董丹華
檔案學作為實踐性很強的人文社會學科,實踐教學資源豐富,包括理工科和文科實驗,為響應“新文科”規劃號召,將虛擬仿真、增強現實等技術有機嵌入到實驗教學中,開設更多新型實驗,是實踐教學應該深入思考、積極行動的任務。
2019年4月,教育部等13個部委正式啟動“六卓越一拔尖”計劃2.0,全面推進“四新”建設,著力提高高校服務經濟社會發展能力,“新文科”自此被正式提出[1]。相對于傳統文科而言,“新文科”以全球新科技革命、新經濟發展、中國特色社會主義進入新時代為背景,突破傳統文科的思維模式,通過多學科交叉與深度融合,促進協同與共享,推動傳統文科的更新升級[2]。全新的教育理念和目標對實踐教學提出了新要求,人文社會科學不僅需要在方法論和研究范式上創新,更需要學科體系的創新和教學模式的改革。高等教育實踐教學應服務于社會經濟的發展,由以學科建設為主轉為以社會需要為主,培養能夠適應新時代需求的人文社科類創新人才。“新文科”的提出恰逢其時,為文科類專業實踐教學發展拓寬了路徑,提供了新的研究思路和研究方法,更好地契合了國家建設和社會發展對人文社科類人才的內在需求。
在這樣的背景下,進行VR技術賦能檔案學實踐教學的SWOT分析并提出應對策略,能夠極大地豐富人文社科研究和人才培養的方法,形成更加多樣的實踐教學形態,有力提升檔案學“新文科”人才培養的質量。
目前,國內一些高校對VR技術引入實踐教學進行了積極的探索,大多集中在VR技術在抗震概念性設計教學[3]、病理學[4]等理工類、醫學類實踐教學的應用研究。具體到檔案學,葉莎莎[5]提出在檔案學實驗課程中培養學生利用VR技術自主動手設計在線檔案展覽的觀點,并總結了虛擬仿真檔案展覽教學的內容板塊。其著眼點并非整個檔案學實踐教學,而是集中在檔案展覽教學這一具體實驗課程中。李財富、靳文君[6]利用SWOT分析法分析了VR技術創新檔案利用服務的優勢、劣勢、機會和風險,并提出應對策略。魏秀芳、沈顯明[7]提出應將VR技術運用到檔案館的展陳中以強化檔案館的教育職能。高思宇[8]認為VR技術可以應用到檔案在線展覽中以進一步實現檔案信息傳播的功能。
目前,國內關于VR實踐教學的研究集中在理工類、醫學類學科,人文社科學科的研究集中在在線展示的應用研究。一方面是因為前者學科領域中實踐課程發展成熟,且具有高危險性、高消耗性、操作難度大等特征,VR技術在引入過程中更容易進行應用設計,體現價值。另一方面從國家政策來看,最早受到教育部規劃支持的領域也多集中在前者學科。目前檔案學界已經意識到在教學中引入VR技術的重要性和前瞻性,但是研究點尚未觸及實踐課程整體規劃。隨著“新文科”規劃的新要求,在檔案學教育中引入新技術是必然的。另外,檔案學實踐課程不僅包含檔案編纂成果和珍貴檔案的在線展示部分,也包括檔案保護技術領域的生物實驗、化學實驗等理工類實驗。因此,鑒于檔案學實踐課程的特殊性,探討VR技術引入實踐課程整體規劃的優勢、劣勢、機遇和挑戰,并在此基礎上提出應對策略以提升實踐教學效果,就具有重要研究意義。
1.社會發展和信息技術發展的要求。學科的發展都帶有時代印記,隨著我國進入信息時代,學科之間的交叉融合進一步加強,“新文科”發展戰略應運而生。技術發展對檔案學的影響通常以一種顯性的方式呈現,并逐漸引領檔案學的發展方向[9]。信息技術的引入體現了我國檔案學教育對信息時代挑戰的積極回應[10]。利用新技術調整檔案學教學體系,創新教學方法是提高課程滿意度的閃光點。
2.能夠解決我國檔案學教學發展不平衡問題。“新文科”建設要求文科實踐教學進一步完善共享利用,然而傳統實踐教學方式有明顯的排他性,不論是教學實踐基地還是實踐課程,各大高校都只針對自己學院培養的學生,其他高校學生難以享受到同等優質資源。通過制定VR實踐課程完善的共享機制,不同高校可以共享優質的VR教學模塊,課程資源將打破地域、校區、時間和師資的限制,實現優質資源共享。
3.能夠緩解實踐教學過程中經費有限、資源緊缺的情況。如何把知識、能力、素質結合起來,在經費有限、資源緊缺的情況下進行實踐教學改革,是學者們研究的熱點[11]。張寧等認為,在檔案學創新人才培養環節中,基本的師資條件、設備實施條件、文獻資料和案例條件,以及必要的資金保障等是不能缺少的,否則,教學環節將無法真正得到實施[12]。實踐教學尤其受空間、經費影響,VR課程的出現能夠有效緩解這些限制因素的影響。
4.降低實驗風險。在檔案保護技術實驗課程中,不僅有危險化學品的應用,還有霉菌等微生物的觀察、接種和滅菌實驗,對實驗場所的硬件配置、安全級別和授課老師、學生的實驗水平都有較高的要求。利用VR技術呈現風險實驗,在保證安全的前提下可以增強學習效果和提升實踐能力。
VR技術為檔案學實踐教學方式和課程內容帶來了新的機遇和挑戰,其結合有一定的優勢和劣勢。利用SWOT分析法,厘清這四點,并提出改善策略,能夠加快新文科建設背景下檔案學實踐教學和新技術的融合。
1.優勢(Strengths)分析。VR課程設計的前提是學科本身具有豐富的實踐課程資源。檔案學實踐課程類型全面,包括文科類實驗、理工類實驗、傳統技藝實驗。文科類實驗課程主要是在線展示類,即以珍稀檔案、實物檔案、聲像檔案為實踐對象的檔案編纂成果和科研成果的展陳。以中國人民大學信息資源管理學院的“數字記憶”科研項目為例,科研成果豐富,包括北京傳統小吃數字化保存、老北京叫賣聲記憶、互動式虛擬北京名人故居等項目成果,這些成果都需要“智慧型”呈現;一些已列入“世界記憶名錄”的珍稀檔案,作為全人類的珍貴文獻遺產,可以利用VR技術克服時間、地域的限制進行展陳,有效協調“保護”和“利用”之間的關系。這些觀摩類實驗課程,不但開闊了學生視野,也能增強其學科自信。理工類實驗資源集中在檔案保護技術課程中,主要有紙張、字跡材料的性能測定,有害微生物和防昆蟲實驗等,豐富的理工類實驗課程資源為VR技術的利用提供了成熟的應用平臺。傳統技藝實驗指檔案修復類實驗,該技藝在我國具有悠久的發展歷史和成熟的研究體系,是獨具中國特色的非物質文化遺產。在檔案學高等教育中,不僅要重視創新實驗的發展,也要通過新技術助力傳統手工藝的傳承保護。
2.劣勢(Weaknesses)分析。VR技術和檔案學實踐課程的結合有一定難度。優質的教學效果要遵循“內容為王、技術為輔”的原則,最終將落實在優質課程內容和先進VR技術的層面。利用VR技術創新實踐課程,實現實驗場景的可視化和互操作性。首先,需要具備檔案學實驗操作能力的師資團隊撰寫腳本;其次,需要高質量VR技術團隊利用先進的軟硬件設備實現。
師資團隊方面,除了教師,每門實踐課程都需要兩到三名教輔老師配合,教師授課后由教輔人員進行實踐指導和課堂監督,他們了解傳統教學的痛點,是實踐教學的中堅力量。然而VR課程開發成本高且周期長,會占用他們大量的時間精力,而且一線教師和教輔人員普遍存在較大教學、科研壓力,如何有效調動師資資源,組建高質量的實踐教學團隊,提供優質VR課程腳本并完成審核工作,是目前國家級虛擬仿真項目需要考慮的問題。
在技術層面,檔案學實驗類別豐富,涉及生物學實驗、化學實驗、物理實驗、檔案修復實驗、計算機實驗等,需要不同專業知識和VR技術結合,都有不同的特點和要求。以檔案修復實驗為例,該實驗較小眾,屬于檔案保護技術研究方向。隨著《我在故宮修文物》等一系列文化傳媒類節目的興起,公眾得以了解中國書畫檔案的修復過程和技藝。該實驗不像化學、物理等理工類實驗需要借助精密儀器和化學藥品,更多的是展現實驗員或修復師實際操作的技能。在VR課程中,不但需要具備較高修復技藝的實驗人員進行腳本設計,也需要更加先進的VR技術保證呈現效果,以使得在互操作過程中,每一個步驟都精益求精,避免“失之毫厘,謬以千里”。
3.機會(opportunity)分析。
(1)政策機遇。近年來,VR技術和高等教育的結合成為教學研究的新熱點。我國教育部高等教育司制定了一系列政策,為VR技術的引入建立了良好的政策環境。2017年,教育部辦公廳發布了《關于2017—2020年開展示范性虛擬仿真實驗教學項目建設的通知》,力圖通過示范性虛擬仿真實驗教學項目推動高校探索實踐教學新模式,形成布局合理、效果顯著、共享開放的實驗教學體系。2018年,開展了國家虛擬仿真實驗教學項目建設工作,教育部認定了105個國家級虛擬仿真實驗教學項目。國家的政策支持和資金投入,使VR實驗在教學中的運用廣泛開展起來。由于學科屬性的不同,2017年率先規劃了理工類學科的VR實驗教學項目。從下表可以看出,2018年,教育部開始了針對人文學科和社會科學的示范性虛擬仿真實驗教學項目的建設規劃[13]。2019年,在教育部的大力支持下,為進一步規范文科VR實踐教學發展,虛擬仿真實驗教學創新聯盟文科領域工作委員會成立大會在中國人民大學舉行[14]。在信息技術高速發展和應用的時代,人文社會科學研究方法和研究領域在發生深刻變化。新時代呼喚“新文科”,檔案學作為一門實踐性很強的社科類專業,在目前的政策指導下進行虛擬仿真實驗教學項目的設計,不但擁有良好的政策環境,也能順應國家對于高等教育的指導規劃。

表1 2017—2020年文科類示范性虛擬仿真實驗教學項目建設規劃
(2)經驗學習。政策引導使得各高校文科專業都在積極探索VR實驗項目。文科類專業實踐教學具有一定的共性,不同專業虛擬平臺的建設經驗,都可以為檔案學VR實驗平臺提供經驗。南開大學VR項目——迦陵學舍,能實現多人聯機協同實驗,可使學生身臨古代場景學習詩詞,并圍繞某一主題進行雅集唱和,在虛擬世界再現古代文人雅士的日常活動。華僑大學建立了旅游VR實驗教學中心,通過三個實驗教學模塊、七個虛擬仿真平臺進行實踐教學,為旅游類相關專業學生提供一個多學科融合、精細化遠程管理的虛擬仿真實驗教學平臺,更好地實現了理論教學與實踐教學的無縫對接。
(3)VR行業的發展。從2016年起,VR行業就表現出了極強的發展勢頭,國內很多大廠商和創業公司紛紛涉足,大量資本涌入。經過資本角逐和市場淘汰后,目前存活下來的只有技術過硬的VR軟硬件廠商和制作優質VR內容的大公司[15]85。與此同時,全國多地都陸續建立了VR產業基地。2016年,中國西部虛擬現實產業園落戶成都,發展文化旅游和教育醫療領域的VR軟硬件產業鏈條。福建、江西、重慶、湖南、廣州等地也都相繼制定了VR產業發展規劃和相關措施,通過建設基地,聯合高校和科研機構大力發展VR產業。可以預見的是,在國家和地方政策的支持下,VR產業發展的步伐將大大加快,將其運用到高等教育領域也是大勢所趨。
4.威脅(threats)分析。從目前市場上出現的VR體驗產品來看,雖然大型購物場所紛紛設立VR體驗專區,但是體驗效果不佳,主要是體驗內容質量參差不齊,同質化、低劣化、隨意化嚴重;產品制作過程中技術標準的不統一又造成用戶體驗不佳。例如,未達一定標準的數據傳輸速度、屏幕刷新技術、交互設備精確度等都會引起內容顯示與感官不同步,從而產生眩暈感,引起不適。同樣的問題也發生在VR教學項目中,目前教育領域尚無統一的技術標準和規范。教學產業鏈各個環節,例如軟硬件開發、課程內容設計、產品流通、課程共享等,都沒有形成有效的VR技術實施管理標準。這就導致課程資源的兼容性不強,二次開發難度較大,管理平臺的系統架構、數據庫支持、功能模塊、運轉流程等各不相同,相互對接存在障礙。
另外,國內高校對于VR實踐教學評估的研究也較少,對于VR技術在實踐教學中的應用效果和教學成果也缺乏完整的評估標準。這些都對未來將VR技術引入檔案學實踐教學帶來一定的挑戰。
針對前文關于VR技術應用于檔案學實踐教學的SWOT分析,有以下建議和對策。
1.從國家層面組建VR實踐課程建設團隊是前提。檔案學課程資源和實現技術的特殊性決定了組建技術團隊不能僅僅由一個高校、一個學院完成,而應從國家層面,將該項目納入我國檔案學高等教育發展規劃中,根據教育部目前的整體規劃和政策引導,依托國家或教育部的社科項目,聯合檔案學專業教學能力較強的高校或科研院所,由檔案專家、VR技術企業等共同組建VR實踐教學技術團隊,并在后續授課、共享過程中提供持續的改進和創新措施。檔案專家負責策劃教學資源,撰寫腳本并提供專業指導,對VR課程的內容、要求及科學性把關。在專家團隊中,首先應包含雙一流專業師資隊伍中的一線教師,他們長期參與教學實踐,不但了解實踐課程的痛點,能充分利用VR技術填補傳統教學的空白,保證課程內容質量,同時又了解社會需求,能針對人才市場的要求設計課程,提高就業競爭力;其次,應補充檔案館、企事業單位、民間組織等具有檔案保護和修復實踐經驗的技術人才,這類人才長期在一線工作,更能保證VR課程互操作的科學性。為提高專家團隊工作的積極性,可以考慮將工作量納入到教師和技術人員的工作量考核或職稱評審工作中。對于VR技術公司,首選具有VR課程制作經驗的公司,同時還要考慮技術公司的自主研發能力,針對目前VR應用中出現的真實度、交互度和沉浸度亟待改進的問題,不斷提高學生體驗的舒適度和實驗的精準度。目前VR技術日新月異,一些VR技術公司已經開發出簡單的VR設計模塊和VR素材庫,經過簡單的培訓課程,教師和學生即使沒有系統地學習過VR技術,也可以利用圖形化交互編輯器,組建全息影像模塊,無需編程實現VR交互課程設計。這都大大增強了師生的參與度,為課程的良好呈現提供保障。
2.設計檔案學VR實踐課程資源庫是基礎。無論是慕課還是VR課程,授課形式和技術的革新都是為了優化教學效果,服務于“內容為王”這一原則。利用檔案學豐富的實踐課程資源,設計優良的課程資源庫是滿足這一原則的基礎。資源庫的設計要結合VR技術的優勢和線下實驗教學的需求,具備知識性、實踐性、互動性、趣味性、智能型,可以分為以下幾類:第一,具備較強互操作性的實驗課程。例如,檔案修復實驗課,步驟繁瑣、精細。線下實驗課對于師資配備、實驗材料的準備、實驗員的動手能力、場地等都有很高要求。利用VR技術可以在線上滿足這些要求,學生在不浪費宣紙的前提下反復練習。第二,有一定危險性的實驗課程。例如,檔案保護技術中的生化實驗,包括有害生物防治、紙張的去污和除菌實驗等。生化實驗室的建設有較高的安全和管理要求,不僅要保證實驗過程中的操作安全,還要有效防止保管過程中霉菌的擴散和感染,這類線下實驗課程目前國內只有個別高校開展。VR實驗課程適合于不同操作水平的學生,可以規避這些風險,安全有效地完成紙張的去污、去酸,霉菌的觀察、接種、滅菌等。第三,微觀層面的實驗。例如,利用顯微鏡對霉菌、害蟲、不同紙張纖維素的觀察實驗等,都可借助VR技術更加清晰、深入地學習。第四,需要角色分配的網絡協同實驗。在文書處理實驗課程中,學生按照文書處理過程分配角色,線下實驗中,每個學生只能完成一個角色的扮演,熟悉文書在某一個處理流程中的狀態。通過線上實驗,可以實現幾個學生分配角色同時進行文書處理,也可以單個學生多次扮演不同角色進行遠程協同,以便熟悉所有文書處理流程。第五,線上展覽的沉浸式實驗。例如,目前的文書展示實驗課,可以將不同種類的文書做一個VR場景的展覽;設計珍貴檔案、實物檔案的展示,例如已經列為世界記憶名錄的蘇州絲綢檔案、大金榜等檔案的VR展示;將文本、音視頻等原始檔案資源可視化,利用VR技術使操作者獲得沉浸式體驗,構建出客觀、有趣的三維空間,還原歷史畫面,呈現檔案資源多元價值。這類課程不但開闊學生的眼界,還有利于培養學生的專業認同感和榮譽感。
總之,VR課程的設計要源自線下實驗課程的問題和需求,堅持虛實結合、虛虛結合,最終形成的VR教學體系要與本專業教學大綱、人才培養方案形成有效映射,避免為了虛而虛,要具備綜合性和探索性,而非簡單的演示性。
3.加速行業標準和教學評估體系的建立是保證。國家教育部在檔案學高等教育規劃中,應制定VR實踐課程的標準體系,從資金投入、人才培養、技術攻關、授課質量、安全維護、風險評估等多方面綜合考慮,規范檔案學VR實踐教學過程,打造優質VR實踐教學平臺。行業標準主要從制作過程和應用過程兩個方面考慮。制作標準:一是實踐教學的內容標準,包括課程的教學目的、內容設計、應用模塊、效果評價等;二是技術標準,包括VR軟硬件設備標準、信息安全標準等。運用標準主要服務于共享利用,需要建立本校本專業學生利用體系、跨專業學生利用體系、跨地區跨高校共享利用體系共三級共享體系的標準,以有效解決教學資源不平衡的問題。
在檔案學VR實踐教學評估體系中,針對教學過程和教學效果建設評估系統,利用定性評估和定量評估,采取問卷調查、數據提取的方法進行統計分析。對于教學過程的評估主要從學生實驗次數、學習時長、交互工具使用次數、儀器認知和教師參與情況、解答問題情況、指導情況等指標進行數據統計和評估。在教學效果評估模塊,可以從實驗成績、課程評價等方面考慮,主要統計學生實驗課程成績,學生對實驗內容、實驗交互度、實驗精準度的評價等。構建評價指標后,可以采用層次分析法確定每項評價指標的權重,根據每項指標對檔案學VR教學中應用效果的影響程度進行綜合評價。
4.校企共建檔案學VR實驗室是途徑。利用VR產業的風口,可以促進校企共建檔案學VR實踐教學基地的建立。高校是檔案學研究的前沿陣地,不但是VR實驗的設計者和開發者,同時也是提供利用的平臺和檢驗效果的基地,在和企業共建的過程中,可以有效溝通,針對線下實驗的難點和教學需求,充分發揮技術優勢,提升教學質量。對企業來說,高校是需求方,需求決定供給,有效的需求將引導供給的方向,檔案學實踐教學的目標可以為合作企業指明創新發展的方向,從而促進VR產業的發展。從人才培養的角度來看,高校師生可以為VR技術企業提供技術支撐和研發人員,他們未來將是檔案學VR教學持續發展的生力軍。
“新文科”建設規劃和檔案學高等教育創新人才培養的要求促使實踐教學利用VR技術進行創新,這既是教學資源共享與優化配置的重要方式,又是提高教學質量的有效途徑。檔案學VR實踐教學將打破傳統教學的瓶頸,使實踐教學的現代化建設邁上新的臺階。當然,VR課程并不能代替學生線下的實驗和練習,對于有條件進行線下實驗的高校,VR課程可以達到預習實驗以便為線下實驗課程服務的目的,這類高校可以適當地降低虛擬實驗的精密度;對于沒有條件進行線下實驗的高校,學生利用VR課程是練習實驗步驟的主要甚至唯一途徑,這就需要極大地提高互操作的精確度。找到線下實驗和VR課程的結合點,才能更好地提高實踐教學的水平,滿足社會發展對檔案學人才的培養要求。