[论文解读] Challenges and Opportunities in Data Visualization Education: A Call to Action

Benjamin Bach, Mandy Keck+19 more|IT University Of Copenhagen (IT University of Copenhagen)|Aug 15, 2023

Data Visualization and Analytics参考文献 117被引用 5

一句话总结

本文识别了数据可视化教育中的19项挑战和43个研究问题，按七个主题组织，并呼吁可视化社区通过多样性、社区建设、研究、敏捷性与责任感来推动教育发展。本文提出了一套基础性框架，以指导面向多样化学习者和情境的可视化教育未来研究与实践。

ABSTRACT

This paper is a call to action for research and discussion on data visualization education. As visualization evolves and spreads through our professional and personal lives, we need to understand how to support and empower a broad and diverse community of learners in visualization. Data Visualization is a diverse and dynamic discipline that combines knowledge from different fields, is tailored to suit diverse audiences and contexts, and frequently incorporates tacit knowledge. This complex nature leads to a series of interrelated challenges for data visualization education. Driven by a lack of consolidated knowledge, overview, and orientation for visualization education, the 21 authors of this paper-educators and researchers in data visualization-identify and describe 19 challenges informed by our collective practical experience. We organize these challenges around seven themes People, Goals & Assessment, Environment, Motivation, Methods, Materials, and Change. Across these themes, we formulate 43 research questions to address these challenges. As part of our call to action, we then conclude with 5 cross-cutting opportunities and respective action items: embrace DIVERSITY+INCLUSION, build COMMUNITIES, conduct RESEARCH, act AGILE, and relish RESPONSIBILITY. We aim to inspire researchers, educators and learners to drive visualization education forward and discuss why, how, who and where we educate, as we learn to use visualization to address challenges across many scales and many domains in a rapidly changing world: viseducationchallenges.github.io.

研究动机与目标

• 解决尽管数据可视化教育在社会中日益重要，但其仍缺乏整合的知识体系和既定理论的问题。
• 识别并系统化整理教育工作者在面向不同学科和人生阶段的多样化受众进行可视化教学时所面临的挑战。
• 通过提出可操作的机遇和研究方向，激发可视化教育领域的研究与社区参与。
• 推广包容性、适应性强且负责任的教育实践，以反映可视化领域动态且跨学科的特性。
• 通过强调教育者、学习者和机构在塑造该领域未来中的作用，弥合可视化研究与教学之间的鸿沟。

提出的方法

• 2022年举办为期1周的达克斯图尔（Dagstuhl）研究研讨会，聚焦可视化赋能与教育。
• 通过12个月的迭代阅读、反思与协作讨论，整合21位可视化教育者与研究者的见解。
• 将识别出的19项挑战划分为七个主题集群：人员（People）、目标与评估（Goals & Assessment）、环境（Environment）、动机（Motivation）、方法（Methods）、材料（Materials）和变革（Change）。
• 从挑战中推导出43个研究问题，以指导未来在可视化教育领域的探究。
• 提出五个跨领域机遇——拥抱多样性、建立社区、开展研究、采取敏捷行动、珍视责任——作为该领域可操作的发展路径。
• 采用自下而上的、基于实践经验的方法，扎根于学术、职业及公众场景中的真实教学与学习情境。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何调整可视化教育以满足多样化学习者（包括儿童、专业人士和领域专家）的需求？
• RQ2 在不同教育情境下，哪些评估方法能有效衡量可视化素养与技能发展？
• RQ3 面对快速的技术与社会变革，可视化教育如何保持相关性并切实可行？
• RQ4 社区参与与协作研究在推进可视化教育中发挥何种作用？
• RQ5 教育工作者如何在教学职责之外，平衡反思、课程重构与教学创新的时间？

主要发现

• 尽管数据可视化教育在社会与学术层面日益重要，但该领域仍缺乏统一的理论或整合的知识体系。
• 教育工作者在设计适用于多样化学习者与情境的、相关、包容且可适应的课程时面临重大挑战。
• 亟需更多关于可视化教育的研究，以指导教学实践与机构政策。
• 将可视化教育整合进更广泛的教育生态系统，需要教育机构、认证机构与教育者之间更强的协作。
• 教授可视化不仅是教学责任，更是一种变革性实践，能够塑造该学科的未来及其核心价值。
• 所提出的19项挑战与43个研究问题构成的框架，为未来可视化教育的科研与社区驱动创新提供了基础参考。