基于知識(shí)可視化視覺表征理論的在線開放課程教學(xué)資源設(shè)計(jì)

摘? 要? 將知識(shí)可視化運(yùn)用到在線開放課程教學(xué)資源設(shè)計(jì)中，有利于學(xué)習(xí)者快速、正確地理解知識(shí)內(nèi)容并形成長(zhǎng)期記憶?；谥R(shí)可視化視覺表征理論，介紹在線開放課程教學(xué)資源可視化表征類型、知識(shí)可視化工具，構(gòu)建課程資源可視化框架和知識(shí)點(diǎn)可視化設(shè)計(jì)表，最后基于設(shè)計(jì)表在餐飲實(shí)務(wù)在線開放課程中開展個(gè)案應(yīng)用。

關(guān)鍵詞? 在線開放課程;知識(shí)可視化視覺表征理論;餐飲實(shí)務(wù);教學(xué)資源;PowerPoint

中圖分類號(hào)：G434? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2022）06-0073-04

Design of Open Online Course Resources based on Visual?Representation Theory in Knowledge Visualization//LIU Jingjing

Abstract? It is helpful for learners to quickly and correctly?understand the knowledge content and form long-term memory?that the application of knowledge visualization in open online?course resources design. Based on the theory of visual repre-sentation in knowledge visualization， this paper introduces?the visual representation types of teaching resources and know-ledge visualization tools， constructs the visualization frame-work of learning resources and the visual design table of know-ledge points of course resources， and then carries out case application in the open online course of Catering Practice in light of the design table.

Key words? open online course; visual representation theory in?knowledge visualization; catering practice; teaching resources;PowerPoint

0? 前言

云計(jì)算、5G技術(shù)、人工智能等新技術(shù)正在融入人們的生活，給人們的學(xué)習(xí)方式帶來(lái)新變革，加快了人類知識(shí)的增長(zhǎng)與更新速度。如今順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時(shí)代人才培養(yǎng)的需求，教學(xué)理念、教學(xué)模式、教學(xué)方法都發(fā)生巨大變化，學(xué)生單靠從課堂教學(xué)獲取知識(shí)已不能滿足學(xué)習(xí)需求，也不適合互聯(lián)網(wǎng)原住民的學(xué)習(xí)習(xí)慣，因而使得在線開放課程這一新型教學(xué)資源發(fā)展步伐日益加快，逐漸成為學(xué)生獲取知識(shí)信息和提升技能的又一重要渠道。在線開放課程中教學(xué)資源的優(yōu)劣很大程度上會(huì)影響課程的傳播效果。基于此，本研究在知識(shí)可視化視覺表征理論指導(dǎo)下，構(gòu)建教學(xué)資源可視化框架和知識(shí)點(diǎn)可視化設(shè)計(jì)表，最后基于設(shè)計(jì)表開展個(gè)案應(yīng)用，以期為在線開放課程設(shè)計(jì)者提供借鑒和指導(dǎo)。

1? 知識(shí)可視化視覺表征理論

馬丁·開普勒（Martin J. Eppler）等給知識(shí)可視化正式下了定義[1]：知識(shí)可視化（Knowledge Visualization）領(lǐng)域研究的是視覺表征在改善兩個(gè)或兩個(gè)以上的人之間的知識(shí)創(chuàng)造與傳遞方面的應(yīng)用。知識(shí)可視化是指運(yùn)用一切可以利用的圖像手段來(lái)構(gòu)建和表達(dá)復(fù)雜的見解。除傳輸單純的事實(shí)性信息外，人們還努力運(yùn)用知識(shí)可視化傳遞見解、經(jīng)驗(yàn)、態(tài)度、價(jià)值觀、期望看法、意見和預(yù)測(cè)等，并在某種程度上讓他人來(lái)重構(gòu)、記憶和正確運(yùn)用這些見解。趙國(guó)慶等 [2]指出：知識(shí)可視化是指應(yīng)用視覺表征手段促進(jìn)群體知識(shí)的傳播和創(chuàng)新，與教育技術(shù)改善教學(xué)過(guò)程、優(yōu)化教學(xué)效果的目的是不謀而合的，因此，知識(shí)可視化是成為教育技術(shù)優(yōu)化教學(xué)效果的重要利器。趙慧臣[3]在知識(shí)可視化視覺表征方面作了大量研究，其博士論文《知識(shí)可視化的視覺表征研究》中闡述：“知識(shí)可視化領(lǐng)域研究的是視覺表征在改善兩個(gè)或兩個(gè)以上的人之間的知識(shí)創(chuàng)造與傳遞中的應(yīng)用。知識(shí)可視化指所有可以用來(lái)建構(gòu)和傳遞復(fù)雜見解的圖解手段。一方面，知識(shí)可視化領(lǐng)域的研究?jī)?nèi)容為視覺表征;另一方面，知識(shí)可視化的視覺表征形式是各種圖解手段。”盡管視覺表征通過(guò)圖解手段表達(dá)含義，但文字也必不可缺。事實(shí)上，在視覺表征中，文字和圖形經(jīng)常組合表達(dá)復(fù)雜意義。在線開放課程的教學(xué)資源可視化設(shè)計(jì)主要是以知識(shí)可視化視覺表征理論為基礎(chǔ)，用可視化思維進(jìn)行教學(xué)資源設(shè)計(jì)、組織和整合。

2? 教學(xué)資源可視化表征類型

總結(jié)分析在線開放課程教學(xué)中常用的視覺材料，主要有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩大類：靜態(tài)視覺表征包含圖像、圖解，動(dòng)態(tài)視覺表征包含視頻、動(dòng)畫、交互仿真可視化。圖像是教學(xué)中最為常用的視覺表征類型，適應(yīng)學(xué)科能力強(qiáng)，滿足各類知識(shí)點(diǎn)表征的需求，能夠兼容多種媒介，呈現(xiàn)多元化的特征。為了避免歧義或者誤解，圖像表征需要增加文本解釋，強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵細(xì)節(jié)。圖解表征包括文本、空間和圖形等元素，其表征過(guò)程是先提煉關(guān)鍵字，再用線條、邊框或者箭頭等將它們連接起來(lái)，將事物內(nèi)部或事物之間的隱形關(guān)系顯性化，或?qū)⑹挛锇l(fā)生、發(fā)展等過(guò)程進(jìn)行組織或抽象，形成一定的關(guān)系圖。當(dāng)一個(gè)對(duì)象有兩個(gè)或者多個(gè)狀態(tài)時(shí)，狀態(tài)之間的過(guò)渡通過(guò)動(dòng)畫進(jìn)行，學(xué)習(xí)者就更容易理解狀態(tài)之間的變化，動(dòng)畫便于把復(fù)雜的現(xiàn)象加以形象分解和綜合，逐層展示。視頻可以通過(guò)各種攝像手法突出表征對(duì)象的重點(diǎn)和本質(zhì)特征，如餐巾折花的過(guò)程。交互仿真可視化是基于計(jì)算機(jī)或者移動(dòng)設(shè)備的，能根據(jù)使用者的控制行為臨場(chǎng)環(huán)境作出動(dòng)態(tài)的交互反應(yīng)。動(dòng)態(tài)的視覺表征蘊(yùn)含的信息量大，聲音與形象完全同步，互相融合，不僅能為學(xué)習(xí)者提供試聽雙通道刺激，抓住學(xué)習(xí)者的注意力，還在一定程度上緩解了實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地、師生分離等方面的限制與束縛。

3? 制作可視化教學(xué)資源的工具

知識(shí)可視化是一種對(duì)知識(shí)進(jìn)行傳遞、創(chuàng)新的形式。要想實(shí)現(xiàn)知識(shí)可視化，需要借助表征知識(shí)的工具作為載體。隨著信息技術(shù)的不斷推陳出新，支持知識(shí)可視化的工具也層出不窮。常用的工具種類主要有手繪工具和軟件工具兩種形式。

3.1? 手繪工具

手繪是傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中常常用到的可視化手段。教師在教學(xué)過(guò)程中可根據(jù)需要靈活地運(yùn)用手繪工具進(jìn)行即時(shí)創(chuàng)作，省時(shí)有效。但它只適用于簡(jiǎn)單的可視化表征方式，不太適用于動(dòng)態(tài)視覺表征方式。

3.2? 可視化軟件工具

可視化軟件工具有很多，可以分為通用型可視化軟件和學(xué)科類可視化軟件兩類[4]：通用型可視化軟件有概念圖軟件（如Inspiration）、思維導(dǎo)圖軟件（如XMind）、演示文稿（如PowerPoint）、視頻制作軟件（如Camtasia Studio）;學(xué)科類可視化軟件包含地理信息系統(tǒng)（GIS）軟件、科教工作室（EduStudio）、宴會(huì)場(chǎng)景設(shè)計(jì)軟件、3D導(dǎo)游景點(diǎn)講解軟件等。本文重點(diǎn)介紹PowerPoint。

PowerPoint是教師最常用、最容易上手的知識(shí)可視化工具，在教學(xué)過(guò)程中得到廣泛應(yīng)用。PowerPoint中的SmartArt圖形、動(dòng)畫、形狀、圖表等工具，能夠制作出集文字、圖形、圖像、聲音以及視頻剪輯等多媒體元素于一體的可視化教學(xué)資源。SmartArt圖形庫(kù)包含120多種表示某種關(guān)系的列表圖、流程圖、循環(huán)圖、層次結(jié)構(gòu)圖、矩陣圖等，這些圖便于教師將隱性的思維轉(zhuǎn)化為可視化的圖解，從而快速、輕松、有效地傳達(dá)信息。PowerPoint動(dòng)畫效果中“進(jìn)入—擦除”“進(jìn)入—飛入”等動(dòng)作配合方向的設(shè)置能較好地展示“推理”“順序”等關(guān)系，“強(qiáng)調(diào)”動(dòng)作又能起到提示、對(duì)比等作用，動(dòng)畫之間播放時(shí)間的設(shè)置能很好地補(bǔ)充靜態(tài)圖解思維所不能及之處[5]。

當(dāng)然，沒(méi)有萬(wàn)能的可視化表征工具，每種可視化工具都有其優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)。在教學(xué)中，為了取得更好的效果，應(yīng)充分考慮各種表征工具的優(yōu)劣，取長(zhǎng)補(bǔ)短，根據(jù)具體情況綜合運(yùn)用各種表征工具，發(fā)揮可視化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

4? 在線開放課程可視化教學(xué)資源設(shè)計(jì)框架

根據(jù)知識(shí)可視化表征理論，并且考慮到實(shí)際操作的可行性，為了便于在線開放課程可視化教學(xué)資源的設(shè)計(jì)落地，總結(jié)出設(shè)計(jì)框架，主要從三個(gè)層面進(jìn)行思考。

一是學(xué)習(xí)者、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)等實(shí)施對(duì)象。首先對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析，確定屬于事實(shí)性知識(shí)、概念性知識(shí)、程序性知識(shí)、元認(rèn)知知識(shí)[6]四類知識(shí)中的哪一類型。然后對(duì)教學(xué)對(duì)象從學(xué)習(xí)者特征、起點(diǎn)能力、認(rèn)知結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)風(fēng)格等方面進(jìn)行分析。教學(xué)目標(biāo)分析的方法有多種，鑒于在線開放課程對(duì)學(xué)習(xí)者自主性要求較高的特點(diǎn)，本研究采用布盧姆的認(rèn)知目標(biāo)分類法[6]，認(rèn)知過(guò)程包括記憶、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造。

二是可視化表征類型與知識(shí)類型之間建立聯(lián)系。以第一層面的分析結(jié)果為基礎(chǔ)，從而可以初步確定可視化表征的類型、可視化工具。這里需要考慮的就是建立知識(shí)與視覺表征方法之間的關(guān)聯(lián)性，即二者之間的表征關(guān)系是利用肖似類視覺表征的外觀相似，還是利用導(dǎo)引類視覺表征的關(guān)聯(lián)關(guān)系，抑或利用象征類視覺表征的約定俗成[7]。這是教師設(shè)計(jì)知識(shí)可視化過(guò)程中的主體部分，也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

三是視覺表征的教學(xué)化。課程資源可視化表征內(nèi)容設(shè)計(jì)必須在具體的教學(xué)環(huán)境和特定的教學(xué)條件下，經(jīng)過(guò)教學(xué)化重塑和適應(yīng)的過(guò)程。只有經(jīng)過(guò)教學(xué)化的視覺表征才能真正融入教學(xué)過(guò)程，逐步發(fā)展成為教學(xué)的構(gòu)成要素。

為了讓教師更容易把在線開放課程可視化教學(xué)資源設(shè)計(jì)理念融入在線開放課程設(shè)計(jì)中，基于以上設(shè)計(jì)框架，制作在線開放課程教學(xué)資源可視化設(shè)計(jì)表。該表旨在讓教師在開放課程資源設(shè)計(jì)中，從可視化思維角度思考如何處理在線開放課程中知識(shí)的可視化，更好地促進(jìn)知識(shí)的傳播與發(fā)展。設(shè)計(jì)表包括課程名稱、知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)點(diǎn)原素材、教學(xué)目標(biāo)、知識(shí)可視化表征類型、知識(shí)可視化工具、可視化設(shè)計(jì)重難點(diǎn)、教學(xué)設(shè)計(jì)詳細(xì)描述及預(yù)期效果等，如表1所示。

5? 在線開放課程教學(xué)資源可視化設(shè)計(jì)表應(yīng)用

為驗(yàn)證基于知識(shí)可視化視覺表征理論的在線開放課程教學(xué)資源設(shè)計(jì)表的適用性與有效性，本研究在高職餐飲實(shí)務(wù)在線開放課程建設(shè)中進(jìn)行實(shí)踐，如表2所示。

6? 結(jié)語(yǔ)

在線開放課程作為一種自主學(xué)習(xí)資源受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。在開放教育熱潮中，一線教學(xué)工作者在制作在線開放課程教學(xué)資源時(shí)，要有意識(shí)地運(yùn)用知識(shí)可視化的理論、框架、設(shè)計(jì)表將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行直觀、形象表達(dá)和呈現(xiàn)，以減輕學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷，促進(jìn)知識(shí)的傳遞與創(chuàng)新，相信具有中國(guó)特色的在線開放課程發(fā)展一定會(huì)越變?cè)胶??！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1] Eppler M， Burkhard R A. Knowledge Visualisa-tion： Towards a New Discipline and its Fields?of Application[R].Lugano： University of Lugano，2004.

[2] 趙國(guó)慶，黃榮懷，陸志堅(jiān).知識(shí)可視化的理論與方法[J].開放教育研究，2005（1）：23-27.

[3] 趙慧臣.知識(shí)可視化的視覺表征研究[D].南京：南京師范大學(xué)，2010：9.

[4] 唐軍.為意義學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)：知識(shí)可視化工具教學(xué)應(yīng)用[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2020：60.

[5] 陳燕燕.可視化教學(xué)資源設(shè)計(jì)與制作案例精粹：從幻燈演示到增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（微課版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2017：15.

[6] 安德森.學(xué)習(xí)、教學(xué)和評(píng)估的分類學(xué)[M].皮連生，譯.上海：華東師范大學(xué)出版社，2008：27，38-55.

[7] 趙慧臣.知識(shí)可視化視覺表征的內(nèi)容構(gòu)建方法[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2011，21（9）：29-33.

*項(xiàng)目來(lái)源：2018年廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研項(xiàng)目“在線開放課程資源可視化模型設(shè)計(jì)與實(shí)踐——以校級(jí)精品在線開放課程《餐飲實(shí)務(wù)》為例”（項(xiàng)目編號(hào)：xyyb1802）。

作者：劉晶晶，廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)輔助教育、信息化教學(xué)（510507）。