知识可视化视觉表征的设计方法

知识可视化视觉表征的设计方法

*

赵慧臣

（河南大学教育科学学院，河南开封475004）

【摘要】随着知识可视化在教学中的广泛应用，如何设计开发其视觉表征成为重要命题。反思目前的视觉表征设计状况，

存在重平面符号元素，轻视觉传播过程；重工具应用的步骤，轻设计者的创造性过程；重表达知识的功能，轻建构知识的方法等问题。采用信息理论研究知识可视化视觉表征设计，把视觉表征的应用过程看作信息认识的过程，可以在分析视觉表征状态及其变化方式的基础上，构建知识可视化视觉表征的设计方法。然而在理解知识可视化视觉表征的信息时，学习者必须先了解其形式，分析其内容，进而把握其效用。据此，知识可视化视觉表征设计包括形式设计、内容设计和效用设计三个层面。尽管三个层面的设计分别展开，但又是密切相关的，

因而需要综合起来。选择常用的知识可视化视觉表征形式概念图作为案例，从形式、内容和效用三个层面开展设计，

可以明晰知识可视化视觉表征设计方法的应用情况。【关键词】知识可视化；视觉表征；设计方法【中图分类号】G434

【文献标识码】A

【文章编号】1007-2179（2012）05-0025-06

*

基金项目：本文系第51批中国博士后科学基金面上资助项目

“聋哑学生可视化教学的理论建构与实践应用”（编号：2012M511563）和2012年度河南省教育厅科学技术研究重点项目

“教师二次开发教育信息资源的理论建构与实践示范”（编号：12A630095）的研究成果。在信息技术支持下，

Mindmapper 、Mindmanager 和XMind 等知识可视化的工具软件越来越多，概念图、思维导图和认知地图等视觉表征形式更为多样。知识可视化通过视觉表征形式促进知识的创新传播。随着知识可视化在教学中的广泛应用，如何应用视觉表征提高教学效果成为人们关注的问题。然而，

在知识可视化视觉表征的教学应用中，存在视觉表征形式过于简单、缺乏文字说明、形式过于复杂、信息量太大等问题，

导致教师不能有效传播信息，学习者难以准确理解信息。究其原因，

目前知识可视化视觉表征的设计方法并不科学，因此需要在反思视觉表征设计现状的基础上，根据设计理论重新建构。

设计现状反思

知识可视化研究以促进知识的创新传播为目的，侧重于分析视觉表征能够表达什么知识及怎样用视觉表征传播知识。因而，视觉表征和其指代内容的关系则一直是研究的重点。（任悦，2007）因此，本研究拟从表征符号、表征技术和表征方式等多个角度，反思目前知识可视化视觉表征设计的现状。

（一）表征符号：重平面符号元素，轻视觉传播过程目前视觉表征设计的实践中，为图形而图形或为可视化而可视化的形式主义并不鲜见。（赵慧臣，

2010a ）从表征符号上看，

就是过于关注视觉表征的平面符号元素，没有分析视觉表征的视觉传播过程及其影响因素。

知识可视化视觉表征属于视觉文化的研究范畴。视觉

文化不依赖图像，而是依赖对存在的图像化或视觉化这一现代趋势。（Mirzoeff ，

1998）知识可视化视觉表征同样不依赖图像，

而是依赖视觉化的趋势。因此，知识可视化视觉表征设计不仅需要关注视觉表征的平面符号因素，而且应该发挥视觉传播的优势，以更好地创新传播知识。

（二）表征技术：重工具应用步骤，轻设计者创造性过程知识可视化既可以徒手绘制，也可以借助软件。其中，徒手绘制视觉表征的特点是使用设备简单，不受场所限制，方式较为灵活，然而却不便于修改完善和存储传播；而使用技术工具设计视觉表征则具有易于修改、转换方便和网络化传播等优势。

国内知识可视化视觉表征设计的研究大多停留在可视化技术工具的功能介绍和应用分析层面，

主要关注思维导图、概念地图等可视化工具的应用步骤。因此，从表征技术上看，目前的知识可视化视觉表征设计注重具体可视化工具的应用方法，过于关注应用可视化工具制作视觉表征的步骤，

甚至以视觉表征的工具应用过程替代设计者的创造性思路，未能考虑设计者主体对视觉表征设计的主导性影响。

（三）表征方式：重表达知识的功能，轻建构知识的方法在目前的知识可视化视觉表征设计中，侧重于发挥视觉表征能够表达什么知识的功能，强调视觉表征对人类知识实践活动的支持和改进作用（赵慧臣，

2010b ）。从表征方式上看，

目前的知识可视化视觉表征设计更多关注视觉表征促进知识传播创新的可能效果，与知识内容的深层次联系不够，没有体现其作为知识制品的基本属性。鉴于此，知识可视化

·

52·第18卷第5期2012年10月开放教育研究

Open Education Research Vol．18，No．5Oct．2012

视觉表征设计不仅需要了解视觉表征可以创新传播知识的预期功能，还要把握其如何创新传播知识的方法。

可以看出，目前的知识可视化视觉表征设计多从单一视角分析视觉表征，设计针对性不够，应用效果有待完善。因此，

如何根据知识可视化的特点，构建合适的视觉表征形式，以促进知识的创新传播，成为知识可视化视觉表征设计的重要命题。

设计本质探讨

设计是一个复杂的过程。与其说把它看作是应用一个固定的理论来制造一个物品，不如把设计看作一个交易的过程，是理论、构想、目标、价值、技术和社会现实之间的交易。（李芒，2004）因此，对于知识可视化视觉表征设计，需要从更广阔的视野，构建设计理论，分析设计目的，阐释设计要素。

（一）设计理论构建：面向知识可视化视觉表征

根据设计活动所反映的广度，设计理论可以分为三个层次，如图1所示。第一层次A1体现人类设计活动的普遍规律，

并不需要涉及不同设计对象的差异。这个层次的理论用于指导普遍的设计活动，如设计的要素和模式等。第二层次A2反映某类对象设计的共同规律。这个层次的理论用于指导某类对象的设计活动，

比如网络平台设计等。第三层次A3阐释达到特定目的的某类对象设计的特殊规律。这个层次的理论用于指导为达到特定目的而对某类对象进行设计的活动，

如促进成人协作学习的网络平台设计等

。图1设计的理论框架

从设计理论的框架看，知识可视化视觉表征设计是通过视觉表征促进知识传播创新的设计活动，有其特定的目的和对象。因此，

知识可视化视觉表征的设计理论属于A3层反映某种目的的某类对象设计的特殊规律，

而非A1层设计活动的普遍规律或者A2层某类对象设计的共同规律。如果把A1层或者A2层等同于知识可视化视觉表征设计的特殊规律，知识可视化视觉表征的设计理论则容易失去针对性、有效性，难以实现促进知识传播创新的目的。

然而，知识可视化视觉表征设计也不应过于针对视觉表征设计的特色，而忽视借鉴人类设计活动的普遍规律；更不应该以促进知识传播创新为理由，而不借鉴国内外设计理论的研究成果。设计理论框架中A1与A2层的设计理论撇开了不同设计活动或者不同设计对象的差异，能够为知识可视化视觉表征设计提供参考。所以，知识可视化视觉表征的设计理论应该在借鉴A1与A2层设计理论的基础上，进一步凸显其视觉表征设计的特色。

（二）设计目的分析：提高知识可视化的效果

在哲学家亚里士多德看来，技术过程是制作者为了某个目的而有意识去做的。一切创制活动都是为了某种目的的活动，而被创制的事物的目的不是笼统的，而是与某物相关，属于何人，它是行为的对象。（苗力田，1992）由此可见，技术设计是人基于更有意义生活的需要而对技术加以组织和改造的过程。

知识可视化视觉表征研究需要从视觉表征理论建构和新型视觉表征设计两个维度开展，并且需要将两者结合起来。其中，

视觉表征设计需要视觉表征理论的引导，需要在视觉表征理论建构的基础上开展。视觉表征作为知识可视化的重要载体，其设计则是为了提高知识可视化的效果。

无论是通过徒手绘制还是应用技术工具，知识可视化视觉表征设计都是设计者通过创造性的视觉表征设计活动，促进知识的创新传播。就观念的层面来说，知识可视化视觉表征设计指设计者的意识和思想中指向视觉表征制作的过程，具体包括筹划、规划和决策等活动；而就行动的过程来说，知识可视化视觉表征设计指在视觉表征制作过程中，体现以视觉表征促进知识创新传播的各个方面和环节。

（三）设计要素：设计者、学习者、视觉表征和知识内容技术设计不应被简单理解为构造一个符合特定功能的人造物体，

而应该理解为人际关系实现的过程。（梅格斯，1989）因此，对于知识可视化视觉表征设计的要素及其关系，需要放入知识视觉传达的过程中加以分析。

视觉传达由“视觉符号”和“传达”两个基本概念组成。其中，“视觉符号”指人们所能看到的表现事物性质的符号。‘传达’指信息发送者利用符号向接受者传递信息的过程。（尹定邦，2003）一般而言，视觉传达包括“由谁传达信息”、“传达什么信息”、“通过什么传达信息”和“向谁传达信息”四个因素。对于知识可视化视觉表征设计而言，则包括“谁去设计视觉表征

”、“传播什么知识内容”、“设计什么视觉表征”以及“为谁设计视觉表征”四个因素。因此，知识可视化视觉表征设计的因素包括设计者、学习者、视觉表征和知识内容，

它们之间的关系如图2所示。其中，设计者与视觉表征、学习者与视觉表征、知识内容与视觉表征可以直接相关，而设计者与学习者则需要通过视觉表征间接发生联系

。

图2知识可视化视觉表征设计的要素及其关系

设计方法构建

想透过繁复的具象表象看出不同事物的共同本质，思维的抽象性增强了，研究的难度也会加大。这就需要强有力的理论工具来加以支持。（张舒予，

2006）知识可视化视觉表征·

62·