武漢大學文化遺產數字演繹劇場，關于數智賦能沉浸體驗式教學的探索

王曉光

武漢大學信息管理學院院長

隨著人工智能時代的到來，計算技術在科學研究中的賦能價值日益凸顯，先進的計算技術將會促進其他學科的發展。計算機、大數據、物聯網等信息技術的飛速發展與科研理念的創新共同推動了現代科學研究范式的變革，催生了如數字人文、社會計算等新興交叉學科領域。以深度學習為代表的人工智能正多個維度地影響著科學研究，AI4Science這一新的科學研究范式也隨之誕生，數據質量成為AI科研成敗的關鍵。與此同時，數智技術的應用引發了新的研究方法論挑戰：學術信息與數據過載帶來了信息管理和數字素養提升挑戰，AI算法與工具的黑箱化引發了數字方法與系統工具可用性挑戰，研究問題復雜性和學科交叉性導致研究范式創新挑戰等。基于此，需要進行數智基礎設施建設，發展哲學社會科學數智研究范式的系統框架，從底層的計算思維與知識表征出發，逐步構建起研究基礎設施、數字方法、平臺工具，最終實現對人文社科領域的文化批判與闡釋。在這一過程中，技術能力與批判性思維的深度融合是推動研究范式革新的基礎。

近年來，世界各地出現了新的獨特的實驗室模式——人文實驗室，這類人文領域實驗室不僅擁有創客空間、創意工作坊、媒體藝術實驗室、實驗劇場、決策劇場等多樣化的形式，更重新定義了實驗室的概念特征，讓實驗室由一個專注于知識科學、基礎的物理空間轉變為可基于概念而生、專注于實踐科學的空間。如今數字人文實驗室的建設緊緊圍繞著“創新、跨學科和協作”的核心理念而展開，面對研究空間、數字資源和智能計算技術的發展引發的研究基礎設施轉型；跨學科、跨領域的實踐和社會公眾參與引發的學術研究范式轉變以及創新、實驗、實踐和合作學術特征引發的學術知識展示傳播方式創新等新的問題與挑戰，數字人文實驗室成為探索并解決這些時代挑戰的新思路，展現出人文研究在數智時代的知識生產和展示傳播方面的新特點。要解決數字人文類實驗室的知識生產、知識轉譯、知識體驗三大核心任務，“數字演繹劇場”成為武漢大學文化遺產智能計算實驗室的最佳方案。

武漢大學文化遺產數字演繹劇場基于大數據與AI建設而成，是一個集成的、體驗化的創新性教學空間。主要通過VR/AR體驗空間、平面式與沉浸式展陳空間、綜合實驗工作大廳以及高清影像采集建模實驗室向廣大學生提供交互大屏、沉浸式投影、VR敘事及各類數字化工具與人智對話體驗，實現了人文知識的數智化、體驗化與可視化的創新性教學實踐。在教學劇場構建的“數字孵化-虛實融合-協同演繹-沉浸體驗-智慧服務”五維科研模式和沉浸式學習環境，使學生能夠“身臨其境”地探索敦煌壁畫、歷史遺址等文化遺產，能大幅提升學習的互動性與體驗感，實現沉浸體驗化教學；智能機械臂文物掃描、文物三維建模與色彩矯正等前沿技術能夠為學生提供數智實驗化教學，使學生可以親身參與數字文物修復、智能識別與建模等實踐操作，強化實踐能力培養。此外，武漢大學文化遺產數字演繹劇場有效打破了學科壁壘，支持歷史學、考古學、計算機科學、人工智能等學科專業知識的可視化教學，為培養學生的跨學科思維和綜合能力提供新的方向和思路，推動了多學科交叉融合人才的培養。

未來，武漢大學將進一步建設完善具身認知與體驗測量實驗空間，將文化遺產數字演繹劇場打造成國際領先的文化遺產尖端實驗基礎設施平臺和數智人才培養基地，成為中華優秀傳統文化創造性轉化與創新性發展的核心策源地，樹立文化遺產數智活化實驗科研與教學的全球標桿，重塑人文與科技相融合的教育未來。

（本文系作者在第五屆全國高校教師教學創新大賽同期活動“生成式人工智能驅動的高等教育教學模式創新”上的報告）