新型數(shù)字互動平臺助力科技館“科學文化”傳播

摘""要：旨以新時代博物館科學文化傳播的新要求為切入點，闡述了科技館數(shù)字技術引入的應用場景及技術可能，積極探索科學文化傳播的新方式，以上海科技館更新改造項目為例，對空間、功能、互動等方面進行比較分析，基于“多媒體技術+數(shù)字平臺”融合的創(chuàng)新設計理念，研究新型數(shù)字互動平臺的技術線路與功能實現(xiàn)。最后對新型數(shù)字互動平臺的運用與未來提出一些建議，供博物館同行參考與借鑒。

關鍵詞：科技館"科學文化"數(shù)字互動平臺"創(chuàng)新

Boosting"Scientific"and"Cultural"Communication"in"Science"and"Technology"Museums"by"New"Digital"Interactive"Platforms

ZHENG"Wei""XIONG"Shichen

（Shanghai"Science"and"Technology"Museum，"Shanghai，"200127"China）

Abstract："This"paper"aims"to"take"the"new"requirement"of"scientific"and"cultural"dissemination"in"museums"in"the"new"era"as"the"starting"point"to"expound"the"application"scenarios"and"technical"possibilities"of"introducing"digital"technologies"in"science"and"technology"museums，"and"actively"explore"the"new"ways"of"scientific"and"cultural"communication."Taking"the"transformation"and"renovation"project"in"Shanghai"Science"and"Technology"Museum"as"an"example，"this"paper"makes"a"comparative"analysis"of"space，"functions"and"interactions."Based"on"the"innovative"design"concept"of"the"integration"of"\"multimedia"technology+digital"platforms\"，"it"studies"the"technical"route"and"function"realization"of"a"new"digital"interactive"platform."Finally，"it"puts"forward"suggestions"for"the"application"and"future"of"the"new"digital"interactive"platform"for"the"reference"and"models"of"museum"peers.

Key"Words：Science"and"technology"museum;"Science"and"culture;"Digital"interactive"platform;"Innovation

隨著科技的迅猛發(fā)展，公眾的工作與生活發(fā)生了前所未有的變化。在新技術的助力下，無論是在內(nèi)容上，還是在形式上，展覽展示均呈現(xiàn)出多元融合的趨勢。中國的百年實踐，見證了中國的科技成果取得舉世矚目的成就，人文精神是科普的靈魂，“科學文化”是社會創(chuàng)新與發(fā)展的內(nèi)動能。科技館是面向公眾傳播科學文化，展示人類創(chuàng)新成果的重要場館，創(chuàng)新離不開思想引領，"科學方法是科技發(fā)展與創(chuàng)新的重要路徑。科學家精神作為科學文化的重要呈現(xiàn)，研究其傳承與發(fā)揚的新路徑，對于創(chuàng)新展覽展示，促進科普場館高質發(fā)展具有現(xiàn)實意義。

1"科技館“科學文化”傳播的新挑戰(zhàn)

1.1科技館高質發(fā)展的新要求

2021年6月，《全民科學素質行動規(guī)劃綱要（2021—2035年）》明確提出，新時代提升公民科學素質要突出科學精神的引領[1]。2022年8月，科技部、中央宣傳部、中國科協(xié)印發(fā)《“十四五”國家科學技術普及發(fā)展規(guī)劃》，強調積極適應國家新的發(fā)展戰(zhàn)略需要，在新征程中進一步開展科學知識的普及，傳播科學精神，大力發(fā)展科普與科研的協(xié)同互促，要求創(chuàng)新傳播方式和展示手段，更多地采用多元化的展覽展示來大力弘揚科學精神，特別是科學家精神[2]。2023年12月，首屆中國博物館學大會圍繞全國博物館領域高質發(fā)展的新要求，傳承中華優(yōu)秀文化，積極服務文化強國建設的發(fā)展與繁榮[3]。《現(xiàn)代科技館體系發(fā)展“十四五”規(guī)劃（2021—2025年）》中，提出建設現(xiàn)代科技館體系，打造科學家精神教育基地，深化科普資源供給側，注重數(shù)字化技術運用，鼓勵應用數(shù)字化技術運用，推動智慧化建設[4]。科技創(chuàng)新思維的引領，離不開社會創(chuàng)新文化的滋養(yǎng)，黨的二十大報告中也強調培育創(chuàng)新文化，弘揚科學家精神，涵養(yǎng)優(yōu)良學風，營造創(chuàng)新氛圍；積極探尋科技創(chuàng)新發(fā)展的精神動力源，營造良好的科學人文氛圍。從近年來國內(nèi)研究來看，弘揚科學家精神是要將產(chǎn)生于社會物質與實踐基礎之中的精神力量融貫于新的時與勢中，從而促進人們認識世界、改造世界的能力進一步提升，促進科學技術不斷創(chuàng)新發(fā)展、精神交往與人文交流更入佳境[5]。

科學家的成長經(jīng)歷與豐碩的科研成果所承載的不僅僅是科學知識，同時也凝聚著許多愛國情懷、創(chuàng)新思維、務實奉獻等真實的人文故事。挖掘這些支撐社會科技進步的精神支柱和創(chuàng)新內(nèi)動力，營造出尊重知識、崇尚創(chuàng)新、熱愛科學的氛圍，為社會持續(xù)的科技創(chuàng)新植入堅實的文化要素。科學家精神具有豐富的內(nèi)涵與時代特征，是建設創(chuàng)新型國家的重要力量"[6]。面對當前創(chuàng)新驅動發(fā)展的新形勢，科技館應該積極整合社會優(yōu)質資源，凸顯自身優(yōu)勢，努力探索弘揚精神引領的新路徑。

1.2"科技館數(shù)字互動技術的應用場景

科普的價值在于大眾化，在于最大化地滿足人民美好生活的需求。科普資源的傳播方式應融合時代特征，使傳播效果真正最大化[7]。隨著5G、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術的發(fā)展，數(shù)字化的新技術、新方法、新工具的應用，不斷刷新公眾以往的認知與觀念，對日常的生活工作以及意識形態(tài)都產(chǎn)生著影響和推動作用。科技發(fā)展推動科技傳播理念和方式的變革，這些變化對科普新發(fā)展提供了更多的展示方式，能夠極大地豐富并創(chuàng)新實施新的科普體驗。例如：科技館在展品設計中已積極植入互動技術來吸引參與者，展品在設計方面，要在內(nèi)容開發(fā)上具有新穎性，整體外觀應與傳統(tǒng)的形式有巨大的差異性，在高科技的輔助支撐下，將參觀者置于互動的學習情境中，引發(fā)深度思考，才能取得更好的傳播效果。互動多媒體技術在數(shù)據(jù)傳輸、表達方式、信息交互方面具有極其巨大的應用潛力，其互動方式主要是通過計算機系統(tǒng)，將不同類型的媒體信息處理成一個具有邏輯性、有序性、可交互性，通過場景營造出特殊情景的一種獨特的體驗。

當今，數(shù)字平臺也同步應用于各種演示、展示中，平臺可以與遠程協(xié)同業(yè)務流程緊密結合，形成針對具體業(yè)務需求的個性化解決方案。為此，跨屏互動及數(shù)字平臺化逐漸成為新的方向發(fā)展，為科學傳播創(chuàng)新提供了新的互動選擇，公眾可以體驗到更加震撼的效果。

1.3"需求分析與對策對比

原有建成的院士風采墻，主要采用靜態(tài)燈箱圖片和一臺多媒體進行宣傳院士風采，內(nèi)容固化，所展呈的形式較簡單。隨著新增院士數(shù)量也不斷增加，由于原有展示方式無法滿足，主要體現(xiàn)為以下不足：由于是固定陳展方式，展示內(nèi)容受到展示形式限制，無法添加新的內(nèi)容，增加新增院士的信息，同時也缺乏互動性和參與性，跟不上技術迭代的更新。這與項目的設計之初的宗旨不符，改造升級院士墻勢在必行，力求在空間利用合理、功能完備、多人互動及視覺效果等方面有進一步的提質，項目主要的需求比對如表1所示。

2"數(shù)字化互動平臺的融合創(chuàng)新

2.1"展示理念上的新突破

博物館學研究認為，一個卓越的展覽是能夠通過展呈、智識以及情感來吸引置身于其中的觀眾，建立某種關聯(lián)。博物館在展示時需要與觀眾建立相關性，才能進一步引發(fā)他們的共鳴，進而對其思維與行為產(chǎn)生影響[8]。在設計理念上嘗試“科學+藝術”融合，首次打造國內(nèi)新型數(shù)字化互動平臺。突破傳統(tǒng)時間維度和學部緯度展示院士的研究領域與成果，從人文角度出發(fā)，運用藝術的手法將院士的風采更生活化、更好地展現(xiàn)給觀眾，通過多視角詮釋我國科技發(fā)展的偉大歷程和光輝使命，能夠為上海建設科創(chuàng)中心乃至輻射全國營造良好的社會氛圍注入積極的動力。

2.2"多維度場景模式的新嘗試

信息的準確度和真實性科學文化傳播是否能達到預期目的的前提，為了改變以往較單一的“突出業(yè)績+奮斗精神”宣教模式，嘗試從多個緯度來表現(xiàn)真實的院士。在素材內(nèi)容收集中，挖掘那些容易讓公眾理解的內(nèi)容及生活場景，院士也是有血有肉、有情感、有困惑、有病痛的平常人，這些素材能夠更好地接近或還原院士最真實的一面。為此，在內(nèi)容的梳理中，以覆蓋全國，聚焦上海為原則，調研與梳理得到了北京、上海等多地相關研究院所、院士中心的有力支撐，這些準備工作為多維度場景奠定了權威又全面的院士信息。

技術上，通過UI設計出簡潔、易用的互動操作界面，分為“時間”“學部”和“個人風采”3個維度，采用大屏幕動態(tài)呈現(xiàn)，3個維度之間能夠自由快速切換。例如：通過時間維度，讓觀眾可以追溯到我國第一次院士大會，在時間軸的視角下，則以1955年為起點，依照歷屆年份來逐一展開新一屆新增的院士及其相關領域研究的主要成果。學部場景下，重點展示科學家在文體藝術等領域的故事與興趣愛好，他們均在樂器、體育、書畫、舞蹈等方面有著廣泛的愛好和興趣，展現(xiàn)他們生活中的點點滴滴。在風采場景中，梳理近年來專業(yè)攝影師對兩院院士的跟蹤報道，從近20年來的采訪中精心挑選攝影和照片，通過高清照片，更藝術化地展現(xiàn)他們深耕科研和忘我付出的精神。讓參與者多維度地了解院士的生活化全景，這些與以往不一樣的傳播視角，極大地引發(fā)人們思考多元化的生活方式及情識儲備，進而更好地促進研究工作。

2.3信息化平臺的新拓展

院士墻的更新改造不僅是內(nèi)容展示方面的更新，更是應用數(shù)字化新型平臺的全新嘗試。這對數(shù)字互動平臺設計提出明確的需求，綜合考慮該平臺的核心流程，在創(chuàng)新展示內(nèi)容和形式的同時，兼顧數(shù)據(jù)分析、運行維護、升級與決策，并支持遠程。信息內(nèi)容上利用多維度視角多場景方式還原對人物刻畫。傳統(tǒng)多媒體也存在內(nèi)容更新不及時或硬件配置受限等情形，常常出現(xiàn)系統(tǒng)的軟、硬件環(huán)境不支持或缺乏經(jīng)費等尷尬的局面。針對每一屆新增院士的情況，可采用云端協(xié)同方式，利用云端服務降低成本。

3新型數(shù)字互動平臺的技術構架

3.1數(shù)字多媒體與數(shù)字平臺

數(shù)字多媒體呈現(xiàn)主要以高清圖文、音視頻等，數(shù)字化技術策略已成功應用在輸入、存取、加工和分發(fā)等各個流程與環(huán)節(jié)中。數(shù)字平臺作為一個綜合性的智能設備，旨在滿足觀眾及時、互動溝通與現(xiàn)場決策等需求。包含高清大屏幕的集中顯示、便捷地觸摸操作、海量數(shù)據(jù)的快速處理、數(shù)據(jù)共享、遠程操作模式等開發(fā)功能。將數(shù)字平臺與數(shù)字多媒體融合的智能化集成系統(tǒng)，可以為展覽互動提供更加高效、靈活和可靠的服務。

3.2平臺系統(tǒng)主要架構

在數(shù)字互動平臺時，平臺首先從展示更新和互動和管理的業(yè)務要求建設。其次，遵循安全、靈活的原則。此外，平臺具彈性、開放的擴展能力，滿足個性化定制、敏捷的功能。包含應用層、平臺層和數(shù)據(jù)層3個方面。其中，平臺層以資源共享和業(yè)務為核心，對平臺模型、算法、組件等技術能力的不斷沉淀和提升，涵蓋大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和移動應用組件，以及基礎云平臺、基礎設施和網(wǎng)絡等。平臺系統(tǒng)的硬件方面加強考慮美觀性、通用性、功能性及維修性兼顧成本，主要構成為超窄邊拼接液晶屏、紅外觸摸框（支持64點多點觸摸）、視頻、內(nèi)容服務器、多聲道音響系統(tǒng)、服務器及UPS、安裝支架等。系統(tǒng)軟件突顯定制化的高質與流暢。例如：“院士專輯系統(tǒng)”中，互動者能夠在時間軸和學部場景下獲得更豐富的個人體驗。（1）人物基本信息。包含了人物姓名、所屬院部、照片圖片、文字簡介等基本的信息展示。（2）相關信息。在學部的院士專輯中設有“更多信息”按鈕，提供更深層次的信息展示。圖文查看功能，包含手跡題詞、關聯(lián)圖片、視頻等。（3）點贊。在院士專輯系統(tǒng)對任意一位人物點贊，點贊數(shù)作為用戶數(shù)據(jù)被記錄在數(shù)據(jù)后臺。（4）姓氏首字母查詢。院士專輯系統(tǒng)以點選姓氏拼音首字母查詢的方式查詢關聯(lián)院士信息。（5）手機端可以掃二維碼，下載圖片。在學部的院士專輯系統(tǒng)點選掃描“二維碼”圖標按鈕，即可通過智能手機掃描二維碼的方式下載圖片。

3.3"數(shù)據(jù)綜合管理

（1）素材管理模塊是一款基于Web"的管理平臺應用，院士墻上所展示的各種多媒體文件都可由該平臺進行編輯與管理，能夠適應各種展館展項不同的原始數(shù)據(jù)結構以及未來可能導入的新數(shù)據(jù)，同時也支持開放的第三方接口以及數(shù)據(jù)共享交換，便于無縫對接各種數(shù)字化應用系統(tǒng)。

（2）用戶行為分析模塊通過對用戶的交互行為進行追蹤、統(tǒng)計與分析，旨在為產(chǎn)品的新功能開發(fā)與改良提供第一手詳實而可靠的科學數(shù)據(jù)依據(jù)。模塊主要由三部分組成，通過日志的生成，數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析，可以定期生成分析報告，為產(chǎn)品運營，功能迭代及優(yōu)化提供參考依據(jù)。

（3）設備健康管理系統(tǒng)運行于控制主機中，其目的與功能是：實時監(jiān)測系統(tǒng)的核心運行參數(shù)及服務器各項健康指數(shù)；持續(xù)不斷地將參數(shù)傳回“健康管理中心”。按照預設的多層級故障預警條件，自動開啟應對機制。

4"新型數(shù)字互動平臺的功能實現(xiàn)及建議

4.1"展覽與互動功能

項目改造完成建設完成后，整個互動墻全長達到25m，采用35臺55寸屏幕的跨屏互動數(shù)字平臺成為全國之最。數(shù)字互動平臺支持多點觸控，采用多度展示內(nèi)容，實現(xiàn)了各個場景的即時互動，并在算法與性能方面有極大的優(yōu)化與提升，最終讓展示的內(nèi)容在超大屏幕中流暢調取、可靠運行，強烈視覺沖擊力的動效呈現(xiàn)，不斷吸引過往者上前與之互動并進一步探索，將展陳從過去的靜態(tài)傳播模式轉變?yōu)橹鲃咏换ツＪ剑尮娊嚯x了解院士的科研事業(yè)、取得的成就以及他們更貼近生活的一面。

4.2"運維及智慧管理

數(shù)字互動平臺實現(xiàn)了高效的運維及良好的拓展性，為數(shù)字信息的深加工和內(nèi)容二次開發(fā)提供了便捷，傳播效能得到有效提升。平臺提供實時監(jiān)控運行狀態(tài)與各項服務器健康指數(shù)，且支持遠程維護。數(shù)據(jù)庫延展性良好，后臺數(shù)據(jù)在線管理，實現(xiàn)遠程同步管理。系統(tǒng)可進行操作者行為統(tǒng)計和大數(shù)據(jù)挖掘分析服務，可以定期生成分析報告。實現(xiàn)互動數(shù)據(jù)分析與實時統(tǒng)計，信息匯總功能，展示全國兩院院士的信息分析，包括年齡、地域、性別，以及系統(tǒng)收集的游客互動點擊數(shù)據(jù)，包括最受關注的院士排名，點擊數(shù)量最多的院士排名，信息點擊數(shù)量統(tǒng)計等內(nèi)容。

4.3"可持續(xù)更新與技術迭代

隨著科技的迅猛發(fā)展，科技館在傳播科學文化中具有十分重要的價值與作用[9]。傳播形式上更加注重科學與藝術的融合，在理念與實踐上都需要不斷創(chuàng)新。數(shù)字融合的本質是數(shù)字賦能，就科普場館而言是以數(shù)字化轉型實現(xiàn)場館的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化、高端化、綠色化發(fā)展[10]。然而，數(shù)字化互動平臺還應提供后續(xù)的更新服務，以更便捷、更泛在的服務，不斷滿足公眾日益增長的文化需求。科技館推進“科技+文化”融合創(chuàng)新是時代賦予的新使命[11]。未來，如何綜合應用這些新技術，推動場館數(shù)字化資源共建，融合好科技館線上與線下的資源，還有待于進一步的研究。

5"結語

新型數(shù)字互動平臺通過數(shù)據(jù)分析、互動優(yōu)化、遠程操控等智能化技術更好地滿足了個性化的需求，為科學文化傳播提供了新的展示手段和便捷的交互，增強了參與者、運維、未來升級等各方的應用體驗。隨著人工智能技術的普及與推廣，新型數(shù)字互動平臺將更加呈現(xiàn)“智慧化”趨勢，在數(shù)據(jù)挖掘深度分析基礎上，提供個性化的預測和精準服務。新型數(shù)字互動平臺也將“打開博物館的屋頂”，與多方跨界合作，"諸如與動漫、游戲，以及不同媒介、社交平臺的植入等，使科學傳播更加豐富而生動，公眾通過各自的移動終端就能在不同的時間、空間里享受的博物館科學文化的輸出。

參考文獻

[1]"國務院關于印發(fā)全民科學素質行動規(guī)劃綱要（2021—2035年）的通知[EB/OL].（2021-06-25）[2023-12-28].https：//www.gov.cn/zhengce/content/2021-06/25/content_5620813.htm.

[2]"科技部"中央宣傳部"中國科協(xié)關于印發(fā)《“十四五”國家科學技術普及發(fā)展規(guī)劃》的通知[EB/OL].（2023-08-16）[2023-12-28].https：//www.most.gov.cn/xxgk/xinxifenlei/fdzdgknr/fgzc/gfxwj/gfxwj2022/202208/t20220816_181896.html.

[3]"努力發(fā)展中國特色、中國風格、中國氣派的博物館學——首屆中國博物館學大會綜述[EB/OL]."（2023-12-25）[2023-12-28].https：//www.chinamuseum.org.cn/cma/detail.html？id=12amp;contentId=13226.

[4]"馬宇罡，趙洋，苑楠，等."打造新時代高質量科普服務體系核心陣地——《現(xiàn)代科技館體系發(fā)展“十四五”規(guī)劃（2021—2025年）》的編制與思考[J]."自然科學博物館研究，2022，7（1）：25-30，110.

[5]"張毓強.國際傳播視野下弘揚科學家精神的時代價值與實踐路徑[J].科普研究，2022，17（6）："75-79，98，112.

[6]"吳明東.新時代科學家精神的核心內(nèi)容與價值引領[J].學校黨建與思想教育，2022（15）：89-92.

[7]"王小明.數(shù)字時代的科普產(chǎn)業(yè)[J].科學教育與博物館，2021，7（1）：1-5.

[8]"鄭奕.相關性共鳴度同理心：博物館企及觀眾的關鍵所在[J].東南文化，2018（1）：116-121.

[9]"周錦童.科技館在傳播科學文化中的價值與作用[J].采寫編，2023（4）：181-183.

[10]"劉進軍，徐曉紅，吉亞妮等.數(shù)字技術賦能科普場館高質量發(fā)展[J].科技資訊，2023，21（18）：252-256.

[11]"吳曉雷，熊世琛，鄭巍.“科技+文化”融合視角下科技館創(chuàng)新精神的傳播與實踐[J].科技傳播，2021，13（22）：28-32.