可视化技术已经在科学教育中得到了有效的实践，本书探讨如何把可视化教育价值整合到海洋科普教育课程中。海洋科普教育可视化使用计算机支持的工具来探索海洋科普教育的抽象数据，并以便于学习者交互进行探索和理解的形式表示抽象数据。可视化海洋科普教育主要涉及以下几方面理论:

1.多学科协同应用理论

海洋科普教育是教育学、信息科学、地理学和统计学等的综合交叉学科领域。例如，海洋地理空间数据和网络数据(例如知识节点和链接图)可视化与教育学中的“教育场”相关理论协同应用，简化知识系统复杂性，增强知识点理解，便于学习者之间对话、探索和交流。海洋科普教育知识所涉及的主题都包括多个知识单元，其中每一个知识单元都会影响多个其他知识单元，如果不采取知识可视化，则无法看到知识形态的全貌，也就无法掌握全面的知识单元。海洋科普教育可视化系统，通过智能算法将个性化、无共同特征的知识文本打碎、分类、重组、挖掘和优化，最终呈现出具有指导性的知识可视化图表。依靠多学科技术和研究思路的交叉融合，在可视化理论和可视化教育理论基础上，加强与海洋科学的交叉融合，利用信息化技术进行优化处理，可视化海洋科普教育的研究会进一步呈现泛化的趋势。

2.情感分析理论

情感是人对客观事物判断是否符合个人需要而产生的情绪体验。情感是知识向智力转化的动力，对学习者的学习动机、兴趣、信念、想象、思维、创造力等因素具有影响与调节作用。可视化海洋科普教育“情感分析”应用为学习者提供科学的情感评估服务，利用网络社会媒体分析学习者的情感特征。学习者评论知识点留下原始的文字和数据信息，通过计算机情感评价模型构建、挖掘出学习者的观点及其隐含的语境情感信息。可视化海洋科普教育“情感分析”从学习者的角度评价知识教学效果，作为一种学习质量评估方式和学习者反馈分析机制，激发学习者的参与热情，形成良性双向互动，促进教育服务与学习者的共同进步。(www.daowen.com)

3.教育传播学理论

海洋科普教育可视化教学设计是教育技术范畴中的核心内容，而教育传播学理论是教学设计的关键理论之一。教育传播学综合运用传播学与教育学的理论和方法，去研究与揭示教育信息传播活动的过程与规律，以求得最优化的教育效果^[1]。教学设计的主要研究对象是教学系统和教学过程。根据传播学的观点，教学过程是一个教育信息内容传播的过程，所以教学设计和教育传播学存在着密切的联系。海洋科普教育可视化通过改进的人机交互界面，借助于教育传播学理论来分析教学设计，优化教学过程，提高教学效果，有效利用资源等。教育传播学理论有助于分析和解决海洋科普教育可视化设计问题，结合多学科协同应用新思路，如扎根理论、实验法和社会学方法等，注重教学过程多因素综合分析，使教学设计更加科学和客观。

4.复杂系统理论

复杂系统理论为研究教育生态系统工程提供了一些新的范式，将复杂性科学与教育生态系统理论相结合，是研究海洋科普教育可视化问题的有效途径。可视化系统具有交互形式丰富、学习者真实感强等优点，同时还具有涌现性、学习性和适应性等复杂系统特性。由复杂系统理论支撑的科学可视化可以帮助学习者理解海洋科学、技术和工程等复杂性科学问题。