“金课”教学中课件图表可视化设计准则的研究

徐雪松

摘 要：打造现代金课，必须建设好课堂教学主阵地，作为课堂教学有机组成部分的课件图表是理解课堂教学内容的一种现代化信息技术手段，在“金课”课堂教学设计中有着举足轻重的地位。本文从多学科视角出发，通过对课件图表可视化的功能、种类选择、交互体验等一系列分析，总结出图表可视化设计的几点规律，试图构建课件图表可视化设计的新机制。

关键词：金课; 图表可视化; 设计准则

中图分类号：G642.0            文献标识码：A        文章编号：1006-3315（2019）11-177-001

2018年11月教育司司长吴岩在第十一届“中国大学教学论坛”上提出：“建设中国‘金课’，没有旁观者，都是建设者。”“金课”是新时代教育价值的重要载体，担负着培养具有世界影响力的科学家、工程师、思想家和教育家的历史重任[1]。

打造金課，必须重视课堂教学这一主阵地，努力营造课堂教学热烈氛围，要合理运用现代信息技术手段，开辟“智能教育”新途径。目前，教学课件中图表可视化应用非常广泛，无论是哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理学、艺术学、军事学;还是专科、本科、研究生教学，美观、整洁且易于阅读和交互的图表可视化课件能让学生对大量的知识信息一目了然，激发学生的学习兴趣，从而在最短的时间内，帮助学生清晰透彻的了解所需掌握的知识，并能灵活运用[2]。本人及教研组多年致力于研究学生对信息的可视化和互动方式的需求，从课件图表可视化设计实践出发，根据课件图表可视化颜色、形状、排版、图像、交互和动效等所有内容[3]，提炼出主要设计原则如下：

一、课件图表可视化设计要忠实于课本

数据的准确性和完整性是第一位的，不能出于修饰或偏袒等目的而歪曲课本内容。要为学生提供能够理解特定可视化教学内容所需的上下文元素。通过使用清晰的文本标签、准确的数据坐标轴以及基线、细致的交互提示和图例，最大限度地提高符合课本教学内容图表的完整性。整个设计务必保证清晰度和透明度。

二、课件图表可视化设计更贴近学生，满足学生需求

在进行课件图表可视化设计时，必须符合学生现有的心理模型——它可能是被某些使用范围很广的既有信息化工具塑造。创建体贴的交互体验，学生能够轻松掌握如何阅读图表及其内部信息。在视觉和交互上，提供足够明晰的引导来帮助学生探索信息本身和使用图表功能。动画效果和交互体验应符合课件阅读和分析时的逻辑，来强化教学内容上下文联系，以及因果关系等要素。

三、课件图表可视化设计给学生以令人愉悦的体验

课件图表可视化设计需要考虑课件图表性能、细节、惊喜和创新，并积极采用充满活力的、响应迅速的和与学生交互智能化的体验，为学生提供超出预期的体验。在适当的时候，使用个性化功能设计和小小的交互惊喜，来引导学生完成其需求。课件图表可视化界面响应流畅与优美的图形设计一样极具价值，此外，还需考虑状态转换中使用动画效果和节奏，以帮助学生建立起“快速响应”的认知。

四、课件图表可视化设计应该重点突出

为了减少学生认知负担，课件不能只传授文字知识，应该专注于真正重要的东西。课件图表可视化应该使得每个动画效果、颜色和视觉元素都能支持所讲授知识的洞察和理解。该设计专注于学生的学习任务，其他一切都应该为这个目的服务。尽快引导学生的注意力到最重要的信息上。尽可能做到言简意赅，且避免使用无关的图形元素。此外，还需要以有意义的方式应用颜色、文字标签、组别、高亮显示样式或度量单位等元素，以帮助学生理解图表信息。在过场和提示上使用比较含蓄的动画效果，尽可能“低调地”帮助学生了解层次结构、数据集指向以及数据间的各种关系。

五、课件图表可视化设计应具有扩展机制

在设计课件图表时，应该让图表系统可以扩展，从而确保其可访问性，满足不同学生对知识深度、复杂性和模式的需求。我们需要考虑设计图表元素 （配色、过滤器配置、坐标轴、控件面板、交互机制等）应该如何扩展，以适应不同类型学生的需求、屏幕尺寸和信息类型（从单个数据信息到大型多变量数据集）;同时还应该考虑一系列可能性，而不仅仅考虑单一的使用场合。通过交互设计来最大限度降低课件图表可视化复杂性，例如通过交互操作来逐步提供详细信息，或者让学生可以自由更改信息视角，甚至支持链接其他的视图，从而帮助学生获得更深入的知识洞察。

六、课件图表可视化设计应该符合结构化设计原则

课件图表可视化设计遵循结构化设计原则，从而使学生达成直观易用的体验。这可以依据积极提升图形元素（形状、颜色、图标、排版）和交互模式（选择、过滤、选中高亮、多选等操作） 的一致性。动画效果应该给学生一种可控感，在保持灵敏响应的同时，为学生提供稳定性和连续性。讲授者可以使用进场和退场动画效果，帮助学生了解各元素的视觉层次、界面排布的方向和显示出来的信息关系。

课件图表可视化实质是一种教学信息化软件，“金课”课堂上合理利用它，不仅可以节省老师备课、教学时间，也可以提高老师的教学水平，帮助学生快速掌握知识点。本文从多学科、多角度出发，总结课件图表可视化设计经验，提炼出主要设计原则，助力智慧课堂教学。

资助基金：南京中医药大学校级精品资源共享课

项目编号：南中医大教字〔2014〕96号

参考文献：

[1]王艳茹.大学“金课”建设的智慧教学法——原理、内涵与框架设计[J]创新与创业教育.2019，10（4）：112-113

[2]卢少夫.图表设计的市场效应[M]上海：上海人民美术出版社2002

[3]廖辉.教科书图表设计的若干问题探讨[J]乐山师范学院学报，2005，20（4）：130-133