数字科技馆的建设实践与思考
李巍巍
摘 要 在互联网进入全民时代的今天，数字科技馆成为开展科普传播的重要形式。文章结合工作实践，通过分析对比，提出了数字科技馆在信息技术支撑下依托实体馆建设与管理的观点，指出了数字科技馆建设与运行中存在的问题及今后的努力方向。
关键词 实体科技馆；数字科技馆；建设与发展
我国的数字科技馆建设从21世纪初起步后逐步进入快速发展阶段。数字科技馆的建设和发展极大地丰富了科技馆资源，突破了时间和空间的限制，方便快捷地为社会公众提供公益性科普信息资源服务，成为实体科技馆的有益补充，产生着日益广泛的社会影响。而有关数字科技馆建设中诸如功能定位、内容建设、展示模式等问题也一直成为业内讨论的热门话题。随着互联网技术的快速发展，特别是即将到来的5G时代，数字科技馆建设将面临着新的机遇和挑战。笔者结合多年数字科技馆建设与管理的实践，谈如下一些粗浅的认识。技馆相关联，也就无异于一般意义的科普网站。从用户或观众的角度来看，他们选择登录数字科技馆网站其心理需求也大都是对“馆”的期待。因此，我们认同这样的说法：数字科技馆是依托实体馆资源，利用计算机网络和多媒体技术，面向广大公众提供在线科普资源和科普服务的公益性网络平台。数字科技馆将网络资源、数字化技术同实体馆内容有效结合，在时间和空间上弥补了实体科技馆辐射范围的局限。
1 对数字科技馆概念和内涵的认识
数字科技馆，又可称为数字化科技馆或网上虚拟科技馆，主要通过网络技术、虚拟现实技术和多媒体技术等，把教育项目和展示内容通过网络在电脑或移动设备上进行数字化的体验和管理。由于认识的不同，目前国内已建成的数字科技馆基本呈现两种形式：一种是实体馆的数字化，也就是以实体馆的网上呈现为主要内容，包括展品陈列、体验互动、场馆漫游、资源管理等，营造一个无形似有形的网上科技馆，使实体馆在功能与时空上延伸和拓展。另一种是没有特定的实体馆对应，是一个以各类科普资源为主要内容建立的网上科技馆，即对科普资源的数字化，或者说是一个科普性质的网站。
吉林省数字科技馆是第一种形式的实践者。我们认为，顾名思义，既然叫数字科技馆就要给用户以“馆”的感受，具有“馆”的基本特征，应该在互联网上用数字技术创造一种似有形又无形的馆的氛围。建设数字科技馆的本意也应该是实体馆的补充和延伸，它的优势是实体馆由于环境条件所限难以表达的内容，可以通过数字科技馆依靠现代信息技术来补充完善。一个数字科技馆如果不与实体科
采用便利取样法，选取我校护理专业三年制护理班2009、2010两个年级学生，其中2009级151人，2010级179人，共330人，年龄均在18～19岁。以2009级151名学生为实验组，2010级179名学生为对照组，两组年龄、性别及基础课程成绩无显著性差异（P＞0.05）。
2 关于数字科技馆内容及表现形式的探讨
吉林省数字科技馆的定位是实体馆的网上呈现，实体馆功能的延伸和拓展，因此以实体馆为依托来设计框架结构，展示实体馆的核心内容，突出实体馆的特色，努力营造实体馆的氛围，力求通过各种信息技术的包装，使网民以角色扮演的形式在虚拟的场馆中游览，与展品互动，感受一个有真实感的虚拟科技馆，还原了观众到实体馆参观并与展品互动的真实情境。
2.1 建设步骤
借鉴兄弟馆的经验，限于经费等条件制约，我们拟定了整体策划和分四期建设的计划。一期分区建模，实现展馆漫游和展品交互，搭起数字科技馆的基本框架；二期是将实体科技馆的部分展品及科普资源数字化；三期是以智能化导览为先导的智能化管理；四期拓展和延伸科普服务内容，创新和升级。
连锁便利超市在对生鲜农产品进行大批量订货后，库存中的生鲜农产品可能会因为销售和客户需求原因存储一段时间，容易导致生鲜农产品变质和腐败，从而产生企业的废弃成本。
2.2 内容选择
4）“Wi-Fi+蓝牙ibeacon”高精度实时定位技术。吉林省数字科技馆智能导览系统是基于高德室内定位SDK实现二次开发的平台，采用“Wi-Fi蓝牙ibeacon”高精度实时定位技术，通过700余个低功耗蓝牙基站，实现了馆内跨楼层、同楼层等清晰的导航功能。精准完成了导览过程中的消息推送、室内定位等一系列基于用户当前所在位置的服务。
2.3 技术手段
1）网站平台建设。吉林省数字科技馆以WEB网站为框架作为数据的访问端口来实现信息发布。WEB网站基于Java Spring MVC架构进行开发，使用Oracle11g数据库作为存储，能够实现高速访问、有利于搜索引擎的收录和网页静态化。
2）展馆漫游系统基于Unity3D引擎来创建。通过绘制精确的1∶1二维矢量地图、三维矢量地图和三维建模，将展馆内部空间和展品结构进行完整、真实地呈现。在Unity3D软件环境下实现了虚拟人物与展品之间的互动操作，体验展品的原理现象，还原了观众到实体馆参观与展品互动的真实情境。
数字科技馆建设是一个充分利用现有成熟技术整合科普资源为内容服务的问题。
图2为长沙地区63年年雷暴日小波系数实部等值线。由图2可以看出，雷暴日演化过程中存在多时间尺度特征。总的来说，长沙地区雷暴日变化过程中存在5～6年、13～14年的尺度周期变化规律。其中，在5～6年、13～14年尺度上均出现了谷－峰交替的准3次振荡；同时，还可以看出以上两个尺度的周期变化在整个分析时段表现比较稳定，5～6年左右的周期振荡在1965—1980年表现明显，1980年左右，5～6年的周期信号呈减弱趋势，逐渐变为13～14年的周期振荡信号。
3）动画设计制作。设计制作这么多科普动画片是一项科学、严谨、浩大的工程。我们在学科专家指导下，把功夫下在内容策划、素材收集、脚本编写、分镜创作、角色造型设计上，力求科学准确、生动活泼、图文并茂，声色俱全，动静相宜，取得了预期的效果。150个展品动画均根据实景照片采用maya的多边形建模技术进行三维建模后用动画技术模拟机械运动演示展品原理，再用特效合成技术把序列帧合成到背景上，最后进行剪辑和配音对位，就制成了一个个生动活泼的展品动画。300个科普动画是釆用FLASH制作，在角色设计上均为原创。
在实体馆400余件（套）展品展项中，基础展区、交通展区和太空展区是我馆特色。从突出实体馆重点，显示吉林特色，兼顾科普网站常规布局出发，首期一级目录设计了科技资讯、展品动画、科普动画、科普图集、科普服务、吉林风光、长白风情七个板块。重点内容展品动画先期设计制作了150集、每集2.5～4分钟的三维、二维动画片。科普动画板块分为人体密码、生活百科、动物世界、植物园地、民俗文化、错解大自然、科技空间、宇宙探秘、机器人、地球的秘密、电学百科11个部分，都是贴近生产生活的内容，先期设计制作了300集、每集1～2分钟的二维动画片。《长白风情》以三集风情片的形式，把美丽、富饶而又神秘的长白山呈现给观众。这样布局后，既有实体馆的感受，又因为辅以其他科普板块而不觉得内容单调。
2.4 创新升级
一是实现了数字化导览系统。通过自行开发的安卓手机App和苹果手机App以及微信公众号可进行导览系统的快速登录，观众可以通过手机自主完成馆内导航、展厅导览、展品讲解等环节，实现自主参观学习。完全可以脱离展馆辅导员或讲解员的讲解路线，按照自己的兴趣自主参观。
二是延伸科技馆的服务。我们积极参与中国科技馆实施的共建共享工程，数字科技馆矩阵、中国数字科技馆子站、移动资源建设等项开展了卓有成效的工作，受到读者的广泛关注和好评。
3 数字科技馆运行中存在问题的分析
4）受诸多政策和技术因素制约。当前数字科技馆建设需要使用的技术，如3D建模技术、虚拟现实等展示技术成本过高，由于经费投入不足，不得已采取的分期建设又使建设周期过长而影响发挥作用。同时，与数字科技馆相关的标准规范研究和制定严重滞后，已建立的数字科技馆系统各成体系，互不相容，为资源共享和整合带来不利影响。
1）观念成为制约数字科技馆发展的主要瓶颈。系统内部对数字科技馆建设的重要性还存在分歧，导致计划不够完善，经费不能保证，人才难以引进，维持数字科技馆平稳运行的基础条件薄弱。
（3）标准方面：我国关于信用相关的现行有效标准共282项，其中国家标准97项。以“质量信用”为关键字进行检索发现相关现行有效标准共18项，但国家标准仅有3项，分别为GB/T 31870—2015《企业质量信用报告编写指南》、GB/T 31863—2015《企业质量信用评价指标》和GB/T 23791—2009《企业质量信用等级划分通则》，行业标准1项，其余14项都为地方标准。质量信用标准体系尚不完善，当前还应加快质量信用基础标准、质量信用信息管理标准、质量信用产品标准、质量信用服务标准和质量信用管理标准的制修订。
2）数字科技馆资源没有得到有效利用。数字科技馆聚集了大量的数字化科普资源，是丰富和拓展其它科普传播的极好内容，对实体馆的整体数字化建设都有借鉴意义，本应有效利用实现跨平台转化以取得更大成效。但由于思想认识和资源管理原因，这些珍贵的科普资源并没有在科技馆体系建设中得到充分有效的利用。
3）没有时时做到以受众需求为导向。调查结果表明：一些数字科技馆网站，网民参与方式、资源展现能力和信息更新速度有待提高。其中有投入力度、建设力度和宣传力度不够的问题，也有受众针对性不强的问题。在形式上，在移动互联网进入全民时代，适时更新改造并利用移动终端传播科普知识不敏感，有效应对明显滞后。
由于我国数字科技馆建设尚处于起步阶段，没有统一的规划指导，没有相关的技术标准和规范，建设过程主要依靠经验，策划和建设存在着一定的随意性。主要问题如下：
4 未来展望
网络科普传播就是要用一切可能的手段，让科学原理和科普知识传播速度更快、更便捷，传播内容更通俗易懂，更富有趣味性和互动性，更具有吸引力。这也是数字科技馆的努力方向。如今，互联网处于高速发展阶段，4G的风头未过，5G接踵而至。5G带来的传输革命，使在线互动变得触手可得，为在线教育的发展提供了极其有利的技术和载体支持。其中最鲜明的特征就是打造人、机、物全面互联互通的新型网络基础设施，将形成智能化发展的新兴业态和应用模式，5G将无法想象地影响和改变着我们的生活，也必然影响我们的数字科技馆建设。笔者认为今后应加强以下几方面工作。
所谓大局，是指整个局面和整个形势，以及与之密切相关的长远利益。具备团结合作的大局观念是党政领导干部做好各项工作的重要前提。面对纷繁复杂的社会思潮和波云诡谲的政治形势，党的领导干部要善于从全局的高度、以长远的眼光，观察形势，分析问题，围绕党和国家的中心任务、长远利益，认识和把握大局，团结协作，创造性地做好本职工作。
4.1 依靠政策保障推动网络科普建设
尽快制定数字化科普资源建设与服务的行业标准规范，建立科普资源评价体系及共建共享激励机制，将数字科技馆建设纳入规范管理体系，让数字科技馆建设有章可依，避免随意性，通过政策确保建设水平和人财物方面的必要投入，并在标准化前提下建立健全信息资源共建共享机制，实现网络科普资源效益最大化。
证明 由于S是μ的测度框架算子, 则对任意可测集J⊂K, S=SJ+SJc, I=S-1SJ+S-1SJc, 从而有
4.2 提高受众适应性
随着网络和多媒体技术的迅猛发展，各门户和商业网站以及智能手机软件都越来越注重互动和个性化，努力创新展示内容和组织形式以吸引用户。在这样的大背景下，数字科技馆实现教育功能就必须紧跟时代发展，以用户为中心，创新数字资源展示模式，为不同群体用户提供适合的浏览内容和展示方式。除了要拥有实体科技馆所具有的资源、活动等信息外，还应该在网络和数字技术力量支持下，提供更多实体科技馆里看不到的不同的内容，如，建设公众体验科学的网上科技活动乐园，为青少年开辟寓学于乐的网上科技教育第二课堂等，以满足广大用户的不同需求。
4.3 大力推动与信息化深度融合
随着网络时代科技的突飞猛进以及智慧理念的兴起，科技馆的发展从以信息技术为支撑的数字科技馆迈向强调数字化、智能化、人性化的智慧科技馆。要大力应用新技术，尤其重视移动终端的开发利用来扩大观众范围。基于手机移动终端的网络学习已经在悄然兴起，5G时代将成爆发式态势，那时，手机已经不单单是移动通信工具，可以整合各类媒体如同一台微型电脑。数字科技馆必须适应这一发展要求，主动通过技术合作破解科技难题，及时让数字科技馆在移动终端上服务广大观众。
4.4 促进网络文化建设
当前，用健康向上的思想方法占领网络思想文化阵地的任务十分繁重。要发挥数字科技馆集成和创新的特点，携手各领域专家合作共建，集成资源和创新业务形态，开发制作适合互联网传播的精品佳作，如，集合了文字、图片、音频、视频等多种表现形式的博客、微博，赋予数字科技馆宽泛的社交功能，增强人与人进行互动交流，将科学技术的传播纳如人文关怀，推动网络文化建设。
为验证本文设计的基于田口法的锂电子电池快速充电方法的有效性,将该设计方法与传统的五阶恒流充电方法进行实验比较。
4.5 数字科技馆建设与实体馆数字化建设应该协调推进
实体馆的数字化、智能化建设和管理，将为数字科技馆内容更新和手段进步提供有力的参考和借鉴。数字科技馆除具备一般互联网特性外，还具有集成和创新等鲜明特征，利用数字馆有效汇聚各类科普资源开发新的展示内容和形式，反过来能为实体馆的创新提供经验和借鉴。为此要形成制度安排，把线上数字化和线下实体资源结合起来，促进线上线下融合发展。
5 结束语
数字科技馆是网络时代科普传播的产物，它集科学性、趣味性、互动性于一体，成为独特的科普与教育形式。它与实体科技馆互为补充和拓延，共同营造出线上线下全时空的科普传播环境。在数字化的21世纪，数字科技馆将有不可限量的发展空间。我们要把握数字科技馆创新发展的趋势，与时俱进，加快推进数字科技馆建设。
参考文献
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中图分类号 G2
文献标识码 A
文章编号 1674-6708（2019）239-0011-03
作者简介： 李巍巍，吉林省科技馆，高级工程师，研究方向为科技馆数字化建设及展览教育研究。