视觉化教学

视觉化教学（精选十篇）

视觉化教学 篇1

关键词：游戏化教学软件,视觉艺术,审美观,建构主义

0 引言

游戏化教学软件能为学生提供一种富有趣味性和竞争性的学习环境, 有效激发学生学习兴趣, 使学生在充满趣味性和游戏性的氛围中学习, 轻松愉快地掌握相关知识和技能, 从而提高学习质量[1]。然而, 目前游戏型教学软件数量相对较少, 且其教学软件视觉审美方面存在诸多不足。

1 游戏化教学软件视觉审美影响因素

1.1 界面布局

界面布局直接关系到游戏软件视觉审美, 对称、平衡、黄金分割和黄金螺旋是界面布局的重要考量因素。

(1) 对称。古希腊哲学家毕达哥拉斯曾说过:“美的线条和其它一切美的形体都必须有对称的形式。”对称是艺术家追求的准则, 也是设计者崇拜的真谛。毫不夸张地说, 人类就是在充满着对称现象的环境中生存。身边的对称美随处可见, 如家居窗花剪纸的对称美, 高架桥梁的对称美, 城市园林规划的对称美等。心理学研究表明, 人类天生就具有一种在复杂之中追求简洁, 在杂乱之中追求秩序的心理需要和能力[2]。人们会在生活中不知不觉中习惯对称, 对称的游戏教学软件界面布局可以给人稳定、严谨、庄重、理性的感觉。

(2) 平衡。平衡即以页面为中心, 页面上下左右应给人以匀称的感觉, 使学习者在自然的平衡中找到和谐的韵律和节奏感[3]。布局平衡的界面不至于使用户感到某些地方特别拥挤, 而有些地方又特别空旷。基于人们自左而右, 从上而下的阅读习惯, 界面布局也应当自左而右, 从上而下。对于上下平衡, 从视觉来看, 页面下部应该比上部有更多的内容, 从而增强页面的稳定感。因此页面上部应适当多留空间;对于左右平衡, 可以在右边适当放置图形, 或者右边的图形采用较明亮醒目的颜色, 以增强平衡感。

(3) 黄金分割。将画面从水平方向和垂直方向分别分成3部分时, 每个线条交叉点即为“黄金分割点”。大多数构图布局采用在中间显眼的地方突出内容中心, 采用此方法, 界面虽然饱满, 但显得呆板。黄金分割法避免了画面的平淡, 视觉冲击力强, 能给人以空间感和生命感。可采用黄金分割来突出画面的和谐。

(4) 黄金螺旋。在矩形中按照黄金比率旋转渐进, 无限分割, 切点连线形成的对数螺旋线即黄金螺旋。通过无形的螺旋线条进行页面布局, 可使游戏教学软件画面显得活跃、醒目。

1.2 色调

色调即色彩基调, 不同色彩搭配往往给人带来不同的视觉感受。色调可以分为冷色和暖色, 冷色给人以冷寂、深沉的感觉, 而暖色往往给人以温暖、热烈的感受。从感知颜色的速度来看, 红、绿、黄较快, 白色最慢[4]。色彩搭配均衡, 会使软件界面具有更强的表现力, 给人一种稳定、完整、和谐、平衡的感觉[5], 也是人们对审美的基本要求。

在游戏化教学软件设计过程中, 利用色彩心理学规律, 合理确定场景色彩基调, 搭配色彩, 有利于吸引学生的注意力, 激发其学习兴趣。例如, 在设计Flash课件时, 动画中的每个小场景都有其背景, 背景色彩设计得当, 不仅能增强美感, 还能一定程度上缓解视觉疲劳。作为游戏化教学软件, 背景颜色不宜过于华丽, 如果色系过多, 会给用户太过花哨的感觉。同时, 动画中每个场景的色彩衔接必须和谐, 如跨越性太大, 则给人以视觉上的突兀。

1.3 情景

情景通常指“情形、景象”。目前, 情景教学应用越来越广泛。情景教学, 即在教学过程中引入或创设实在的情形, 通过生动直观的教学活动, 激发学生的学习积极性, 提高教学效果, 具有很强的针对性、启发性、虚构性和趣味性[6]。情景构设在游戏化教学软件设计中具有举足轻重的作用, 一般随着故事情节展开, 随着角色和时间的改变而不断改变。游戏型教学软件中, 成功的场景既要有创新点, 又要有很强的艺术性, 要求能给人身临其境的感觉。

1.4 音效

游戏化教学软件中的声音有:配音、背景音乐、效果音和噪声等。配音是游戏中角色的声音;背景音乐是在整个游戏中加入的凸显角色的音乐;效果音是对游戏中特殊声音添加的特效;噪声在整个游戏中必然存在, 且噪声大小直接影响整体音效。在游戏化教学软件设计中, 各类声音元素相互依存、相互渗透, 其分界线实际上较模糊。游戏化教学软件中的音效从思想、内容和形式上更好地配合了画面, 加强动画的带入感和逼真感, 使得视觉和听觉在动画中完美结合。

2 视觉审美在游戏化教学软件中的应用

视觉审美不仅帮助人们认识现实生活, 还在情感上使人们感受和体验生活的价值和意义, 激起人们对美好生活的向往。游戏化教学软件由各种界面、动画及音效组成, 可以体现出丰富的意蕴, 反映出广袤深远的生活意境和人物心境。在游戏化教学软件中融入视觉审美元素, 可以使其具有艺术性, 有利于达到教学游戏化的目的。一款优秀的游戏化教学软件不仅可以帮助学生学习知识, 还可以培养学生感受美的能力。从内容上来看, 游戏化教学软件可在内容上进行审美教育。比如:在高中语文教学中, 一个关于文学作品的游戏化教学软件, 可引导学生阅读经典, 品味语言, 感受其思想、艺术魅力, 配以视觉审美效果, 更有利于发挥学生的想象力。从表现力上讲, 与平常教学相比, 游戏化教学软件本身的界面布局、色彩、音效等都可以对学生的审美产生潜移默化的影响, 使学生视觉审美空间更广阔。艺术来源于生活, 高于生活。游戏化教学软件同样可以融入并表达出对生活的感受和艺术构思, 这就要求游戏化教学软件开发人员树立高雅的审美情趣, 树立辩证唯物主义审美观;培养追求美好事物的兴趣, 逐步形成对审美对象正确的选择和个性化感受, 从内容和形式上对作品作出审美评价。

3 结语

游戏化教学软件应用越来越广泛, 潜移默化地影响着学生。优秀的游戏化学习软件作品不仅可以帮助学生学习知识, 与日常课堂教学相比, 其还发挥出独特的艺术感染力。本文从界面布局、色调、情景、音效4个方面分析影响游戏化教学软件视觉审美的因素, 探讨视觉审美在游戏化教学软件中的应用, 以为提高游戏化教学软件开发中审美素养提供帮助和借鉴。

参考文献

[1]吴大非.游戏型教学软件的设计与开发[J].微型机与应用, 2010, 29 (24) :31-38.

[2]任留柱.审美差异浅谈[J].郑州轻工业学院学报, 1992, 7 (4) :54-58.

[3]杨小复.对称美法则与编辑加工.[J].编辑学报, 1994, 7 (2) :10-13.

[4]张勤.多媒体课件色彩的个性化设计[J].教育信息化, 2005 (12) :62-63.

[5]孙海英, 程会杰, 李振亭.教学软件界面的视觉艺术性设计策略[J].中国现代教育装备, 2011, 115 (3) :47-50.

关于视觉阅读的生命化教学模式思考 篇2

摘 要：视觉阅读作为新兴的一门前沿课程，有其自身的优势，然而，讲解接受的教学模式忽视了最为重要的“以人为本”的核心理念。只有建构视觉阅读的生命化教学模式，才能保证学生在视觉阅读学习过程中为一个人，而不是训练机器。生命化教学模式意为激发师生的生命潜力，促使师生共同发展。

关键词：视觉阅读 教学模式 生命化教学模式

教育的根本目的是人的生命化教育，研究对象应该是实实在在具有个性的人。因此，视觉阅读应建构生命化教学模式，通过实施生命化教学模式促使视觉阅读在基于“以人为本”的核心理念下更好地发展。然而，如何根据视觉阅读的实际情况，将生命化教学渗透其中，还是一个值得探讨的问题。

一、视觉阅读的生命化教学模式内涵

1.视觉阅读的内涵及其组成部分

视觉阅读也被称之为“全脑阅读”或“快速阅读”，是只运用视觉-大脑来进行理解、记忆的阅读方法。较之传统的阅读方式，视觉阅读大大缩短了获取信息、处理信息的时间，大幅度提升了阅读速度，在学生阅读理解、记忆能力等方面起到了很大的作用。

视觉阅读分为快速阅读、思维导图、记忆基础三个模块。采用教师讲解、学生接受的教学模式，通过学生反复的训练达到快速记忆、快速理解的目的。

2.教学模式内涵分析

美国学者乔伊斯和威尔最早提出教学模式这一概念，他们认为：“教学模式是一种计划或者范型，是在选择教材、指导学生在教室和其他场所中的教学活动的计划或范型，该计划或范型对构成课程起作用。”[1]我国大多数学者较为认可的教学模式概念为：“教学模式是从实际出发的具有客观规律性的教学行为的范型。教学模式是在师生共同配合的基础上，借助教学媒体等要素，最终作用于教学实践的教学行为范型。”

一般说来，只有具备了主题、目标、程序、条件、评价这五个方面才算是构成了一个教学模式[2]。这五个要素无法单独发挥作用，他们之间相互影响、相互制约，只有在教学过程中完美地配合，才可能促使教学任务、教学目标完满达成。

3.视觉阅读的生命化教学模式内涵解析

视觉阅读教学模式是指：在视觉阅读教学思想指导下，在师生共同配合的基础上，借助教学媒体等要素，反映教学客观规律，最终作用于教学实践的教学行为范型[3]。如何运用视觉阅读教学模式受视觉阅读学科教学的特殊规律所制约。视觉阅读具有快速、高效的特点，要求教师和学生灵活运用大脑，具有较强迁移能力。这就决定了视觉阅读教学模式的运用要将教师、学生真正看为“人”，一个具有生命活力、探索精神、创造精神的人，而绝非机器的“人”。因此，视觉阅读教学模式不同于传统的简单、机械的讲解—接受的教学模式，而应当采用能够激发师生生命活力、促进师生共同发展的生命化教学模式。

然而笔者在观察、研究了宁夏兴庆区几所学校后发现，教师运用的均为讲解—接受教学模式。教师在接受了简单培训后，掌握了视觉阅读教学流程，利用教材、教具、多媒体将学生要掌握的技能一一讲解，随后就是学生机械地重复所学内容。即使在快速记忆这样有发挥性的模块，教师依旧采用让学生死记硬背数字编码，按照数字编码记忆数字的形式。视觉阅读学科所采用的教学模式已远远不能满足于所授课程内容，也无法凸显视觉阅读“以人为本”的理念，而只是一门让学生掌握快速阅读技术的“技术课”，教师为“技术工”，学生为“学徒”。视觉阅读现有的教学模式完全忽略了学生的生命，徒劳了教师的精神。

因此，从生命化角度出发探寻适用于视觉阅读课程的生命化教学模式十分必要。生命化教学模式的特别之处在于，是以“以人为本”理念为核心的教学模式，是一种教育思想的渗透，主要强调人在教育过程中的重要地位，强调人的价值，注重“个人”的体验。其目标是为了促进教师、学生生命的成长，使师生成为真正意义上的人。

二、视觉阅读课程的优点

视觉阅读课程已在银川开展四年有余，笔者对宁夏银川市近20所开展视觉阅读课程的中小学进行了跟踪调查，本文以宁夏银川市唐徕回民中学南校区为例，该校建于1990年，是一所宁夏回族自治区规模最大的重点中学。笔者所进行研究的班级成绩均为所在年级中间水平。银川市唐徕回民中学视觉阅读课程分为快速阅读、思维导图、速记基础三个部分，共为12学时。视觉阅读课程的开展促进了学生以下几方面能力的发展。

1.视觉阅读课程的开展提升了学生的阅读及理解能力

视觉阅读训练记录册显示，银川市唐徕回民中学七年级（3）班学生的平均阅读速度由训练前的839字/分，稳定到了1000字/分；理解记忆率平均由训练前的32.7%上升到63.34%，其阅读效率平均提升倍数为2.31倍。可以看出：随着视觉阅读训练的进行，学生的阅读速度及理解记忆率都有了较大幅度的提升。

2.绘制思维导图提升了学生的记忆水平

与传统的背诵方法相比，学生通过绘制思维导图，能够在更短的时间里较完整地复述出原文内容。思维导图的绘制对于学生快速记忆所学内容有很大帮助。

3.记忆基础的学习使得学生的学习效率大大提升

例如：在记英国著名作家莎士比亚的悲剧作品过程中，学生采用快速记忆方法中的串联记忆法，可在一分钟之内全部记住，且在几天后记忆犹新；学生采用配对记忆法记忆三十六计也使学生在短短的十几分钟全部记住所学内容。

4.视觉阅读课程的开展促进了学生其他科目成绩的提高

实验班与平行班学生语文成绩对比，实验班的成绩明显高于其他平行班。

三、视觉阅读的教学模式及其问题分析

尽管视觉阅读课的开展对学生阅读速度及理解记忆率有很大帮助，甚至对学生的其他科目成绩的提高有着鲜明的正影响，然而视觉阅读教学模式中仍存在一些问题。笔者在调查分析了现有视觉阅读教学模式的基础上，找出了视觉阅读教学模式存在的问题。

1.视觉阅读教学模式浅析

笔者从视觉阅读教学模式的五个部分出发，分析了视觉阅读课程现有的教学模式。

（1）视觉阅读教学模式的主题

视觉阅读教学模式的主题分为：快速阅读、思维导图、速记基础。其中，快速阅读又包括前测、呼吸训练、视觉机能训练、文章训练、综合训练[4]。三个主题均以学生学习快速汲取信息、快速记忆的技术为主。

（2）视觉阅读教学模式的目标

以传授快速阅读、思维导图、快速记忆的基本知识、基本技术和基本技能，以达到使学生快速掌握视觉阅读技能为目标。即：通过两次每分钟600字的训练和三次每分钟读800字的训练，最终使学生的阅读速度稳定到每分钟800字，理解记忆率达到60%。

（3）视觉阅读教学模式的程序

第一，教师使学生明确视觉阅读的教学目标，即：使学生掌握快速记忆、快速理解的技能；以及师生所达到的教学任务：完成视觉阅读教学内容，最终达到每分钟看800字，理解记忆率达到60%。

第二，教师向学生讲解视觉阅读基本方法，包括：呼吸训练方法、节奏训练方法和各种记忆方法，如宫殿记忆法、串联记忆法、配对记忆法等。

第三，教师以案例的形式引导学生进行模仿练习及操作练习。

第四，学生利用教师所教方法进行重复的操作练习，如学生利用配对记忆法记忆三十六计，运用串联记忆方法记忆著名的文学作品。

第五，教师通过计时等方式使学生在规定的时间内读书、读文章，通过默写文章、做测试卷等方式评价学生的阅读速度及理解记忆率。

（4）视觉阅读教学模式的影响条件

影响视觉阅读教学模式的条件包括：教师的视觉阅读教学技能，接受视觉阅读课程的学生学习积极性，以及教师所使用的教学方法、手段等。银川市唐徕回民中学配备的视觉阅读课程教师为进行过简单培训的在读研究生，教师专业水平一般，有些甚至不是教育专业的学生。在掌握学生心理，运用媒体设备以及教学方法的创新上都存在一定的问题。而视觉阅读课被学生贴上了“副课”“兴趣课”的标签，学生在上视觉阅读课时表现出了高度的热情。

（5）视觉阅读教学模式的评价

教师通过计时等方式让学生在规定的时间内读书、读文章，随后通过默写文章、做测试卷等评价方式评定学生的阅读速度及理解记忆率；通过学生对自己制作的思维导图的讲解以及运用记忆方法记忆文学作品等方式对学生技能的掌握进行评价，多为口头评价，评价语多为：“不错，很好”“记得还不够好，你要继续加油哦”，评价简单贫乏。

2.视觉阅读教学模式存在问题研究

（1）视觉阅读教学以“三基”为主，几乎无情感态度价值观的涉及

视觉阅读课程通过传授快速阅读、思维导图、快速记忆的基本知识、基本技能和基本方法，以达到使学生能够快速掌握视觉阅读技能的目标。从三维目标分析可以发现：视觉阅读课上教师着重于教授学生快速阅读的技能以及快速记忆的方法，在教授的过程中由学生自己创造的东西极少，情感态度与价值观方面更是少之又少。简言之，视觉阅读课程是为了让学生掌握快速阅读的方法，是一种技能、方法性课程，它忽视了最为重要的价值性问题。

（2）视觉阅读教学过程中忽视学生主体性作用

在视觉阅读课上，教师为教学过程的主导者，学生为教学过程的被动接受者。如：在快速阅读部分，教师向学生讲授呼吸训练的方法，教学生进行腹式呼吸，吸四秒，呼八秒，学生机械地进行重复；在思维导图的学习过程中，教师讲授思维导图的绘制过程、绘制要点及注意事项，学生跟随教师学习绘制思维导图，虽然在此过程中有学生自由发挥的部分，但绝大部分已被教师限制，学生的主体性凸显不明显，总的来说，视觉阅读课程仍采用传统的教师教授，学生被动接受的教学模式。教师与学生交流内容过少，师生对话单一，针对性差，几乎仅为与训练技术有关的谈话，没有涉及学生身心发展及其兴趣爱好、价值观等方面的内容。

（3）视觉阅读教师难以胜任教学，学生学习热情降低

视觉阅读课程是一门新型发展起来的课程，其形式新颖，学生成绩提高显著，方法简单易行，课程不需太多的成绩检测，课程成绩不计入期中、期末成绩评定，教学过程中教师采用小奖品激励学生，学生在学习过程中压力很小，学习热情较高。然而，因视觉阅读课程教师专业化水平较低，且心理学、教育学知识不足，教学方法掌握不够而造成了课堂沉默，教学过程无趣，使得学生学习热情下降。教师因自身专业水平不高，且课堂控制能力弱，常常感到难以胜任视觉阅读课程的教学。

（4）视觉阅读教学过程简单枯燥，教学评价语单一

视觉阅读课程教学过程基本遵循：教师示范讲解基本内容，学生借助多媒体进行文章练习、测试。教学过程简单枯燥，教师运用的评价语单一、贫乏，针对性差。

综上所述，视觉阅读课程作为一种前沿、新颖的课程，它能帮助学生快速、有效的从文本中提取信息，提高学生的学习效率。然而教学模式的不合理分配是影响视觉阅读教学发展的一个重要因素，因此，要想使视觉阅读课程得以长足发展还需解决好视觉阅读教学模式的问题。

四、建构视觉阅读的生命化教学模式的实践建议

从生命化教学模式的角度探寻出适合视觉阅读课程的新教学模式，以使师生在视觉阅读课程的教学过程中关怀生命万物，体验生活，师生间倾听与对话，最终促进师生生命的共同成长。

1.以师生共同成长为视觉阅读教学模式的主题

将激发师生生命潜力、促进师生共同成长作为视觉阅读教学模式的主题，有其深刻意义，将视觉阅读课程由技术性课程上升为具有价值高度的理论实践课程。这一主题能够体现出视觉阅读课程是以技术性模块为依托，达成师生共同进步、共同促进的目标。只有这样的主题及目标才能指导视觉阅读课程向着生命化课程前进。

2.以“三维目标”为视觉阅读教学模式的目标

从三维目标出发，确立以情感、态度、价值观为主的视觉阅读教学模式目标。在视觉阅读教学过程中最为重要的就是通过运用视觉阅读的方法，师生之间、生生之间多次练习以达到最终生命化视觉阅读教学模式，促进师生间情感的交流、价值观的形成。

3.以师生互动交流体验为主的视觉阅读教学模式的主要内容

师生间的互动交流体验包括：师生之间的倾听、沟通、交往、对话，教学过程的实践及体验环节。具体来说，通过师生间的互动、交流、对话、情感体验等[1]使师生之间拉近距离，更好地开展基于生命化的视觉阅读课程教学。

4.以师生为视觉阅读教学模式的双主体，并协调好各种影响因素

视觉阅读课程是师生双方各为主体的课程，师生“双主体”地位的确定明确了教师和学生在视觉阅读课程中的“人的主体性”地位，学生与教师同等重要，都是视觉阅读课的主人，教师发挥自己的主体性，帮助学生更好地掌握技能技巧，有助于学生健康价值观的形成。学生通过自身的体验、摸索、动手实践，与教师、同伴的沟通、对话过程提高自己的能力，帮助教师专业发展，以使师生达到体验生命的目的。生命化教学模式的运用要求教师掌握熟练的教育、教学知识。因此，教师应该努力学习专业知识，提高自己的专业水平，更好地适应视觉阅读的生命化教学。

5.丰富视觉阅读教学模式的评价技巧

教师的评价对学生来说尤为重要，学生通过教师的评价知道其自身的不足，进而改善自己的行为，使学生更好地进步。因此，教师要运用不同的评价技巧，对学生有针对性地进行评价。对其优点、进步进行较为夸张的评价，对其缺点、不足进行客观的评价，让学生更爱学习。教师掌握评价技巧，对学生进行针对性、有意义的评价，对学生的发展至关重要。

生命化教学模式的采用，表明了视觉阅读课程的开展是以“师生为人”的教学模式，是为了促进师生的生命成长。只有采用生命化的教学模式才能激发师生的生命潜能，才能使视觉阅读课程走得越来越远。

参考文献

[1] 朱玉梅.网络环境下教学模式的研究[D].济南：山东师范大学，2003.

[2] 潘凌云.体育教学模式探讨[D].武汉：华中师范大学，2002.

[3] 李尚明.教学模式的分类研究[J].陕西理工学院学报：社会科学版，2007（3）.

[4] 黄梦迪.高效阅读对五年级学生阅读能力提升的实践研究[D].银川：宁夏大学，2014.

[5] 朱晓舟，王海荣.以参与体验式教学模式引领民办高校思想政治理论课改革[J].理论观察，2013（12）.

视觉化教学 篇3

一、PPT课件设计中现存问题分析

PPT课件作为教师课堂教学的一种视觉化辅助工具, 应充分发挥其图文并茂、形象直观的优势以及启发、引导、辅助提示的作用。但纵观目前PPT教学课件的使用情况可发现, 教师并未充分发挥其应有的优势与作用。PPT课件设计中存在的问题可以从内容和形式两个方面来阐述。

(一) 内容方面的问题分析

PPT课件内容设计方面存在的主要问题包括:PPT课件是教材、板书的“移植”, 这主要是由于教师忽视对教学内容的归纳和提炼;PPT课件上所呈现的内容缺乏逻辑性, 这主要是由于教师对导航、标题的设计不够导致课件内容层次不清, 题文不符。由此可见, 内容设计方面的问题主要是由于教师未能合理定位PPT课件的功能和地位———教学辅助工具。

(二) PPT形式设计方面的问题分析

PPT形式设计方面的主要问题包括:界面布局和界面元素设计不合理。界面布局的不合理性主要表现在:界面总体风格不一致、界面的背景或色彩与主题不相关、界面布局缺乏平衡感和节奏感等方面。界面元素设计的不合理主要表现在教师对“图文并茂”的理解存在偏差, 比如:教师设计PPT时容易出现下列极端情况:一是有些PPT过多采用文字叙述, 缺少形象直观的图形、图像、图表、动画;二是教师设置过多的图文效果和动态图片。PPT形式设计所存在问题的根源主要在于教师缺少美学和心理学方面的考虑, 未能应用信息加工理论、格式塔认知心理学、视觉传达理论来指导课件设计。

二、视觉化设计及其指导理论

视觉化设计是指利用视觉符号来传递各种信息的设计。[1]视觉符号是指人类的视觉器官所能看到的能表现事物一定性质的符号, 如文字、图形、图像、动画、视频等。PPT视觉化设计主要以格式塔认知心理学和“信息加工”理论为指导。

(一) 格式塔认知心理学

格式塔心理学派在对知觉问题进行大量研究的基础上得出了一些知觉组合规律[2], 这些规律对PPT的视觉化设计具有一定的指导意义。 (1) 图像与背景:人在知觉活动中具有选择性, 即把突现出来形成图形的事物作为知觉对象, 而其它对象退居到衬托地位而成为背景。由图像和背景的关系可知, 在PPT课件设计中要发挥背景衬托主题、营造气氛的作用, 突出显示主题内容。 (2) 形的完整性:格式塔心理学的完型法则包括相近 (Proximity) 、相似 (Similarity) 、封闭 (Closure) 和简洁 (Simplicity) 。“相近”是指距离相近的各部分趋于组成整体;“相似”是指在某一方面相似的各部分趋于组成整体;“封闭”是指彼此相属、构成封闭实体的各部分趋于组成整体;“简洁”是指具有对称、规则、平滑的简单图形特征的各部分趋于成整体。完型法则对PPT形式的视觉化设计具有重要的参考价值。

(二) “信息加工”理论

加涅的“信息加工”学习模型指出, 人的学习始于注意, 只有当学习者注意到外界的刺激, 信息加工过程才可能发生。PPT中的刺激主要体现在内容元素和界面布局、结构和色彩等方面。另外, 在“信息加工”学习模型中, 记忆也是信息加工的一个重要环节, 即PPT的视觉化设计应合理运用图形、图像和图表等直观形象的信息表征方式, 开发学习者的右脑潜能和视觉形象记忆, 提高学习效率。

三、PPT课件的视觉化设计策略

研究表明, 人类80%以上的外界信息通过视觉来获得。PPT作为一个视觉化辅助教学工具, 需要探索其设计的视觉传达规律, 以便制作出符合学习者信息接受规律的PPT。简洁提炼、导航清晰的教学内容和布局和谐、图文并茂的形式是高质量PPT的必备特征, 因而PPT课件的视觉化设计应以内容设计和形式设计为重点。

(一) 教学内容的视觉化设计

教学内容的视觉化设计主要是指教学内容的视觉化表征和组织。视觉化表征主要是对内容要点的提炼和视觉化呈现, 视觉化组织主要是内容逻辑结构的设计 (如图1) 。

1. 内容要点的设计

研究者调查发现, 教材文字的搬家、堆砌问题是PPT课件中现存的最严重的问题。[3]为改善这种状况, 教师在设计PPT课件时要遵循两个原则:一是归纳、提炼内容要点。教师根据教学设计原理对教学内容进行分析、归纳、提炼, 确保每张PPT主题单一、突出, 以便更好地维持和转移学生的注意力。二是视觉化呈现内容要点。认知科学理论认为, 人们在认知和加工信息时, 首先使用的是形象思维。脑科学的研究成果也告诉我们, 人类的右脑具有直观性的整体把握能力、形象思维能力、独创性等, 并且右脑的形象记忆的潜力非常大。因此, 教师在PPT课件设计时尽量视觉化地呈现教学信息, 以便充分调动右脑的工作。视觉化的途径包括:借助可视化思维工具 (思维导图、思维地图、概念图、PowerPoint自带的绘图工具以及Office PowerPoint 2007强大的Smart Art工具) 、各种图库资源、统计图 (饼状图、条形图、折线图、柱形图等) 。

2. 内容逻辑的设计

教学信息的呈现应该符合学生的认知和思维发展规律。知识具有其内在的逻辑层次, 教学内容的逻辑设计主要包括知识点自身的逻辑设计和知识点间的逻辑设计。即课件设计时要根据学科特点设计知识点的逻辑, 保证页面之间的连续性, 避免过大的思维跳跃。比如:数学课中往往是推理逻辑, 内容呈现要由易到难。另外, 设计一个清晰的导航, 以便发挥PPT启发、提示和组织教学思路的功能。

通过比较图2和图3关于《皇帝的新装》文章结构的幻灯片可以看出, 经过提炼内容要点和逻辑设计的PPT一目了然, 容易让学生抓住内容的精髓, 促进学生的理解。

(二) PPT形式的视觉化设计

一个设计良好的PPT不仅要符合教育学、心理学原理, 而且也要符合美学的基本原则。形式作为内容的载体也会影响教学信息传递的有效性和准确性。PPT形式的视觉化设计包括界面设计和元素设计, 其中界面设计包括界面布局的设计和页面背景设计;元素设计包括文字、图形、图像、图表、动画等多媒体元素的设计 (如图4) 。

1. 界面设计———统一、简明、有效、均衡、稳定

PPT界面设计主要是指运用造型元素及形式原理, 对版面内文字、图像、图形线条、表格、色块等要素, 按照一定的要求进行编排, 并以视觉的方式艺术地表达出来。通过对这些要素的编排, 使观者直觉地感受到某些需要传递的意思。[4]

由“信息加工”学习模型可知, “注意”是信息加工的第一个环节, 要求PPT既能维持学习者的注意, 又能流畅地转移学生的注意。因此, PPT设计要遵循整体性原则 (通过PPT母版和模板的设计来保证PPT界面风格的一致性) 、简明性原则 (因为人们在一定时间内能够知觉的对象数量的有限) ;遵循有效性原则 (尽量减少PPT中分散学生注意力的无关信息, 如眼花缭乱的图文特效、复杂的切换和动画效果等) 。另外, 心理学研究表明, 平面的上部和中上部被称为“最佳视域”, 课件设计时要把呈现关键信息的元素放到“最佳视域”内。

由格式塔认知心理学可知, 人们在知觉某一对象时, 不仅取决于对象本身的特点, 而且也受到对象所处背景的影响。[5]因此, 在PPT设计中需要了解色彩的基本知识, 应用色彩和人类心理关系的研究成果来指导PPT背景的设计。背景设计就是按照一定的整体风格, 并依据主体信息呈现的要求, 给主体信息一个特定的场景, 作为主体信息的载体和活动的舞台。[6]具体应该注意:运用色彩促进联想、激发情感的作用;应用对比明显的背景色与前景色;借助背景来衬托和突出主题。PPT背景的设置方法:幻灯片母版、“格式”菜单中的“幻灯片设计”命令、快捷键“背景”和幻灯片配色方案等。

2. 元素设计———图文并茂、形象直观

PPT的元素设计包括文字设计、图形、图像以及动画视频的设计。PPT元素设计要根据人类视觉流向的心理和生理特点来确定各种视觉构成元素之间的关系和秩序, 合理搭配各种元素, 图文并茂、形象直观地传达教学信息, 以便达到最佳的视觉传达效果。

第一, 文字设计。文字是人们思想情感的图画形式, 是记录语言信息的视觉符号。[7]文字是教学信息的重要载体, 文字的设计可以从字体、字号、字形、字间距、行距、色彩、特殊效果与图像的转化几个方面考虑。

字体是文字精神的造型化, 体现着文字的魅力。每一种字体都有其“表情” (比如:宋体典雅方正、仿宋体秀丽活泼、黑体粗壮醒目) , 即PPT设计时教师要根据内容特点和版面的风格选择合适的字体。PPT中的描述文字一般选用宋体、楷体等笔画简单、识别率高、内白较多的字体。标题文字一般使用笔画粗壮醒目、装饰性强和具有吸引力的字体 (比如黑体、魏碑等) , 以便起到突出表现主题的作用。

如果字体是文字之“形”, 那么色彩就是文字之“神”。因此PPT设计中要对字体和色彩进行综合设计, 以便更好地导读、导学, 帮助学习者理解内容的层次性。字号直接决定着PPT信息传递的有效性, 同时也表征着文字信息的层次性。实验研究表明, 多媒体课件中字体大小设置为24号及以上。[8]这就要求PPT各页面上文字的视觉风格统一, 同一层级上文字的字号大小相同, 并且级别越高字号越小, 体现出文字的层次感。

字形的不同变化, 能体现出不同的气氛, 从而产生不同的视觉效果、风格、感觉。一般说来, 正方形的字形能给人以端庄、稳定的感觉;变长的字体能产生娇柔秀美之感;压扁的字体则显得端庄平稳;倾斜的字使人产生向前冲击、流动和不稳定感。PPT设计时教师要根据教学目标和内容来变化字形, 达到强调和突出教学内容的作用。

另外, 汉字是方块字, 设计时容易给人沉闷、呆板的视觉感受, 为避免这个问题需要进行字距和行距的调整。不同字体的占位空间不同, PPT设计时应根据字体来调整成为适宜阅读的间距;由格式塔心理学的“邻近” (空间距离接近的点, 容易被知觉为一个整体) 知觉原则, 以及人阅读时视觉导向的方向性 (一般从上到下, 从左到右) , PPT设计时行距一定要大于字间距, 以保证成行阅读。

第二, 图形、图像、图表的设计。图形、图像、图表以其形象直观的优势而成为PPT中的主要信息载体。PPT设计时教师要充分发挥图形、图像、图表在创设情景、形象逼真地再现事物特征的功能, 帮助学生从形象思维到抽象思维的过渡。PPT设计时教师要注意以下几方面:图像的质量、图文混排、抽象程度、润色美化等。图像色彩不但影响信息传达的有效性, 而且会影响学生的情绪情感;图文混排时元素的数量不宜过多并留出一定的缓冲空间, 避免造成信息的拥挤或打破页面的平衡感与节奏感;图像、图表的传达不仅是以一种直观的形式被感知, 更主要的是通过此种感知形式悟出一定的信息内容, 教师要根据学生的认知特征和思维发展水平以及教学内容选择恰当的视觉表征, 避免加重学生的认知负担。另外, 为增加图形、图像的视觉传达效果和美感, 可以应用Windows自带的画图软件、专业的Photoshop软件等对图形、图像进行技术上的修饰性处理。

参考文献

[1]李砚祖.视觉传达设计的历史与美学[M].北京:中国人民大学出版社;2000:2-6.

[2]艾森克.认知心理学[M].上海:华东师范大学出版社, 2004:0-12.

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[7]李砚祖.视觉传达设计的历史与美学[M].北京:中国人民大学出版社, 2000:35.

信息视觉化设计 篇4

信息架构关注从数据到信息的组织与结构，关注其内在的层级与逻辑，即通过架构状态来梳理数据与数据间的关系、数据的时间或空间秩序等，作为原始的客观数据只有经过整理才有可能成为信息。信息视觉化则是信息呈现的独特途径，即对应信息架构运用艺术化、视觉化的方法或手段以实现清晰的信息传达、有效沟通与使用。信息可视化是这样一个过程，它将数据信息和知识转化为一种合适的视觉形式，充分利用人们对可视模式快速识别、认知、记忆的自然能力。良好的信息视觉化能以直观或形象的方式使用户形成对抽象信息的理解并达成共识，最终完成认知、识别、操作等行为体验。

从信息到架构再到视觉化，是一个循序渐进的过程，可用性存在于信息设计的整个流程中。在前期用户研究里，要考虑到特定用户的生理和心理需求；将信息架构转化为视觉形式的一个关键，就是考虑可用性的作用：可用性测试在设计概念出来以后，对概念进行测试和评估时也发挥重要的作用。在信息设计领域，人们更加关心的是认知能力的提高，而不单是图形的质量。我们在获取到了数据信息后，怎样将信息进行分析、归类、组合，形成具有一定逻辑的架构关系?怎样找到合适的视觉语言去表现该信息架构?怎样达到能有效的被使用者理解与接受的高标准的可用性?这都是信息设计需要解决的问题。

为适应信息社会快速发展的人才需求，国内很多院校纷纷开始设立与信息设计相关的专业或课程。香港理工大学设计学院开设了目前中国唯一一个交互设计硕士研究生课程，信息设计包含在交互设计的教学体系中。在国内许多院校，信息可视化作为一个学科也逐渐成长起来。信息架构及视觉化设计课题需要综合运用包括用户研究、设计理论、认知心理、逻辑思维等方面的知识点，注重设计思维的转换，强调研究、方法、表现、传达方式的有机结合，强调系统性、功能性和整体性的组织策划、逻辑分析和设计创新能力，最终通过影像、文字、空间、平面等多种媒介运用适合的设计语言来传递准确的信息与概念。

艺术设计之信息视觉化设计 篇5

“视觉化是对抽象 (看不见的或无法看见的) 内容所构成的印象、影像和画面, 让这些内容可以被看见或者被想象。”<牛津英语词典>1989

在词典中我们可以看到, 对于“视觉化”的概念, 并不是以视觉的媒介形式进行的界定, 但是纵观现实情况, 很多设计师对于设计阶段的理解就是图表设计, 和表格设计等视觉化设计方法。

我们要对信息架构进行艺术化、视觉化的加工使得信息可以清晰的传达, 沟通更加有效快速。要将信息可视化, 需要将已有的数据信息和知识转换成为一种合理的视觉形式, 转化成视觉形式的好处在于充分的利用了人们对于可视化后模式的快速识别, 记忆的天生自然能力, 一个好的信息可视化的例子, 可以将抽象的形式更直观或者形象的呈现在用户面前, 使得用户对于抽象信息更好的理解并且相互达成共识, 最终完成认知, 识别等一系列行为和体验。

信息视觉化设计发展史

信息视觉化设计略史如下。人类的发展史, 就是一段长久的进化史, 在这段发展当中, 沟通起着至关重要的作用, 作为传递信息的方式之一, “视觉传达设计”已经被广泛的接受和在日常生活中使用。在我国, 信息视觉化设计主要应用在设计艺术领域, 就是我们平时所说的视听传播媒介。

视觉的传达设计离不开载体, 负责将视觉传达的载体就是如今蓬勃发展的大众传媒, 而互联网作为一种全新兴起的传媒, 为视觉传达设计的传播提供了更优质而广阔的平台, 但因为过度的依赖性, 又是的视觉传达设计受到互联网技术的相关限制, 发展受到一定影响。

众所周知, 视觉是我们获得外界信息的重要媒介, 而视觉传达所起到的作用, 不仅仅是简单的将抽象的信息转化成可视的讯息传递, 更是要将人类的情感上的满足和交流包含其中, 使人们看到的是一个带有感情色彩从而引起共鸣的作品, 最后实现视觉和情感的多项沟通。

信息视觉化设计的基本要求

1.用研究和人物角色来强化视觉设计的过程

一个正确的信息视觉化设计流程, 首先要做的就是将自己的主观性对于整个设计的影响降到最低, 要想使得整个设计过程中客观性取代主观性, 就需要从开始的研究做起, 在研究当中尽可能的了解调查对象的想法, 这其中的调查研究包括对于用户想法的研究、公司对于产品所要表达的特点、体验者最后期许的目标等等。只有将这些全部充分研究和调查, 才能脱离自身主观想法, 使得整个设计更加客观。

2.与相关人员的沟通

众所周知, 作为一名合格的视觉设计师, 最基础的工作就是要理解公司的宗旨以及未来的发展目标、品牌策略, 以及在整个行业当中所处的地位。同时也要理解关键决策人对于产品的审美期待。在此期间, 需要和市场部门, 相关负责人进行交流, 只有在清楚明白要做的产品定义以及期许时, 将产品信息的视觉化才能做的更加到位准确。

3.研究用户

信息视觉化的目的就是为了将产品更精准的定位, 得到消费者的认可。所以在信息视觉化前所做的就是要对用户进行深入的访谈, 一次深入的访谈可以验证团队成员对于项目假设的正确性, 通过访谈, 得到用户的对于产品的期待以及对与公司的看法。

在交流当中, 交互设计师和视觉设计师所采用的模式是有区别的, 这一点在交流当中非常重要, 交互设计师在交流当中需要找出的是工作流程、心智模型、任务的优先级别, 障碍点等等。而视觉设计师则是要找到用户的特征、环境因素、品牌中可能引起的共鸣因素, 以及用户对于产品的期望。

著名的信息视觉化设计专家

斯图尔特卡德:美国研究人员。隶属于Xerox PARC, 是率先在人机交互方面运用人员因素的开拓者之一, 他的代表作是与托马斯莫兰和艾伦纽维尔合著的《人机交互心理学》, 当前他的研究领域是建立和发展有关人—信息交互和可视化语义定型。

乔志福纳斯:在美国密歇根大学信息学院担任教授。同时就职于贝尔实验室, 他是潜在语义分析方面的一位开拓者。

詹姆斯霍兰:目前在加利福尼亚大学分布式认知与人机交互实验室担当领导工作。他的研究工作是旨在探索基于计算机的介质的认知结果。其目标是理解那些作为有效系统设计之基础的, 动态交互式表达形式在认知与计算方面的特性。

总结

息视觉化的主要目的是将所得到的信息通过图形或者其他手段清晰有效的传递出来, 信息可视化并不是简单的设计一些单纯的功能性图表, 也不是设计出华丽的画面, 而是要将美学形式和功能需要共同发展, 通过对纷杂数据信息进行分析, 以非常直观的视觉手段表现出来。

浅析产品设计的视觉化研究 篇6

在美国尼古拉斯米尔佐夫的 《视觉文化导论》 中提到这样的视觉文化概念,“新的视觉文化最显著特点之一是把本身非视觉性的东西视像化。”即文化脱离了以文字语言为主导的理性主义形态,逐渐转向以形象、影像为中心的感性主义的形态[1]。

在中国工艺美术史中提到人造材料家具的广泛应用,这不就是产品的最新语言表现形式。我国的历代家具制作的材料大都以木材为主。随着钢管和塑料家具的发展,现代新材料,新技术将被广泛应用[2]。

跨界融合的设计思路现在的地位日渐突出,视觉文化本是美术教育上的重要特征,但是我们的产品设计要结合设计心理学、市场营销、人体工程学、机械设计基础等等学科的整合发展。为迎合某些特定市场需求的产品,尤其是儿童市场的营销,我们更要接地气发展。 视觉化因素已经成为我们购买商品的重要因素。我们参考欧美国家的发展模式。当代的英国博物馆将公共教育作为博物馆最重要的职能之一,馆内均设有专门的公共教育部门,为不同的中小学群体提供丰富多彩的参观和学习项目。英国是最早建立博物馆的国家之一,英国的大英博物馆也是世界四大博物馆之一。早在1931年,英国教育委员会便发布了 《博物馆与学校: 公共博物馆与公共教育机构不断增加的合作可能性备忘录》。该备忘展示了英国国内博物馆教育的发展现状, 列举了一些国内及国外的优秀案例。1988年,英国国家课程明确指出,学校课程可与博物馆教育相互连接。此后,博物馆馆方开始配合课程标准中 《艺术与设计》 学科的指标,针对不同学龄青少年分阶段制定活动手册,与学校紧密联系,提供详实的参观指南给学生使用。新世纪以来,英国大多数的国立、省立、私立博物馆与当地教育局的常规多样的合作模式。以英国维多利亚和阿尔伯特博物馆 ( VA) 为例,这家以设计艺术著称的博物馆与英国中小学 《艺术与设计》 课程非常契合,其官方网站上设有专门的学习教育版块。版块根据小学、中学、大学到研究生不同研究阶段进行纵向分类,每一阶段均罗列出该阶段学生在参观前所需达到的知识储备能力和技术水平,并设置了学生回校后需要重点完成的作业及学习目标。不同的区域详细对应着不同阶段的展品、器具材料和参观者不同年龄层次可以开展的活动范围。例如,在小学阶段的发现区域,儿童可以在驻馆艺术家的指导下把玩一些艺术复制品,试穿各种道具服装,学习各种搭配的技巧并相互评论。到了中学阶段,则在小学的基础上更加系统地学习专业,添加了更多的对艺术作品原作的欣赏,对画作历史背景了解等, 要求学生从互相交流和讨论中获得艺术与设计的灵感。除去常规的参观学习之外,VA定期为中学团体举办特色时装设计展、装置艺术展, 并请来艺术家指导学生的绘画和设计练习。同时,还在馆内开设了包括陶艺、视觉艺术、游戏设计等主题的工作室,供学生免费参观和参与制作。

视觉文化潮流早已经全球化并迅速发展着,影响着人们日常生活的方方面面,对各种信息的集合和批判已经成为了现代人需要具备的能力之一。

摘要：视觉化是一个及其宽泛的研究范畴,这需要我们统筹规划,跨界融合研究。而产品设计作为重要载体,我们需要挖掘新深度,新观点,从更高层面的文化范畴进行重新的解读和研究。产品设计中的色彩,材料,肌理都是我们需要研究仔细回味。在信息化爆炸的今天,视觉图像才是重要的传播方式。宗教信仰甚至都会潜移默化地影响着人们的生活生产方式。

例谈几何画板视觉化数学中考题 篇7

一、几何画板的数形结合视觉化数学关系

函数是中学教学中最基本的、最重要的概念，函数本身的变化就是教学的难点，牵涉到相关图形的变化就更为复杂了，学生常常弄不清楚引起图形的变化本原是什么，理不清其中的数学关系，几何画板就能很好地解决这一问题。

例1：（兰州中考2010年第25题）P1是反比例函数在第一象限图像上的一点，点A 1的坐标为（2, 0）。当点P1的横坐标逐渐增大时，P1O A 1的面积如何变化？依靠传统的粉笔黑板教法有很大的局限性，线条多不够精确，难以满足我们预想的数变、形变同时展示的需求，学生寻找数学关系时感觉很模糊，也费时间。而应用几何画板根据题目条件快速作出函数的图像，且知道三角形的面积是由底和高决定的，我们作出三角形的高P1D，用点的滑动功能让点在曲线上连续变化如图1。

使用几何画板度量计算功能度量高的长度和面积大小并制表，通过动态的图像和精确的数字结合展现出高和面积之间的变化关系即三角形底确定时随着高的变小面积也变小，而对于一些学困生可以利用闪动功能标记重要信息例如：图形的高，进行提示让学生清晰地了解到函数点的变化带动高的变化而找到面积变化根源。

二、几何画板动画功能将图形运动轨迹及规律视觉化

图形的运动包括旋转，滚动。从固定的平面几何图形到空间中运动的图形是认识和思维上的一次质的飞跃。此类图形运动题目在中考中出现频率较高，其复杂程度高，学生解题时难以把握其变化规律。

例2：（桂林中考2011年第12题）如图将边长为a的正六边形在直线上由图1位置按顺时针方向向右作无滑动滚动，当第一次滚动到图2位置时顶点A 1所经过的路径长为（%）。

面对这样的题目大部分学生会尝试作图和猜想图运动轨迹，但用一维平面图形来表现二维图形运动往往是非常困难的，并且又缺乏必要的理论证明的支持仅仅依靠自己的学习经验去想象运动过程，学生容易根据自己的臆想而歪曲图形的真实情况，猜它是圆弧，是怎么样的圆弧，是多边形，又是怎样的多边形，是不是其他的图形呢？学生的作图和思考方向会变得越来越混乱，进而产生认识偏差，而几何画板则可将无形运动化为有形图像。

本题应用几何画板，通过参数设置，利用比较简单的动画构造出复杂的运动，利用轨迹追踪功能清晰的展示出A 1点的运动轨迹如下图3,

将抽象的问题转化成学生看得见的图形，再加上有颜色的轨迹标注，使得运动过程更加形象化、直观化，将教学对象的内在运动规律和轨迹完全展现出来。A 1所走的路程就是以正六边形边长或者对角线为半径的圆的圆弧，对称分为五段如图4～6表现的那样，每一段弧所对应的圆心角是60°，从而我们进行分段计算出总路径长为此外还可以通过改变参数，展示出更多的正多边形的顶点，圆心的运动轨迹让学生熟习这一类动态图形。

三、辅助学习实现学生自主视觉化

教师的教是为了学生更好地学，学习是学生主动建构的。几何画板操作简单、功能强大，学生可以在较短的时间里就可以熟练的操作，为学生提供了一个自主探究学习的平台，将单纯的中考题训练变一个以充分培养学生自己的视觉空间智能及其它相关智能解决问题的自主学习。

例3：（桂林中考2009年第12题）如图7，正方形A BCD的边长为2，将长为2的线段Q R的两端放在正方形的相邻的两边上同时滑动，如果Q点从A出发，沿图中所示方向滑动到A止，在这个过程中线段Q R的中点M所经过的路线围城的图形面积为多少？

分析：正方形是轴对称，中心对成图形。那么我们可以猜想到线段在正方形的每条边上滑动时Q R的中点的轨迹M图像，应该是对称图形，只要作出一条边上的轨迹就可以得出完整的图像。学生顺着这样的思路绘制图形。

教师在探索过程中适当地提示学生，例如学生在制作过程中会发现如何保持运动线段长度不变有较大障碍，教师可以提出渗透着数学思想的、供学生尝试的路径，（1）两点固定一条线段；（2）由点到线，固定一点再确定直线的长度。结合老师的提示学生充分发挥主观能动性不断地尝试，积极地合作交流制作出M的轨迹图像如图8，将目标问题视觉化。几何画板图突破了传统教学的局限性让学生自己动手尝试作图，每一步都是几何原理的再体现，解决问题的同时也是几何原理的进一步深入学习和探究。

通过上述研究，借助几何画板将中考题所要考察的内在本质以视觉化的表征形式展现出来，并且辅助学生自主进行视觉化，让学生的想象力和创造力得到充分发挥，增加学生解决难题和学习的信心，会起到事半功倍的作用。这不仅有利于学生正确理解数学知识，而且有利于学生提高分析和解决问题的能力，为培养学生其他方面的能力打好基础。

参考文献

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[4]李永清“.几何画板”在高中数学教学中的应用[J].内蒙古师范大学学报:教育科学版, 2006, 19 (6) :167-169.

视觉化教学 篇8

1 高斯像素化汉字识别系统硬件部分

硬件系统主要由4个部分组成:图像获取模块、图像呈现模块、实验控制模块以及辅助模块。

1.1 图像获取模块

图像获取模块有一个闭环电路系统来完成,包括一个头盔式显示器(HMD)和摄像头。头盔式显示器采用美国i Theater公司产品,有2个TFT液晶屏显示,屏幕分辨率为320×240像素,对角线视角为25°;图像尺寸相当于2.5 m外50"屏幕大小,支持NTSC和PAL制式的信号,用来给被试提供视觉刺激,并实现模拟假体视觉。在使用过程中,头盔式显示器通过S端子与摄像头相连,用于向被试者显示像素化汉字图像。受试者头戴装有摄像头的头盔式显示器,可以通过头的移动扫描整个显示器,然后进行阅读,更逼真地模拟了盲人植入视觉假体后的阅读境况。摄像头型号为XL-3030CP4,实验时固定在HMD上,随头部左右和上下移动,扫描整个显示器,用来获取计算机屏幕上文字图像。

1.2 图像呈现模块

图像呈现模块包括计算机和显示器。原始文字首先经我们自己编写的像素化中文阅读实验软件离线处理,获得所需参数条件的文字图像。通过自编程序选择好所需材料后,在显示器上逐页显示。

1.3 实验控制模块

实验控制模块主要为鼠标和键盘。实验员通过鼠标和键盘控制实验进行,结果由实验员通过键盘同步纪录。实验开始以后,受试者通过鼠标控制阅读速度。实验文字图像将按页显示,受试者识别完成以后,单击鼠标,将出现下一个文字,两次鼠标单击之间的时间将被时间记录软件记录。

1.4 辅助设备

实验辅助设备包括固定被试者头动的头架、可调节实验台等。实验时,被试者的下颌紧靠头架的挡板,可以保证头部左右和上下移动,但不能前后移动。目的是保持被试眼睛与显示器的距离恒定,从而控制实验时单字视角不发生变化。可以升降的实验台,用来调节不同的身高的被试者,使其有一个舒适的头位。

2 高斯像素化汉字识别系统软件部分

该软件的功能是生成高斯像素化汉字,具体过程介绍于下:

(1)原始汉字图像的获取在“Microsoft Word2003”里输入原始汉字,字体为宋体,像素大小为148×148。通过“print screen”键截屏,得到白底黑字原始汉字图像。

(2)原始汉字图像转变为二值化图像通过第一步我们得到的图象是255灰度图象,而对前期视觉假体植入者,在信息传递量有限时,灰度信息并不是主要的,最重要的还是像素信息。因此,我们需要把原始图像处理为二值化黑白图像,在此过程中需要设定一阈值。阈值选择对文字识别有很大的影响,而且不同汉字所最适宜的阈值也不相同。经过前期实验,我们选定阈值为150/255,对大部分汉字图像都有很好的二值化效果。选定阈值后,开始对原始图像像素点按行扫描,如果灰度值大于阈值,则像素点值设为1;相反,如果灰度值小于阈值,则像素点值设为0。

(3)图像反色在视觉假体植入以后,一般情况是将刺激点点亮,而其余电极不点亮。在仿真视觉假体中,我们要将汉字所对应的点为亮点,背景为黑色。对二值化图像按行扫描,若值为1,则设为0,反之设为1,得到黑底白字图像。

(4)得到方点图像将反色图像等分为设定的像素数区域(如6×6、8×8、10×10和12×12),根据每个区域内亮点(值为1的点)所占比例(如50%)确定该区域为亮(1)或暗(0),得到方点像素化汉字图像。

(5)得到高斯化根据2维高斯方程,将方点像素化汉字图像高斯化。

(a)原始汉字图像(b)反色图像(c)12×12方点像素化汉字图像(d)12×12圆点像素化汉字图像(e)12×12高斯点像素化汉字图像Fig.2 Experimental sample of pixelized character by 2nd PCR Software(a)Origin Chinese character image(b)Reversed color image(c)Character with 12×12 square pixel array(d)Character with 12×12Dot pixel array(e)Character with 12×12 Gaussian pixel array

3 实验

9名来自上海交通大学的志愿者参与了本实验,他们均为第一次参加本实验,其中5名男性和4名女性,年龄为23–30岁,母语为汉语,能够正常阅读,视力正常或矫正视力正常。实验前,每个被试者都被告知实验目的和步骤。

本实验我们是在5°视角下,选用8×8像素汉字图像和4个不同的高斯宽度σ值(0.047,0.235,0.470,1.565)进行实验。

a)σ=0.047(b)σ=0.235(c)σ=0.470(d)σ=1.565ig.3 Pixelization with various Gaussian widthsσ

材料的选择是根据中华人民共和国1988年颁布的《现代汉语常用字频度统计表》,选取字频表前面的1000个字作为实验材料,保证了实验汉字对每位受试者都是熟悉的,消除不同字频的汉字对识别的影响。

本研究包括训练和正式实验两个部分。训练部分的目的是为了使被试者熟悉实验过程和HMD的使用方法。在训练开始之前,我们者向被试者介绍阅读时间及方法。训练120个处理好的不同高斯宽度的像素化汉字,让被试者每看到一个字即大声朗读。遇到不确定的文字,可以猜测一个最接近的字读出;对猜测不出的字可以放弃,并说“pass”。实验速度由受试者控制,每读完1个字,单击鼠标到下一个字。实验结果由实验员同步记录,时间则由电脑软件记录。训练部分结束后,有5分钟休息时间,然后进入正式实验,其流程框图如图4所示。训练过程和正式实验都没有结果反馈,被试者并不能知道自己的判断结果正确与否。

正式实验有4个σ值(0.047,0.235,0.470,1.565),每种参数条件100字,共分4组。每种参数条件的字均不相同。实验顺序为σ值由低到高。每组中间休息3分钟,避免受试者因疲劳造成识别率下降。

实验结果考察两方面:阅读准确率和阅读效率。阅读准确率=阅读正确字数/总字数;阅读效率=阅读正确字数/总时间,两种结果如图5a,b所示。通过该图我们可以看出,在高斯宽度σ=0.235时,阅读效果最好。

4 结束语

本研究利用HMD,通过Matlab编程,完成了高斯像素化汉字的处理,并设计实验,确定了最适高斯宽度。

摘要：介绍了以Matlab为开发语言的高斯像素化汉字处理软件,并利用头盔式显示器进行了模拟假体视觉的像素化汉字识别实验。文中叙述了高斯像素化汉字识别系统的整体构架,各部分组成以及软件设计,并进行了高斯宽度确定实验。结果表明,当高斯宽度σ=0.235时,汉字的识别效果最好。

关键词：模拟假体视觉,HMD,高斯化,头盔式显示器

参考文献

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知识的视觉化表达方法（下） 篇9

原理/逻辑类知识的视觉化表达

如同叙事类知识一样，“原理/逻辑”对任何一门学科都是不可或缺的。因为任何学科的构建，必然是建构在一套完整、严谨、抽象、互相关联的语义体系之上的。那么，语义之间是如何关联的呢？这自然离不开“原理/逻辑”。原理/逻辑知识一般分为下面三种类型。

1.概念、术语的视觉化表达

概念、术语常体现为一个名词或符号，因而其视觉化表达比较接近于叙事类知识，即把抽象的概念所对应的实物或情境呈现出来。例如，“弦线上的驻波”微课中，教师在讲到驻波的“波腹”“节点”等概念时，随着教师的手势在相应的位置就出现“波腹”“节点”的文字说明（如图1）。这样的概念呈现方式极为清楚且令人印象深刻。

2.逻辑、关系的视觉化表达

在各门学科中，相对较复杂、深奥的知识（语义）往往是由多个较简单的语义构成的，不仅构成要素多，而且要素间还会存在复杂的交织，因此学习者理解起来非常困难。而在制作微课时，如果设计者能够恰当地使用“图表”工具，就能够有效地降低理解复杂知识的难度。例如，在初一数学中，对“二元一次方程的加减消元法”的表述如图2所示。

对这一知识点的表述，多数教师都表示大部分学生复述起来非常困难，甚至有的学生不愿意去理解、学习。那么，在制作微课时，如果把这段话分为多个短句，结果会如何呢？

首先，我们把一句话拆分成4个句子（最后一句是额外增加的），每个句子都代表一个步骤。接着，每一句话提炼出一个关键词，最后形成如图3所示的PPT页面。学生学习时，记忆的容量由4个短句转变为4个关键词，记忆负荷有效降低。

页面中每行文字，前面的关键词和后面的句子是“解释”关系，即后面的短句解释具体做什么、怎么做。在教学过程中需要注意的是，教师并不需要学生记忆“解释”，而应是结合案例讲解和示范，让学生理解并学会运用。由此可见，运用“提炼”这一方法，把冗长的文本描述转变为精简的、可视化的“图表”，是一种有效的知识呈现方法。

当然，上述“图表”还是文字形式的，看起来不够直观。在PowerPoint软件中，我们可以通过SmartArt工具，非常简单地把文字变为一张真正的图表，如下页图4所示。

那么，什么是“图表”呢？图表就是用视觉元素呈现出事物所包含的“元素”和它们之间“关系”的一种方法。如图5所示，我们可以看出图表的两大功能：一是把一个复杂的元素（左边的大圆）分解为若干简单元素（右边的小圆），从而把复杂问题简单化；二是用视觉方式揭示元素间的关系，让学习者对知识的结构有一个总体的感知，所有对细节的学习都在这一整体感知下发生，同时也有助于学习者构建相应的“图式”。因此，在制作微课时，教师要有效地使用图表。

3.原理/过程的可视化

在制作微课时，对于静态的事物和知识，我们可以用图表来表达。那么，对于动态的原理和过程该怎么表达呢？

首先，如果能够直接使用实录的方式呈现出原理和过程是最好的。例如，微课“力的作用是相互的”，设计者采用了大量的直观教学材料，并营造了非常好的学习情境，扫描二维码可观看微课。

另外，还有一些知识是特别抽象且不容易直观展示的，如生物学科中的“有丝分裂”不仅概念众多、抽象，而且过程复杂。那么，我们应如何制作这类知识的微课呢？请扫描二维码观看微课“一条染色体的自述”。

在这一微课中，为了能够帮助学习者理解复杂、抽象的知识，设计者采用了一种学习者容易接受的方式——讲故事，即把各种概念和过程采用学习者所熟悉的事物作为类比或隐喻。

学习者通过“故事”的架构，就能够把抽象的知识与生活中的事物关联起来，并通过“类比”在大脑中建构起知识的“图式”。

操作/技能类知识的视觉化表达

操作/技能类知识常见于具体实验和实践操作。对于这类知识，微课最重要的是能够提供清晰的操作示范和讲解，供学习者反复观看、模仿。

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文字图形化设计的视觉艺术心理分析 篇10

一、视觉艺术心理对文字图形化设计的作用

在文字的“图形”因素不断被强化的今天, 视觉艺术心理对文字图形化设计的理论指导作用越来越不可忽视。它不仅直接影响着文字图形化设计作品的接受心理和创作心理, 还使我们更好地感受到了画面之美、构思之巧和创意之奇。

视知觉原理指出, 人们在认识事物时最先认识大范围性质, 然后才认识细节。文字图形相对于纯文字是大范围的性质。我们的眼睛, 早在文字的语义传递到“大脑”之前, 对文字“形”的反应就已经发生了。因此, 就认知难易性说, 文字图形比纯文字具有更大的传达优势, 而视知觉原理则强化了这种优势。文字图形的简洁、形象, 也更容易被人们所接受理解和识别。

图形化的文字更具有视觉冲击力。因为在设计中, 奇特的、夸张变形的文字图形通过多种设计手段, 可以使文字图形化设计呈现出更加强劲的视觉表现力, 使人们的注意值和兴趣值大大地提高。

这都是视觉心理因素一直在指导着设计的结果, 所以设计者必须考虑到怎样才能吸引观众注意。在快节奏的今天, 人们已没有很多时间和耐性关注宣传品文案中的文字内容信息, 文字图形化要想在第一时间引起观者的注意, 就要以简洁明快的视觉形象打动人们。只要考虑到人们的接受心理和阅读习惯, 就能创造出好的作品来。

二、视觉心理因素在文字图形化设计中的应用

人们在设计中一直都在应用着心理学, 而文字图形化设计中涉及到的视觉心理因素则更多, 在这里列举几种视觉心理因素中具有代表性的构成性因素进行分析。

平面中“图”与“底”共同构成了形。图即正形, 画面中实的部分, 底即负形, 画面中虚的部分, 用来衬托形的部分。虚、实空间关系就是“图”与“底”的关系。“图”与“底”的关系并不是固定不变的, 巧妙地运用它就会达到耳目一新的效果。由于虚、实空间凭借轮廓线相互转换, 形成你中有我、我中有你的关系, 在进行设计时, 把虚空间进行巧妙处理, 使其既能很好地衬托主体字型, 又能自成一体, 以图形或文字的形式出现, 成为另一个“实空间图形”, 而原来的实空间字型, 则成为映衬它的“虚空间背景”, 做到虚实互换。视线穿梭其中, 时而此实彼虚, 时而彼实此虚, 这种前后层次的不断变化, 会令人产生一种视觉不安定之感, 达到设计刺激感官、加强记忆的目的。例如在中国妇联的标志设计中, 就将英文妇女“WOMEN”的首字“W”成品字形排列, 正中间加一圆点, 使文字中空出的虚空间正好形成中文妇女的“女”, 生动点明主题。所以巧妙利用虚实空间, 可以使版面设计更加生动。

错觉是我们生活中非常普遍的一种心理现象。在设计中巧妙地运用错觉原理, 不仅可以增强文字图形化设计的视觉内涵, 还可以利用悖理的视觉空间, 将实际三维空间中不可能实现的矛盾衔接与穿插在二维平面化之中加以表现, 使作品产生真实与虚幻的视觉冲突。使人们既了解了信息内容, 又得到了视觉艺术享受。运用错觉原理来进行设计的作品有很多, 其中有以“矛盾”二字来进行表现的, 当我们从左或从右看它时, 它的任何一个边角都是成立的。但组合在一起却是矛盾的。而这正是利用人们对视错觉的好奇心理而完成信息传达的一种巧妙的艺术手法。

格式塔心理学认为物理的力可以转化为视觉的力, 而书法艺术则是这种张力的集中体现。书法用笔中讲究的轻重、长短、曲直、刚柔、疏浓淡等的变化, 可以使画面出现不同形态, 只要把物理的力与心灵的力完美结合, 通过笔迹的差异就可以制造出诸如淳朴、醇厚、华美、空灵的韵味, 其中蕴含的精神、气势、意境, 能引发欣赏者的想象和联想的美。香港著名设计师靳埭强先生的很多设计作品就是以水墨书法为重要表现形式和文化内涵, 其中有一幅作品用毛笔绘写的“山”字, 笔迹中由慢到快的运动感, 看似简单、轻松、自然的线条却蕴涵了海阔山高、静中有动、空灵迥绝的意象。设计师的创意与感情充分融入其中, 增强整幅作品的传统文化气息。

三、结语

文字图形化设计作为一种视觉艺术, 它的传达则需要充分考虑到受众心理。要更好地调动他们的心理, 设计者必须考虑到视觉心理因素的作用, 以视觉艺术心理理论为指导, 才能创造出符合传达意图和设计主题的作品, 使观者更好地去理解和欣赏它。

参考文献

[1]章利国.设计艺术美学.山东:山东教育出版社, 2002年9月, 第1版.

[2]减勇钱.字体设计.湖北:湖北美术出版社, 2004年7月, 第2版.