—展项研发—
物理互动装置在博物馆陈列展示中的应用
吴凤
中国港口博物馆
摘 要 互动展项作为展览的辅助手段扮演着重要角色。如何设计低成本、易维护、高质量的互动展项，是博物馆工作中值得思考的问题。在运用声、光、电技术的多媒体互动展项之外，物理互动装置以其较强的体验感、较低的制作和维护成本等优点，成为提升陈列展示效果的绝佳选择。
关键词 物理互动装置 博物馆 展览
1 物理互动装置的特色
在博物馆中，互动展示以教育为目的，引导观众作为主体与展项进行充分沟通，对观众的心理、行为产生了潜在的影响。其以动静结合的方式，将被动的参观过程转变为在体验参与中发现和思考的双向学习，因此是信息输出最完整、最有效的展示手段之一。
2．2．2 Apgar评分与影响因素的相关性 在本研究中，X1～X9代表的各因素中，OR＞1时，其值越大，危险性越高，即Apgar评分降低，该项指标升高的越多。OR值＜1时，可推断其中体现的保护性，也就是说OR值越小，这种保护作用越强。而OR值＝1时，说明此种因素对Apgar评分无明显影响作用。本研究中，这种影响作用最明显就是X1（Cys－C）。即Apgar评分降低时，相比于其他因素，Cys－C升高得最为敏感和特异。
本文所述的物理互动装置是指无需计算机技术支持的互动体验。具言之，观众与展示项目在互动沟通中，以简单的机械装置为媒介，其获取信息的延伸展示必须通过观众的亲自操作来完成。
1.2.2 观察组，采用小切口辅助复位经皮克氏针内固定术 和对照组同样的先对患儿基础麻醉同时行臂丛神经麻醉和铺巾消毒，取仰卧位。从肘内侧或外侧入路取2-3cm切口，切开皮肤和筋膜，分离肌肉组织，显露骨折端，再将手指伸入探查骨折端，清除积血及骨折端陷插的软组织，然后牵引矫正前后及侧方的移位，可以结合C臂透视机确认复位满意后，再经皮克氏针从内外髁交叉固定，然后剪断克氏针尾端，冲洗伤口，内置引流管，最后缝合包扎伤口，最后石膏固定。
物理互动装置具有三大特色：（1）充分的参与性。物理互动装置因其动力来源于观众的肢体接触，其体验感始于观众的主动触发，而具有充分的参与性。（2）绿色零能耗。物理互动装置无需电力能源，且操作简易，故障率低，适应于博物馆的临时展览、流动展览。（3）制作成本低、易维护。物理互动装置的设计流程依次为内容构思、素材搜集、形式设计、视觉设计、加工制作。其原理简单，巧妙运用了磁力、重力，对技术水平要求不高，易加工、易实现，制作周期短。在制作材料的选择上可根据实际需求作出调整，如单次展示可采用木材、有机玻璃、PVC 发泡板等，如长期展示可采用金属等。相对而言，物理互动装置的研发成本远远低于多媒体互动展项。
东方宇轩走在最后，站在摘星楼的门槛外朝身后挥掌，一招“清风垂露”，一股真气如同游龙，周游四壁，灭掉楼内数十盏灯，又激荡回来关上了两扇大门。峰顶灯光熄灭，天上灿灿群星千亿，滚滚银河中的星浪，由南向北，贯穿天际，星光下注，将摘星楼前的平地照得纤毫毕现，摘星楼三星望月以下，群山围绕的万花谷，亭台楼阁，静水深流，花草树木，夜气中平常如昔，乱世中如同一朵睡莲，我们此刻，就站在它的莲心上？
2 物理互动装置的种类
2.1 轨道类物理互动装置
轨道类物理互动装置主要分为单轨和双轨，由滑轮连接图文板固定在轨道上，并在轨道限定的方向上移动。根据展示空间的需求将轨道设为上下、左右或倾斜，观众通过推拉轨道上的图文板获取信息。
适用类型：选择、提问、对照等。
教师对教材理解深刻，对学生的原有知识和思维水平了解清楚，在教学难点之处，把信息传递过程延长，设置合理的教学层次、使学生分步达到目标；并在中途经过思维加工，使部分新知识先与原有知识结合，变为再接受另一部分新知识的旧知识，从而使难点得以缓解，降低“台阶”，保护学生物理学习的积极性，使学生树立起学好物理的信心，刚开始主要是激发学生的积极性。
（5）翻页式（见图7）
现代无机化学是充满活力、发展迅猛的学科，且与其他领域不断交叉融合、互相渗透。因此，高等院校的无机化学教学对科学技术的新发展应当有所反映，无形中又增加了无机化学的教学内容。但是当前教学改革使教学课时数大大减少，教师按照大纲要求在有限的课时内完成教学任务，势必要在课堂向学生教授大量的书本知识，“以教师、课堂、教材为中心”的“填鸭式”传统教学模式仍然盛行，学生被动接受知识，缺乏互动交流，未充分考虑学生的差异性，只追求教学内容目标而忽略学生发展目标，严重挤压学生独立思考空间，不利于学生创造性思维和实践探索能力的培养[3]。
注意事项：务必加装阻尼缓冲轨道，避免噪音的产生，并防止抽屉快速关闭时造成的人身伤害。
维吾尔族第一前磨牙的根管弯曲情况见表4。156个上颌第一前磨牙中弯曲根管有67个(42.95%)，直根管为57.05%(P>0.05)；150 个下颌第一前磨牙中弯曲根管有42个(28.00%)，其发生率显著低于直根管(72.00%)(P<0.05)。
利用方式：可利用墙面、台面，采取多种体量、数量的组合方式。
注意事项：在适当的位置安装限位阻尼有利于层板的推拉使用，并呈现较好的视觉效果。
（2）移动层板式（见图2）
其他指标测定：采用钒钼黄比色法测定植株全磷含量[18]。磷积累量 = 植株全磷量 × 植株干重；磷利用效率 = 植株干重 /磷积累量。
适用内容：文字、图片。
上述这些动人情节充分展示的是，正义与邪恶、光明与黑暗的较量，在“婚姻”及由“婚姻”引发的一系列征战中，“真善美”始终在和“假恶丑”进行着殊死的搏斗，酣畅淋漓地展示了蒙古史诗不懈追求的“义”的道德理念，而正义战胜邪恶、真善美战胜假恶丑，正体现出全史诗中积极乐观的人文情怀。蒙古英雄史诗《罕哈冉惠传》以诗行组合了历史和英雄，诗行中沉淀着蒙古民族古老的意识和精神。主人公罕哈冉惠的追求与开辟、夺取与保卫、艰难漂泊与重返故乡的慑人心魄的故事，充溢于故事中的“义、勇、力”的精神，至今仍具有感人的艺术魅力，陶冶着我们的心灵。
总之，新时代我国社会主要矛盾的“变”与“不变”是辩证统一的，“变”是社会主义初级阶段“质不变”中的“量的积累”，是对社会主义初级阶段“肯定”中包含着“否定”的理解。新时代矛盾的转化既是改革开放40年来中国特色社会主义建设取得历史性成就的结果，也是未来推动社会主义现代化强国建设的根本动力。我们要紧紧立足和依托新时代新阶段的矛盾定位、国情定位和世界定位，既要注重社会主义初级阶段路线方针政策的连续性和稳定性，不急于求成、盲目跨越，又要从关系全局的历史性变化出发，以创新性思维解决不平衡不充分发展的问题，推动社会矛盾向更高层次转化和飞跃，从而达到社会有机体更高层次的动态平衡。
利用方式：可利用立面、平面或斜面。
图1 抽屉式
图2 移动层板式
2.2 转轴类物理互动装置
转轴类物理互动装置是指展示信息固定在转轴上，观众通过翻转、旋转、滚动、拉伸等动作读取其延伸信息。
（1）翻板式（见图3）
利用方式：采取同心圆、偏心圆、多层透叠、逐格动画等方式。
适用类型：选择、提问、对照等。
基于以上的分析，对本节课的内容有以下的认识．几何图形是“图形与几何”的研究对象，一般按照“实物——模型——几何图形——文字表示——符号表示”的顺序认知．通过对立体图形和平面图形的分析，一方面让学生通过观察、操作、想象、交流，发现它们的联系，发展空间观念，另一方面培养和训练几何语言，为学生今后的学习建立语言表达的基础．
注意事项：转盘间隙必须紧密，以免夹手。
利用方式：可结合实物展示，采取双面方形、双面圆形、三面锥体、四面立方体等方式。
图3 翻板式
（2）滚轮式（见图4）
适用内容：文字、图片。
（1）抽屉式（见图1）
利用方式：采取纵向、横向的组合方式。
（3）转盘式（见图5）
适用内容：文字、图片。
适用类型：选择、提问、对照、演变等。
注意事项：转轴应当安装限位阻尼，以保持模块展示面整齐并准确复位。
适用内容：文字、图片。
图4 滚轮式
图5 转盘式
（4）卷轴式（见图6）
适用内容：文字、图片。
注意事项：使用防水、耐用的材料便于维护，同时加装转轴弹簧以减缓卷轴的回收速度。
图6 卷轴式
适用内容：文字、图片、实物。
适用内容：文字、图片。
注意事项：建议使用硬质防水材料，并打磨边角的切割处。
图7 翻页式
（6）开窗式（见图8）
适用内容：文字、图片、实物。
注意事项：为加强文物保护，务必精心设计拉手、玻璃的细节，致力于维持展示仓内照明、温湿度的稳定。
利用方式：利用合页、铰链，观众通过开启外层图文板读取内部信息，开启方式可为上下或左右。
图8 开窗式
2.3 磁性类物理互动装置
如图9 所示，磁性类物理互动装置是指将展示内容制作于磁性板上，或内置于磁性材料的造型构件中，观众通过判断将磁性构件分类组合，置入不同的磁性板区域。
适用内容：文字、图片、实物。
在提供对原有网络访问支持的前提下，服务器端还需要具有广泛的数据、业务逻辑的接口，以支持3G网络。服务器端需要提供一个可以对网络用户信息进行管理和监控的平台。后台管理系统能实时扫描网络接口数据包，读取平台数据库中的数据，进行标识，根据内容进行业务处理，从教务系统中获得想要的数据。接收发送接口由服务提供商提供，业务处理由本平台实现，SSH框架非常适合这样的组合和分层，很好地衔接了各方的应用［6］。实现发送功能的部分代码如下所示：
适用类型：选择。
(4)金属矿物、脉石矿物中也含有少量的Y，其原因是一部分含磷灰石矿物混入引起，一部分是分散状态存在于上述矿物中。
注意事项：控制磁力的大小，并提示观众不可拿走磁性材料。
图9 磁性类物理互动装置
3 在博物馆中的应用实例
下面以中国港口博物馆为例，谈谈物理互动装置在博物馆陈列展示中的应用。2018 年，中国港口博物馆推出了“海魂归来——致敬致远舰”特展，以“致敬”为主题，有层次、分重点地诠释了致远舰的前世今生。不仅重现了历史的原貌，而且注重精神的传承，期望带领观众在展厅中凝望、回顾、思索，将感动和敬意铭记于心。
致远号巡洋舰是清朝北洋水师的主力战舰之一。1894 年中日甲午战争爆发，双方在黄海北部水域发生激烈对抗，致远舰奋勇应敌，死战不退，最后中弹沉没，全舰官兵250 余人壮烈牺牲。邓世昌等人宁死不屈、誓死御敌的英雄壮举，彰显出中华民族不畏强敌的优良传统和百折不挠的民族气节，给我们留下了弥足珍贵的爱国主义精神财富。其后一代代将领前仆后继，为我国构筑起坚强的海防线，故今日中国海军的发展离不开致远舰所代表的海军军魂。2013 年，辽宁丹东发现“丹东一号”沉船，国家文物局水下文化遗产保护中心与辽宁省文物考古研究所联合组成丹东水下考古队展开考古调查。调查中提取文物200 多件，证实该沉船即为甲午海战中沉没的致远舰，此项考古成果获评为2015 年度“全国十大考古新发现”。
致远舰的出水，唤起了中国人尘封的记忆。如图10 所示，我们运用转轴类开窗式物理互动装置，将展示墙面设计为内外两层，外层墙面绘制外部结构示意图，内层墙面绘制内部机构示意图。当观众打开舱门后，就能观察舰船的内部情况，比如轮机舱、锅炉房、弹药库、指挥台、居住区等。该展项对致远舰进行了深度解剖，在增加趣味性的同时，吸引观众动手参与进来，使得知识的学习更有效率。
图10 致远舰
4 结语
科技的不断发展丰富了博物馆的展示手段，用互动体验的方式来传播文化知识，已成为当代博物馆展项设计的发展趋势，这也是博物馆人求新、求变的必然结果。良好的互动体验能激发参观者的兴趣，是设计者关注的焦点。不同于过去将科学原理直接呈现，物理互动装置让观众在反复的操作实验中，亲自寻求答案，获得体验的乐趣，从而突出了人在整个参观过程中的主导地位。其以较强的体验感、较低的制作和维护成本等优点，成为提升展览效果的绝佳选择。
参考文献
[1]汤雨微，袁胡骏，宛玉红，等.多媒体技术和实体展品互动装置结合的展示技术探究——以“蛟龙”号载人深潜器互动展示技术研究为例 [J]. 科技创新导报，2018（5）：250-251，254.
[2]王琪.博物馆互动展项设计思路[J].博物馆研究，2018（4）：3-10.
[3]陈戈.科技馆互动体验展品的设计研究[J].海峡科学，2015（8）：64-67.
[4]李如菁.论博物馆展示说明图板之今昔转变[J].科技博物，2011（2）：83-103.
[5]张美珍，方荣爵.观众与互动展品：非制式学习环境中的发现学习[J].科技博物，2008（1）：5-29.
The application of physical interactive installations in museum exhibitions
WU Feng
Abstract The interactive exhibitions play an important role in museums as an auxiliary method. How to design low-cost,easy-to-maintain and high-quality interactive exhibitions is a problem worth considering. In addition to multimedia exhibitions using sound, light and electricity technologies, physical interactive installations have become the best choice to enhance the exhibition effect because of strong sense of experience, low production and maintenance costs.
Keywords physical interactive installations, museums, exhibitions
doi: 10.16703/j.cnki.31-2111/n.2019.04.003
引用本文： 吴凤.物理互动装置在博物馆陈列展示中的应用[J].科学教育与博物馆，2019（4）：272-277.
（2019-05-15 收稿，2019-08-05 修回）
作者简介： 吴凤（1983—），女，从事展览策划和实施工作，E-mail: 55820963@qq.com。
Author's Address China Port Museum, E-mail: 55820963@qq.com