[论文解读] Integrating Visualization Literacy into Computer Graphics Education Using the Example of Dear Data

Andrey Krekhov, Michael Michalski+1 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2019

Data Visualization and Analytics参考文献 26被引用 5

一句话总结

本文提出将设计思维——尤其是发散性思维和头脑风暴——融入计算机图形学教育，以Dear Data方法论为框架。在为期12周的课程中，可视化初学者每周绘制个人数据的手绘或数字可视化作品，尽管在小组协作和工具多样性方面存在挑战，但整体上提升了创造性探索，减少了思维定式，增强了对视觉素养的深入参与。

ABSTRACT

The amount of visual communication we are facing is rapidly increasing, and skills to process, understand, and generate visual representations are in high demand. Especially students focusing on computer graphics and visualization can benefit from a more diverse education on visual literacy, as they often have to work on graphical representations for broad masses after their graduation. Our proposed teaching approach incorporates basic design thinking principles into traditional visualization and graphics education. Our course was inspired by the book Dear Data that was the subject of a lively discussion at the closing capstone of IEEE VIS 2017. The paper outlines our 12-week teaching experiment and summarizes the results extracted from accompanying questionnaires and interviews. In particular, we provide insights into the creation process and pain points of visualization novices, discuss the observed interplay between visualization tasks and design thinking, and finally draw design implications for visual literacy education in general.

研究动机与目标

• 解决一般受众及计算机图形学教育中可视化初学者的可视化素养水平偏低的问题。
• 通过引入设计思维原则（如发散性思维和原型设计）减少可视化创作中的思维定式。
• 评估Dear Data方法是否能促进无设计背景的学生形成创造性、以解决方案为导向的可视化实践。
• 探究小组动态与工具选择在初学者语境下对可视化创作过程的影响。
• 为强化可视化与图形学课程中的视觉素养提供设计启示。

提出的方法

• 开发了一门12周的本科课程，以《Dear Data》一书作为教学模型，学生每周追踪个人数据并创建可视化作品。
• 学生以个人或不同规模的小组形式开展工作，以探究协作对可视化过程的影响。
• 通过每两周一次的一对一访谈和每月一次的匿名问卷，收集学生体验、设计决策及痛点的定性与定量数据。
• 观察到一种‘障碍导向’的小组工作模式，即团队成员在截止日期前分别独立开发原型，再进行合并或舍弃。
• 课程强调动手实践与迭代原型设计，而非线性、受工具限制的工作流程，以鼓励创造性探索。
• 数据分析聚焦于识别可视化选择中的模式、协作挑战以及学生对视觉素养认知的变化。

实验结果

研究问题

• RQ1 将设计思维融入可视化教育，如何影响初学者在创造性探索和可视化技术多样性方面的表现？
• RQ2 在缺乏前期设计训练的情况下，学生在创建个人数据可视化时面临的主要痛点和挑战是什么？
• RQ3 小组协作在多大程度上影响了可视化创作过程？它是否提升了创造力与效率，还是造成了阻碍？
• RQ4 Dear Data方法在多大程度上减少了学生对条形图和折线图等传统图表类型的思维定式？
• RQ5 数字工具与模拟工具在塑造可视化工作流程和最终成果方面分别发挥什么作用？

主要发现

• 大多数学生创作的可视化作品与标准图表类型（如条形图和折线图）存在显著差异，表明其成功拓展了可视化技术的多样性。
• 学生报告称，设计思维方法减少了思维定式，鼓励了在可视化过程中更具创造性和探索性的行为。
• 小组协作被普遍认为比个人工作更耗时且体验感更差，参与者指出妥协与沟通开销是主要缺点。
• 两人小组的效率高于三人或四人小组，原因在于沟通更顺畅、想法交流更高效。
• 约一半的个人可视化作品以手绘方式完成，而几乎所有小组作品均为数字形式，数字工具更有利于迭代与协作。
• ‘障碍导向’的小组工作模式——即成员先独立开发原型再进行整合——虽导致部分原型被重复开发而浪费，但有效拓宽了设计空间的探索范围。