科普場館公共服務(wù)數(shù)字化應(yīng)用探究

摘要：在深化科學(xué)素質(zhì)建設(shè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和構(gòu)建高質(zhì)量科普服務(wù)體系背景下，大型科普場館供需矛盾、公共服務(wù)與場館建設(shè)水平不匹配、服務(wù)供給與公眾個性化多樣化需求不匹配等問題普遍存在，而數(shù)字技術(shù)的發(fā)展為科普場館公共服務(wù)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展提供了新路徑。2021年建成開放的上海天文館，自設(shè)計建設(shè)之初便引入智慧博物館概念，后納入臨港數(shù)字孿生城市應(yīng)用場景建成數(shù)字孿生平臺，不斷通過應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)提高公共服務(wù)供給質(zhì)量和效率，為公眾呈現(xiàn)全景式、多感官、超現(xiàn)實、無邊界的參觀體驗。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；博物館；科普場館；公共服務(wù)

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.03.037

中圖分類號：G 26；TP 391.9 " " " " "文獻標志碼：A " " " " " "文章編碼：1672-7274（2025）03-0-03

Exploration into the Digital Application of Public Services

in Science Popularization Venues

--Taking the Shanghai Planetarium （Shanghai Science and Technology Museum Branch） as an Example

LIU Hui， CHEN Jiaqi

（Shanghai Science and Technology Museum， Shanghai 201306， China）

Abstract： Against the backdrop of deepening the supply side reform of scientific literacy construction and building a high-quality science popularization service system， there are widespread problems such as supply-demand contradictions in large science popularization venues， mismatch between public services and venue construction levels， and mismatch between service supply and the personalized and diversified needs of the public. The development of digital technology provides a new path for the transformation and development of public services in science popularization venues. The Shanghai Planetarium， which was completed and opened in 2021， introduced the concept of a smart museum from the beginning of its design and construction， and later incorporated it into the application scenario of the Lingang Digital Twin City to build a digital twin platform. Through the application of digital technology， it continuously improves the quality and efficiency of public service supply， presenting the public with a panoramic， multi sensory， surreal， and borderless visiting experience.

Keywords： digitalization; museum; science popularization venues; public service

在互聯(lián)網(wǎng)、社交媒體、人工智能、大數(shù)據(jù)等新興產(chǎn)業(yè)和技術(shù)蓬勃發(fā)展的今天，公眾對社會教育和文化休閑領(lǐng)域的高品質(zhì)、多元化、個性化需求與日俱增。隨著文旅融合，博物館的旅游價值越來越突出，觀眾的年齡層次、屬性特征在不斷變化，他們對博物館在多媒體、沉浸式、數(shù)字化等展示手段上的審美需求也在不斷增加[1]。科普場館如何充分地發(fā)揮社會效益？如何持續(xù)提供高質(zhì)量科普供給？如何持續(xù)吸引觀眾？數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用為科普場館建設(shè)更新、運行管理、教育服務(wù)、藏品管理等提供了更多可能性。

1 " 科普場館數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景及路徑

互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用加速了海量信息的更新速度和信息獲取的便捷程度。近年來，關(guān)于數(shù)字技術(shù)社會價值的討論并不多，而技術(shù)發(fā)展的社會價值恰與人民對美好生活的向往和高質(zhì)量發(fā)展是息息相關(guān)的，值得社會各界認真對待[2]。科普場館是公民科學(xué)意識啟蒙和科學(xué)思想培養(yǎng)的重要載體，通過應(yīng)用數(shù)字技術(shù)路徑，能夠擴大科普教育受眾的數(shù)量和范圍，豐富展示教育的形式，提升場館的運行效率和參觀體驗。當前關(guān)于博物館數(shù)字化路徑的研究主要關(guān)注文物保護數(shù)字化、運營管理數(shù)字化、文化資源展覽展示數(shù)字化和數(shù)字文創(chuàng)，其中重點關(guān)注數(shù)字化如何完善公共文化服務(wù)、助力文化創(chuàng)新和促進文化傳播[3]。

2 " 科普場館發(fā)展及供給情況

近年來，在“科技創(chuàng)新、科學(xué)普及是實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩翼，要把科學(xué)普及放在與科技創(chuàng)新同等重要的位置”“對科學(xué)興趣的引導(dǎo)和培養(yǎng)要從娃娃抓起”等背景下，科普場館建設(shè)更新、陳列展覽、開放服務(wù)、教育傳播、國際交流等工作發(fā)展快速，公眾參與科普場館教育的熱情空前高漲。根據(jù)《中國科協(xié)2022年度事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》數(shù)據(jù)，截至2022年底，各級科協(xié)擁有所有權(quán)或使用權(quán)的科技館1 073個，總建筑面積594.5萬平方米，展教面積319.4萬平方米，全年服務(wù)人數(shù)5 352.2萬人次。流動科技館714個。科普活動站（中心、室）38 889個，科普大篷車1 333輛，全年活動5.1萬場[4]。

3 " 上海天文館公共服務(wù)數(shù)字化應(yīng)用成效

3.1 觀眾需求的變化

當下觀眾的參觀體驗不僅包括親臨現(xiàn)場的物理空間（線下）體驗，還拓展至互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的虛擬空間（線上）體驗。物理空間的體驗與場館建筑、展覽活動、服務(wù)設(shè)施等緊密相關(guān)，虛擬空間則與參觀前、中、后的全方位、全流程智慧化信息服務(wù)密切相關(guān)。

3.2 場館公共服務(wù)輸出形式的需要

數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用突破了場館公共服務(wù)輸出需求的局限性。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是場館數(shù)字化治理需求。現(xiàn)有信息化管理系統(tǒng)較完整且覆蓋多種業(yè)務(wù)場景，但因各系統(tǒng)數(shù)據(jù)未能有效融通，故而存在數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象。此外，在數(shù)據(jù)可視化方面也稍顯不足，數(shù)據(jù)仍偏向回溯和實時，推演能力不足。二是科普服務(wù)數(shù)字化需求。一方面是空間限制，場館接待量有限，逢寒暑假、節(jié)假日及周末等參觀集中時段無法滿足所有來館參觀需求，資源供需矛盾較突出；另一方面是時間限制，受制于個人出行規(guī)劃等實際原因，絕大多數(shù)觀眾通過有限的參觀行程無法盡覽館內(nèi)所有藏品和展示細節(jié)以及場館與周邊環(huán)境的融合呈現(xiàn)。三是觀眾服務(wù)效率數(shù)字化需求。對于已經(jīng)到達場館的觀眾來說，需要更直觀、便捷、快速地掌握有效參觀信息，服務(wù)終端數(shù)字化手段的廣泛應(yīng)用具有巨大的潛力。

3.3 數(shù)字化應(yīng)用情況

3.3.1 1.0時代——智慧場館

上海天文館自建館之初就提出智慧天文館理念，強調(diào)物（場館）、人（觀眾）、數(shù)據(jù)三者之間的雙向多元信息交互，實現(xiàn)博物館服務(wù)、保護和管理的智能化自適應(yīng)控制與優(yōu)化。智慧場館建設(shè)規(guī)劃遵循需求引導(dǎo)、總體規(guī)劃、分步實施、項目落地原則，梳理信息化建設(shè)重點項目內(nèi)容、規(guī)模、周期和實現(xiàn)方式等，并提出建設(shè)、運營和服務(wù)體系改進建議[5]。建設(shè)團隊提出無邊界博物館的建設(shè)理念，旨在通過強交互、強社群的體驗提升觀眾參與感。

3.3.2 2.0時代——上海天文館數(shù)字孿生平臺

在上海市全面推進城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，臨港數(shù)字孿生城入選首批7個市級示范區(qū)，上海天文館數(shù)字孿生平臺作為其中子項目為城市治理現(xiàn)代化提供了“科普+文旅+教育傳播”的新方案和典型應(yīng)用場景。

上海天文館聚焦五大應(yīng)用場景，在沿用“1.0時代”智慧場館理念和數(shù)字資產(chǎn)的同時，通過大空間AR、NFT數(shù)字藏品、數(shù)字人等技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用完成場館數(shù)字底座搭建和運行數(shù)據(jù)開放利用，實現(xiàn)了場館運行管理、觀眾服務(wù)、展示服務(wù)水平的全面提升。

在場館治理方面，完成數(shù)字孿生平臺底座搭建，形成可供多場景應(yīng)用選擇和可持續(xù)開發(fā)的建模數(shù)據(jù)庫。利用數(shù)字孿生技術(shù)進行了場館建筑主體、周邊環(huán)境、展示空間的高精度1︰1復(fù)刻，形成多空間、全景式、高精度三維模型資料庫。經(jīng)由“孿生大腦”集成處理，實現(xiàn)不同客流場景、AI智能攝像頭、安防攝像頭、系統(tǒng)資源統(tǒng)籌調(diào)度和數(shù)據(jù)治理共享。

在展示教育服務(wù)方面，打造無界漫游線上展廳。利用數(shù)字孿生技術(shù)帶來的真實沉浸可延展的特點，呈現(xiàn)數(shù)字展廳、數(shù)字藏品和沉浸式科普教育課程。一是建筑主體沿用建設(shè)時期BIM模型，同時擴大標記星空之境公園等景點、周邊公交車站和地鐵站等交通信息和餐飲等便民設(shè)施，并預(yù)留數(shù)據(jù)接口，為后續(xù)景點間聯(lián)動、交通線路動態(tài)信息、餐飲購物指引等區(qū)域統(tǒng)籌呈現(xiàn)做好鋪陳。通過數(shù)字孿生模擬，多維呈現(xiàn)時令、季節(jié)和天氣變化下的建筑之美。二是通過VR體驗多媒體互動展項最密集的家園展區(qū)，沉浸感的航向火星、“一秒變行星”的球幕影院、時空穿梭入口的傅科擺、太陽觀測數(shù)據(jù)可視化等。三是館藏隕石數(shù)字藏品的多角度互動呈現(xiàn)。豐富的隕石藏品是上海天文館的特色，通過搭建場館隕石圖譜，使隕石展品走出標本庫房、走出展柜，可360°細節(jié)展示，可實現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)“切割”，可元素分析，極大豐富了藏品科普場景。

在觀眾服務(wù)方面，數(shù)字化終端和運行數(shù)據(jù)輸出提高了信息獲取便捷程度和觀眾參觀規(guī)劃效率。一是運行信息全面呈現(xiàn)和實時數(shù)據(jù)流動，路線推薦、展區(qū)熱力分析、各類感知數(shù)據(jù)分析等信息可在場館終端和觀眾手機之間流動，提升了服務(wù)信息觸達性。二是基于模型的參觀規(guī)劃和知識獲取。服務(wù)模型內(nèi)增加“場館自助”板塊，面向觀眾提供參觀路線推薦和沉浸式自助語音導(dǎo)航導(dǎo)覽等服務(wù)，實現(xiàn)一碼暢游。三是強化參觀體驗的延續(xù)和記錄。設(shè)計智能化數(shù)字留言墻，融合AI審核與數(shù)據(jù)加工，兼顧交互與私密性，觀眾可選擇大屏互動呈現(xiàn)或作為當時體驗的個性化記錄。

4 " 科普場館數(shù)字化路徑思考

（1）跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、打通和可視化是具有強互動性特征的科普場館數(shù)字化的基礎(chǔ)。在上海天文館數(shù)字孿生平臺已投入使用的功能中，如何更好地將現(xiàn)有12個具備數(shù)字信息性能的系統(tǒng)融合到孿生平臺中，對大規(guī)模、復(fù)雜的數(shù)據(jù)進行處理、清洗、分析和建模，持續(xù)優(yōu)化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)并不斷拓展數(shù)據(jù)應(yīng)用場景，仍是未來數(shù)字化場館建設(shè)的重點。

（2）模型資產(chǎn)的復(fù)用和可持續(xù)性開發(fā)與應(yīng)用是場館數(shù)字化成果應(yīng)用的生命力。可結(jié)合現(xiàn)有小程序，融合導(dǎo)航導(dǎo)覽、停車訂票等基礎(chǔ)服務(wù)，開發(fā)數(shù)字人、NFT等元宇宙內(nèi)容，形成天文館元宇宙的新入口。同時，開發(fā)元宇宙系列數(shù)字文創(chuàng)產(chǎn)品并打造NFT數(shù)字藏品矩陣，結(jié)合大空間AR技術(shù)，打造天文館的知識星球，豐富科普輸出場景，將科普觸點從孿生平臺延伸至觀眾手機小程序，以期推動更便捷、更廣泛的天文科普傳播。

（3）基于數(shù)字化場館綜合治理能力體系建設(shè)，利用技術(shù)手段提升場館運行質(zhì)效是數(shù)字化工作內(nèi)在驅(qū)動。要考慮基于數(shù)據(jù)結(jié)果的反向調(diào)節(jié)，既涵蓋綠色節(jié)能、線上巡查、場館環(huán)境等運行管理功能提升，又涉及建筑結(jié)構(gòu)安全、突發(fā)事件處置等安全管理剛性需求，基于場館運行趨勢智能預(yù)判和治理方案優(yōu)化，為場館的高質(zhì)量管理開辟新路徑。

5 " 結(jié)束語

“新一代人工智能正在全球范圍內(nèi)蓬勃興起，為經(jīng)濟社會發(fā)展注入新動能，正在深刻改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)生活方式。”應(yīng)當看到，博物館行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展不僅需要與時俱進的場館硬件設(shè)施設(shè)備，更需要與之相匹配的服務(wù)供給和更多元的輸出形式。今年以來，文旅行業(yè)的持續(xù)火爆衍生出的供需結(jié)構(gòu)問題亟須通過新的技術(shù)路徑尋求解決方案。

參考文獻

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[2] 李彥宏.人工智能，影響未來發(fā)展的變革力量[A].世界人工智能大會組委會.智聯(lián)世界——筑就數(shù)字之都[C].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2022.

[3] 王夏歌.數(shù)字技術(shù)與文化傳播：博物館數(shù)字化研究的知識圖譜分析[J].中國博物館，2024（1）：26-33.

[4] 中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會.中國科協(xié)2022年度事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報[EB/OL].https：//www.cast.org.cn/，2023-12.

[5] 忻歌，等.博物館智慧體驗探索——上海天文館項目研究與實踐[M].上海：世界圖書出版公司，2021.