The Research on Humanized Design for Childrens Museum

Yingmei Wang1,*, Aihua Cao1, Junli Zhang2, Chunli Wang2

1Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing, 210044, China

2Institute of Information Technology of Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, China

Abstract: The humanized design is vital for the development of the Childrens Museum. Initially, the height of the booth should conform to the childrens body, and the safety of exhibits as well as devices should also be guaranteed. With the computer technology, the museum could set up automatic inductive and interactive devices, which creates virtual reality environment combined with the sound, light and electricity. Secondly, the mouse with silica gel shell can protect the joints of the childrenrsquo;s hands; the concise and vivid images of the cartoons on the screen can capture the interests of children. While, the light reflection rate and the contrast should not be

too sharp，and the words on the computer should be

simple with a few strokes. Meanwhile, the layout and proportion of the text on the screen should be appropriate. In addition to the lightness, the museum can also creatively use the space by making dining area, recreation area, souvenir area, special room for mothers and babies. Last, it is necessary to perfect the evaluation system and allow the children to visit museums with questions whose answers could be found in the system.

Keywords: Human engineering, Virtual reality, Interactive device, Evaluation system

1. INTRODUCTION

On February 8, 2013, Guangming Daily of China issued a shocking news on page nine: six state-level museums might be downgraded. According to the regulations, the museum assessed as the “minimally qualified” or “unqualified” for successively two times would be denied the title of “National Museum” [1]. Museum, as a collection of cultural heritage, primarily aims to collect and study. In addition, museum also bears the responsibility of lifelong education through the way of communication and display. As early as1880, the British museum scholar, Lukin, published the paper the Function of the Museum, emphasizing that the museum should be the education scene for the general public. Two monographs the Museum of the Future and the Principle of Administrative Management of the Museum by American scholar Di Gu, further emphasized on committing to innovation education and carrying out positive activities. Thus the museums will become not only the scene for the research works where experts and scholars engaged in, but also the facilities to complement for education

institutions and off-campus teaching garden [2]. The display design of contemporary museums is generally composed by the performance of the theme, the division of space, the equilibrium of scale, the modelling of the props, the combination of the exhibits, the use of color and light. During the concrete implementation, a variety of constituent elements and high-tech auxiliary means should be used, such as adopting an integrated approach by

comparing the actual and virtual ， and by the

combination of dynamic and static, making the ideological level, scientificalness, artistic quality, interestingness of the main body to be fully displayed, so as to achieve a high degree of unity in content and form [3]. Our countryrsquo;s museum is stagnant, which has a lot to do with the factors below: the display technology is outdated and the form is mechanical, the pavilion is lacking in interaction, the commentary for the exhibits remains the same. For the vast majority of the audiences, they may not know a lot of histories, cultural relics or the background of the exhibits on display, they need the help of all-round exhibition way full of humanistic care. And more research indicates that in the exhibition, the visit will

change from static state into dynamic state ， the

hands-on opportunities of the audiences is being increa sed in the future.

1. EXPERIMENTAL

The operation mechanism of the museum in our

country has showed a variety of problems. Then, as one branch of the museums, the design of Childrens Museum is a serious problem to be solved at present. For a long time, most of the museums in our country used to target adult visitors who are equipped with certain knowledge, ignoring the special group of children. Fortunately, in recent years, all kinds of the preparation of the museums have taken children into account and set up“Childrens Museum” specifically for children. Compared with the Childrens Museum, the traditional museum pays more attention to collection, preservation of historical relics, exhibition and research. But the exhibits in the Childrens Museum are mainly dynamic and interactive, and the research is principally for the development and manufacture of the interactive exhibits. In the nature of the museum, the Childrens Museum primarily provides children with places to accept all kinds of knowledge outside school education. Furthermore, the purpose of collection and

study all points to the education function. Therefore, the Childrens Museum basically has the following functions such as education, entertainment, interaction, exploration, and so on [4].

In order to realize the dream “giving the most precious things to children” of Qingling Song, the Childrens Museum supported by many institutions was firstly built in Shanghai in 1996. For the purpose of giving full play to the education function of the museum, the museum had provided educational places and contents suitable for children. At present, the Childrens Museum in Shanghai is opened to the public for free, and this has catered to the comment of government work report: “the public museum, memorial museum and the

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儿童博物馆人性化设计研究

王颖，曹爱华, 张俊丽, 王春丽

南京信息科技大学，南京，210044，中国。

桂林电子科技大学信息技术学院，桂林541004。

摘要：人性化的设计对于儿童博物馆的发展至关重要。首先，展位的高度应符合儿童的身体，同时也要保证展品的安全及设备的安全。利用计算机技术，博物馆可以设置自动感应和互动装置，创造虚拟现实环境与声音、光、电相结合。其次，使用硅胶壳的小鼠可以保护儿童手部的关节;屏幕上的卡通形象简洁而生动，可以捕捉孩子们的兴趣。而光反射率和对比度不应该是太锋利,这句话应该在电脑上简单的几笔。同时，屏幕上文字的布局和比例也应适当。除了轻盈，博物馆还可以创造性地利用空间，使用餐区、休闲区、纪念品区、母亲和婴儿的特殊空间。最后，有必要完善评价体系，让孩子们带着问题去参观博物馆，这些问题的答案可以在系统中找到。

关键词：人类工程；虚拟现实；交互设备；评价系统。

1．引言

2013年2月8日，《光明日报》在第9页发布了令人震惊的消息:六个国家级博物馆可能被降级。根据规定，被评为“最低资格”或“不合格”的博物馆将连续两次被评为“国家博物馆”称号[1]。博物馆作为文化遗产的集合，主要目的是收集和研究。此外，博物馆还承担着终身教育的责任，通过交流和展示的方式。早在1880年，英国博物馆学者卢金就发表了《博物馆的功能》，强调博物馆应该是公众教育的场所。两本专著《未来博物馆》和美国学者迪谷的《博物馆行政管理原则》，进一步强调了创新教育的承诺和积极的活动。因此，博物馆不仅将成为专家和学者从事研究工作的场所，也将成为教育的补充设施。院校与校外教学园[2]。当代博物馆的展示设计一般是由主题的表现、空间的划分、尺度的平衡、道具的造型、展品的组合、色彩的运用和光线的运用构成的。在具体实施过程中，应采用多种构成要素和高科技辅助手段，如采用综合方法。比较实际的和虚拟的动态与静态相结合，使主体的意识形态层次、科学性、艺术性、趣味性得到充分展示，从而达到内容和形式的高度统一[3]。我们国家的博物馆是停滞不前的，这与下面的因素有很大的关系:显示技术过时了，形式是机械的，展馆缺乏互动，展览的解说仍然是一样的。对于绝大多数的观众来说，他们可能不知道很多的历史、文化遗迹或展览的背景，他们需要全面的人文关怀的全方位展示方式的帮助。更多的研究表明，在展览中，参观将会改变从静态到动态,在未来，观众的实际机会正在增加。

2．实验

作为博物馆的一个分支，儿童博物馆的设计是目前亟待解决的问题。在很长一段时间里，我们国家的大多数博物馆都是针对那些有一定知识的成年游客，而忽略了特殊的儿童群体。幸运的是，近年来，各种各样的博物馆的准备工作都把孩子们纳入考虑，专门为儿童设立了“儿童博物馆”。与儿童博物馆相比，传统的博物馆更注重收藏、保存文物、展览和研究。但是儿童博物馆的展品主要是动态的和互动的，研究主要是为了开发和制造互动展品。在博物馆的性质上，儿童博物馆主要为儿童提供接受校外各种知识的场所。此外，收集的目的和学习各方面的教育功能。因此，儿童博物馆主要有教育、娱乐、互动、探索等功能[4]。

为了实现“给孩子们最珍贵的东西”的梦想，许多机构支持的儿童博物馆于1996年在上海建立。为了充分发挥博物馆的教育功能，博物馆提供了适合儿童的教育场所和内容。目前,上海儿童博物馆免费向公众开放,这迎合了政府工作报告的评论:“公共博物馆、纪念馆和全国爱国主义教育示范基地将免费向社会开放”今年或明年从2008年的中国总理温家宝。此外，中国北京的“儿童博物馆”、“妇女儿童博物馆”等其他博物馆也逐渐成长起来。与中国相比，国外儿童博物馆比较成熟。爱荷华大学博物馆的科学课程将儿童博物馆定义为专门为儿童设立的机构，所有内容都是根据儿童的心理能力进行的。这种安排通常由教育专家统一，有兴趣活动的教室和自我表达活动，孩子们可以自由地交换意见。它是一种延伸感官体验和激发想象力的教育设施。作为世界儿童博物馆的诞生地，美国已经建立了近300个不同大小的儿童博物馆。1899年，美国建立了世界上第一个儿童博物馆，名为布鲁克林博物馆，其教育理念以儿童为中心，并强调重视探索和直接接触材料[5]。另一家名为“波士顿儿童博物馆”的博物馆也以其童话般的教育内容赢得了孩子们的赞扬。在其他国家和地区，如欧洲、加拿大、韩国、日本、中国台湾等，也有一批儿童博物馆。在今天的素质教育中，儿童博物馆的作用得到了社会的广泛认可。

有人说:“传统儿童博物馆只考虑室内设计和建筑设计，注重理论对空间艺术和环境的应用，探索光环境、色彩和生态建筑的设计。”但随着高端技术的发展，虚拟现实技术将应用于室内设计领域，为现代儿童博物馆的发展指明了新的方向[6]。因此，无论设计如何，都可以看到趋势变化，理念需要遵循一定的实践原则。儿童的身心特征与成人不同，因此儿童博物馆的设计理念应符合儿童身体工程的特点，能够满足儿童探索作为基准的强烈愿望。总之，人性化的设计将是儿童博物馆发展的生命力。

图1 展馆符合儿童人体工程学 图2 哈利波特在窗口

展位高度要符合儿童工效学要求。儿童和成年人看待事物的视角是不同的。许多公共设施都是以成人人体工程学为基础建造的。当人们在摊位上享受各种各样的物品时，孩子们经常会看到大人的腿来回移动，所以当你和你的孩子一起购物时，他们常常感到不安。因此，在儿童博物馆，设计理念必须给予孩子充分尊重的细节，如儿童的人类工效学的思考。据统计，年龄在3岁至8岁之间的儿童身高介于98.7厘米和138.7厘米之间。一方面，与成人相比，儿童头部的比例相对较大，身体和头部的比例约为5:1，肩与头的宽度之比几乎为2:1，手与头的宽度之比可能是1:2。另一方面，像成年人一样，翼展大约等于高度。因此，显示技术的设置应该是可操作的和可见的儿童。展品的高度应根据孩子的眼睛水平，以便让孩子用手触摸展品的轮廓（图1）。那么，展品和设备的安全也应该被支付。足够重视。例如，一个方形的桌子角应该转换成圆角，所有锋利的棱角都需要光滑，像刀子之类的东西都应该放在窗户里。还应考虑窗户的安全性。玻璃设备是否坚固？孩子受伤时会伤害他们吗？如果是玻璃，钢化玻璃是首选。

计算机和网络技术的发展，为儿童博物馆现代化建设提供了重要的、广泛的技术支持，包括人事管理、档案管理、虚拟环境、展示设计的图像处理、数字博物馆的人机交互系统、人机对话系统等。众所周知，传统的展览内容受地理、物理载体、时间和空间的限制，儿童处于宣传链的底部，被动地、不加区别地接受信息，因此儿童很容易形成对博物馆的抵制。目前，传统手段与新媒体手段的碰撞，为展览展示开辟了新的思路。其中，各种类型的显示模式和交互设备的应用是非常有吸引力的技术。通过声、光、电的合理、适度的应用，实现了虚拟环境（7）。同时，动植物的运动也真实地呈现了动态画面。在这个过程中，孩子会一直呆在高科技的应用空间，一直在享受游戏。综上所述，这项技术在儿童中很受欢迎，因为它引起了人们极大的兴趣。

人们都知道魔法对孩子有神奇的吸引力。能否提高孩子的想象力作为切入点？英国莱斯特新步行博物馆为孩子们搭建了一个特殊的魔术馆。在门口，你禁不住观看，因为魔术的声音会吸引你作为导游。进门后，你会发现哈利·波特的人物模型显示在玻璃窗中（图2）。哈利·波特的书被放在一边。此外，在魔术师亭的角落，墙上的海报根据魔术的性质是超出常识。在附近的电视节目中，偶尔会出现一些魔术师的表演，伴随着幽默的笑声。环顾四周，各种各样的扭曲镜在墙上被设计成蝴蝶、飞机等形状。当你经过时，你的形象将在镜子中改变。即使你不懂魔法，你也会被神秘的气氛深深感染。在展览中心，有一个透明的玻璃窗，里面的模型是一个魔术师的道具，看起来庄严神秘。玻璃的透明度和反射率是非常高的，如果你拍照，你的图像会比魔术师的形象更清楚地反映出来。这很有趣，但这种效果令人惊讶，这可能是魔术师的想法。场馆设置了自动感应功能。当观众站在虚拟现实环境的画廊前，使用带有声音和图片的电脑生成一个模拟环境，让你感觉好像你处在一个真实的情境中。例如，当你在中世纪的无人布店时，你永远不会感到孤独和郁闷。在柜台前，会出现编织和聊天的声音。当你离开时，声音会自动停止。这体现了对人性化设计的追求。同时，新的步行博物馆遵循“低成本竞争是最重要的竞争战略”的观点，有效地控制成本是项目管理的关键。“值得注意的是，各种技术的应用不能泛滥。当许多画廊都在使用音响技术时，绘画展览应该尽量减少或取消声音，给观众充分的思考空间。另外，部分动物标本是静态的，有的甚至在暗淡的光线下遮蔽，看上去凶猛，这很容易让孩子感到焦虑和幻觉，更不用说声音的帮助了。因此，有选择地模拟现实情况是必要的，并且应该避免可能引起恐惧的环境。我们还应该注意画廊的色彩和光线的调节。一位著名照明专家福林的研究结果表明，照明能对人们的空间感知产生一系列的影响[ 8 ]。在儿童博物馆中，保持充足的光线有助于儿童的心理健康。

博物馆应提供合适的交互设备，使儿童通过触摸和控制获得相应的信息反馈，并在交互中获取知识。为儿童服务确实，博物馆的规划标准应该基于儿童身心发展的特点〔9〕。儿童的心理和生理特征决定了他们的注意广度，但儿童的探究欲望和动手能力优于成人。由于不同儿童的心理和体能之间存在很大的差距，规定孩子的年龄限制给展览带来了更多的困难。专家分析：3～9岁是儿童自我意识发展的关键时期〔10〕。孩子们喜欢在3到6岁之间成群结队地玩游戏，在这期间他们学会在互动中处理人际关系。

6岁到8岁之间的儿童会被身体技能的活动所吸引。他们喜欢毫无疑问地通过一些活动来测试他们的身体警觉。因此，儿童博物馆应根据3岁至9岁的儿童设置互动内容。此外，对于陌生的事物，心理学研究结果表明，接受率仅为听力的15%；接受率仅为视力的25%；通过所有三个（视觉、听觉和动觉）的组合，接受率可以达到65%。此外，对于消息的临时存储时间而言，触觉是视觉的20倍，是听觉的10倍（11）。

图三 优秀图片小册子 图4 大屏幕模拟 图5 手动装置

图6 小建筑师 图7 照片放大变成三维。 图8 硬币能使它移动

在新的步行博物馆，每个展区都安装了电视机、电脑和其他互动设备。通常，电视在展区高度悬挂，而计算机和交互设备仅限于儿童操作的位置。例如，鸟的图库中的计算机高度限制在1米，以便让孩子用手触摸屏幕。屏幕上有一个美丽的森林环境，鸟儿们分别放在森林的每一个角落，只要孩子们喜欢，他们可以按下鼠标选择任何种类的鸟。然后，所有的信息，如食物和鸟类的迁徙将被列入子目录。同时，将每只鸟的详细资料记录在窗台上。用传统的方法阅读纸质书也可以帮助孩子找到答案，如果他不喜欢使用电脑（图3）。此外，古鱼化石的面积显示史前巨兽在巨大的幻灯片上游泳（图4）。一个接一个，鱼出现并停留一段时间让你了解。如何理解？如果你仔细观察，你会发现在幻灯片下面有一个手动装置，在屏幕下面有两个控制手柄，一个手柄可以显示不同角度的鱼，然后细节也可以放大；另一个手柄用来控制速度和DI。游泳鱼的解剖（图5）。

另一个例子是，在参观古希腊建筑后，孩子们可以选择合适的石头形状来填补Parthenon的空白（图6）。此外，放大镜在展览中并不少见。一般来说，一组黑白照片可以在固定在架子上的放大镜下面移动。在这个过程中，照片将被放大并变成三维（图7）。只要孩子喜欢操纵，他们就可以用这种方式看到更多美丽的东西。在一些微小的动物标本上也放置了一个特殊的显微镜，你可以通过显微镜进一步观察标本的质地和结构。值得注意的是，设计师不喜欢浪费任何空间，所以在孩子们经常经过的大厅的角落里，设计师们设计了一个独特的小窗户，其中放置了一组古老的生物模型（图8）。一位母亲为孩子插了一枚硬币，动物开始生动地移动，罗汉在寺庙上空盘旋，开始尖叫，恐龙伸长脖子向大鹏尖叫，气氛非常真实。孩子们很高兴，舍不得离开。

总之，在操作过程中，大脑、眼睛和手的协调能力得到增强。应该在交互式设备上安装更多的控制按钮，这些按钮更适合2岁至4岁的儿童，而不是计算机鼠标。

B. Older儿童在观看和探索过程中可以正确使用鼠标。但鼠标的设计应满足儿童手生长的需要。就儿童而言，鼠标不仅要满足功能要求，而且要安全、舒适、方便、美观。学龄儿童处于特定生长阶段，手腕、手指和脊椎骨仍不成熟，骨组织中钙含量较低。骨化的过程尚未完成，骨的弹性很强，因此骨容易弯曲。因此，学龄儿童如果接触过多的鼠标或使用电脑很长时间就会患腕管综合症。因此，设计师必须重视儿童手在设计过程中的特点，充分考虑儿童手的结构、尺寸、硬度和柔软度等方面的要求。鼠标壳是由过去7号塑料聚碳酸酯制成的，但这种材料对于幼儿的手指来说比较困难，儿童的手指对鼠标很敏感，因此手指的发育不可避免地受到鼠标的影响。那么，哪些材料可以适合儿童的手，促进儿童的生长呢？答案是柔软而柔韧的材料。许多人把硅胶放在首位，这对保护儿童的手和关节非常有帮助，因为它柔软、舒适、安全、无毒、高抗断裂和耐高温材料。此外，儿童的大小应该比成人小。

在网页设计中，字体的大小应该比以往更大。此外，儿童不太可能对识字感兴趣，而且对文本的理解还不成熟，因此篇幅和篇幅应尽可能少。常见的单词少笔画是受欢迎的，因为太多的装饰可能引起视觉疲劳，这使孩子感到无聊。据研究，中风次数的增加是导致视力下降的主要原因（12），随着儿童视力的发展，可以适当增加中风次数。我们也知道如果成年人盯着屏幕太久，视力就会下降，更不用说孩子们了。因此，设计者需要尽量减少来自计算机屏幕的刺激。计算机屏幕的反射率和颜色对比度不应太尖锐。此外，图片应该是和谐的，简洁的，生动的，不要太复杂。例如，动画或漫画形式的图片必须优先考虑。在鸭的画廊中，将超人鸭的图像设置为背景图像是一个很好的设计。当孩子们在屏幕上看到超人鸭时，会产生友好的感觉。因此，他们可以将超人鸭与现实生活中的鸭子进行比较，然后通过对艺术生活的逐渐审视，激发创

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