chronozoom一种运用缩放技术的历史学教学工具论文

时间:2018-07-30 编辑:观琴 手机版

  本文从计算机技术的角度对“大历史”的表达与展示工具ChronoZoom 进行扼要介绍。文中将说明该工具突出的技术和原理特征,包括基于缩放 的界面设计、基于浏览的知识展示以及基于触摸的操作模式等。这些特点 特别适宜于表达和展示以时间为主轴的历史事件和知识,因而在历史学教 学方面有较好的应用潜力。文中还将指出,作为一种普适的非线性分布的 知识表达和展示范式,ChronoZoom有广阔的推广应用前景。文中简述了 ChronoZoom在山东师范大学的初步部署和实践。笔者期望通过本文的介绍 获得历史学者对ChronoZoom的关注,并计划通过进一步的研究和应用实 践,向“大历史”注人重要的中国历史元素,同时将ChronoZoom本地化 为可展示各种“小历史”的教学工具。

  1.引言

  ChronoZoom是2009年加州大学伯克利分校的罗兰?赛库(Roland Saekow)在参加沃尔特.埃尔瓦瑞兹(Walter Alvarez)教授的“大历史”课程时触发灵感并提出的①,其最初的目的是为展示“大历史研究资 料和成果提供方便、高效、生动的工具支持。

  “大历史"横跨从大爆炸至今137亿年的全宇宙,其资料和成果在超 级时间尺度上的非线性分布与多样性是传统工具所很难有效表达的。沃尔 特?埃尔瓦瑞兹与罗兰?赛库科学构思并设计了 ChronoZoom的初始版本, 证明了它可以很好地解决“大历史”资料和成果的表达和展示问题。此 后,ChronoZoom获得了 Microsoft的大力支持,并且由Microsoft牵头,加州 大学伯克利分校、莫斯科国立大学和华盛顿大学等参与组成了研发团队。

  ChronoZcmm正在从初始的“大历史”展示工具向“大历史”知识表达 平台发展,目前已推出了实现基本功能的2.0版?,研发团队正在努力研 制下一个功能更强的版本。ChronoZoom采用了开源的软件机制,即它的计 算机软件开发代码是公开的,允许任何人进行移植和改进。

  2013年3月,国际大历史协会国际协调人美国南缅因大学罗柏安 (Barry H. Rodrigue)博士对山东师范大学进行了访学活动。罗柏安博士 利用三周的时间,以学术报告的形式,向历史与社会发展学院的教师、研 究生和本科生系统、深入地讲述了 “大历史"的具体内涵、发展过程和研 究状况。期间,罗兰?赛库应邀来山东师范大学信息科学与工程学院作了 关于ChronoZoom的技术报告。

  “大历史”与ChnmoZocmi的学术和技术报告活动使学校的部分学者、 研究生和本科生受到了启发。孙超博士拟以“大历史”思维开展专题性的 历史研究,段会川教授拟开展ChronoZoom的本地化研究以及其在教学上的 .推广和应用。

  2. ChronoZoom的设计思想与方法

  ChronoZoom的设计者并不仅仅注重其计算机的工具性,这是笔者看好 它有良好前景的重要因素。ChronoZoom首先是一种思维方式,它将计算机 的工具性以一种自然的方式融入到“大历史”知识和事件中。它以缩放 (zoom)的形式高效地解决了从百亿年级到年度级的巨大时间尺度比例变 换问题,同时也解决了随时间非线性分布的知识和事件的展示和浏览问 题,而知识和事件随维度的非线性分布是其客观的内在属性。

  ChronoZoom将宇宙、地理、生命、人文等各种不同领域中的知识和事 件表达和展示于同一框架,很好地诠释了 “大历史即所有”(big history is everything)的核心思维。传统的知识系统基于搜索,而ChrcmoZoom更强调 浏览和展示,在浏览中蕴含搜索。

  毫无疑问,ChronoZoom需要采用先进的、富有创造性的技术来实现。 然而,其实现方式和效果的构思却融入了很强的人体工学,这在一定程度 上淡化了技术的刻板性。而将强调逻辑、规则、效率与确定性的技术与强 调考证、思维、思想、文化的历史人文进行恰如其分的融合也是“大历 史”思维的一种体现和实践。

  ChnmoZoom采用了目前流行的触摸操作方式,以‘‘炫”和“酷”的手 法实现知识的浏览,但其方式却不是“炫耀”。一方面,它体现了计算机 技术在经历了必要的历史发展阶段后,已经跃升到更加贴近人体工学和人 文艺术的新阶段,另一方面,也正是这些新潮的技术方式使ChronoZoom实 现了 “大历史”知识的恰当表达。

  3. ChronoZoom的应用研究

  ChronoZoom在表达以时间为主轴的“大历史”知识和事件方面表现出 了良好的适合性。笔者认为,作为一种普适的按维度非线性分布的知识和 事件表达的工具和方法,ChronoZoom有其广泛的研究和推广应用价值。

  首先,它可以应用在任何以时间为主轴的知识和事件表达中,这个特 点尤其适应于历史学课程内容的表达,因而它在历史学教学上的应用是很自然的;其次,通过减小的宏观时长,如将百亿年减小到千年甚至更短, 而提高时间的最小分辨率,如月、天甚至秒、毫秒量级,可将它用来展示 常规时间尺度或微观时间尺度上的知识分布;再次,ChronoZoom的时间主 轴可以转化为任何的知识维度,如空间维度、分层维度、组织范围维度 等。总之,ChronoZoom在继续加强其在“大历史”知识方面表达能力的同 时,可以作为一种普适的工具推广应用到普通历史和其他非时间维度表达 的知识和事件体系中,为相应领域中的教学提供工具支持。此外,从Chro- noZoom表达方面探索“大历史”的某些属性和特征也是一个值得一试的 方向。

  在2011年世界史学会第20届年会上,阿姆斯特丹大学的弗雷德?斯 皮尔(Fred Spier)在介绍他的新‘《大历史和人类的未来》(Big History and the Future of Humanity)?时,提出利用“大历史”的理念建立模型思 考人类的未来的构想,而ChronoZoom显然可以在推测人类未来和建立模型 方面发挥其独特的计算机工具性、模型表达、模型检验等方面的优势。

  4. ChronoZoom的初步实践

  为有效开展“大历史”在国内的传播和研究工作,我们在科学网上开 设了 中国大历史讨论组 BHDGcn ( Big History Discussion Group in China)。 讨论组首届的主要组织者包括美国南缅因大学罗柏安博士、首都师范大学 的孙岳博士以及山东师范大学的段会川教授和孙超博士。目前讨论组的主 要任务是发布一些大历史研究和进展的资料(大历史博客站[8]),为对 大历史感兴趣的研究人员提供交流平台和为研究生、本科生学习大历史提 供指导。

  鉴于技术文化、安全管理等诸多方面思维上的差异,ChronoZoom系统 不能直接在国内应用,因此在国内安装部署一个独立的ChronoZoom系统是 开展相应研究和应用的第一步。经过罗柏安教授与Microsoft的多次协调和 我们自己的努力,ChronoZoom系统已经在山东师范大学校园网进行了初步的部署,并且已经尝试加人了一点中国历史元素(进人网站,点击顶部 的“Humanity”即可放出中国板块)。

  但ChronoZoom原始系统设计中的许多功能从内在技术上依赖于国外的 网站和资源,如用户账户、知识资料存储、视频存储与播放等,这些都将 是我们近期要解决的问题。我们的中长期目标是实现ChronoZoom完全的本 地化,并在此基础上开展实质性的应用工作,期望为“大历史”在国内的 传播和研究做一点支撑,也期望与历史学者一起探讨用ChronoZoom表达各 种“小历史”的可行性,以便提供适宜的教学工具支持,在教育、科技展览等领域的应用进行有益的探索。

  5.结语

  ChronoZoom在表达和展示“大历史”知识方面展现了良好的适用性, 是将技术与知识无缝融合的一次成功尝试。这一工具优秀的内在特质将会 首先在历史学教学上得到应用,也必将会得到更全面的研究和发展,在更 多领域和维度上得到广泛的应用。

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