网络课程要素的可视化策略研究
刘助忠 刘品
摘 要：可视化策略的有效应用有助于解决网络课程教学时空分离所伴随的诸多问题。网络课程系统要素可视化策略的专题研究对理论和实践都具有重要意义。文章运用归纳演绎、抽象与概括等定性研究方法，在界定了可视化策略概念的基础上，从网络课程构成要素、教与學、教学媒体等维度认知网络课程的可视化策略，最后从网络课程目标、课程计划、课程教学内容、课程学习等维度阐述网络课程要素可视化的具体策略。研究发现，网络课程的可视化应从不同维度综合权衡课程目标、课程内容、课程开发成本、课程使用者动机与学习能力等因素来选择具体的策略。
关键词：网络课程要素;可视化策略;课程内容可视化
中图分类号：G434 ? ? ? ? ?文献标志码：B ? ? ? ? ?文章编号：1673-8454（2019）12-0033-04一、引言
“互联网+教学”带来了教与学的深度变革，各种类型的网络课程被广泛使用。网络教育模式下，教与学的时空分离和对优质教学资源的整合，带来网络课程教与学的便利、灵活、高效、低成本和快速延展，但这种分离性和整合性也加大了组织管理和学习效果测评的难度。网络课程以学习者自我约束为前提、自主学习为基础，在学生缺乏自主学习欲望、自律能力与自主学习能力的情况下，网络课程的教学效果甚微。
可视化策略的应用，可有效弥补网络课程教学时空分离所带来的弊端。数据、知识、思维等教学内容的可视化有利于降低学生自主学习时对抽象内容的认知难度，有利于发挥学生自主学习的正反馈效果，提高学生自主学习的积极性。
网络课程教学目标、教学方法、课程标准的可视化有助于提高学生自主学习时的针对性、目的性和方法性，有利于学生根据课程目的和标准进行学习效果的自我检测和自我激励。网络课程整体结构的可视化有助于学生搭建课程的架构体系，有助于学生在建构好整体架构后分模块学习，才能让宏观结构与微观知识有效结合，才能化散乱为整体。学生学习过程和学习效果的可视化监管与测评，能有效解决师生时空分离所伴随的监管缺失、虚假测评以及效果反馈不及时等问题，有效发挥外部强制和内部激励在自律学习、自主学习、有效学习等方面的作用。
近年来，可视化教学备受国内外学者的青睐，学者们的研究主要围绕以下几条主线，一是现状研究;二是方法论研究;三是技术的应用及开发研究;四是理论比较与综述研究。在具体研究中时有交叉，比如：某课程的可视化教学设计，常包括现状综述、可视化方法、技术、工具的应用等方面的研究;某类可视化教学资源的开发研究，也可能涉及问题描述与研究综述。对于可视化教学策略的研究，多集中在知识、信息、思维、教学设计等方面，鲜有从系统角度对课程系统要素的可视化展开研究的文献。众所周知，任何课程的开发都是一项系统工程，涉及众多要素。鉴于课程设计与开发的系统性及可视化在网络课程开发中的地位，课程系统要素的可视化策略研究有着重要的意义。二、可视化策略的内涵
可视化，是指将不可视的抽象的对象通过处理后以一种可视的、直观的形式呈现出来。早在1987年，可视化的一个重要方面——科学计算可视化已引起人们的高度重视。近年来，可视化技术与理念被广泛应用，可视化的内涵更加丰富，数据可视化、信息可视化、思维可视化、知识可视化等概念不断刷新人们对可视化的认知。
可视化作为一种计算和处理方法将抽象的符号（事物或过程）表示成静态或动态的图像关系，使人们能看见隐藏在抽象符号下的内在本源。可视化技术、方法、理念的魅力激发出教育者的浓厚兴趣，可视化教学设计、可视化教学技术、可视化教学策略、思维导图、概念图、知识图谱、视觉表征、虚拟仿真等与教学可视化密切关联的理论被研究与实践者广泛关注。鉴于可视化内涵的广泛，本文的可视化是指教学可视化。
约翰·哈蒂（2015年）提出“让教与学可视化”的教学理论，他在 《Visible Learning for Teachers：Maximizing impact on learning》中对可视化教学进行界定，指出其包含两层含义：一是让教师看见学生的“学”，教师能清楚地看到自己所起的作用;二是让学生看见教师的“教”，促使学生逐渐成为自己的教师[1]。该定义清楚地指明了可视化教学研究与实践的方向与目的，即对谁可视、让什么可视、可视的目的是什么？
在界定了可视化的内涵后，下一个关键问题是怎样实现可视化，即可视化的实现策略问题。所谓教与学的可视化，是为了使学生的“学”和教师的“教”对对方可视而采取的一系列方式、方法、技术、手段及媒介等的总称。三、网络课程要素可视化策略的分类认知1.基于要素维度的网络课程可视化策略
由于网络课程要素涉及维度的宽广和可视化策略内涵的丰富性，从不同维度、基于不同目的的可视化策略不同。从不同维度深入分析网络课程要素可视化策略的类别，才能结合自己的需要更灵活地进行可视化策略的选择与创新。
任何课程都是一个系统，都涉及众多要素，从系统要素的维度来认知网络课程的可视化策略，有助于发挥可视化的魅力。课程是对教育的目标、教学内容、教学活动方式的规划和设计，是教学计划、教学大纲等诸多方面实施过程的总和[2]。网络课程是通过网络表现的某门学科的教学内容和实施的教学活动的总和[3]。
网络课程至少包括以下要素：课程目标、课程计划、课程内容、课程学习、监管与评价、扩展资源等。因不同要素的特点及其在网络课程中的作用不同，采取的可视化策略也会有所不同。从课程要素维度，可以将可视化策略分为课程目标可视化策略、课程计划可视化策略、课程内容可视化策略、课程学习可视化策略、监管评价可视化策略、扩展资源可视化策略等。一般来说，课程内容包含知识类、技能类、态度类等内容，不同内容的可视化策略会有差异;课程学习既包括了学生的学习活动，也包括学习过程跟踪记载、学习反馈、课后答疑、学习辅助工具等在内的服务于学生在线学习的学习支持要素等，从这些具体维度去思考有助于提高课程学习可视化的效果。
2.基于教学维度的网络课程要素可视化策略
任何网络课程，都涉及教与学两个关键维度。网络课程“教”是指以教学内容传递为核心的知识传授过程，“学”是指以学生为核心展开的学习过程。从约翰·哈蒂对可视化内涵的界定可知，只有教师的教对学生可视，学生才能在学会教师所教内容的基础上，理解为什么要这样教，才能逐步让学生成为自己的教师，实现教学 “授人以渔”的目标。只有学生的学习活动和学习结果对教师可视，教师才能更好地理解教师在学生学习过程中的作用，才能更好地发挥“传道者、授业者、导引者”的作用。从学生“学”的维度来看，包括学习者、学习过程（学习过程跟踪记载）、学习方法（交互学习、课后答疑）、学习环境、学习效果（学习反馈）等方面的可视化策略;从教师“教”的维度来看，包括教师本身、教学内容、教学方法、教学目的、教学计划等方面的可视化策略。3.基于教学媒体维度的网络课程可视化策略
媒体，是承载信息、传播（或交流）信息的手段。教学涉及不同主体，教师将自己所拥有的知识、经验、技能、观念等信息传递给学生需要教学媒体，也就是说信息在教师（信息源）与学生（受信者）间传递，需要借助一定的工具、渠道、载体、中介物或技术手段等教学媒体。文字语言、口头语言、视觉符号、静态图表与图像、教学模型、动漫、光盘、电影、电视、展览会、参观对象、游戏软件、仿真软件、角色扮演、示范者的示范等都属于教学媒体的范畴。
教学媒体不同，其传递信息的可视化程度（直观、具体程度）、抽象程度也不同。心理学家埃德加·戴尔（Edgar Dale，1969）在《教学的视听方法》中提出“经验之塔”，在“经验之塔”的底层，学生直接参与实践活动获得知识与经验;往上，学生通过观察真实事件获得经验;再往上，学生通过观察特定媒体获得经验;塔的最高层，表示学生通过符号来了解事物[4]。越在塔的底层，学生获取经验、了解事物的方式越具体，越具有直观形象的特点，所获得的体验感越好，所花时间和教学成本也会越高，越往“经验之塔”之上，所采用的教学媒体越抽象，学生需要积累的知识和经验越多，学生对抽象媒体的理解与认知能力要求越高。
结合戴尔的经验之塔理论，如图1所示，笔者将网络课程要素的可视化策略分为以下几类：一是实操类策略，比如工厂实习、模仿示范者、参加角色扮演活动、操作仿真软件、玩学习类游戏（该策略中的实习策略在网络课程环境下的实施难度大）。二是实地参观类策略，即组织学生参观真实场景，以获得知识和经验，比如参观展览会、参观企业（工厂）。在师生分离的网络课程环境下，该策略的组织实施难度也较大。三是观看类策略，即组织学生观看视听类教学媒体，比如组织学生看纪录片、动物世界等方面的电影、电视，组织物流专业的学生看物流中心作业的视频，组织电子商务专业学生观看怎么开网店的动漫（这是网络课程常用的可视化策略）。四是图类策略，即将复杂、抽象的对象通过图、表等形式直观形象地展示出来，比如数据可视化时使用的各种条形图、饼图，操作过程可视化时用到的流程图，各种类型的地图、思维导图、概念图，反应复杂关系的二维表、Excel表以及通过拍摄手段获得的纪实性图像等。著名图论专家哈里曾经说过“一图胜千言”，这也体现了图表可视化策略的魅力。图类策略因其在成本、可视化效果方面的综合优势，成为网络课程要素可视化最受欢迎的策略。五是符号类策略，符号是被接受者认为携带意义的感知。因为任何意义的表达和解释都必须靠符号才能完成，所以符号在生活、工作和教学中被广泛使用。语言符号（包括文字语言和口头语言）、各种赋予特殊含义的标志性、标识性符号等都是符号策略的具体体现。同一个意义的表达，可以采用不同的符号，比如禁止停车之类的文字语言符号或口头语言，也可以采用不同的标识符号，比如______、______等。
在网络课程中，所使用的可视化策略不同，达到的信息传递效果、所耗的时间成本、所需教学成本也不同，对学生认知水平、经验积累、理解抽象概念的能力要求自然也不同。“如果我告诉你，你会忘记它;如果我向你展示，你会记得它;如果我和你一起做，你肯定会记得它”，这句话清楚地展示了“符号、展示、实操”三种不同的可视化策略所带来的效果差异。在实践中，要结合教学目标、教学内容、学生状况、时间与教学成本、教师能力与教学环境等因素来综合衡量、选择可视化教学策略。四、网络课程要素的可视化1.网络课程目标与课程计划的可视化
无论是网络课程的教学目标、教学计划、教学内容，还是学生学习活动的开展與支持、监管与评价等，其可视化的第一步都是在可视化思维的指导下进行相关资源的可视化处理。教学目标作为教学的灵魂，需要各类教学资源来承载，教学计划作为教学的总体行动方案，也需要可视化教学资源来展示和落实。
传统模式下，课程教学目标、教学计划隐含在教师所准备的教学资源之中，教学目标和教学计划对学生而言“不可视”。学生不知道为什么要按照教师的要求对待教学资源，只知道“老师要我背、老师要我做作业”，一切都是为了完成教师布置的任务。
随着教学改革与研究的推进，人们发现教学目标、教学计划对学生“不可视”是导致盲目学习以及缺乏自主学习动机的重要原因，于是就有了“每个老师在新课程的第一堂课，必须介绍本课程的目标、计划以及本课程对学生能力、素质培养的作用”之类的硬性规定。这种“教学目标、教学计划可视化”的硬性规定，对有学习动机和欲望的学生来说，无疑能发挥一定的引导作用，但这种语言符号类可视化策略的应用，对缺乏学习动机的学生来说，有可能“左耳进右耳出”。如果教师能花比较多的时间成本和货币成本，编制教学目标图、课程时间安排表和课程网站地图，或者把课程所要达到的目标和能培养的能力编成相关主题故事、动漫、小视频等，无疑会大大提高学生的学习动机。也可以在开课前，布置主题任务（需应用课程内容），在学生完成任务面临问题与障碍后，再开启课程学习。这些“图示类”“展示类”“观看类”“实操类”策略在教学目标与教学计划资源可视化处理中的应用，无疑会大幅度提高教学目标与教学计划可视化的效果。
2.网络课程教学内容的可视化
课程教学内容，是课程教学目标的承载体。课程教学内容资源的可视化处理是决定教学目标能否有效实现的关键。在进行教学内容资源的可视化处理时，必须以教学目标为指导。比如：如果教学目标是培养学生的抽象思维能力与理解能力，那么花过多时间和成本进行教学内容的可视化处理，明显是“背道而驰”。如果教学目标需要我们帮助学生掌握、理解、熟练应用复杂而抽象的知识，那么对知识本身、知识背后的故事以及知识应用等方面资源的可视化处理就具有重要意义。
如图2所示，课程教学内容主要有知识类、技能类、情感态度类。知识类内容主要包括陈述性知识、程序性知识;技能类内容主要包括智慧技能和动作技能;态度类内容主要包括情感态度和价值观等方面的内容[5]。教学内容不同，所要达到的教学目标不同，在综合权衡可视化技术高低、处理成本与可视化目标与效果等的基础上，对原始教学内容资源的可视化处理策略选择会不同。在网络课程中，图示化的教学内容链接是一种比较简单的教学内容可视化策略，课程知识地图、课程学习导航图等是课程结构化内容的有效表征手段。课程网站地图为学生提供了清晰的导航系统，使学生清楚地了解该课程内容的主要框架、逻辑结构及内容布局等。
如表1所示，描述客观事物“是什么”的陈述性知识可通过拍摄直观图像素材来表征;事物之间的隐性关系可通过结构示意图来进行可视化表征;“做什么”“怎么做”之类的程序性知识，通过流程图可以较好地展示作业的步骤，但不能有效展示每一步该做什么，制作演示类、作业类小视频或者动画资源，可以有效展示“做什么”以及“怎么做”;对于与大脑中的“概念、判断、推理”等密切关联的“智慧技能”，除借助可视化思维工具将隐藏的逻辑智慧技能进行可视化表征外，演示性视频、动画以及参与式游戏都有助于智慧技能的展示和训练;动作技能的展示比较简单的办法是制作动作图像资源，演示性视频、动画、参与式游戏、实地参观、实操等资源的准备及应用，所花时间成本以及教学成本虽较高，但对动作技能的训练效果却非常明显。情感、价值观等态度类内容，一般结合知识类和技能类内容进行传递，在知识类、技能类内容资源的可视化处理时兼顾情感、态度的展示，让学生对其中的情感、态度感同身受。在实践中，为了进行课程内容的有效展示与传播，常将文字、色彩、图形图像、动画、音频和视频等多种可视化措施融合于一个可视化课件中。3.网络课程学习的可视化
传统在线学习环境下，学生的学习对教师常常不可视，教师无法及时了解学生参与学习的具体情况。“电脑在播放教学视频，学生却在干其他事情”是传统网络学习时的常见情况。为了解决这个问题，需要多种措施来实现课程学习的可视化。
围绕课程学习，下面笔者介绍几种课程学习活动、学习过程监督、学习效果评价的可视化实施策略。对学生学习活动的监督和学习效果的诊断评价，包括形成性（学习过程）监督评价与目标达成情况评价。在现代网络教学视频中植入问题，要求学生回答，回答正确才可继续学习，这种形成性监督的可视化策略有助于解决虚假学习问题。由中央控制系统监督学生的学习活动，并将结果反馈至管理者（教师）展示学习过程统计图（表），也是一种形成性（过程）监管可视化措施。学习过程自动跟踪记载、学习结果反馈统计表（图）、交互学习情况统计表（图）等都是服务于学生学习的可视化策略。电子邮件、电子公告牌、聊天室、讨论区、问答天地、疑难解答等模块的设置是学习可视化和可視化交互学习的有效措施。移动互联网的加速发展，为通过电话会议、视频会议进行可视化交互学习提供了良好的条件。参考文献：
[1][新西兰]约翰·哈蒂（John Hattie）著，金莺莲、洪超、裴新宇译.可见的学习：最大程度地促进学习（教师版）[M].北京：教育科学出版社，2015.
[2]百度百科.课程[DB/OL].https：//baike.baidu.com/item/%E8%AF%BE%E7%A8%8B/3314872？fr=aladdin.
[3]教育部现代远程教育资源建设委员会.现代远程教育资源建设技术规范（试行）[DB/OL].https：//wenku.baidu.com/view/52294a2d7375a417866f8f25.html.
[4][美]Sharon E.Smaldino、James D.Russell、Robert Heinich，et al著，郭文革译.教学技术与媒体（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2008.
[5][美]加涅著，皮连生译.教学设计原理[M].上海：华东师范大学出版社出版，2000. ?（编辑：李晓萍）
