可视化技术研究范文篇1

关键词：参与式；可视化；教学技术

伴随我国新一轮基础教育改革的推进，促进学生主动参与、乐于探究成为我国基础教育急需完成的任务。参与式可视化教学设计倡导让学生参与到教学设计中来，借助思维导图等可视化工具，实现学生为教学设计出谋划策，从而达到教师与学生之间通过平等的沟通与交流合作完成教学设计的目的。

一、相关定义

（一）参与式教学方法

参与式教学方法（ParticipatoryTeachingMethod）是一种合作式或协作式的教学法，这种方法以学习者为中心，充分应用灵活多样、直观形象的教学手段，鼓励学习者积极参与教学过程，成为其中的积极分子，加强教学者与学习者之间以及学习者与学习者之间的信息交流和反馈，使学习者能深刻地领会和掌握所学知识，并能将这种知识运用到实践中去。

（二）思维可视化

思维可视化（Thinkingvisualization）是指运用一系列图示技术把本来不可视的思维（思考方法和思考路径）呈现出来，使其清晰可见的过程。被可视化的“思维”更有利于理解和记忆，因此可以有效提高信息加工及信息传递的效能。

二、参与式可视化教学技术

（一）思维导图（MindMap）

思维导图又叫心智图，是表达发射性思维的有效的图形思维工具，它简单却又极其有效，是一种革命性的思维工具。思维导图运用图文并重的技巧，把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接。思维导图充分运用左右脑的机能，利用记忆、阅读、思维的规律，协助人们在科学与艺术、逻辑与想象之间平衡发展，从而开启人类大脑的无限潜能。思维导图因此具有人类思维的强大功能。目前现有的思维导图软件有：

1.亿图图示Edraw是一款跨平台的全类型图形图表设计软件。使用它可以创建有专业水准的流程图、组织结构图、网络图、商业展示、建筑平面图、思维导图、科学插画、时尚设计、UML图、工作流程图、程序结构图、网页设计图、电气工程图、方向地图、数据库图表及更多。

2.MindManager是一个创造、管理和交流思想的通用标准，其可视化的绘图软件有着直观、友好的用户界面和丰富的功能，这将有序地组织思维、资源和项目进程。

3.XMind是一款易用性很强的软件，通过XMind可以随时开展头脑风暴，帮助人们快速理清思路。XMind绘制的思维导图、鱼骨图、二维图、树形图、逻辑图、组织结构图等以结构化的方式来展示具体的内容，人们在用XMind绘制图形的时候，可以时刻保持头脑清晰，随时把握计划或任务的全局，它可以帮助人们在学习和工作中提高效率。

4.MindMapper是一款专业的可视化思维导图软件、用于信息管理和处理工作流程的智能工具软件，MindMapper提供多种方式来把脑袋里面混乱的、琐碎的想法贯穿起来，最终形成条理清晰、逻辑性强的成熟思维模式。

（二）观察分析系统

为了研究课堂的教学交互，探寻研宄教学交互的具体方法。课堂教学观察分析系统成为了课堂的教学行为分析和评价的重要手段。

1.弗兰德互动分析系统（FIAS）主要针对的内容是师生双方的言语，通过对课堂中师生语言交互情况的分析，把师生言语交互分为教师言语、学生言语和沉寂三大类共10个类别。FIAS的优点在于可以通过对视频进行量化分析、统计和处理，从而使得教师能够对课堂教学进行分析和反思。

2.基于信息技术的互动分析编码系统（ITIAS）主要在弗兰德互动分析系统（FIAS）的基础上，增加了技术的因素思考，更能反映信息技术应用下的课堂言语互动的特点，对教师提问的言语和学生的言Z进行细化，同时增加技术的类别。从课堂结构分析、教师风格分析、情感气氛分析和多媒体技术的教学使用分析等方面来体现教学互动行为的质量，发现影响教学互动的因素。

3.ISI（TheIndividualizingStudentInstruction）课堂观察系统，包括学生个别化教学课堂观察系统和编码系统。使用ISI系统可以证明共用相同课堂的学生具有不同的学习机会，而教学是在师生互动中发生，教学的效果依赖于学生自身的语言和读写能力。这就意味着对一个学生有效的教学对另一个学生可能就无效。这样影响学生学习的复杂的课堂环境应该更加受关注。

本研宄就是依据可视化教学本身的特点，并利用新的技术、新的理念和新的学习理论尝试构建新的教学模式，并进行实证研宄。在教学模式的探索中加入了未来导向的思考，以创新为理念，以可视化为手段，以参与为目的构建了创新可视化参与式教学模式，为研究未来课堂概念下的教学体现提供了重要的应用思路和实证研究方法探索。

参考文献：

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引言

随着科学技术的不断进步，信息技术也得到了很大的发展，并逐渐深入到人们的日常生活、工作及学习中，在信息技术飞速发展的现代社会，熟练掌握相关的信息技术基本是对每个学生的要求。对小学生来说，信息技术作为一门课程，其具有较为显著的时代特征，同时也是现代教育的直接体现。在信息技术这门课程具体的教学过程中，会涉及到相关的比较专业且较为抽象的名词或一些较为复杂的操作，这就要求教师在进行教学的过程中必须要运用相应的辅助手段，而知识可视化作为一种教学辅助手段，可以在很大程度上满足这一要求，进一步帮助教师更好地完成信息技术这门课程的教学。

一、知识可视化简介

知识可视化是在以数据可视化、信息可视化以及信息可视化等为基础而新兴起来的一个研究领域，其主要是通过以视觉表征为主的手段的应用，来达到促进相关知识的传播与创新的目的。知识可视化的主要研究对象是视觉表征在促进两个或更多的个体间知识的传播与创新当中所发挥的作用，例如，实物、素描、图片、图表、信息可视化以及交互式可视化等，知识可视化就是以这些方式来帮助个体正确地对所学的知识进行记忆、重新构建以及应用。

知识可视化就是一种知识的表征，这也是知识可视化的本质，其主要指的是知识所表现出来的外在形式，知识可视化所表现出来的这一部分不仅承载了知识图解手段，而且也在很大程度上刺激了人们的感官，让人们对相关知识有了一定层面的认识。知识可视化除了传递的是真实性的知识外，还可以对相关的思维、经验、态度、预测、期望、意见以及相应的价值观进行传递；另外，在表现方式上，知识可视化主要是利用手绘或计算机软件来进行的。

二、知识可视化在小学信息技术教学中的应用

知识可视化在小学信息技术教学中的应用是多方面的，本课题主要选取了知识可视化工具在小学信息技术教学中的三个方面进行分析，具体分析内容如下：

（一）流程图的合理应用

在实际的教学过程中，流程图往往会给学生以清晰、明了的视觉效果，流程图的合理使用可以在一定程度上提高学生对相关知识的理解，例如，PowerPoint软件的使用，该软件提供了二十几种可供参考的流程图形状，并且每种图都有其对应的意义，就操作过程而言，不管是简单的或是复杂的，都可以用流程图直观明了地表现出来。在具体的教学过程中，教师可以将需要理解的内容用流程图表示出来，以流程图的方式帮助学生对相关的知识进行轻松地掌握，这不但可以让学生对相关知识有一个深刻的认识，还可以在很大程度上促进学生对计算机的操作，例如，学生通过教师所展示出来的流程图，可以自己进行思考，在教师或同学的帮助下完成相关流程图的绘制，这也在很大程度上提高了学生的学习思考及动手能力。

（二）概念图的应用

概念图的合理利用也会在很大程度上提高小学信息技术教学的效率，概念图所用的层级关系，可以为学生对相关概念的理解提供了一定的技巧，这些技巧的掌握有利于学生更加清晰地认识到相关概念之间的关系，有利于学生对相关概念的进一步理解。在实际的教学过程中，教师可以在展示概念图的基础上对学生进行指导，带领学生自行绘制概念图，这不仅可以检验学生对相关概念的理解，还可以让学生掌握到相关的绘图方法，有利于教师及时发现错误并进行及时的纠正。例如，Inspiration软件的使用，在教学过程中，教师可以根据教学内容的需要，选择Inspiration软件进行辅助教学，在讲授相关知识概念的同时，用软件进行图形的绘制，让学生认真观察概念图的绘制过程，在整个过程中，除了让学生获得相关的知识外，还可以在一定程度上激发学生的学习兴趣，这对学生往后的学习也具有较为重大的意义。

（三）思维导图的合理应用

思维导图是一种较为常见的知识可视化工具，其主要作用就是对整个思维的工程进行完整的呈现。就信息教学而言，在教学过程中巧妙的使用思维导图不但可以帮助学生完成对相关知识、信息的树立，还可以价格抽象的信息进一步简洁明了地表现出来。教师可以通过对思维导图的使用将繁杂的信息以图表的形式展现给学生，便于学生理解，而对小学生来说，相对于繁杂的信息，其也更倾向于选择更简单、趣味性相对较强的图表。因此，思维图的使用也可以在一定程度上起到引起学生注意力、激发学生学习兴趣的作用。

结束语

可视化技术研究范文

〔关键词〕可视化分析；网络舆情；大数据

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2016.11.015

〔中图分类号〕G203〔文献标识码〕A〔文章编号〕1008-0821（2016）11-0082-05

〔Abstract〕Asnetworkpublicopinionhasobviouscharacteristicsoflargedata（asaconcretemanifestationofthefouraspects，namelymassive，diverse，dynamicandlowvaluedensity），usingtraditionaldatacollection，analysisandpresentationmethodnotonlyhastheproblemoflowefficiency，andisalsodifficulttofindthekeyinformationandthepotentialcharacteristicsbehindinformation.Inthisregard，visualizationanalysistechnology，originatingfromscientificcalculation，canbeusedtomakethingssimplifiedbyusingeasilyunderstandablegraphicalimagestorevealnetworkpublicopinionsdistribution，developmentandevolution.Therefore，inthenetworkpublicopinionresearch，thetechnologyhasverysignificantapplicationvalue.Basedonthedifferenceofnetworkpublicopinionsinformationpresentform，theessayrespectivelydiscussedthehierarchicalinformation，textinformationandnetworkinformationvisualizationmethodsapplicationparadigmandthewayofrealizationintheresearchoftheInternetpublicopinion，inordertopromotethenetworkpublicopinionresearchindepth.

〔Keywords〕visualizationanalysis；networkpublicopinion；bigdata

随着信息网络技术的发展以及网民数量的急剧增长，互联网对人们生活的影响在广度和深度上都呈现出不断扩张的趋势。在当今社会，互联网不再仅仅被当作加强信息传递、提升工作效率和促进人际交往的工具，它所具有的匿名性、交互性、即时性和非中介性等特征从技术上突破了传统媒介的局限，使得越来越多的人开始寄希望于通过互联网来改善现实中的公民社会参与和政治民主实践。近些年来频繁进入公众视野的网络事件，如邓玉娇事件、“躲猫猫”事件、瓮安事件、石首事件、郭美美事件等等，都是借助互联网实现广泛与快速传播的。在社会矛盾和社会问题难以通过正常的社会通道妥善处理和解决的情况下，网络舆情的此起彼伏成为一项短期内无法消解的社会事实。

在此背景下，网络舆情研究成为一门受到广泛关注的热点研究领域。通过对现有文献的梳理，可以发现，不同学科的研究者依托各自的学科背景对网络舆情的各个方面进行了较为全面的研究，但这些研究主要集中在学理的讨论和政策的分析上，比如，从新闻传播学角度进行的对特定网络舆情事件的分析以及从政治学和行政管理的视域开展的网络舆情引导与管控策略的研究等等；就使用的方法或技术而言，当前的网络舆情研究仍然深受传统数据时代舆情分析的影响，与大数据这一时代背景相吻合的网络舆情分析方法上的创新虽然已经崭露头角，比如基于网络日志数据挖掘的隐性舆情分析、基于社会网络分析的舆情主体关系发现等都被应用到网络舆情研究领域[1]，但在方法应用的实用性、契合性等方面还有待进一步向前推进。为此，本文引入发端于科学计算领域的可视化分析技术，在探讨它对网络舆情信息耦合的基础上，详细阐述针对不同类型网络舆情信息可视化分析技术。

1网络舆情信息与可视化分析技术的耦合

网络舆情本质上是关于某一特定议题的各种信息的集合，这些信息存在于无限延展的网络空间中，并随时间的推进而呈现出动态的变化。具体而言，网络舆情信息的特征可以归纳为如下4个方面：

11网络舆情信息的海量性

相比现实舆情发生发展过程必然面临的时空限制，网络舆情可以在极短的时间内获得极大范围内的讨论，因而在信息存量上得到了极大的改变，比如2014年热度排名第一的“MH370航班失联事件”仅微博发文量就达到了2500万条，排名第二的“香港占中事件”共计获得超过2160万的新闻讨论量，与该事件相关的微博数量接近117万条，想要了解关于某一特定事件或议题的网络舆情发展脉络，或者探究其中包含的网络民众意见倾向性的变化趋势，需要对这些巨量化的信息进行妥善的加工和处理。

22网络舆情层次信息的可视化

信息集合的单元之间组成了不同的结构关系，这些结构形式通常可以分为顺序结构、层次结构和网状结构3种类型。上文提到的时序性网络舆情文本信息的可视化所揭示的就是一种顺序结构，除此以外，大量的信息集合都具有严格的层次结构，无论在信息技术领域还是在社会经济的各个方面，信息的层次结构都是一个非常普遍的现象。对具有层次结构的信息进行可视化分析有助于改善研究者对层次结构数据及数据项之间关系的理解，因此，在信息认知阶段，层次信息可视化技术作为有效的抽象信息展现工具，被广泛应用于辅助理解和分析层次结构数据集。通过对抽象层次信息进行合理美观的可视化描述，研究者能快速准确地发现数据集中隐含的特征信息，并针对任务进行可视化分析，帮助解释现象、发现规律和制定决策[9]。随着可视化技术的发展，能够描述层次信息的可视化方法不断涌现出来，按照它们各自的可视化隐喻，可以将其分为3类：一是使用节点链接的方法构造可视化图形，在这类图形中，节点用于表示数据或内容信息，节点之间的连线则可用于描述数据或内容之间的结构，该类层次信息可视化技术主要有节点链接树、双曲树、径向树等；二是使用空间填充法构造可视化图形，在这类图形中，各种形式的包围框用于内容信息的表示，包围框之间的封装关系可用于描述各内容信息之间的层级，如树图、势力范围图等都属于此种类型；三是使用混合的方法，结合多种可视化分析技术和思想进行可视化图形的构造，其代表性技术有弹性层次图、层次网图等。在网络舆情研究中，研究者可以根据自己的关注点选择合适的层次信息可视化技术来呈现信息项之间错综复杂的层次关系，比如想要探究网络舆情信息扩散的路径就可以使用节点链接树的方法来发掘其中的关键节点。图4使用了节点链接树的形式给出了一条微博信息的扩散路径，从中可以看出，该条微博信息的扩散过程并没有经历较多的层级，其影响范围主要来自信息者第一层级的传播以及少量信息转发者第二层级的传播。

23网络舆情关系网络信息的可视化

相较于层次信息，关系网络信息并不具有自下而上或自上向下的层次结构，其中嵌入的是一种更加复杂的网状结构，使用一般的统计分析或图示方法很难对其进行量化的表征和分析[10]，随着上世纪末期复杂网络研究的兴起，社会网络分析逐渐成为处理此类信息的主要方法。在具体的分析过程中，社会网络分析以关系的量化为基础，通过绘制网络关系图的形式快速直观的解释和概览网络结构信息，一方面可以更好地呈现不同实体间的关系结构；另一方面也有助于挖掘隐藏在网络内部的有价值信息。按照Shneiderman等人[11]提出网络节点布局方法，关系网络信息的可视化一般可以按照力导向布局（Force-directedLayout）、地图布局（GeographicalMapLayout）、环状布局（Circularlayout）、层次布局（Substrate-basedLayout）和时间布局（Time-orientedLayout）等5种布局形式加以呈现。就网络舆情研究而言，揭示不同行动者在网络舆情传播过程中发挥的作用大小，进而甄别其中的关键节点或意见领袖，对于探讨舆情演化规律、引导舆情走向具有重要意义。在现有的以可视化分析技术为支撑的网络舆情研究成果中，社会网络分析是一种最受偏好的可视化分析方法[12-14]，比如李彪以最具影响力的40个网络舆情热点事件为研究样本，选取其传播初期的前3个信息节点，运用社会网络分析的方法分析了网络舆情空间的基本结构，并在此基础上构建了网络舆情传播的空间结构模型。图5是使用力导向布局中的HuYifan布局法[15]进行的社会网络关系图的绘制，其数据来自2010年最具影响的34个网络舆情事件，从中可以看出，天涯社区是当时最主要的网络舆情发源地。

除了上述3种类型的网络舆情信息可视化分析技术，一些常见的统计图形亦可用于展现网络舆情信息的时间趋势、情感倾向、区域分布等特征。伴随着大数据与计算社会科学的兴起，网络舆情虽然包含着较多的半结构和无结构信息，但是这些信息只需经过适当的转换就可以通过具有一定结构的图形形式呈现出来。网络舆情研究是一个涉及多门学科的交叉性研究领域，来自不同学科的研究视角和研究方法都可用于网络舆情信息的分析和处理，可视化作为一种信息分析的方法与技术可以与案例分析、调查研究等传统的社会研究方法相互配合，共同为网络舆情关键信息和内在规律的发掘提供方法和技术上的支撑。

3结论

大数据环境下的网络舆情研究不是仅仅依靠某一学科的理论或方法就能得到理想的研究结果，作为一项综合性图5网络舆情信息前期传播空间的关系网络图（2010年）

社会问题，它涉及数据挖掘、舆情分析、政府决策等多个被有机联系起来的研究领域，因而需要集合传播学、政治学、社会学、计算机科学与技术等多个学科的理论和方法支持，才能得到富有真知灼见的创新性成果。如果囿于某一学科背景，仅从单一视角出发研究具有极大复杂性的网络舆情信息，其研究结果往往也会受到局限。因此，大数据时代的网络舆情研究应该突破传统数据时代静态化、单一化和片面化的研究思维，进行动态化、立体化和全局化的综合探讨。就此而言，可视化分析技术作为一种有效的数据表达方式，它能妥善应对网络舆情信息具有的海量性、多样性、动态性和低加之密度性特征，在卷帙浩繁的网络舆情信息中发现其中内涵的趋势、模式及规律。从这个意义上来说，可视化分析技术的应用对于推进网络舆情研究具有重要意义。

参考文献