信息可視化技術(shù)在智臺旨交互人才培養(yǎng)中的應(yīng)用

摘要：

信息可視化技術(shù)的本質(zhì)是“可視”，這正是“交互”的目的。本文試圖構(gòu)建“信息可視化理論模型”并將其在智能交互人才培養(yǎng)中的應(yīng)用分為兩個階段進(jìn)行介紹，以期提高智能交互人才培養(yǎng)的質(zhì)量和效果。

關(guān)鍵詞：

信息可視化 智能交互 人才培養(yǎng)

中圖分類號：G423

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069（2015）04-0144-02

1 研究背景

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來學(xué)術(shù)界對于“信息可視化”的關(guān)注出現(xiàn)了爆發(fā)式的增長，中國知網(wǎng)中涉及“信息可視化”這個詞條的學(xué)術(shù)研究成果高達(dá)43500余篇，從2000年的502篇激增至2013年的4768篇，2014年雖然出現(xiàn)短暫回落（4042篇），卻難掩業(yè)內(nèi)的關(guān)注度?？梢哉f，一方面了解并且掌握“信息可視化”技術(shù)的專業(yè)人才隊(duì)伍日漸龐大，而另一方面，“信息可視化”技術(shù)的發(fā)展也日益成熟，計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、寬帶、數(shù)字信號等等在今天來說已不足為奇，超文本、超媒體、大數(shù)據(jù)、云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等一場場新的數(shù)字革命也已經(jīng)走進(jìn)我們的生活，影響著普通用戶的方方面面。由“信息可視化技術(shù)”帶來的空前數(shù)據(jù)洪潮正在改變我們的生產(chǎn)、生活、教育、思維等諸多領(lǐng)域以及認(rèn)識和理解世界的方式，那么作為培養(yǎng)藝術(shù)設(shè)計(jì)人才的高等院校，更應(yīng)該及時(shí)對這場數(shù)字革命做出回應(yīng)，因此筆者認(rèn)為，需要加快信息可視化技術(shù)在智能交互人才培養(yǎng)中的應(yīng)用。

2 文獻(xiàn)綜述

數(shù)字化時(shí)代已經(jīng)到來，我們所認(rèn)識的世界正在發(fā)生著巨大的變化，信息傳達(dá)已經(jīng)不能只停留在靜態(tài)的視覺設(shè)計(jì)層面，目前可視化技術(shù)、交互技術(shù)有了巨大的發(fā)展。有學(xué)者指出，信息可視化就是可視化技術(shù)在非空間數(shù)據(jù)領(lǐng)域的應(yīng)用，因此，其目的是為了使數(shù)據(jù)呈現(xiàn)更好的效果，以方便用戶對數(shù)據(jù)進(jìn)行理解并解讀，并從中找出適合自己的數(shù)據(jù)信息。信息可視化需要利用計(jì)算機(jī)協(xié)助進(jìn)行繁瑣而細(xì)致的數(shù)據(jù)處理，借助于建立的可視化圖形進(jìn)行信息呈現(xiàn)，因此，它能夠?qū)崿F(xiàn)信息傳遞的有效和快速。它可以被應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、社交、交通、文本和生物醫(yī)藥等可視化領(lǐng)域，現(xiàn)階段信息可視化囊括了科學(xué)可視化、數(shù)據(jù)可視化、信息圖形可視化、知識可視化，以及視覺設(shè)計(jì)等諸多方面。交互技術(shù)的介入能使大腦和數(shù)據(jù)之間進(jìn)行交流，從靜態(tài)圖像到交互式可視化的發(fā)展將是可視化研究領(lǐng)域一個重要里程碑。

有眾多的研究指出，由于教學(xué)方式落后、學(xué)科基礎(chǔ)知識更新速度加快、獲取知識渠道劇變以及短時(shí)間獲取信息量急速擴(kuò)張等原因，傳統(tǒng)的專業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)不能應(yīng)對新技術(shù)革命下先進(jìn)生產(chǎn)力的配套發(fā)展要求，因此，傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式飽受詬病。另外，有針對信息社會化技術(shù)與人才培養(yǎng)的關(guān)系的研究指出，目前，藝術(shù)設(shè)計(jì)類高校也都有信息可視化設(shè)計(jì)的專業(yè)方向或課程，但設(shè)計(jì)上大多都只停留在圖形和視覺表面，技術(shù)上局限于PS或Al等傳統(tǒng)圖形設(shè)計(jì)軟件，課程目標(biāo)不符合數(shù)字時(shí)代需要，課程內(nèi)容套路化，根本不能真正的了解信息、理解數(shù)據(jù)，也不能真正稱之為信息可視化設(shè)計(jì)，培養(yǎng)的設(shè)計(jì)人才往往只具備設(shè)計(jì)基本的、形式美觀的圖形、圖表能力，因此，技術(shù)應(yīng)用效果有待進(jìn)一步提高。

縱觀國際人才培養(yǎng)現(xiàn)狀，大量的類似轉(zhuǎn)型專業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)（如VisuaICommunication Design，Man Communication等）。因此，我們必須打破傳統(tǒng)專業(yè)的壁壘，將信息可視化技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)專業(yè)教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)智能交互人才培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)可視化、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)挖掘、圖像技術(shù)和圖形學(xué)等諸多學(xué)科的跨界綜合教育。

3 理論模型及應(yīng)用

將信息可視化技術(shù)應(yīng)用到智能交互人才培養(yǎng)中，可以實(shí)現(xiàn)科學(xué)可視化、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)挖掘、圖像技術(shù)和圖形學(xué)等諸多學(xué)科的跨界綜合教育。筆者認(rèn)為，所謂信息可視化的意義并不只在運(yùn)用圖形映射，反饋信息數(shù)據(jù)，生動、形象、準(zhǔn)確的傳達(dá)信息；其更深層次的目的是，需要在單位時(shí)間或空間內(nèi)，更有快速、有效、大量地信息傳遞，而為了實(shí)現(xiàn)信息短時(shí)間內(nèi)的傳遞，依靠傳統(tǒng)的“口口相傳”明顯缺乏效率，因此信息可視化技術(shù)必然會與智能交互相結(jié)合。

所謂信息可視化理論，是指信息的傳遞需要三步：第一步，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)映射——基本信息的傳遞，在基本信息的傳遞過程中，“準(zhǔn)確”是第一要素，需要將信息準(zhǔn)確傳遞給另一方；第二步，視圖轉(zhuǎn)換，由于信息是一個復(fù)雜的體系融合情感等認(rèn)知心理學(xué)因素，需要融合大量的數(shù)據(jù)，因此，這一步驟中，“快速有效大量”的傳輸成為必要；前兩部可以并為一個階段，即“信息傳遞階段”，即理論化階段；剩下的第三步“交互感知”即“第二階段”的實(shí)戰(zhàn)階段，需要通過第二媒介把“信息可視化”，即通過文字、聲音、圖形、圖表等進(jìn)行傳遞。（圖表1）

根據(jù)上圖的理論模型，可以將信息可視化技術(shù)在智能交互人才培養(yǎng)中的應(yīng)用分成兩個階段：

第一階段為人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)階段，也就是理論模型中第一階段“信息傳遞”的過程，主要學(xué)習(xí)現(xiàn)有理論，掌握現(xiàn)有的可視化技術(shù)的基礎(chǔ)知識和拓展知識，并嘗試進(jìn)行信息可視化設(shè)計(jì)。該階段主要培養(yǎng)本科二、三年級學(xué)生的復(fù)合知識結(jié)構(gòu)、團(tuán)隊(duì)精神、溝通能力。由于智能交互設(shè)計(jì)是一門包含設(shè)計(jì)、商業(yè)、技術(shù)等多學(xué)科的知識交叉的綜合性專業(yè)方向，知識更新速度快，教學(xué)內(nèi)容結(jié)合實(shí)際行業(yè)發(fā)展的要求高，因此對于教學(xué)內(nèi)容組織要深思熟慮，采用多樣化的教學(xué)內(nèi)容，注重知識和技術(shù)的時(shí)效性和實(shí)用性。

可運(yùn)用目前的超文本、超媒體數(shù)字技術(shù)所帶來的便利，為學(xué)生提供資料擴(kuò)展鏈接的方法，使得教學(xué)內(nèi)容保持互動和多元。例如美國斯坦福大學(xué)2010年的人機(jī)交互設(shè)計(jì)入門課程的網(wǎng)站中就列出利用蘋果電腦和i Pod Touch開發(fā)移動Web應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容，并提供大量互聯(lián)網(wǎng)上的知識參考，對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)用于移動應(yīng)用設(shè)計(jì)開發(fā)方向的敏銳把握，甚至走在了業(yè)界的前列。

也可利用信息可視化設(shè)計(jì)技術(shù)，構(gòu)建可視化交互設(shè)計(jì)的輔助教學(xué)平臺，開展研究型教學(xué)，師生共建知識生長平臺。由教師搭建移動交互設(shè)計(jì)知識體系框架，學(xué)生與老師共同收集與共享各類資料，資源共建共享。

第二階段為人才培養(yǎng)的高級階段，也就是理論模型中第二階段“信息可視化”的實(shí)戰(zhàn)效果測試的過程，主要的培養(yǎng)過程是配合數(shù)據(jù)員開發(fā)，實(shí)現(xiàn)交互可視化。該階段主要培養(yǎng)本科四年級學(xué)生及研究生的跨界實(shí)踐能力，以及自我專業(yè)學(xué)習(xí)研究的能力。教學(xué)過程是師生共同參與共同完成的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新過程，智能交互人才的培養(yǎng)應(yīng)重視動手與實(shí)踐。斯坦福大學(xué)的教師就給出了W3school這樣非常優(yōu)秀的關(guān)于web各個知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)網(wǎng)站，鼓勵學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，教師可更多地注重理念引導(dǎo)與個性化輔導(dǎo)。

在智能交互人才培養(yǎng)過程中，信息可視化技術(shù)主要圍繞數(shù)據(jù)映射、視圖轉(zhuǎn)換和交互感知三大塊內(nèi)容展開教學(xué)，而我們培養(yǎng)的設(shè)計(jì)人才正處于視圖轉(zhuǎn)換、交互感知這兩個環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)映射本身需要由懂得計(jì)算機(jī)語言的人完成，交互感知又需要與數(shù)據(jù)員相配合，對我們藝術(shù)類交互設(shè)計(jì)人才來說是艱難的任務(wù)，在未來的人才培養(yǎng)中，我們就需要強(qiáng)調(diào)這個部分的學(xué)習(xí)，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了很多相對比較簡單的，能為我們所用的信息可視化交互軟件，例如Google Chart，Qlik Sense Desktop等，我們要培養(yǎng)的人才是要能夠緊握時(shí)代發(fā)展的脈搏，積極主動地進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和改進(jìn)。

4 總結(jié)

從可視化理論模型中可以看出，信息可視化主要分為兩個階段，即“信息傳遞”的理論階段和“信息可視化”的實(shí)踐階段。作為智能交互人才培養(yǎng)的過程，兩方面必不可少。

另外，信息可視化建立在兩個基礎(chǔ)上，一為認(rèn)知心理學(xué)，其二為圖形設(shè)計(jì)。信息可視化是從抽象數(shù)據(jù)到可視化形式、從理論到實(shí)踐的映射過程，并通過這種交互式的映射來提高人的感知能力。而信息可視化和自動化數(shù)據(jù)分析是兩種具有類似目標(biāo)的不同方法，優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)互補(bǔ)。這就像人類的能力（如知覺、創(chuàng)造力）和電腦的能力（如處理能力，存儲容量）互補(bǔ)一樣。

筆者認(rèn)為可視化下一個重大發(fā)展就是把信息可視化和自動化數(shù)據(jù)分析緊密集成在一起，也是本文研究的目標(biāo)和意義所在。智能交互人才的培養(yǎng)主要圍繞層次信息可視化設(shè)計(jì)（空間填充方法、非空間填充方法），文本信息可視化設(shè)計(jì)（文本內(nèi)容可視化、文本關(guān)系可視化），多維信息可視化設(shè)計(jì)（平行坐標(biāo)、散點(diǎn)圖、星形圖標(biāo)）展開。（圖表2）

筆者認(rèn)為，既然信息可視化已經(jīng)成為信息化技術(shù)大潮中的領(lǐng)航技術(shù)之一，那么信息可視化技術(shù)在智能交互人才培養(yǎng)中毫無疑問大有作為的空間。早日將信息可視化技術(shù)融入到智能交互人才的培養(yǎng)中，那么就能夠早日提高教學(xué)效果，為社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。