造性思維得以激發和表達.在這些創造性思維的推動下，教師最終教學設計方案必然也具備一定的創造性和開拓性.

4 數字媒體藝術概論課程教學設計可視化案例分析

數字媒體藝術是隨著20世紀末數字技術與藝術設計相結合的趨勢而形成的一個新的交叉學科和藝術創新領域，是一種“在創作、承載、傳播、鑒賞與批評等藝術行為方式上推陳出新，進而在藝術審美的感覺、體驗和思維等方面產生深刻變革的新型藝術形態”[4].基于此特點，其專業教師能夠熟練運用先進數字技術為輔助教學手段，也為有效開展可視化教學設計研究提供得天獨厚的條件.

4.1 教學對象即學情分析

本課程作為藝術設計院校數字媒體專業的專業素質教育必修課程，在大二上學期開設.學生都是高中階段經過美術高考考入的藝術生，有一定的繪畫和造型能力，但是在現今培訓工廠式的批量化生產下，大部分學生的基礎十分薄弱.在日常教學中時常反思，自己會做設計并不等同于能夠教好學生，他們現在所處階段的困惑在哪里？學生需要我們去幫助解決哪些問題？其實說到底，還是回歸設計人才培養的核心——注重學生設計思維方法的訓練，也就是創造性思維的培養與審美能力的構建.

4.2 教學設計實施過程分析

本次實踐研究中，選取1學時《大數據時代的數字媒體》為例，具體教學設計及可視化流程圖如圖2所示.

圖2 教學設計及將其可視化流程圖

復習舊知，溫故知新：從學生已有的知識體系出發，復習回顧前一節的“媒體”概念和媒體演化的特征兩個重要知識點，通過圖示（如圖3）有利于引導學生順利地進入學習情境.

圖3 將知識點視覺化符號化示例

創設情境，提出問題：以問題串的形式創設情境，激發學生強烈的求知欲望，產生了強勁的學習動力.此時可視化教學設計運用流程圖、概念圖、思維導圖、數據可視化信息圖表和系列圖片來輔助教學.將學生3-5人進行分組，開展頭腦風暴，要求他們將自己的想法表現于思維導圖中，最后選取完成較好的作品進行展示（如圖4所示）.思維導圖法的可視化設計反映出學生集思廣益、積極探索的精神，同時也進一步拓展了學生的發散性思維，有利于針對學生創新性思維的培養.

圖4 思維導圖法（學生課堂練習）

發現問題，探求新知：這個環節就是重點講解本節課授課內容.學生通過之前思維導圖的熱身，產生濃厚的學習熱情和積極探索的精神，完全沉浸于整個課堂教學環境.此刻拋出典型案例，給出本節課的重要知識點（如圖5，圖片來源于百度和騰訊網），引導學生觀察分析、獨立思考.

圖5 具體案例分析

分析思考，加深理解：通過前面的學習，學生已基本掌握了本節課所要學習的主要內容，此環節可制作信息圖表的形式（如圖6[5]）幫助學生回憶和鞏固教學內容、教學思路，并且能夠進一步完善本節課的知識體系結構，以此加深學生對于新知識的理解與接受.

圖6 知識點可視化設計

知識延展，鞏固提高：通過選取有代表性的、延伸性的知識點，留給學生課后去思考和探索.作為大學生自學能力尤為重要，所以在教學過程中有意識地培養學生的自學能力，要求學生主動去獲取、整理、貯存、運用知識.

4.3 教學效果及教學反思

以上可視化教學設計幾個環節環環相扣，層層深入，充分體現了教師與學生的交流互動，在教師的整體調控下，學生通過動腦思考、討論交流，對知識的理解逐步深入，教學氣氛輕松活躍，由此使得課堂教學效果達到最佳狀態.

5 結語

教學設計可視化包含計算機技術、圖形圖像處理技術、教育學、心理學等多學科的跨界和綜合應用，授課內容豐富、信息量較大、知識結構體系完整，具有知識的延展遷移性特征.師生在真實浸潤式的教學環境中進行輕松的交流和對話，思想碰撞出智慧的火花，為課堂教學提出了切實的實施策略，得到師生的一致認可和青睞，充分體現出其具有的教學價值和教育功能.

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

〔2〕丹尼爾·貝爾.資本主義文化矛盾.第2版[M].南京：江蘇人民出版社,2012.

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

〔4〕許鵬,陸達,張浩達.新媒體藝術論[M].北京：高等教育出版社,2006.35-36.

〔5〕李四達.數字媒體藝術概論[M].北京：清華大學出版社,2015.

G642.4

A

1673-260X（2017）04-0177-04

2017-01-07

安徽省質量工程項目“數字媒體藝術專業綜合改革試點”（2016zy010）；安徽省質量工程項目“卓越應用型創新藝術人才教育培養計劃”（2014zjjh080）；安徽省人文社科重點項目“基于扁平化風格的新媒體藝術交互設計研究”(SK2015A265)；安徽省高校優秀青年人才支持計劃重點項目“新媒體藝術交互設計研究”(gxyqZD2016379)