航天科普沉浸式數(shù)字工程化的方法研究

段麗娟

摘要：為貫徹落實我國關(guān)于建設(shè)航天強國的戰(zhàn)略目標，宣傳我國航天事業(yè)取得的成就，致敬航天科技工作者，激發(fā)青少年的好奇心和想象力，普及科學知識，培養(yǎng)科學興趣和科學精神，更好的做好航天科普工作，在新形勢下，運用沉浸式數(shù)字工程化的方法研究和開展航天科普工作尤為重要。本文結(jié)合青少年系列科普活動實際情況，研究制定航天科普項目方案，有效推動航天科普數(shù)字工程的建設(shè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：沉浸式 數(shù)字工程化 網(wǎng)絡(luò)直播 虛擬展覽

Research on the Method of Immersive Digital Engineering for Aerospace Science Popularization

DUAN Lijuan

（Chinese Society of Astronautics， Beijing， 100048 China）

Abstract： In order to implement China’s strategic goal of building a space power， publicize the achievements of China’s space industry， pay tribute to the workers in space science and technology， stimulate the curiosity and imagination of young people ，and popularize scientific knowledge， in the new situation， it is very important to research and carry out the space science popularization work with the method of immersive digital engineering. In order to implement China's strategic goal of building a space power， publicize the achievements of China's space industry， pay tribute to space science and technology workers， stimulate the curiosity and imagination of young people， popularize scientific knowledge， cultivate scientific interest and spirit， and do a better job of space science popularization， under the new situation， It is very important to use immersion digital engineering method to research and carry out space science popularization. In this paper， combined with the practical situation of the series of popular science activities of teenagers， the project scheme of space popular science is studied and formulated， which will effectively promote the construction and development of the digital project of space popular science.

Key Words： Immersive; Digital engineering; Webcast; Virtual exhibition

數(shù)字工程是由地球科學、信息科學、計算機科學、通信科學、管理科學、經(jīng)濟人文科學等諸多學科交叉而產(chǎn)生的一門新興學科[1-2]。沉浸就是讓人專注在當前的目標情境下感到愉悅和滿足，而忘記真實世界的情境。沉浸式體驗，既包括人的感官體驗，又包括人的認知體驗。而事實證明，沉浸式體驗的活動更令人投入。

為引導和培養(yǎng)青少年的科學興趣，普及科學知識和科學精神，中國科協(xié)青少年科技中心、中國宇航學會聯(lián)合組織開展2020年“少年問天”全國青少年航天科普活動。2020年開展了包括問題征集、科普講解和科幻畫創(chuàng)作征集活動，進行了六場有關(guān)月球探測、火星探測、漫游科技館、航天科普課程等航天科普知識直播，并在抖音建立“少年問天”活動平臺，以視頻形式每周兩次集中發(fā)布航天科普資源，進行活動宣傳推廣，進行活動優(yōu)秀組織單位和活動基地校評選等活動，在全國范圍掀起了又一場青少年航天科普熱潮?！吧倌陠柼臁毕盗姓骷顒?，2020年9月至11月，全國中小學生通過活動官網(wǎng)“太空集結(jié)號”報名參加。

1 科學問題征集

學生圍繞月球探測、火星登陸、中國空間站建設(shè)及搭載科學實驗、載人航天工程等航天科技領(lǐng)域提出科學問題。主辦單位組織專家每兩周從科學創(chuàng)意方面對問題進行遴選，將優(yōu)秀問題納入全國青少年航天科普活動問題庫，并針對入選問題進行討論和圖文回應(yīng)[3-4]。截至活動結(jié)束，共有約21 978位學生參加活動，其中共收到投稿科學問題征集20 331個，科幻畫創(chuàng)作19 384份，航天科普講解1343個，參與學生除了臺灣之外，覆蓋了全國各省、自治區(qū)、直轄市和特別行政區(qū)，并從中精選出月球探測、火星探測、空間站搭載、載人航天及少年問題五大系列共200個問題，邀請并組織了包括中國空間技術(shù)研究院總體部研究員賈陽博士，中國運載火箭技術(shù)研究院總體設(shè)計部型號設(shè)計師、中國科學院國家空間科學中心飛行器設(shè)計專業(yè)錢航博士和中國科學院國家天文臺研究員鄭永春博士，對精選出來的問題進行了書面回復(fù)，得到了青少年的熱烈歡迎，增強和鼓舞了青少年進一步探索航天科技的熱情和信心。并于11月28日在少年問天抖音號，邀請了錢航博士、鄭永春博士，在線直播，與青少年進一步交流青少年關(guān)心的航天熱點問題;在線答疑，并對航天科普活動作品進行點評，分享航天科普教育經(jīng)驗。直播推流總曝光量19.3萬，直播實時在線人數(shù)達6123人，累積觀看人次2.3萬，直播間點贊6萬。本次直播過程中網(wǎng)友積極提問題，并有網(wǎng)友積極回答，在直播評論區(qū)形成了良好的學習氛圍。

2 航天科普講解

鼓勵學生以視頻或PPT的方式，對照科技課程中概念、知識或原理，講解說明其在航天科技領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)和應(yīng)用[5-6]。例如，衛(wèi)星、火箭在太空通過噴射燃氣實現(xiàn)變軌（改變運行高度、運行方向）是運用了物理學中“力的作用是相互”的原理，學生需在5min內(nèi)把這個原理的應(yīng)用解釋清楚，方式不限。

3 科幻畫創(chuàng)作

圍繞太空科技發(fā)展進行原創(chuàng)繪畫，種類不限，可使用電腦繪畫工具。優(yōu)秀繪畫作品將由中國宇航學會推薦至2021年中國航天大會上展出。

截至活動結(jié)束，上述3項活動共征集到兩萬份投稿，每項征集活動分別評選出200個優(yōu)秀作品。

4 建設(shè)“少年問天”抖音活動平臺

在抖音建立“少年問天”活動平臺，每周兩次集中發(fā)布航天科普資源，進行活動宣傳推廣。根據(jù)青少年的求知興趣，依據(jù)抖音視頻發(fā)布的節(jié)奏和習慣，短視頻內(nèi)容共分為6個系列，即衛(wèi)星、中國空間站、探月、探火、航天科普小知識、航天人物。以專家公開課、動畫、素材剪輯等作為視頻素材，視頻展現(xiàn)形式幽默、輕快活潑、淺顯易懂、積極向上。

截至目前，粉絲量從最初的零粉絲增長到了4770個粉絲，獲贊6萬以上人次，在線評論上千條，更得到了粉絲的積極轉(zhuǎn)發(fā)和分享。

5 科普直播

為更好的宣傳和推廣少年問天活動，加強與媒體的合作，充分利用全媒體資源整合科協(xié)、學會組織、科研機構(gòu)、科普教育基地的資源，利用全媒體資源開展科普直播、視頻宣傳、線上線下等系列活動。

（1）少年問天直播首秀定于2020年9月29日。歷史上1957年9月29日，中國第一座天文館——北京天文館建成，天宮一號于2011年9月29日成功發(fā)射，和神舟飛船在空間完成交會對接，實現(xiàn)中國載人航天工程的一個新的跨越，于是確定9月29號這個有紀念意義的日子作為少年問天抖音號直播首秀的日期。直播地點選在北京天文館，邀請到了兩位主講嘉賓，全國空間探測技術(shù)首席科學傳播專家、《太空探索》《中國國家天文》雜志編委龐之浩，現(xiàn)任北京天文館副館長、副研究員，北京古觀象臺臺長齊銳博士。

直播主要解讀嫦娥系列發(fā)射任務(wù)、重點難點、科學家攻堅克難的歷程、對本次“嫦娥五號”取樣的猜想及直播現(xiàn)場網(wǎng)友提出的相關(guān)問題，直播總曝光量67.8萬，累積觀看人次4.5萬，最高實時在線人數(shù)6694人，直播過程中網(wǎng)友積極評論、點贊，直播間點贊12萬。此外，僅在當天直播推流下，抖音官方賬號粉絲由264人次增至1602人次，視頻點贊總計由42個增至194個。后續(xù)進行日常視頻推送則曝光量100萬以上，點贊上萬。直播推流總曝光量67.8萬，直播間點贊12萬，直播實時在線人數(shù)達6694人，累積觀看人次4.5萬。直播過程中網(wǎng)友積極評論、點贊，提出了很多與航天相關(guān)的問題，表現(xiàn)出對青少年宇航知識的關(guān)注及對航空、航天科普的求知欲。

（2）直播地點設(shè)在北京航空航天大學博物館，通過漫游國內(nèi)高校最大的航天主題博物館，圍繞博物館展品及航天熱點事件和月球探測、火星探測等青少年關(guān)注的航天知識，邀請到了中國科學院國家天文臺研究員，理學博士，主要從事行星科學與深空探測研究的行星科學專家、科普作家、中國科協(xié)月球與深空探測領(lǐng)域全國首席科學傳播專家鄭永春，和北京航空航天博物館常務(wù)副館長，高級工程師韓國軍，為青少年詳細介紹北京航空航天科技館的建設(shè)過程及展品，結(jié)合北京航空航天科技館的展品和圖文資料，詳細介紹從2018年起，世界上一些國家陸續(xù)開展月球探測活動，以及我國開展的火星探測、深空探測的進展情況等。直播總曝光量44.6萬，累積觀看人次3.1萬，最高實時在線人數(shù)7619人，比9月29日直播實時在線人數(shù)增加1000人。直播過程中網(wǎng)友積極評論、點贊。抖音官方賬號粉絲由2875人次增至3469人次。直播推流總曝光量44.6萬，直播實時在線人數(shù)達7619人，累積觀看人次3.1萬，直播過程中網(wǎng)友積極評論、點贊，提出了很多與航天相關(guān)的問題，且在直播過程中與直播嘉賓互動，直播氛圍輕松，用戶受益匪淺。

6 全國骨干教師交流活動線上培訓活動

為加強青少年航天科技教師隊伍建設(shè)，提高航天科普活動指導專業(yè)水平，根據(jù)疫情防控工作有關(guān)要求，將原定在北京舉辦的全國青少年航天科技教師交流活動轉(zhuǎn)為線上開展，根據(jù)當前特殊時期及時開展了線上全國骨干教師交流活動，在11月6日至12日，利用一周的時間，緊急籌備、策劃并開展了科技教師交流活動的直播、錄播相結(jié)合的課程設(shè)置及策劃、專家邀請、視頻錄制、直播課程等工作，并于11月18日，完成了全部10個課時，5大專題的課程視頻編輯、剪輯制作等工作，并交由少年問天活動網(wǎng)站作為教師培訓線上交流活動的培訓課程主要內(nèi)容。

2020年“少年問天”全國青少年航天科普活動是以航天科普沉浸式數(shù)字工程化的方法研究開展的，更好地適應(yīng)新形勢、特殊時期等需求開展全國性活動的案例。同時也是以航天科普沉浸式數(shù)字工程化的方法，利用抖音、微博、微信、互聯(lián)網(wǎng)等全媒體，宣傳推廣少年問天活動，開設(shè)了少年問天藍V認證抖音號，更多的利用大眾喜聞樂見的短視頻形式和直播形式推廣航天科普知識和少年問天活動。

在抖音短視頻平臺及直播間，搭建官方宣傳平臺并圍繞“少年問天”全國青少年航天科普項目進行3次直播推流、兩次短視頻推流，通過強曝光、多互動、大數(shù)據(jù)人工智能精準推送，提升品牌及活動影響力。合計總曝光量在240.5萬以上，抖音官方賬號粉絲從29人增至4771人次，視頻點贊總計由42個增至62 522。視頻推流總曝光量77.9萬，視頻點贊總計1.7萬，評論63條，轉(zhuǎn)發(fā)101次。精準推送至中小學生，網(wǎng)友積極評論、點贊。

7 活動取得效果

少年問天系列科普活動結(jié)束后，直接或間接的收到了航天單位、高校以及公眾對此次空間周系列活動認可的反饋。多家媒體對少年問天系列活動進行了直接報道或轉(zhuǎn)載報道。組織的6場直播活動和短視頻，曝光量達到240多萬人次，獲得網(wǎng)友點贊6萬人次，網(wǎng)友們在線積極踴躍提問，和專家一起積極踴躍探討我國中國航天發(fā)展、空間周建設(shè)以及月球探測、火星探測等航天相關(guān)知識和問題[7]。很多學校的學生、老師及部分公眾紛紛來電來信表示，希望多組織些像這樣高層次、高水平的線上直播講座和漫游科技館等直播活動，多發(fā)布高水平的航天科普短視頻，少年問天活動提供的短視頻、網(wǎng)絡(luò)航天科普平臺讓學生深深感受到了航天科技對人類社會的貢獻，在增長航天知識的同時，激發(fā)了學生學習科學知識、探索宇宙奧秘的濃厚興趣和報效祖國的愛國熱情。

8 結(jié)語

為加快“數(shù)字中國”建設(shè)，中國政府開展了很多工作，包括積極實施“互聯(lián)網(wǎng)+”行動，推進實施“寬帶中國”戰(zhàn)略和國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略等。此外，還將啟動一批戰(zhàn)略行動和重大工程，推進5G研發(fā)應(yīng)用，實施IPv6規(guī)模部署行動計劃等。隨著后續(xù)政策的出臺和新技術(shù)的不斷應(yīng)用，中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展正在進入快車道。只有深度理解數(shù)字中國工程建設(shè)內(nèi)涵，掌握數(shù)字工程化開展科普工作的需求，同時結(jié)合實際情況制定航天科普項目方案，才能有效推動航天科普數(shù)字工程的建設(shè)發(fā)展。

參考文獻

[1] 邊馥苓.數(shù)字工程的原理與方法[M].北京：測繪出版社，2011.

[2] 暢健.公共數(shù)字文化工程的建設(shè)與研究[J].傳媒論壇，2020，3（1）：101-102.

[3] 廖嘉琦.公共數(shù)字文化服務(wù)平臺信息組織與構(gòu)建模式調(diào)研與分析[J].圖書館理論與實踐，2020（1）：130-136.

[4] 劉睿韋，景竹.國家公共文化云APP公眾持續(xù)使用意愿研究[J].情報資料工作，2020，41（4）：39-48.

[5] 朱珂.網(wǎng)絡(luò)學習空間交互性、沉浸感對學生持續(xù)使用意愿的影響研究[J].中國電化教育，2017（2）：89-95.

[6] 劉崇進，吳應(yīng)良，賀佐成，等.沉浸式虛擬現(xiàn)實的發(fā)展概況及發(fā)展趨勢[J].計算機系統(tǒng)應(yīng)用，2019，28（3）：18-27.

[7] 程小玲.面向“嫦娥工程”科普冒險游戲的設(shè)計實踐[D].沈陽：沈陽航空航天大學，2019.