高校博物馆数字化学习资源设计与开发

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  摘 要:随着信息技术的不断发展进步,数字化学习资源逐渐被引入到高校博物馆建设之中,成为辅助教学和专业实践的重要部分,促进博物馆更好地发挥其教育功能、真正走向学生。本文以H大学博物馆为例,通过对该场馆的调查研究,利用信息技术手段改善场馆内资源呈现形式,以“H大学校史图录”电子书为典型案例阐述高校博物馆数字化学习资源的开发技术及流程,探索适用于该场馆的数字化学习资源,推进场馆数字化转向,以期为高校博物馆建设及教师思政课程开展提供更多思路。
  关键词:高校博物馆;数字化学习资源;博物馆
  中图分类号:G40-057 文献标志码:A 文章编号:2096-0069(2021)05-0074-06
  一、问题的提出
  高校博物馆是博物馆的一种特殊类型,是指由高等教育机构主办,或得到该馆所属高校认可,有固定陈列场所,致力于服务高等教育发展和社会发展的社会公益性组织[1]。高校博物馆在高等院校的发展变革中起着重要作用,可为师生提供专业有效的特色资源,除一般博物馆的功能外,高校博物馆还应该具备独特的教育与服务功能,以及为社会培养有用人才的综合功能,其发展趋势已经由以收藏和研究为主转变为以教育和服务为主。在2016年发布的《新媒体联盟地平线报告:2016博物馆版》中明确指出在未来的五年以及更长的一段时间内,博物馆要大力推动教育技术在其中的应用。国家文物局、教育部在《关于加强高校博物馆建设与发展的通知》中也指出要鼓励高校积极探索博物馆数字化,通过现代信息技术增强博物馆文化传播力、辐射影响力。由此可见,在新媒体技术不断发展进步的当下,针对高校博物馆设计开发数字化学习资源势在必行,通过信息技术改善当前场馆资源呈现形式是博物馆数字化转型的重要手段。
  二、高校博物馆数字化学习资源研究现状
  高校博物馆在一所学校的教育体系中承担着重要职能,同时记录着学校的变革与发展,也是将学校与社会进行联结的重要纽带。将博物馆藏品数字化可以有效提高博物馆资源的利用率,将更多馆内资源以多种形式呈现给师生。但我国许多高校博物馆资源数字化程度并不高,数字化建设起步较晚,对数字化学习资源的开发研究也只是停留在表面。国家文物局于2019年公布的博物馆名录中包含了111所高校博物馆,年参观量超过10万人次的仅有22所,较之馆内资源类型有限的传统博物馆,拥有丰富藏品及多种资源呈现形式的数字化博物馆更受到师生和大众的喜爱。博物馆名录中记录的111所高校博物馆中仅有少数开发了基础网站,部分学校开发的网站也只是流于形式,并没有内容的定期更新。由此可见,针对本校博物馆设计开发数字化学习资源还没有引起高校足够的重视,且多数高校博物馆在以传统的形式试图将其文物展品、文化内涵传播给师生,无法高效率地发挥其独特的科研以及文化传播功能,一些珍贵资源甚至面临被闲置的局面,大部分高校博物馆无法发挥其应有教育功能,馆内资源的共享程度较低。而英美等一些发达国家,早已经将博物馆资源数字化建设纳入了国家教育发展的目标当中,在20世纪90年代已经开始尝试通过新媒体手段将博物馆资源实现更好的共享,例如哈佛大学皮博迪考古与民族学博物馆,将馆内资源进行多种类型的数字化呈现,设置场馆学习课程,不仅满足了人类学学生的学习、研究需求,同时为其他专业学生及校外参观者深入了解考古学相关知识提供了新的渠道,促进了学校通识教育的开展[2]。牛津大学的阿什莫林博物馆艺术与考古博物馆线上网站已经开发成熟并面向大众浏览使用,目前拥有大量的线上藏品可供参观者浏览,同时提供线上购买服务,用户可根据需求购买馆内藏品周边,进一步扩大了博物馆的影响力。
  H大学博物馆是一所“集科研、教学和科普于一体”的展示性博物馆,整个博物馆分为天地科学、生命科学、校史、艺术、文物五个分场馆,是本校师生进行教学活动与科学研究的“第二课堂”基地,也是学校对外交流展示的重要平台与桥梁。此外,H大学博物馆承担了H大学附属中小学、实验中学等省内多所学校学生的研学参观活动,但是由于场地、参观时间等限制,学生往往只能对馆内资源进行大致了解,无法根据兴趣爱好进行深度学习。目前H大学博物馆主要以实物、挂图等传统的方式进行展览,其应用率、普及率不高,知识的扩展性不足,很多时候参观者无法获得更多的现场体验感,也无法做到通过移动化学习对场馆内容有更深层次的理解。总体来说,H大学博物馆的数字化建设水平与本省博物馆、科技馆等大型场馆还有较大差距,馆内资源利用率低,展览现状不利于其更好地发挥教育功能。由此可见,从现实条件出发,设计开发适用于该场馆的数字化学习资源已经成为场馆发展的必然需求,通过研究改善当前博物馆的资源呈现形式对促进场馆的数字化转型具有重要意义,能够有效促进其教育与服务功能的发挥。
  三、博物馆数字化学习资源的技术支持和设计开发流程
  伴随着5G时代带来的全新信息生态系统,支持博物馆资源数字化开发的技术日益增多,如知识管理与提取技术、移动技术、虚拟与增强现实技术、物联网技术、大数据分析技術等,本文主要介绍知识管理与提取技术、移动技术以及虚拟与增强现实技术在高校博物馆数字化学习资源开发当中的应用。
  (一)博物馆数字化学习资源技术支持
  高校博物馆数字化学习资源开发的关键部分就是将馆藏资源数字化。H大学博物馆整个场馆范围内有大量的文物器件、档案模型、书籍史册,通过对H大学博物馆的整体设计研究,结合目前掌握的技术特点以及场馆需求,有效地将部分资源进行专业的分类管理,同时将其进行数字化开发,将会更好地发挥其专业特色资料库的作用。目前可依托知识管理与提取技术、移动技术、虚拟与增强现实技术将通过实物难以全方位展示以及不便于展示的资源进行数字化开发。
  1.知识管理与提取技术
  针对博物馆数字化学习资源开发,知识管理与提取技术是指通过对博物馆现有资源的整理、识别、筛选把馆内可开发资源提取出来,进而选择合适的方式进行管理与开发。高校博物馆拥有众多和学校发展、学科变革有关的珍贵资料,大部分资料只能以传统方式进行展出,由于场地空间等因素的限制只能对部分资料进行展出,尤其是书籍类资料无法满足参观者任意翻阅的需求,通过对相关资料的分类、整理不仅便于管理馆内资源,同时通过合理地提取信息,可为后续的数字化学习资源开发提供资料支撑,是资源开发的基础。   2.移动技术
  移动技术是满足参观者随时随地参观博物馆的重要手段,是使“便携式博物馆”成为可能的关键技术,当今新一代数字原住民的学习逐渐走向移动化、碎片化、个性化,学习行为的发生不再局限于传统的课堂,移动技术的发展正顺应了这一趋势。目前,移动技术在全国各大博物馆之中的应用率较高,具有广阔的发展前景,应用较为广泛的移动技术主要包括基于二维码的移动技术、基于应用程序的移动技术、基于定位服务的移动技术[3]。例如基于定位服务的移动技术可以更好地满足参观者个性化需求,根据对参观者参观时间、兴趣爱好的采集可以获得其参观行为大数据,进而生成定制化参观路线,对其精准推送浏览内容。在博物馆的实际建设中,移动技术已经十分普及,成为沟通场馆与参观者之间的关键纽带,实现了参观者与场馆的有效互动,充分展示了场馆学习的非正式特性。
  3.虚拟与增强现实技术
  虚拟与增强现实技术最突出的一个特点便是将不可见、不可重现的场景通过技术手段呈现在用户眼前,用全部的虚拟内容重新构建实体内容,用户很容易产生身临其境的感觉[4],将原本只能通过图像甚至语言进行传递的景象直接呈现在用户眼前,参观者沉浸在整个学习环境之中可以大大加深其对相关知识点的理解,极大地促进学习者的深度学习,带给其沉浸式体验。例如清华大学实验团队利用虚拟与增强现实技术将圆明园进行数字化精准复原,促进传统建筑文化的传播与保护的同时更好地为参观者提供了深度体验我国传统建筑特色的机会。增强现实技术则是将实体环境与虚拟内容结合的一种技术,用虚拟的内容来强化实体环境,使真实世界与虚拟世界无缝衔接。其最大特点便是增强了用户与展品之间的互动性,参观者在一个新的环境之中可以转变对展品的被动参观模式进行自主性探究,按照自己的意愿对展品任意部位进行详细了解。例如新加坡国家博物馆推出的“森林的故事”创意展览,通过144米长的连廊展示各种热带雨林动植物原貌,参观者可以通过手机扫描图像,来接收图像内容以外的详细信息以便了解全貌。虚拟与增强现实技术的应用可以充分满足参观者的交互与可视化需求,例如基于手势的运算技术可以实现展品对参观者的操作作出回应,加深其对相关内容的理解。而增强现实技术通过与移动导航技术的结合,可根据参观者的停留时间、表情变化等判断参观者的学习兴趣,从而为参观者提供路径规划与引导,为场馆的个性化服务提供可能。
  (二)博物馆数字化学习资源设计开发流程
  掌握了博物馆数字化学习资源的开发流程才能保证合理、规范地进行资源开发,提高开發的效率与质量,整体流程如图1所示。
  1.选题的确定
  以场馆为基础,确定对馆内某一主题内容进行数字化设计开发。
  2.工具的选择
  根据确定的主题特点,选用合适的工具进行资源开发,不同的数字化学习资源开发需要不同的工具,在众多可以实现所需效果的开发工具中以简单易行的工具为首选,争取以最简便的操作达到最佳的效果。
  3.教学的设计
  在选题与工具确定完成后便可进行教学的设计,数字化学习资源开发过程中的教学设计主要包括学习者分析、学习目标设计、学习策略设计、学习媒体设计、学习过程设计等内容[5]。
  4.脚本的设计
  上述工作完成之后便可进行脚本设计,包括明确开发资源类型与名称、适用对象,开发资源应该包含的内容要点,需要呈现的元素,相关解说以及展示时长等,这是整个设计开发的重要一步,决定了最后形成什么样的资源,达到什么样的效果。
  5.素材的搜集、整理与加工
  在确定了选题之后便可以利用上述知识针对此选题进行相关素材的搜集、整理与加工,整理的素材包括文字介绍、图像资源、相关事迹、衍生故事等。在整理完成之后要对资料进行初步加工,如图像动态化处理、三维图像建模、微视频制作等,根据选题需求对呈现内容进行数字化加工。
  6.资源的制作
  以上所有准备工作完成之后便可以进行资源的集成制作,集成过程不是简单地将实物展品转换为数字化资源进行集合,在转换之余更要考虑其文化价值、教育价值。基于文化的传播、教育价值的发挥,一件展品往往具有它的延伸价值,不能因为数字化开发弱化展品的延伸价值,而是要通过更加先进的手段使参观者主动去关注、发现其背后的意义,使学生真正把博物馆作为自己的“第二课堂”学习基地,得到传统课堂教育无法带来的启发。同时在资源集成的过程中要考虑经济适用的原则,争取以最简单的操作实现最佳的效果,使博物馆资源得到有效的传播与展示。
  四、博物馆数字化学习资源设计与开发案例
  目前H大学博物馆数字化学习资源十分匮乏,场馆的布展现状以及资源呈现形式难以满足参观者以及博物馆自身发展的需求,因此需开发多种类型的数字化学习资源促使场馆内文物、展品得到有效利用。本文以“H大学校史图录”电子书为例进行数字化学习资源的设计与开发。
  (一)选题的确定
  本文以“H大学校史图录”电子书为主题,结合馆内现有资源,按照上述流程进行设计开发,同时根据场馆需求融入新的内容,将具有特色的校史内容利用新媒体方式呈现,既可以突出其特点,将其有特色的一面详细展示给大众,又可以改变以往的传播形式,从小范围低效率传播转为大范围的快速传播,为校园文化的宣传和推广提供新的思路和途径。
  (二)工具的选择
  根据选题及现有资源特点,本次“H大学校史图录”电子书开发工具主要有草料二维码、3D Max、Flash等。
  (三)教学的设计
  教学设计是数字化学习资源开发的关键一步,只有对学习者、学习目标、学习策略等有了明确认知才能根据需求开发出合适的学习资源。以“H大学校史图录”电子书中人物介绍这一模块为例,进行如表1 所示的教学设计。
  (四)脚本的设计   要制作出效果良好的数字化学习资源,脚本的设计必不可少,通过脚本可以清晰地得到所开发资源创意所在、内容结构。根据系统设计,对系统结构的主要功能、主要模块、屏幕界面、素材工具、按钮交互等内容进行介绍编写出素材制作脚本,表2为“H大学校史图录”电子书制作中二维码素材制作脚本的一部分。
  (五)素材的搜集、整理与加工
  在博物馆数字化学习资源的设计开发过程中,素材的整理、加工与创作至关重要,是整个流程的关键步骤,决定了资源的效果与质量。“H大学校史图录”电子书的设计开发需要文字、音视频、3D建模图像、全景图、微课、二维码等多种类型的素材,本文以素材可视化处理、静态图像动态化处理为例进行介绍。
  1.素材可视化处理
  要想实现传统资源的可视化,需要将相关内容制作出来。第一部分是人物素材的搜集整理与加工,如对校史人物吕碧成的相关文字介绍、图片资料、人物事迹进行编辑排版形成吕碧城个人情况简介,以此为例可开发更多人物介绍素材。第二部分是根据当代学生学习碎片化、移动化的特点,将大家参观咨询较多的内容制作成短小的微课,可以让师生在对博物馆参观之后针对自己感兴趣的内容借助移动设备进行具体深入学习。第三部分便是三维图像的制作,利用3D Max等软件按照展品原始样貌进行三维建模,绘制展品的三维立体图,用户可以进行全方位浏览,在屏幕上进行任意移动操作以增强对展品框架、结构的了解。例如H大学地标性建筑在H大学的建校、发展中具有重要意义,通过对建筑物的三维建模,参观者可清楚感知建筑物结构特点,如图2 所示。
  2.静态图像动态化处理
  清末新政期间H大学组织的女子学堂体操队是H大学具有代表性的历史事件,而原本参观者只能通过书中语言的描述进行画面想象,难以真正体会到其中的精彩,基于此搜集女子学堂体操队的各种原始图像资源供后期制作使用。在原有静态图像的基础上进行二次开发,形成数字化模拟动画,利用Flash软件将图片进行动态化处理,形成如图3所示的生动形象的动态图像,在激发阅览者学习兴趣的同时促进其对相关内容的理解。
  (六)资源的制作
  资源的制作过程就是按照前期的脚本设计进行素材的集成及功能的实现过程,由于本次選题呈现的素材多为图文介绍,根据极简教育技术理念,综合各方面因素,选择了PPT 作为“H大学校史图录”电子书相关素材的集成工具。通过对开发的二维码资源、静态与动态图像、代表人物简介等相关素材进行排版整理、资源整合,最终形成“H大学校史图录”电子书。电子书的内容可以不断更新,将有意义、有价值的素材融入其中,以促进校史文化的推广与传播,发挥博物馆的教育与服务功能,为师生带来更多贴近自己学习与生活的数字化学习资源。
  五、结语
  目前国家鼓励高校博物馆探索数字化发展之路,支持高校进行场馆学习数字化学习资源的开发,各级政府更是加大了对高校博物馆建设的投资力度。高校博物馆在高校的教育发展进程中占有重要地位,充分利用现代教育技术手段对场馆进行数字化建设可以促进其开展专业特色教育,发挥其科教功能的同时对宣传校园文化、普及校史知识起到良好的推动作用,能够有效促进参观者的深度学习[6]。目前我国多数高校的博物馆数字化建设仍处于起步阶段,H大学的博物馆数字化建设经验可作为参考,但其自身目前仍有较大改进和发展的空间,各级高校要顺应信息化时代发展步伐,推进场馆数字化转向,使其更好地发挥教育与服务功能。同时各级高校应该明确各部门职能,将博物馆建设归入学校发展进步的大格局中,将博物馆作为学校对外宣传与交流的新平台,挖掘自身特色,打造学校博物馆品牌,形成自己的博物馆文化,促进高校博物馆数字化建设可持续发展。
  [1]曹宏.高校博物馆专业化运营刍议[J].博物馆研究,2014(2):8.
  [2]杨谦,杜辉.当代美国高校博物馆的教育理念与实践[J].现代大学教育,2017(4):54-60.
  [3]郑旭东,李志茹.新兴信息技术在场馆学习中的创新应用:现状、趋势与挑战[J].现代教育技术,2015,25(6):5-11.
  [4]李志河,师芳.非正式学习环境下的场馆学习环境设计与构建[J].远程教育杂志,2016,34(6):95-102.
  [5]黄晓冰,胡铁生.“助学型”微课教学设计策略[J].数字教育,2016,2(4):64-70.
  [6]张慧婷,曾社教,潘彦宁.高校博物馆教育功能探讨:以西安科技大学地质博物馆为例[J].科教导刊(下旬),2018(27):181-183.
  (责任编辑 孙兴丽)
  基金项目:河北省高等教育教学改革研究项目“OBE理念下中小学劳动教育校本化项目设计与应用研究”(2020GJJG541);2021年河北省省级研究生示范课程立项建设项目“教学资源开发与应用”(KCJSX2021037)
  作者简介:王润兰(1968— ),女,内蒙古呼伦贝尔人,教授、博士生导师,研究方向为信息化教育资源开发与应用;
  孟晶(1996— ),女,河北唐山人,硕士研究生,研究方向为场馆学习、人工智能教育等。
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