《Electronics》：Digital Technologies for Funerary Urn Micro-Excavation Training: Video, Interactive Web-Based, and Augmented Reality Approaches
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葬仪瓮的微观发掘是一项专门的考古学程序，需要技术专长和获取脆弱文化遗产材料的机会。由于考古材料在教育用途上的稀缺性以及考古遗存的保护要求，动手训练的机会受到限制。数字技术为支持考古教育同时保存原始文物提供了替代途径。这项研究展示了一个用于葬仪瓮微观发掘训练的交
葬仪瓮的微观发掘是一项专门的考古学程序，需要技术专长和获取脆弱文化遗产材料的机会。由于考古材料在教育用途上的稀缺性以及考古遗存的保护要求，动手训练的机会受到限制。数字技术为支持考古教育同时保存原始文物提供了替代途径。这项研究展示了一个用于葬仪瓮微观发掘训练的交互式网络应用，该应用作为欧洲ArchaeoPills项目的一部分开发。该应用建立在先前开发的增强现实（AR）学习工具基础上，在虚拟实验室环境中引导学习者完成完整的葬仪瓮微观发掘过程。为了探究不同学习模式在文化遗产教育中的影响，该网络应用与一段从先前开发的虚拟现实应用中生成的指导视频一同进行了评估，提供了无需沉浸式技术即可访问相同训练内容的途径。结果也与先前使用AR版本获得的结果进行了比较。研究者比较了不同条件下的学习效果、感知工作量和用户体验。指导视频和网络应用均产生了显著的学习增益，且两种模式之间未观察到显著差异。视频资源和网络应用获得的学习效果与AR版本无显著差异。指导视频和网络应用均被视为可访问且有用的教育资源。这些发现表明，基于相同考古内容和教育材料开发的视频、网络和AR资源均能有效支持学习。然而，需要更大样本的进一步研究来确认这些发现。因此，这些资源的选择应不仅基于学习效果，还应考虑教学目标、技术资源和期望的学习者交互水平。
**论文解读：数字技术在葬仪瓮微观发掘训练中的比较研究**
**研究背景与问题**
葬仪瓮中的火葬遗存是研究古代丧葬习俗、仪式行为和过去社群的重要考古证据。实验室微观发掘过程是处理这类遗存的关键步骤，需要逐层、可控地记录和提取沉积物、火化人骨及随葬品，以保留考古情境信息。然而，由于出土材料的脆弱性和不可逆性，微观发掘要求专业训练和充分实践。当前，考古教育面临显著挑战：教育用途的考古材料稀缺，且文物保护要求限制了对原始文物的直接操作，导致学生获得动手训练的机会极其有限。数字技术，特别是扩展现实（XR）、指导视频和交互式网络应用，提供了在避免处理原始材料的同时呈现考古程序的新途径。然而，针对专门考古程序（如葬仪瓮微观发掘）的数字教育应用仍极其匮乏，且不同数字模式的教育效果比较证据有限。因此，研究者开展了这项研究，旨在开发一种交互式网络应用，并比较视频、网络和增强现实（AR）三种数字学习模式在此专门训练中的有效性。
**研究内容与结论**
这项研究作为欧洲ArchaeoPills项目的一部分，开发了一个基于WebGL的交互式网络应用，用于训练葬仪瓮的微观发掘过程。该应用建立在先前开发的AR学习工具基础上，整合了虚拟实验室环境和网络交互功能，指导学习者完成从去除覆盖石、分离保护纱布层、分层挖掘沉积物到检查骨骼和随葬品的完整流程。为评估其教育效果，研究者将网络应用与从先前开发的虚拟现实（VR）应用中生成的指导视频进行了对比，并分析比较了先前AR版本的结果。研究采用前后测试问卷、NASA任务负荷指数（NASA-TLX）和用户体验问卷（UEQ）评估学习效果、感知工作量和用户体验，并辅以开放式反馈。结果显示，指导视频和网络应用均显著提高了学习得分，且两者之间无显著差异；视频和网络应用与AR版本的学习效果也无显著统计学差异。用户体验评价对网络应用高度积极，但NASA-TLX显示网络应用在努力维度上显著高于AR版本，表明用户需投入更多努力达到相同体验。开放式反馈表明，视频强调清晰演示，网络应用强调主动交互和可访问性。研究结论指出，基于相同考古内容的视频、网络和AR资源均能有效支持学习，选择应综合考虑学习效果、教学目标和资源条件。
**研究意义**
这项研究填补了专门考古程序数字教育应用比较研究的空白，提供了视频、网络和AR三种模式在葬仪瓮微观发掘训练中的实证比较证据。研究结果表明，数字资源能在不依赖沉浸式技术的情况下有效支持学习，扩展了考古教育的可访问性。此外，研究为教育者在选择合适数字学习模式时提供了指导，强调了根据教学情境平衡交互性、技术需求和可用性的重要性。研究发表在《Electronics》期刊，为文化遗产教育和数字考古学领域贡献了重要参考。
**主要关键技术方法**
研究者采用了多种数字化和评估技术。网络应用使用Unity引擎开发，并部署为WebGL应用，通过扫描真实实验室和考古材料生成3D模型，优化后整合进虚拟环境。指导视频从先前VR应用中录制生成，编辑后使用。评估采用15题多项选择问卷（KR-20系数为0.601）测量学习效果，NASA-TLX评估工作量（视频条件省略物理和时间需求维度），UEQ评估用户体验，并收集开放式反馈。样本来自西班牙大学历史与遗产专业学生：网络组34人（平均年龄20.41岁），视频组21人（平均年龄22.43岁），AR组19人（平均年龄27.00岁），后者来自国际考古学课程。所有参与者均在课堂环境中完成学习活动和问卷。
**研究结果**
**学习效果**：视频组和网络组的后测得分均显著高于前测（视频：W=0, Z=-4.024, p<0.001, r=0.621；网络：W=1, Z=-5.079, p<0.001, r=0.616），效应量大。组间比较发现，视频和网络条件的前测得分无显著差异（U=454, Z=1.841, p=0.067），后测得分也无显著差异（U=398.5, Z=0.726, p=0.927）。与AR版本比较（调整后13题），视频和AR（U=248.5, Z=1.349, p=0.545）以及网络和AR（U=362.5, Z=0.743, p=0.927）均无显著差异。排除年龄异常值后，结果模式不变。
**用户体验**：网络应用的UEQ评价在吸引力、清晰度、效率、可靠性和新颖性维度上被评为“优秀”，刺激维度为“良好”。与AR版本比较，所有六个UEQ维度均无显著差异（所有Holm调整后p>0.05），尽管AR版本均值略高。
**工作量评估**：比较视频和网络条件，四个可比维度（心理需求、绩效、努力、挫折）均无显著差异（表2）。网络应用与AR版本比较，仅“努力”维度有显著差异（U=493.5, Z=3.206, p=0.008, r=0.440），网络条件得分更高，其他维度无显著差异。总体工作量得分网络条件更高。
**开放式反馈**：视频参与者强调清晰解释和演示，网络参与者强调主动交互和可访问性。两者均认可资源的教育价值，但网络应用更突出设备灵活性。
**讨论与结论**
讨论部分指出，网络应用和指导视频均显著提升学习，且三种模式间无显著差异，表明不同交互程度和内容呈现方式均能有效支持考古学习。网络应用在努力维度上更高，可能与AR提供额外空间线索有关，但用户仍感知到可用性和吸引力。研究限制包括非随机分组、样本量小、问卷项目不完全一致，以及缺乏延迟后测。结论部分强调，视频、网络和AR资源可视为互补工具，选择应基于教学目标、资源可用性和期望交互水平。未来研究应使用随机设计、更大样本和延迟后测，以强化结论。
