基于认知负荷理论信息图表设计的路径优化

卿月敏 李 雅

上海工程技术大学艺术设计学院

现在所处的时代是一个信息爆炸的时代，信息量爆炸式增长，大家接收信息的渠道多种多样，信息的呈现方式也不仅仅是普通的文字，而变成了各种各样的图文结合。信息传递方式也从最初的“告知”变成了通过图文传播给受众，受众从而更快速地选择性接收信息。经调查研究发现，认知负荷理论多应用于课程教学、多媒体课件设计等，鲜有将认知负荷理论应用于信息图表设计中。当认知负荷理论应用于多媒体界面设计中时，提高了学习者获取信息的效率，使学习者在接收大量视听觉信息时更好地学习知识的内涵，但在某种程度上，由于界面设计的烦琐，会加重学习者的认知负荷。

在大量信息的冲击下，泰兴银杏木雕文化在传播中也受到了前所未有的冲击，对于泰兴银杏木雕的保护和传承不能再停留在采访报道等上面，而应对其进行深度挖掘，采用新的视觉设计语言，用新的媒介进行呈现。泰兴银杏木雕的发展与中国木雕工艺的发展基本同步，其起源、制作工艺等在泰兴已有数百年历史。木雕造型美观、制作技艺精巧，极具观赏价值，在现代生活中银杏木雕的身影随处可见，比如桌、椅、栏等。木雕本身有着非常悠久的历史背景，对研究人类历史的起源和艺术的发展有着重要作用。

（一）认知负荷理论的概念界定

在认知心理学中，认知负荷是指人的工作存储器所承担的压力［1］。认知心理学家调查研究发现，人的记忆可以分为长时记忆和短时记忆。信息在人脑中的长期存储就是长时记忆，信息以知识存储器或者图片存储器的形式存在，当人需要信息的时候可以快速提取出来，从而达到信息自动化，加快信息的处理。而短时记忆与长时记忆相反，它是信息短暂地存储于人脑中，方便在长时记忆中处理复杂的事务，提高工作效率，只有在深入地处理事务时，才能够作为长时记忆存储于脑中。短时记忆是非常短暂且存储量有限的，当超出负荷时就会停止运转。认知负荷理论往往应用于教学之中，探讨认知负荷理论对教学的优化。在信息图表设计中，认知负荷是人接收的设计对象呈现出来的信息量。

（二）认知负荷理论在信息图表设计中的作用

将认知负荷理论应用于信息图表设计中，第一，从信息传递的角度来看，认知负荷理论解决了信息资源分配不足、传递效率低的问题，将复杂的信息高效、清晰地传递。第二，信息图表设计是受众与信息之间的交流，信息不合理的呈现与展示会加重受众的认知负荷，而合理使用认知负荷理论就会解决这一问题，使受众在视听中获取复杂的知识。在时序性和空间关系的图表中，信息多以碎片形式存在，因此对于信息的整合就尤为重要。在泰兴银杏木雕信息图表设计中，由于银杏树的繁殖较为复杂，一般通过手绘其繁殖流程以减轻受众的认知负荷。泰兴银杏木雕正是因为其选材而特别，银杏木材质量优良、价格昂贵，且具有抗腐性、抗蛀性、导音性等。

影响受众对某个对象认知的因素是比较复杂的，受众在阅读信息时处于不同的环境，采用不同的媒介，这决定了受众的阅读情境不同，而不同的人群由于其思维模式、受教育程度、对事物需求的不同，在接收信息时的注重点也会有所区别。在此基础上由于信息图表设计是面向大众的设计，在信息图表当中可以转化为色彩和图形、构图和空间、文字和符号、动画和材质四个方面。

（一）色彩和图形对受众认知的影响

色彩是通过视觉、大脑和我们的日常生活经验所产生的一种对光的视觉效应。在信息图表设计中，色彩语言是最直观的，是最影响整体风格的。因此，信息图表设计中应该有目的、有逻辑地使用色彩［2］。在认知负荷理论下，色彩通过眼睛使受众对信息有不同的划分，同样色彩的使用一方面增强了受众阅读信息图表的整体性表达，另一方面提高了受众对信息图表阅读的趣味性。在泰兴银杏木雕信息图表设计中，关于银杏木的生产习性这一块，使用了折线图。当需要讲述银杏生长所适应的各地温度时，选用黄色和橙色的渐变，色彩变化的主要目的就是提醒受众关注这部分数据。在降水量的选择上，则选用绿色的变化来表达不同地区的年降水量。银杏具有特殊的药用价值，属于国家保护植物，质地纹理轻软细密，木材呈现出浅黄色，在雕刻中适用于浮雕和概括性圆雕［3］。

（二）构图和空间表现对受众认知的影响

在信息图表设计中，构图和空间表现的整合是至关重要的，合理的构图可以保证信息传达的有效性和信息内容设计的可读性以及信息明确的指向性和秩序感。在平行构图和垂直式构图时，由于这些构图方式符合受众的阅读习惯，严谨、一目了然，给人以从上到下的视觉引导，使得受众追随着图表呈现出来的构图逻辑快速地获取信息。在如今的设计中，空间表现也逐渐从二维空间向多维空间转化，突破传统乏味的二维平面表现形式，主要有加入立体实物、利用视觉错位、对多维空间的利用等转变方式。受众在信息图表的浏览中，由于空间表现的方式带来不同程度的刺激，从心理、感官等方面接收信息，从而降低信息传播中的认知负荷［4］。由于外在信息的呈现方式、信息的承载体不同，合理的构图和空间表现会降低受众的外在认知负荷。泰兴银杏木雕信息图表设计中采用竖构图，以每幅一个木雕代表的主体物为主，围绕主体物展开不同板块的设计，给受众提供了阅读顺序，让受众自主完成信息图表的阅读。在设计初稿时，出现了主次不分的情况，信息较为混乱，没有考虑构图和空间表现对受众的影响，信息的层级混乱导致内容不够清晰，因此在标题的层级上要表现得清楚，告诉受众这个大标题是在哪一个层级下，让内容有黏合度。在空间表现上，注意块面的主次对比，对比较强的排版信息较为重要，这是受众视觉流程的初始。

（三）文字和符号表现对受众认知的影响

文字是人类用表义符号记录表达信息以传之久远的方式和工具，在视觉可视化过程中文字起到了至关重要的作用，其不同于图形、符号的限制，以一种更加直观、更加规范的表达形式传达信息。在信息图表设计中，由于其表达不局限于受众的不同，传达信息较为准确，更可以转化成多种语言适应大多受众的需求，所以文字的出现提高了信息图表中信息的准确性［5］。然而文字的劣势在于其辨识度较低、有一定的地域性区分，在传达信息过程中相对于图表的趣味性，文字传达信息时间较长，传达信息的目标较受限制，增加了信息认知的内在认知负荷。

在泰兴银杏木雕信息图表设计中，关于银杏木的使用价值，采用了不同造型的图标（如图1）来表示银杏木在美观、医用、人文等方面的价值。图标的使用代替了文字烦琐的传达，以视觉的方式解释概念，但是不同年龄段的受众在阅读信息图表时，根据每个人不同的思维模式所产生的理解各不相同，所以图标的使用具有其局限性。

图1

（四）动画和材质表现对受众认知的影响

在信息图表设计过程中，因为二维空间的局限性，静态的图形、文字、图标不能够满足现如今不同信息的传达，传统的静态印刷信息图表设计中也需要动画图表的加入。通过FLASH、PR 等制作动态效果，使静态的信息图表变得富有艺术表现力。受众在此过程中通过不同形式的信息图表的展现消除对于信息未知的不确定性，降低认知负荷，从而更为快速、准确地接收信息。动态效果和二维图形相互依赖，前者是后者呈现方式的延伸，后者依据前者的多种形式丰富其表达内容，从而吸引受众注意［6］。动画可以展示从选择木材到创作雕刻等精细步骤，将粗坯修光打磨到着色上光逐步展示，受众在其中沉浸式体验雕刻的过程，感知每一件精美木雕的来之不易。在材质的选择上，不同的呈现方式、颜色的选择对于材质的表现也各不相同，例如，木雕、锡器、钧陶等的材质表现要与其特点相符合。受众对于不同材质的认知皆有不同，材质的选择能给受众最直观的感知，与描述对象相符合的材质同样也会降低受众的外在认知负荷。

（一）信息图表设计的文本组块

格式塔心理学［7］明确指出，构造主义把心理活动分割成一个个独立的元素进行研究并不合理，因为人对事物的认识具有整体性，心理、意识不等于感觉元素的机械总和。格式塔心理学的研究重点在于受众接受事物时的视知觉，通过受众感知事物时的心理反应从而得出的一些原则，比如完形原则、组合原则和其他原则，而在信息图表设计中将其应用于文本组块，将若干个小的元素组合成大的具有特殊意义的整块，使得信息图表具有整体性，更方便受众认识和理解。在认知负荷理论中，内在的认知负荷正是因为元素过多、种类过多，认知才会越复杂。

（二）信息图表的视觉流程优化

视觉流程优化是一项通过对信息的不断发展、调整、优化达到信息精简结果的策略，在设计过程中对视觉流程进行改进，最终取得理想的结果。视觉流程优化的设计有以下几个步骤：第一是对信息的取舍，在进行设计之前研究好信息的可实用性，去除不必要的信息，这是改善信息繁杂、提高信息辨识效率最有效的一步。第二是对可以合并的信息进行整合和再总结，减少认知的负荷。第三就是重新设计视觉流程，在对整个流程的理解上以现有的流程为基础进行新的设计，提出新的想法，达到意想不到的效果。

在泰兴银杏木雕信息图表设计中关于木雕制作材料这一部分，进行了简单的视觉流程优化，对于木雕所选使用工具，由于工具种类过多，流程过于烦琐，所以采用了图像的方式，用每种工具所代表的符号来表现出它的整个流程，从最开始的凿到最后的锯子。银杏木雕有圆雕、浮雕和透雕等，其工艺和大部分雕刻相同，包括雕刻的准备工作、构思、选材和备料，将准备好的画稿复刻到木板上。雕刻则分为打粗坯、雕实坯、细雕、打磨、打蜡上光、配座。

（三）信息图表设计的信息精简

随着信息时代的到来，人们每天都在接收成千上万的信息，这其中无用信息数不胜数，在信息接收过程中信息的精简尤其重要。由于信息量过多而进行信息图表设计时，在设计过程中更要注重对信息的精简，使复杂问题简单化，分清其主次关系，抓住主要矛盾，用最直观的方式表达出内容，将枯燥的信息转化为丰富多彩的图表。

在泰兴银杏木雕信息图表设计中关于非遗传承人的这一部分，使用了圆形图表来表示，经由现场拜访了解到泰兴银杏木雕的传承人陆克正从15 岁开始拜陈龙先为师学艺，与木雕结下不解之缘。20世纪90年代之前，他一直为人们做木雕家具，后来木雕家具逐渐被取代了，于是他将更多精力放在了艺术品的雕刻上，设计、创作、雕刻了无数银杏木雕作品，四十多年来一直用心钻研木雕，最终由匠人成了艺术家。

综上所述，大数据时代的到来，使信息图表设计在这个读图时代里成为至关重要的一环，信息图表设计如果能科学、合理地运用认知负荷理论，对于降低受众的认知负荷和加快信息的传播具有重要作用。在这个基础上，信息图表设计中的文本组块、视觉流程优化、信息精简等因素也是不容忽视的，这些因素相辅相成，关注信息图表设计对受众的认知负荷的影响，能够产生有效的信息传播，将会真正发挥认知负荷理论对信息图表设计的指导作用。