一、研究思路
本书以海洋科技文化,特别是中国南沙群岛海洋科普教育为载体,以为社会公众提供海洋科普教育知识服务为目标,借助于信息技术学相关领域的研究范式,探讨海洋科普教育的知识服务方案,构建海洋科普教育知识服务模型,对如何应用信息技术手段来促进海洋教育知识服务的问题展开深入的研究,提出相应的知识服务措施和构建信息技术下海洋教育服务平台,为海洋科普教育提供知识服务。
本书的研究思路如图1-1 所示,借助于教育生态学、管理学以及信息科学等相关领域的研究范式,沿着“文献分析、现状调研、顶层设计、模式构建、应用实践、效果分析与模式优化”的基本技术路线进行研究。
图1-1 研究思路
本书的研究技术路线如图1-2 所示,先分析海洋科普教育的基础、核心、方法和目标,依据理论框架、设计模式、交互机制和实施规划,构建海洋教育知识服务模型;通过海洋教育理论与实践结合、多元化合作理念、专业化技术支撑和多元化评估路径,设计系统平台功能模块,利用多维度信息技术手段,构建信息技术下海洋教育服务软件平台。
图1-2 研究技术路线
海洋教育服务软件平台首先利用数字化技术对海洋科技文化,特别是中国南沙群岛历史、自然和人文等原始信息进行数据采集、整合和重构,建立完整的海洋科普教育数据库,然后通过计算机后台合成技术,建立海洋历史事件和地理信息图谱的时空特征库,集成海洋科普教育资源包(数字科普教育游戏、数字科普电影和动画作品),实现数字化海洋教育服务平台,最后实施海洋教育服务平台应用工程,研究海洋教育服务平台运行机制,为社会公众提供海洋科普教育服务。
(一)数据获取
数据获取主要以“海洋”“海洋科普”和“海洋教育”等关键词,查找国内外期刊或会议论文文献资源,结合网络搜索引擎或网络爬虫技术采集数字资源等,进行文献和数字资源分类筛选,获取海洋科普教育相关事件数据和知识空间数据,并将其存入系统数据库中,方便事件数据和知识空间数据的管理和使用。
(二)数据预处理
随着现代复杂网络信息技术的快速发展,数字化学习资源形态发生了重大变化,计算编码呈现出新型化和复杂化特征。海洋教育服务平台数据预处理主要包括平台数据选择、平台数据清理和平台数据变换。
(1)平台数据选择:对平台数据集去噪,选择符合条件的平台数据;
(2)平台数据清理:对平台数据集去重、填充数据缺失值;
(3)平台数据变换:对平台数据进行转换,满足平台相关功能的需要。
(三)平台构建流程
海洋教育服务平台构建遵循理论研究与实验研究相结合的原则,具体构建流程如图1-3 所示,将整个设计开发周期划分为项目计划、可行性研究、需求分析、总体设计、海洋历史事件和地理学信息图谱的时空特征科普库设计、科普作品设计、数字科普教育游戏脚本设计、3D 模型构建、虚拟交互集成、Web 界面开发、程序编码、平台测试和平台评价等十几个关键活动。在设计开发过程中,自顶向下、相互衔接、相互制约,同时根据软件工程思想和设计开发的过程开展项目。
图1-3 海洋教育服务平台构建具体流程
(四)研究海洋教育服务平台相关应用
研究海洋教育服务平台相关应用包括:面向知识服务的海洋科普教育应用、可视化海洋科普教育设计方法与应用、面向游戏化学习的海洋科普教育应用和海洋教育服务平台运行机制。充分利用现代信息传播媒体,形成富有生机的社会化科普,为社会公众提供海洋科普教育服务。