摘要：以顺应信息时代的观众观展需求，本文介绍了基于新一代信息技术应用的新展览系统，并通过具体案例展示，如何利用新展览系统帮助博物馆展览从“教育者”转变为“服务者”，从传统的单向输出转变为双向“交流”的展览形式，为博物馆展览的启发式、探究式教育提供技术支撑和可行性路径探索。

Abstract: in order to comply with the demand of audiences in the information age, this paper introduces a new exhibition system based on a new generation of information technology application system; and through specific case studies, this paper demonstrates how to use the new exhibition system to help museum transition from"educators" to "service provider", and from the traditional one-way output to a two-way exhibition form of "communication. Lastly, this paper provides technical support and feasible paths for heuristic and inquiry-based education of museum exhibition.

关键词：新型展览交互服务和交流、新展览系统装置分析与探讨

Keywords: New exhibition interactive services and exchanges, new exhibition system inspiration and exploration

引言

随着新一轮科技革命浪潮推进，以大数据、互联网、物联网、人工智能、区块链等为代表的新一代信息技术不断涌现，渗透到人类生活的方方面面，影响着人类的生产、生活及思维方式。技术的日新月异，让这个时代的发展充满更多不确定性，人们要学习面对并应对各种不确定事件，同时也对未来教育提出更多的需求与更高的挑战。传统的知识灌输式教育已经不适用于当今社会的发展和需求，以学习者为中心，主动式学习、探究式学习已成为全球发展趋势。

近年来，博物馆的社会教育功能得到广泛重视。截至2019年年底，全年全国博物馆举办展览2.86万个，教育活动33.46万场，接待观众12.27亿人次，比2018年增加1亿多人次。博物馆已经成为中小学研学教育、年轻人文化博览、家庭亲子活动等首选地，博物馆展览成为集学校系统化教育外的知识获取、文化体验和认知拓展于一体的文化休闲场所。

与市场对博物馆展览的增长需求与升级体验相比，博物馆展览的自我供给与服务能力却没能跟上社会发展和技术发展的步伐。大部分博物馆仍延续着传统“教育者”的角色，重复着学校系统化知识教育的内容，也就是“我”说“你”听的展览形式。如何从“教育者”向“服务者”转换，从从传统的单向输出转变为双向“交流”的展览形式，正是本文探讨的重点。

顺应信息时代的观众需求，建立“服务”和“交流”理念与功能的新展览系统，是信息时代博物馆展览发展的未来趋势和必然选择。当前，丰富多样的信息技术应用为博物馆展览的启发式、探究式教育提供强大的技术支撑，以技术为支撑的新展览系统，不仅增强与观众的互动和交流，同时促成博物馆智慧管理和平台的建立，推动博物馆展览高质量、高水平全面发展。

1 新展览系统的技术应用场景演示

以一只玻璃杯为例，传统的展示形式是玻璃杯展示+图文说明牌解读，这是一种完全静态的初级呈现。在此基础上，加入动态元素，如多媒体应用，配上一段影像视频。或是增加技术感的互动应用，如加入触屏，用鼠标或手动点击屏幕，根据嵌入的固定菜单内容选择浏览。虽然已经增加信息技术的应用，但展示形式仍旧是以“物”为中心，以展览“教育者”身份向观众进行信息的单向输出。而且， 根据我们近二十年展览展示规划设计的经验， 许多高科技展品都只是“”科技化”和“多媒体”化的传统展示路径。

信息时代下新展览系统是什么样子？如何借助新技术实现展览“服务”和“交流”？仍然以一只玻璃杯为例，阐述新技术的平台功能及其在展览中的应用场景。

1.1新展览系统的用户端

如图1所示，观众看到一只玻璃杯，可以是实物，也可以是展台上电子屏显示的虚拟杯子或影音资料等数字展品形态，这种数字展品能够为缺少藏品和珍贵标本的中小型博物馆提供更多的展品内容和可拓展的展览主题。当展台的传感器感知到有观众靠近时，显示屏会自动亮起，并向观众主动发起对话，如“我是一只玻璃杯，想要了解我的故事吗？来与我对话吧！”观众可以直接说出自己的问题，如“玻璃杯是谁发明的？”，“玻璃成分和钻石成分一样吗”？同时也可以通过手机微信扫码，在手机终端同步自己的问题记录并查看浏览更多信息。

图1：展台显示屏展示展品杯子

当展台的交互系统接收到观众语音提问后，会通过后台数据系统进行处理，将问题与结果显示在电子屏上，如图2所示。同时，交互系统还会进一步引导观众继续思考，围绕展品开拓思维，如询问观众“你是否也对以下问题感兴趣？”同时抛出一些趣味问题，如玻璃杯是如何制造的？玻璃杯可以有颜色吗？ “玻璃还有好坏吗？”……在交互系统的引导下，观众被激发出更多好奇心和探索欲，引导并形成互动问答良性循环。

图2：展台显示屏展示解说词和提示性问题

博物馆展品很多，观众参观后很难全部记全，一般走出博物馆没多久就忘记看过什么，就连之前感兴趣的内容也变得记忆模糊。拥有交互系统的手机端同步的游览记录，即便离开展台，还可多次回顾知识点，甚至可以通过微信小程序，选择看过的展台继续了解展品内容，如图3所示。同时，微信小程序中还有博物馆文创商城，观众可以随时随地购买心仪的文创产品。

图3：手机端可以同步展品信息

1.2新展览系统的后台管理

在新展览系统后台，博物馆工作人员会拥有自己的操作平台，如图4所示，员工李四六（员工ID:611255）的工作分配到6个展位，在他负责的101号玻璃杯展台，交互系统客户端提示观众的提问“玻璃杯是谁发明的？”，他可以选择智慧系统推荐的数据库信息向观众反馈，也可以在数据库没有推荐答案的情况下选择人工回复。针对这个问题，人工回复的答案可以选择录入问题列表，作为补充问题库数据，以备自动回复使用。

图4：新展览系统后台显示出观众的提问

如图5所示，展示出101玻璃杯展台涉及的问题列表和相应答案，工作人员可以不断添加问答列表，编辑或修改问答内容，丰富展台的问题引导和知识点链接，持续优化博物馆展览交互系统后台数据库。

图5：新展览系统后台的展台问题管理页面

新展览系统能够通过智能化辅助工作人员提高工作效率。如图6所示，该员工负责6个展台的讲解工作，交互系统会提示员工第几个展台需要进行人工回复。同时，新展览系统后台也会实时统计员工的工作状态和任务处理结果，如工作时长、服务客户数量、处理问题数量等。

图6：新展览系统后台的员工工作状态页面

新展览系统可以帮助博物馆实现信息化、智慧化运营管理。

1)    依据博物馆员工的职位和职责，设定不同权限和功能，实现对员工的职责管理。

2)    实现对运营绩效的管理，统计分析某时间段内展台的客流量、营收额、人员到岗率等。

3)    通过大数据分析，可作为工作指导和市场开拓的参考依据。如根据热门展台、热门问题等，分析观众的兴趣点、不同人群的兴趣点等，作为对展览主题选择和展品设计的指导依据。还可以通过统计哪个展台营收好、哪款文创商品收益高，分析出消费人群的年龄特点、性别特点、商品喜好等，为博物馆文创商品开发提供市场决策参考。

图7：新展览系统后台的运营管理者页面

2新展览系统的基本框架和应用技术

新型展览系统以“服务”参观者为宗旨，展厅设计者与观众之间呈现“平等”关系。基于新一代信息技术应用的交互展览系统，打破传统展览以“示”为基本的展教体系，驱动展览进入高层次的启发式、探究式展览表达，引导并激发观众的好奇心与探索欲。在展览系统中充分融入新的展示理念和活泼的技术手段，强调Push & Pull的展示手段，让静态的展品“动”起来，实现观众与展品之间的“交流”。

新展览系统与观众之间的交互分为四个步骤：第一步，通过技术装置获取参观者所处位置信息，判断参观者是否处于特定展区；第二步，当参观者处于特定展区时，对数据库中的解说信息进行初步筛选，得到初步解说词集合；第三步，通过技术装置获取参观者语言信息，并结合参观者信息，得到目标解说词；第四步，获取参观者对目标解说词的反馈信息，并结合参观者信息，继续获取第二目标解说词。

在上述第三步和第四步的信息处理中，获取参观者音频信息后，利用DTW（Dynamic Time Warping）算法提取关键词，利用选择算法进一步对初步解说词集合进行优选。

图8：新展览系统技术架构

新展览系统技术框架包括设置于各展位的前端控制器和后台服务器(100)。前端控制器包括：感应装置(101)、语音采集装置(102)、面部识别装置(103)、显示装置(104)、播报装置(105)、投影设备(106)、头戴显示设备(107)、移动终端识别装置(108)、通信装置(109)等。所述各前端控制器与后台服务器(100)通过有线或无线的方式连接。当所述各前端控制器与后台服务器(100)通过有线连接时，其连接方式为CAN总线或以太网；当所述各前端控制器与后台服务器(100)通过无线连接时，其连接方式为蓝牙、WiFi、ZigBee、IrDA、TransferJet中一种及以上。前端控制器与后台服务器(100)连接，后台服务器(100)根据所述前端控制器的指令发出特定数据。

2.1感应装置(101)

感应装置(101)用于感应参观者是否处于特定展位区。感应装置(101)可以为红外线感应装置，包括红外线探测器和接收器，通过将光强度的变化转换成电信号的变化实现控制。在使用时，参观者在指定区域内用身体部位阻挡，如招手，即可触发该红外线感应装置。

2.2语言采集装置(102)

语音采集装置(102)包括语音采集模块、音频转换模块和数据发送模块。参观者语言信息经所述音频转换模块转换为模拟量，并经所述数据发送模块传输至后台服务器(100)，后台服务器(100)根据获取的参观者语言信息提取关键词，并根据获取的关键词调取已存储的讲解信息，通过显示装置(103)、播报装置(104)反馈给参观者。另外，如参观时某些参观者出现不文明用语交流，后台服务器(100)也会有相应识别，会提示“请使用文明用语”或“您说的不符合我们的服务范围”等。

2.3面部识别装置(103)

面部识别装置(103)用于采集参观者面部表情信息，该装置包括图像采集模块和数据发送模块。图像采集模块可采用高清广角摄像头，实时采集参观者面部信息，所采集的面部表情经所述数据发送模块传送至后台服务器(100)，后台服务器(100)依据LDTP（Local Directional Ternary Pattern）表情识别算法对面部表情进行识别。通过对主要面部器官的位置关系进行编码，例如眼睛、鼻子、嘴巴等，可以得到五官的大小、位置及五官之间的相互比例等空间几何信息，通过这些信息进行面部表情识别。在后台服务器(100)中设定一定阈值，如当团体中1/3的人群中出现“皱眉”、“交头接耳”、“撇嘴”等表情时，表明参观者对讲解词不感兴趣，此时播报装置(105)停止播报，后台服务器(100)发出“是否对解说不满意？”的询问，参观者进一步通过语音采集装置(102)与后台服务器(105)交流，直至获得满意的解说词。

2.4 显示装置(104)

显示装置(104)用于显示讲解信息和采集参观者指令，参观者可通过触摸显示屏进行操作。显示装置(104)不仅可以显示文字、图片、视频等形式的展示讲解信息，还可以通过触摸显示屏实现快捷交互，采集参观者指令。

2.5播报装置(105)

播报装置(105)用于播报展览交互系统的问答与提示，以及语音形式的讲解信息。播报装置(105)可以配合使用耳机设备，如美国USO系统的耳机设备在科技馆和博物馆中使用非常广泛，它的特点是体积较小，应用灵活，信号稳定，噪音极小。

2.6投影设备(106)

投影设备(106)用于配合静态展品和解说词使用，通过还原特定历史场景，增强展示效果。后台服务器(100)内存储有静态展品的3D全息影像资料，以及经人工AR技术合成的3D影视资料。所述3D全息影像资料可经投影设备(106)播放。3D投影技术是利用高流明投影机将影像投射在建筑体表面，一般由多台投影机拼接画面，组成炫目而有立体感的3D画面。

2.7头戴显示设备(107)

头戴显示设备(107)用于配合静态展品和解说词使用头戴显示设备(107)接收后台服务器(100)发送的展品视频信息，通过构建虚拟场景，借助VR虚拟眼镜，增强展示体验效果。

2.8移动终端识别装置(108)

移动终端识别装置(108)与参观者使用的移动终端进行适配，为参观者提供个性化观展服务。移动设备不限于智能手机、平板电脑等微型计算机设备，可通过扫描识别二维码或者条形码进行设备连接，其连接方式可为2G网络、3G网络、4G网络、5G网络、蓝牙、wifi、ZigBee、IrDA、TransferJet中的任意一种。当参观者的移动设备与移动终端识别装置(108)匹配成功后，参观者可以通过移动设备接收到由后台服务器(100)发送的解说词、视频信息等。参观者也可以通过移动设备向后台服务器(100)反馈问题及需求，后台服务器(100)会基于参观者的多样化需求推送更为精准的展品内容。针对推送内容，参观者可以不受时间空间限制随时观看，还可以对观看的内容进行评分和留言，后台服务器(100)收集到参观者对讲解内容的评分及留言反馈，进行有针对性地修改和完善展品解说内容。

2.9通信装置(109)

通信装置(109)用于参观者与后台工作人员之间的沟通。当后台服务器(100)解说词不能满足参观者的需求或尚无储备相关信息时，后台工作人员可以通过通信装置(109)开启人工回复，解答参观者疑问，并对展品进行必要的补充讲解。另一方面，当展区内出现突发状况时，后台工作人员可以使用通信装置(109)做出及时处理。

2.10后台服务器(100)

后台服务器(100)是整个新展览系统的中枢，处理前述各种装置设备发出的指令信息，并进行相应指令反馈。除进行指令反馈外，后台服务器(100)会进行“自我学习”和持续更新，不断优化和增强服务器数据处理能力。后台服务器(100) 主要通过以下几个方面对数据进行收集和维护：

1)    互联网信息收集模块，收集互联网信息，并进行信息数据共享和传输。

2)    参观者信息大数据分析模块，每天统计并归纳参观者的提问，尤其是数据库中没有的内容。针对这些新问题，挖掘参观者的兴趣点和知识点，建立观众“好奇点档案”。

3)    互动交流模块，通过观众提问，如人机互动、参观者与工作人员互动等，以及留言的形式进行互动交流，巩固参观记忆。

4)    博物馆区块链技术，收集本馆内部系统的信息集合交流，建立博物馆间、社会信息网络链接，搭建同行信息交流平台，扩充相关专业知识量，为展品的主动讲解打通信息获取渠道，创造更优质的运营条件。

结语：

新展览系统将各种科技设备、大数据分析、人工智能技术等新技术应用到展览展示中，实现参观者与展品之间的“交流”，让博物馆“活”起来。

新展览系统的技术应用将改变传统博物馆的工作结构、工作环境以及工作效率，博物馆人拥有更广阔的工作发展空间，为社会教育者开拓多元思维，通过智能信息设计与开发、博物馆大数据分析等手段，为文创产品开发、解读服务平台奠定基础、提供依据。同时，鼓励更多的社会机构参与进来，如信息技术及人工智能技术专业团队、大数据服务机构、文创产品开发机构等。

引用一微国际博物馆学家的结论（https://www.theartnewspaper.com/comment/future-of-museums）：博物馆需要“停止那种高傲的态度”，“放下这种认为博物馆在所有事情上都是权威和“我教你”的姿态”。“现代社会需要我们摆脱自己高高在上的品质了”。因此，服务型教育不仅提供了新的展示理念， 同时增加了对新的信息技术的需求。

基于新一代信息技术应用的新展览系统，博物馆展览从“教育者”转变为“服务者”，从传统的单向输出转变为双向“交流”的展览形式，为建立博物馆新型展览生态系统开拓思路，提供可行性路径和技术支撑。

声明：

本文具有完全的知识产权新的展示方式， 为《自然中心》独有发明， 同时已申请相应3个专利， 特此声明。

参考文献：

[1]关键.一种博物馆参观系统：202011308250.3[P].2020-11-20.

[2]关键.一种博物馆展览系统：202011312830.X[P].2020-11-20.

[3]关键.一种参观方法及参观装置：202011312824.4[P].2020-11-20.

作者简介：

关文婷（1987—），女，加拿大约克大学舒立克（Schulich School of Business）商学院商学院毕业，美国高盛总部工作6年，2014年开始从事博物馆展览展示规划与概念设计，现任自然中心设计总监，E-mail: guan.wendy@sino-lord.cn。

关键（1953—），男，博士，先后就读于北京大学地质地理系，武汉地院（现中国地质大学）北京研究生部，美国依阿华州立大学地球科学系，曾任北京自然博物馆古生物学研究二室主任，研究员，中国古脊椎动物学会常务理事、中国博物馆协会理事，现任北京LORD国际文化发展公司总裁，自然中心业务主管，E-mail: lordguan@126.com。