论文部分内容阅读
摘 要 目前，针对观众使用多媒体触摸屏的学习效果研究还较少。本文以浙江省博物馆青瓷馆中展示文物三维模型的多媒体触摸屏为研究对象，采用问卷调查进行实证研究，运用SPSS软件对其进行描述性统计分析，结合多媒体学习认知理论，得出观众主要学习到展品的视觉表象信息。在观众工作记忆形成过程中，视觉编码占主要部分，言语编码未得以强化，长时记忆未能有效整合。因此，博物馆在设置该类多媒体触摸屏时需要相应地调整多媒体呈现材料，重视视觉编码与言语编码协同配合的过程；通过针对性、系统性的调查，整合观众长时记忆，分层次提供相应信息；针对现有操作提示，定期维护，优化操作流程，提供适当的操作引导。
关键词 多媒体触摸屏 观众研究 双重编码理论 工作记忆模型 学习效果
0 引言
多媒体触摸屏在博物馆展览展示中有较为广泛的应用，其在内容方面具有丰富性，在操作方面有互动性，拓展了展览信息传播的广度和深度，并且能让观众参与其中。
博物馆多媒体的研究部分涉及多媒体的设计、多媒体设备与展览的关系等方面。在多媒体设计方面，邹旭总结和归纳出博物馆展陈设多媒体及其在博物馆展陈设计中的特性，并且结合实践谈论其如何满足观众的需求[1]；胡珺梓针对历史博物馆展陈，提出历史博物馆中多媒体互动体验的概念设计[2]。从多媒体的内容出发，景亭等人强调博物馆的教育功能，以观众的文化需求与自身兴趣为出发点，探究多媒体文化阐释空间的建构[3]；在多媒体运作原则方面，伍亚婕从大众传播学与教育心理学角度，探索互动展览运作的原理[4]；黄金则从多媒体技术在科普教育应用中的必要性出发，总结多媒体系统具体制作流程及相关案例[5]。
教育是博物馆职能的核心，多媒體在博物馆展示中的运用，正是提供了一个让观众平等学习、开放学习和自主学习的机会。目前，针对多媒体设备的学习效果研究相对较少。由于观众在操作多媒体设备时，也在进行非正式的学习，而多媒体学习的认知理论与该学习过程较为匹配。因此，本文以理查德·梅耶的多媒体学习认知理论为基础，结合问卷调查的方法，以浙江省博物馆青瓷馆中展示文物三维模型的多媒体触摸屏为研究案例，梳理出观众在操作时的认知特点和学习效果。并以此研究为一个视角，对同类的多媒体触摸屏展示对观众服务方面的优化提出一些建议。
1 理论基础
1.1 多媒体学习认知理论
博物馆中的多媒体大多指的是利用计算机技术，将文本、图片、三维模型、影像、声音等展示内容通过可视化方式进行表达、观众可以多感官地体验展品信息的传递。相应的，多媒体学习的认知理论研究人是如何通过语词和图像进行学习的，该理论建立在三个假设基础上：双重通道假设、容量有限假设和主动加工假设。多媒体学习的认知理论认为，人是通过两个独立的通道来对学习材料进行处理和加工的，每一通道在单位时间内能够处理的材料和容量都是有限的，有意义的学习需要在学习过程中投入恰当的认知加工[6]。这三个假设则建立在双重编码理论、工作记忆模型、生成学习理论、认知负荷理论的基础上。
双重通道假设指的是，人们对视觉表征和听觉表征的材料拥有单独的信息加工通道。有两种方式定义两种通道的差异：一种是感觉通道观，即通过眼睛或耳朵加工呈现的材料，两个通道分别加工视觉表征和听觉表征的材料；一种是呈现模式观，关注呈现的刺激是言语的还是非言语的，两个通道分别加工言语材料以及图像材料和非言语声音。理查德·梅耶选择了一种折中的方式：用感觉通道取向区分视觉呈现和听觉呈现的材料；用呈现模式取向区分工作记忆中基于图像的模型建构和基于言语的模型建构[7]。容量有限假设指的是人们在每个通道上一次加工的信息数量是有限的。而人们的认知负荷分为内部认知负荷和外部认知负荷，多媒体学习的认知理论的目的是探讨使外部认知负荷最小化的技术[7]。主动加工假设指的是人们为了对他们的经验建立在一致的心理表征，会主动参与认知加工，其基本加工过程是，选择相关的材料，组织已选择的材料和把所选择的材料与已有的知识整合起来。在这三个假设基础上，梅耶总结并建立了较为完整的多媒体模型（见图1）。
这个多媒体学习的认知模型包含了人类信息加工系统。画面和语词是多媒体呈现方式，它们来自外部世界，然后通过眼睛和耳朵进入感觉记忆。感觉记忆允许画面和打印文本作为精确的视觉表象在视觉感觉记忆中保持很短的一段时间，允许言语和其他声音作为精确的听觉表象在听觉感觉记忆中保持很短的一段时间，而多媒体学习的主要过程发生在工作记忆中。在积极主动的意识状态下，工作记忆被用于暂时性地贮存知识和操作知识。
梅耶通过多个实验，得出在当学生能够对同一信息的言语表征和画面表征进行整合时，一种更深入的学习才能发生[7]。也就是说，有意义的学习过程，需要学习者积极地组织加工画面的心理模型和言语的心理模型，并试图发现这两种模型之间的联系，而不只是把信息加入记忆中。同时，在进行学习时，学习者的长时记忆需要有效地与工作记忆进行整合。因此，完整且有深度的多媒体学习过程，可以从观众的认知编码过程、长时记忆的整合两个角度进行考量。
1.2 观众认知加工过程
在多媒体学习中主要以三种形式呈现——画面（以图片、动画等形式呈现的图像）、发声的语词（以语音形式呈现的语词）和打印的语词（以文字形式呈现的语词）。本次调研的多媒体触摸屏，主要用来展示12件精品瓷器的三维模型，文字部分则是瓷器的名称。设备中不包含展品的文字性介绍，即本次的多媒体呈现材料主要为画面以及打印的语词。
根据多媒体触摸屏中展示的材料，可以将理想的观众的认知加工过程进行梳理。由于触摸屏中的三维模型以画面的形式进行呈现，那么观众在观看触摸屏时，经历了画面加工的路径（见图2）。在这个过程中，观众主要用眼睛对画面进行处理，形成感觉记忆。在工作记忆部分，观众主动地进行认知加工。部分图像将在工作记忆中被表征为一个表象的基本信息，也就是“选择图像”的箭头，作为结果的心理表征就是工作记忆中的“图像”方框。而后的主动认知加工就是把分散的图像组织成一个一致的结构，如“组织图像”的箭头所示。观众所产生的知识表征是一个图像模型。最后，主动的认知加工要求把新的表征和其他知识联系起来，标有“整合”的箭头即为代表。 触摸屏中同时存在以文字呈现的部分，可视作打印语词。观众进行的是打印语词加工的路径。理想中的认知加工过程如图3所示。由于屏幕中呈现的是静态文字，从视觉表象的基本信息到语音的基本信息的箭头表明学习者能够在心理上建立对应的视觉表象的发音。例如，当观众看到“东晋瓯窑青瓷牛形灯”时，在心里会说出这个瓷器的名字。
梅耶认为，在多媒体环境下产生有意义的学习，需要实现五种认知加工。结合其提出的五个步骤，以及博物馆中多媒体触摸屏的实际情况，笔者认为可以将有意义的博物馆多媒体学习整理成如下五个步骤：（1）选择相关的展品介绍文字在言语工作记忆中加工；（2）选择相关的展品视觉信息在视觉工作记忆中加工；（3）将所选择的语词组织到一个言语心理模型中；（4）将所选择的图像组织到一个视觉心理模型中；（5）将言语和视觉表征与先前知识整合。
这五个步骤并非是线性顺序发生的，观众可以采用多种不同方式从某个过程转到另一个过程。而在实际的操作过程中，观众也确实是会在不同的展品之间选择性、跳跃性地浏览和观察。
2 问卷调研
2.1 问卷设计、样本及数据采集
本次对浙江省博物馆多媒体触摸屏的调查方法主要是问卷到调查法。本次问卷的设计主要以多媒体认知模型的理论为基础，从多媒体认知学习模型的出发，考量观众在使用多媒体触摸屏的过程中，有哪些通道在起作用，如何形成工作记忆，以及是否有长时记忆予以整合。通过双重编码理论、工作记忆模型、生成学习理论、认知负荷理论视角，制定相应问题，探析观众的认知过程。
通过在浙江省博物馆孤山馆区青瓷馆开展线下问卷的发放，本次研究共發放问卷220份，回收问卷210份，其中有效问卷144份。
2.2 结果分析
信度指的是问卷的可靠性和稳定性。本研究选择克朗巴哈系数法，通过SPSS中的可靠性分析得出，本次问卷的信度检查结果α系数为0.701。一般认为α系数在0.7～0.9左右可信度较高。这表明本次的问卷数据有一定的信度。
（1）观众的认知编码过程
首先，本文可以梳理出观众在操作多媒体触摸屏时的认知编码过程。图4为观众通过操作触摸屏，学习到的内容的比重。结合二重编码的理论，可以对这样的结果进行如下的分析：双重编码理论认为，在人的长时记忆中，言语信息和图像信息是分开存储的。因此，人类的认知过程涉及言语编码系统和视觉编码系统，这两个系统彼此分离却又相互联系。言语编码系统接受的是言语刺激，对信息的编码使用的是言语码，做出的是言语反应；视觉编系统接受的是视觉刺激，对信息的编码使用的是意象码，做出的是非言语反应。
其中，“瓷器的外形”、“瓷器表面的纹饰”可以作为图2中所示的“画面的加工”过程。“瓷器背后的故事”、“瓷器的名称”则是图3所示的“打印语词的加工”过程。由图4可知，“画面的加工”部分的占比显然大于“打印语词的加工”部分；参考图3中的认知加工过程，可以认为观众的视觉编码过程有更多的强化，而言语编码系统未能得到强化。视觉编码的过程，实则就是观众在对展品，也就是触摸屏中瓷器的三维模型的视觉表征信息进行处理的过程。
那么，观众是否需要有更多以文字形式呈现的内容呢？根据调研的结果来看，认为“需要”的观众占比为87.74%，占据绝大多数的比重（见图5）。这表明观众需要更多的文字形式呈现内容。
（2）观众的长时记忆整合
产生有意义的多媒体学习过程还需要有长时记忆的整合。针对观众的长时记忆部分，笔者从两个方面进行考量。首先对观众原先对陶瓷的了解程度进行调研。根据调研对象对陶瓷了解的结论来看，笔者以平均数为界，筛选出“对陶瓷了解程度”较高的样本，并将样本与“是否会回忆之前知识”进行相关性分析。
H0：“对陶瓷了解程度较深”与“是否会回忆之前知识”没有关系。
H1：“对陶瓷了解程度较深”与“是否会回忆之前知识”有关系。
显著性P值为0.415，P>0.01，接受H0，拒绝H1，观众“对陶瓷了解程度”与“是否会回忆之前知识”这二者之间并没有显著性关系。“回忆之前知识”可视为长时记忆的整合。从分析统计的数据来看，观众的长时记忆与操作时并无直接的关联。这说明，观众的长时记忆在操作时并不能有效地整合。
不同的观众分别有不同层次的陶瓷知识，即每个观众的长时记忆都有所不同。根据观众对陶瓷了解程度的不同，笔者筛选了“对陶瓷了解程度较浅”的观众，将之与“是否需要用文字形式呈现内容”进行卡方检验。
H0：“对陶瓷了解程度较浅”与“是否需要用文字形式呈现内容”没有关系。
H1：“对陶瓷了解程度较浅”与“是否需要用文字形式呈现内容”有关系。
显著性P值为0.009，P<0.05，二者之间有显著性相关，因此拒绝H0，接受H1，即观众“对陶瓷了解程度较浅”与“是否需要用文字形式呈现内容”有显著相关。也就是说，对陶瓷了解程度较浅的观众，更加需要用文字形式呈现更多内容。
（3）观众的需求
观众的需求体现在操作优化以及内容优化两个方面。在操作过程中，观众“在操作时是否产生疑惑”与“是否需要在设备旁添加操作引导”二者是否有关系呢？通过卡方检验，可以做出以下的假设：
H0：观众“在操作时是否产生疑惑”与“是否需要在设备旁添加操作引导”没有关系。
H1：观众“在操作时是否产生疑惑”与“是否需要在设备旁添加操作引导”有关系。
渐进显著性P=0.000<0.05，拒绝H0，接受H1，即观众“在操作时是否产生疑惑”与“是否需要在设备旁添加操作引导”有关系。这说明，观众在操作时若产生了一定的疑惑，则需要在设备旁添加一些操作引导，反之则不需要。从本次的调研结果来看，“没有，我一看就知道怎么操作了”的占比较大（见图6），这说明了观众们对于触摸屏的操作并没有太大的疑惑，因此无需有过多的引导设置。 那么，在内容方面，本次调研针对观众在使用多媒体触摸屏后的遗憾和收获，结果可以整理如下：如图7所示，在“遗憾”部分，“不知道每件展品背后的文化信息与故事”、“不明白展示的瓷器的内涵”占比较多，表明在内容提供方面，观众需要更多的展品背后的文化信息与故事，希望了解瓷器的内涵；如图8所示，在“收获”部分，“对展示的陶瓷外观有基本印象”、“看到了很多精美的瓷器”所占比重较大，表明设备中所展示瓷器的外在样貌，在一定程度上得到了观众的认可，因此设备中可继续保留瓷器形态的展示。
（4）观众满意度
在上述的分析基础上，笔者对观众总体的满意度进行调查与分析。本次的满意度的評判设置为“非常满意”、“很满意”、“一般”、“不满意”，在统计过程中，分别用数值“1”、“2”、“3”、“4”、“5”代表。
通过t检验的结果可以看出，显著性（双尾）Sig值0.000<0.05，因此认为满意度与平均值有显著性差异，即以95%的概率接受观众的满意度偏向于“很满意”。且从结果的平均数数值来看，观众对此设备的满意度偏向于“很满意”。这表明，该设备受到了观众们较为广泛的认同。
通过本次针对性的问卷调研，可以得出以下结论：（1）观众通过该设备主要学习了展品的视觉表象信息；（2）在观众工作记忆形成过程中，视觉编码占主要部分，而言语编码过程未得到强化；（3）观众的长时记忆未能得到有效的整合。
但必须指出的是，本次研究仍旧存在一定的局限，一方面是多媒体学习认知理论其本身还有待完善；另一方面，本次研究还受到时间、空间以及观众群体的限制。
3 建议
通过对浙江省博物馆青瓷馆的多媒体触摸屏进行实地的调研，以及对数据的分析，本文从以下几个方面，对此类多媒体触摸屏更好地为观众学习服务提出相对的建议。
3.1 调整多媒体呈现材料，重视协同配合过程
从当前的多媒体触摸屏内容来看，主体的部分还是瓷器的三维模型，也就是以图像形式呈现展品的外在价值和外在属性占据绝大比重。根据调研结果来看，以文字的方式增加更多内容较有必要。而在观众感到“遗憾”的部分，占比较高的是“展品背后的文化信息和故事”、“展品的文化内涵”，即展品的内在价值。在“收获”部分，“对展示的陶瓷外观有基本印象”、“看到了很多精美的瓷器”所占比重较大。这表明，设备中所展示瓷器的外在样貌，在一定程度上得到了观众的认可。
根据该多媒体设备的呈现材料以及问卷结果来看，观众在使用该触摸屏时，其工作记忆形成过程中，视觉编码占主要部分，言语编码未得以强化。设备中继续保留瓷器形态的展示，对观众视觉编码过程有所帮助。而该多媒体触摸屏也需要适当以文字的形式，增加更多展品的内在价值介绍，呈现展品的文化信息和故事，强化观众言语编码的过程，从而更好地满足观众的学习需求。
多媒体学习认知理论中十分强调的是，若观众在操作时，视觉编码和言语编码都有较好的运作，且图像模型和言语模型互相之间可相互借鉴，那么观众可以进行较为深度和有意义的多媒体学习。从图2、图3中我们可以看出，影响视觉编码与言语编码是否可以有效协同进行的因素，来源于设备对观众呈现的多媒体材料。对于同类的多媒体设备来说，需要调整多媒体呈现材料在文字、图片方面的比例，重视观众的视觉编码与言语编码协同配合的过程，从而达到更好的多媒体学习的效果。
3.2 整合观众长时记忆，分层次提供相应信息
观众在对多媒体设备进行学习时，可视为是工作记忆模型的模式。巴德利的工作记忆模型中，存在一个情境缓冲区，这是容量有限的临时储存区，其在中央执行系统的控制下，以长时记忆为中介，能够对来源于不同渠道的信息进行整合。而观众在进行工作记忆的过程中，未能够较好地将长时记忆予以整合。从调研的结果来看，观众的长时记忆与操作时的学习并无直接的关联。这在一定程度上说明了，观众的长时记忆无法较好地融入多媒体学习的过程中。
在长时记忆整合的方面，不同观众的长时记忆内容和层次均有差异。而观众在进行操作时，部分能调动已有的记忆，部分观众尚不可。又因为，多媒体设备在内容方面的呈现，可通过一定的技术手段加以调整。所以，笔者认为需考虑不同观众的长时记忆，根据不同观众的需求，分层次地提供信息。在本案例中，对陶瓷了解程度较深的观众，未能够有效地与先前的知识进行结合。对于他们来说，多媒体设备中呈现的材料还要更有针对性的专业内容。而对陶瓷了解程度较浅的观众，则更需要用文字形式呈现有关陶瓷的基本信息、背景知识。或者在参观人数较多的多媒体展项中，可对不同年龄层次的观众设置不同的展示方式。针对不同观众的长时记忆内容以及观众对内容的分层次需求，还需要更加系统和全面的研究。
博物馆面向公众开放，而公众的文化水平、教育程度以及知识储备均有不同。博物馆中大多数的多媒体设备都向全体参观观众开放，也就是说多媒体设备面向的观众较为多样和复杂。那么，相对应地针对不同公众，提供不同层次的内容，可以在一定程度上，更好地服务于观众的学习。
3.3 优化操作流程，提供适当的引导
多媒体设备的操作十分影响观众的操作体验和学习过程，多媒体触摸屏尤其强调观众的操作时的交互体验。在本次的问卷调研中，大多数观众表示其在操作时马上就可以明白如何操作，且在操作引导方面并未有强烈的需求，这说明了观众们对于触摸屏的操作并没有太大的疑惑。且在此多媒体触摸屏中，已经有一个界面为观众提供了操作说明。过多的操作引导，反而有可能影响观众的操作。
在该案例中，当前“旋转”三维展品的功能可以较好地运行，但是“放大/缩小”三维展品的功能无法良好运行。对于此设备来说，将现有的操作进行维护和优化，是更加重要的。对于多媒体触摸屏的操作体验，要求博物馆优化操作流程，定期对多媒体设备进行维护，及时修复原有功能的缺失；并将现有的功能实时更新和升级，减少操作的困难对观众体验以及学习的影响。 4 结语
浙江省博物馆青瓷馆的触摸屏在整体的设计和内容的配合上，集合了触觉、视觉、听觉等多感官体验，为受众打造出融合了科学与艺术的多媒体设备。针对该设备的调研，为同类的多媒体触摸屏在提供更优质的学习服务方面提供了启示：在内容层面，多媒体触摸屏需要考虑到图像和文字的比重，用更加合理的方式，结合不同观众的长时记忆，合理运用技术，分层次地提供相应的信息；在操作方面，博物馆应优化观众操作体验，提高操作流畅性和功能的穩定，并且定期对多媒体设备进行维护，从而使得观众能够进行更有意义和深度的多媒体学习。
通过对案例的研究，可以对同类的多媒体触摸屏在内容、操作方面获得相关的启示。博物馆与设计者需要协调多媒体呈现材料，重视观众言语编码、视觉编码协同配合，有效地整合观众长时记忆，从而使得观众能够进行更有意义和深度的多媒体学习。此外，多媒体触摸屏需要针对不同观众提供不同层次的信息，针对这一部分的内容，还需要进一步的系统研究。
参考文献
[1]邹旭.多媒体在博物馆展陈设计中的应用研究[D].北京：北京工业大学，2015.
[2]胡珺梓.基于历史博物馆展陈的多媒体互动体验设计研究[D].上海：东华大学，2012.
[3]景亭，许玮.博物馆展示与多媒体手段刍议[J].电化教育研究，2013（4）：59-62.
[4]伍亚婕.试论博物馆陈列中的互动体验展示[D].上海：东华大学，2012.
[5]黄金.利用多媒体技术提升博物馆科普教育效果——以南通博物苑为例[J].博物馆研究，2014（1）：54-61.
[6]王建中，曾娜，郑旭东.理查德·梅耶多媒体学习的理论基础[J].现代远程教育研究，2013（2）：15-24.
[7]理查德·E·迈耶 著.牛勇，邱香 译.多媒体学习[M].北京：商务印书馆，2006.
[8]斯蒂芬·K·里德 著.张静 译.多媒体学习的认知体系[J].开放教育研究，2008（3）：28-36.
Abstract Currently， little is known on the learning effect through multimedia touch screen. This paper focus on multimedia touch screen in Zhejiang museum， which display several 3D model of ceramics. We conduct questionnaires on visitors and use SPSS to make descriptive statistical analysis. Based on multimedia learning theory， this study concludes that visitors mainly learn the visual information. In the working memory model， visual coding verbal coding is not strengthened， long-term memory fail to integrate. Therefore， we suggest that museum needs to （1）provide more cultural background knowledge so as to strengthen verbal coding； （2）hierarchically offer information according to different long-term memory； （3）optimize the operation mode and provide regular maintenance of the equipment.
Keywords multimedia touch screen， visitor study， dual coding theory， working memory model learning effect
关键词 多媒体触摸屏 观众研究 双重编码理论 工作记忆模型 学习效果
0 引言
多媒体触摸屏在博物馆展览展示中有较为广泛的应用，其在内容方面具有丰富性，在操作方面有互动性，拓展了展览信息传播的广度和深度，并且能让观众参与其中。
博物馆多媒体的研究部分涉及多媒体的设计、多媒体设备与展览的关系等方面。在多媒体设计方面，邹旭总结和归纳出博物馆展陈设多媒体及其在博物馆展陈设计中的特性，并且结合实践谈论其如何满足观众的需求[1]；胡珺梓针对历史博物馆展陈，提出历史博物馆中多媒体互动体验的概念设计[2]。从多媒体的内容出发，景亭等人强调博物馆的教育功能，以观众的文化需求与自身兴趣为出发点，探究多媒体文化阐释空间的建构[3]；在多媒体运作原则方面，伍亚婕从大众传播学与教育心理学角度，探索互动展览运作的原理[4]；黄金则从多媒体技术在科普教育应用中的必要性出发，总结多媒体系统具体制作流程及相关案例[5]。
教育是博物馆职能的核心，多媒體在博物馆展示中的运用，正是提供了一个让观众平等学习、开放学习和自主学习的机会。目前，针对多媒体设备的学习效果研究相对较少。由于观众在操作多媒体设备时，也在进行非正式的学习，而多媒体学习的认知理论与该学习过程较为匹配。因此，本文以理查德·梅耶的多媒体学习认知理论为基础，结合问卷调查的方法，以浙江省博物馆青瓷馆中展示文物三维模型的多媒体触摸屏为研究案例，梳理出观众在操作时的认知特点和学习效果。并以此研究为一个视角，对同类的多媒体触摸屏展示对观众服务方面的优化提出一些建议。
1 理论基础
1.1 多媒体学习认知理论
博物馆中的多媒体大多指的是利用计算机技术，将文本、图片、三维模型、影像、声音等展示内容通过可视化方式进行表达、观众可以多感官地体验展品信息的传递。相应的，多媒体学习的认知理论研究人是如何通过语词和图像进行学习的，该理论建立在三个假设基础上：双重通道假设、容量有限假设和主动加工假设。多媒体学习的认知理论认为，人是通过两个独立的通道来对学习材料进行处理和加工的，每一通道在单位时间内能够处理的材料和容量都是有限的，有意义的学习需要在学习过程中投入恰当的认知加工[6]。这三个假设则建立在双重编码理论、工作记忆模型、生成学习理论、认知负荷理论的基础上。
双重通道假设指的是，人们对视觉表征和听觉表征的材料拥有单独的信息加工通道。有两种方式定义两种通道的差异：一种是感觉通道观，即通过眼睛或耳朵加工呈现的材料，两个通道分别加工视觉表征和听觉表征的材料；一种是呈现模式观，关注呈现的刺激是言语的还是非言语的，两个通道分别加工言语材料以及图像材料和非言语声音。理查德·梅耶选择了一种折中的方式：用感觉通道取向区分视觉呈现和听觉呈现的材料；用呈现模式取向区分工作记忆中基于图像的模型建构和基于言语的模型建构[7]。容量有限假设指的是人们在每个通道上一次加工的信息数量是有限的。而人们的认知负荷分为内部认知负荷和外部认知负荷，多媒体学习的认知理论的目的是探讨使外部认知负荷最小化的技术[7]。主动加工假设指的是人们为了对他们的经验建立在一致的心理表征，会主动参与认知加工，其基本加工过程是，选择相关的材料，组织已选择的材料和把所选择的材料与已有的知识整合起来。在这三个假设基础上，梅耶总结并建立了较为完整的多媒体模型（见图1）。
这个多媒体学习的认知模型包含了人类信息加工系统。画面和语词是多媒体呈现方式，它们来自外部世界，然后通过眼睛和耳朵进入感觉记忆。感觉记忆允许画面和打印文本作为精确的视觉表象在视觉感觉记忆中保持很短的一段时间，允许言语和其他声音作为精确的听觉表象在听觉感觉记忆中保持很短的一段时间，而多媒体学习的主要过程发生在工作记忆中。在积极主动的意识状态下，工作记忆被用于暂时性地贮存知识和操作知识。
梅耶通过多个实验，得出在当学生能够对同一信息的言语表征和画面表征进行整合时，一种更深入的学习才能发生[7]。也就是说，有意义的学习过程，需要学习者积极地组织加工画面的心理模型和言语的心理模型，并试图发现这两种模型之间的联系，而不只是把信息加入记忆中。同时，在进行学习时，学习者的长时记忆需要有效地与工作记忆进行整合。因此，完整且有深度的多媒体学习过程，可以从观众的认知编码过程、长时记忆的整合两个角度进行考量。
1.2 观众认知加工过程
在多媒体学习中主要以三种形式呈现——画面（以图片、动画等形式呈现的图像）、发声的语词（以语音形式呈现的语词）和打印的语词（以文字形式呈现的语词）。本次调研的多媒体触摸屏，主要用来展示12件精品瓷器的三维模型，文字部分则是瓷器的名称。设备中不包含展品的文字性介绍，即本次的多媒体呈现材料主要为画面以及打印的语词。
根据多媒体触摸屏中展示的材料，可以将理想的观众的认知加工过程进行梳理。由于触摸屏中的三维模型以画面的形式进行呈现，那么观众在观看触摸屏时，经历了画面加工的路径（见图2）。在这个过程中，观众主要用眼睛对画面进行处理，形成感觉记忆。在工作记忆部分，观众主动地进行认知加工。部分图像将在工作记忆中被表征为一个表象的基本信息，也就是“选择图像”的箭头，作为结果的心理表征就是工作记忆中的“图像”方框。而后的主动认知加工就是把分散的图像组织成一个一致的结构，如“组织图像”的箭头所示。观众所产生的知识表征是一个图像模型。最后，主动的认知加工要求把新的表征和其他知识联系起来，标有“整合”的箭头即为代表。 触摸屏中同时存在以文字呈现的部分，可视作打印语词。观众进行的是打印语词加工的路径。理想中的认知加工过程如图3所示。由于屏幕中呈现的是静态文字，从视觉表象的基本信息到语音的基本信息的箭头表明学习者能够在心理上建立对应的视觉表象的发音。例如，当观众看到“东晋瓯窑青瓷牛形灯”时，在心里会说出这个瓷器的名字。
梅耶认为，在多媒体环境下产生有意义的学习，需要实现五种认知加工。结合其提出的五个步骤，以及博物馆中多媒体触摸屏的实际情况，笔者认为可以将有意义的博物馆多媒体学习整理成如下五个步骤：（1）选择相关的展品介绍文字在言语工作记忆中加工；（2）选择相关的展品视觉信息在视觉工作记忆中加工；（3）将所选择的语词组织到一个言语心理模型中；（4）将所选择的图像组织到一个视觉心理模型中；（5）将言语和视觉表征与先前知识整合。
这五个步骤并非是线性顺序发生的，观众可以采用多种不同方式从某个过程转到另一个过程。而在实际的操作过程中，观众也确实是会在不同的展品之间选择性、跳跃性地浏览和观察。
2 问卷调研
2.1 问卷设计、样本及数据采集
本次对浙江省博物馆多媒体触摸屏的调查方法主要是问卷到调查法。本次问卷的设计主要以多媒体认知模型的理论为基础，从多媒体认知学习模型的出发，考量观众在使用多媒体触摸屏的过程中，有哪些通道在起作用，如何形成工作记忆，以及是否有长时记忆予以整合。通过双重编码理论、工作记忆模型、生成学习理论、认知负荷理论视角，制定相应问题，探析观众的认知过程。
通过在浙江省博物馆孤山馆区青瓷馆开展线下问卷的发放，本次研究共發放问卷220份，回收问卷210份，其中有效问卷144份。
2.2 结果分析
信度指的是问卷的可靠性和稳定性。本研究选择克朗巴哈系数法，通过SPSS中的可靠性分析得出，本次问卷的信度检查结果α系数为0.701。一般认为α系数在0.7～0.9左右可信度较高。这表明本次的问卷数据有一定的信度。
（1）观众的认知编码过程
首先，本文可以梳理出观众在操作多媒体触摸屏时的认知编码过程。图4为观众通过操作触摸屏，学习到的内容的比重。结合二重编码的理论，可以对这样的结果进行如下的分析：双重编码理论认为，在人的长时记忆中，言语信息和图像信息是分开存储的。因此，人类的认知过程涉及言语编码系统和视觉编码系统，这两个系统彼此分离却又相互联系。言语编码系统接受的是言语刺激，对信息的编码使用的是言语码，做出的是言语反应；视觉编系统接受的是视觉刺激，对信息的编码使用的是意象码，做出的是非言语反应。
其中，“瓷器的外形”、“瓷器表面的纹饰”可以作为图2中所示的“画面的加工”过程。“瓷器背后的故事”、“瓷器的名称”则是图3所示的“打印语词的加工”过程。由图4可知，“画面的加工”部分的占比显然大于“打印语词的加工”部分；参考图3中的认知加工过程，可以认为观众的视觉编码过程有更多的强化，而言语编码系统未能得到强化。视觉编码的过程，实则就是观众在对展品，也就是触摸屏中瓷器的三维模型的视觉表征信息进行处理的过程。
那么，观众是否需要有更多以文字形式呈现的内容呢？根据调研的结果来看，认为“需要”的观众占比为87.74%，占据绝大多数的比重（见图5）。这表明观众需要更多的文字形式呈现内容。
（2）观众的长时记忆整合
产生有意义的多媒体学习过程还需要有长时记忆的整合。针对观众的长时记忆部分，笔者从两个方面进行考量。首先对观众原先对陶瓷的了解程度进行调研。根据调研对象对陶瓷了解的结论来看，笔者以平均数为界，筛选出“对陶瓷了解程度”较高的样本，并将样本与“是否会回忆之前知识”进行相关性分析。
H0：“对陶瓷了解程度较深”与“是否会回忆之前知识”没有关系。
H1：“对陶瓷了解程度较深”与“是否会回忆之前知识”有关系。
显著性P值为0.415，P>0.01，接受H0，拒绝H1，观众“对陶瓷了解程度”与“是否会回忆之前知识”这二者之间并没有显著性关系。“回忆之前知识”可视为长时记忆的整合。从分析统计的数据来看，观众的长时记忆与操作时并无直接的关联。这说明，观众的长时记忆在操作时并不能有效地整合。
不同的观众分别有不同层次的陶瓷知识，即每个观众的长时记忆都有所不同。根据观众对陶瓷了解程度的不同，笔者筛选了“对陶瓷了解程度较浅”的观众，将之与“是否需要用文字形式呈现内容”进行卡方检验。
H0：“对陶瓷了解程度较浅”与“是否需要用文字形式呈现内容”没有关系。
H1：“对陶瓷了解程度较浅”与“是否需要用文字形式呈现内容”有关系。
显著性P值为0.009，P<0.05，二者之间有显著性相关，因此拒绝H0，接受H1，即观众“对陶瓷了解程度较浅”与“是否需要用文字形式呈现内容”有显著相关。也就是说，对陶瓷了解程度较浅的观众，更加需要用文字形式呈现更多内容。
（3）观众的需求
观众的需求体现在操作优化以及内容优化两个方面。在操作过程中，观众“在操作时是否产生疑惑”与“是否需要在设备旁添加操作引导”二者是否有关系呢？通过卡方检验，可以做出以下的假设：
H0：观众“在操作时是否产生疑惑”与“是否需要在设备旁添加操作引导”没有关系。
H1：观众“在操作时是否产生疑惑”与“是否需要在设备旁添加操作引导”有关系。
渐进显著性P=0.000<0.05，拒绝H0，接受H1，即观众“在操作时是否产生疑惑”与“是否需要在设备旁添加操作引导”有关系。这说明，观众在操作时若产生了一定的疑惑，则需要在设备旁添加一些操作引导，反之则不需要。从本次的调研结果来看，“没有，我一看就知道怎么操作了”的占比较大（见图6），这说明了观众们对于触摸屏的操作并没有太大的疑惑，因此无需有过多的引导设置。 那么，在内容方面，本次调研针对观众在使用多媒体触摸屏后的遗憾和收获，结果可以整理如下：如图7所示，在“遗憾”部分，“不知道每件展品背后的文化信息与故事”、“不明白展示的瓷器的内涵”占比较多，表明在内容提供方面，观众需要更多的展品背后的文化信息与故事，希望了解瓷器的内涵；如图8所示，在“收获”部分，“对展示的陶瓷外观有基本印象”、“看到了很多精美的瓷器”所占比重较大，表明设备中所展示瓷器的外在样貌，在一定程度上得到了观众的认可，因此设备中可继续保留瓷器形态的展示。
（4）观众满意度
在上述的分析基础上，笔者对观众总体的满意度进行调查与分析。本次的满意度的評判设置为“非常满意”、“很满意”、“一般”、“不满意”，在统计过程中，分别用数值“1”、“2”、“3”、“4”、“5”代表。
通过t检验的结果可以看出，显著性（双尾）Sig值0.000<0.05，因此认为满意度与平均值有显著性差异，即以95%的概率接受观众的满意度偏向于“很满意”。且从结果的平均数数值来看，观众对此设备的满意度偏向于“很满意”。这表明，该设备受到了观众们较为广泛的认同。
通过本次针对性的问卷调研，可以得出以下结论：（1）观众通过该设备主要学习了展品的视觉表象信息；（2）在观众工作记忆形成过程中，视觉编码占主要部分，而言语编码过程未得到强化；（3）观众的长时记忆未能得到有效的整合。
但必须指出的是，本次研究仍旧存在一定的局限，一方面是多媒体学习认知理论其本身还有待完善；另一方面，本次研究还受到时间、空间以及观众群体的限制。
3 建议
通过对浙江省博物馆青瓷馆的多媒体触摸屏进行实地的调研，以及对数据的分析，本文从以下几个方面，对此类多媒体触摸屏更好地为观众学习服务提出相对的建议。
3.1 调整多媒体呈现材料，重视协同配合过程
从当前的多媒体触摸屏内容来看，主体的部分还是瓷器的三维模型，也就是以图像形式呈现展品的外在价值和外在属性占据绝大比重。根据调研结果来看，以文字的方式增加更多内容较有必要。而在观众感到“遗憾”的部分，占比较高的是“展品背后的文化信息和故事”、“展品的文化内涵”，即展品的内在价值。在“收获”部分，“对展示的陶瓷外观有基本印象”、“看到了很多精美的瓷器”所占比重较大。这表明，设备中所展示瓷器的外在样貌，在一定程度上得到了观众的认可。
根据该多媒体设备的呈现材料以及问卷结果来看，观众在使用该触摸屏时，其工作记忆形成过程中，视觉编码占主要部分，言语编码未得以强化。设备中继续保留瓷器形态的展示，对观众视觉编码过程有所帮助。而该多媒体触摸屏也需要适当以文字的形式，增加更多展品的内在价值介绍，呈现展品的文化信息和故事，强化观众言语编码的过程，从而更好地满足观众的学习需求。
多媒体学习认知理论中十分强调的是，若观众在操作时，视觉编码和言语编码都有较好的运作，且图像模型和言语模型互相之间可相互借鉴，那么观众可以进行较为深度和有意义的多媒体学习。从图2、图3中我们可以看出，影响视觉编码与言语编码是否可以有效协同进行的因素，来源于设备对观众呈现的多媒体材料。对于同类的多媒体设备来说，需要调整多媒体呈现材料在文字、图片方面的比例，重视观众的视觉编码与言语编码协同配合的过程，从而达到更好的多媒体学习的效果。
3.2 整合观众长时记忆，分层次提供相应信息
观众在对多媒体设备进行学习时，可视为是工作记忆模型的模式。巴德利的工作记忆模型中，存在一个情境缓冲区，这是容量有限的临时储存区，其在中央执行系统的控制下，以长时记忆为中介，能够对来源于不同渠道的信息进行整合。而观众在进行工作记忆的过程中，未能够较好地将长时记忆予以整合。从调研的结果来看，观众的长时记忆与操作时的学习并无直接的关联。这在一定程度上说明了，观众的长时记忆无法较好地融入多媒体学习的过程中。
在长时记忆整合的方面，不同观众的长时记忆内容和层次均有差异。而观众在进行操作时，部分能调动已有的记忆，部分观众尚不可。又因为，多媒体设备在内容方面的呈现，可通过一定的技术手段加以调整。所以，笔者认为需考虑不同观众的长时记忆，根据不同观众的需求，分层次地提供信息。在本案例中，对陶瓷了解程度较深的观众，未能够有效地与先前的知识进行结合。对于他们来说，多媒体设备中呈现的材料还要更有针对性的专业内容。而对陶瓷了解程度较浅的观众，则更需要用文字形式呈现有关陶瓷的基本信息、背景知识。或者在参观人数较多的多媒体展项中，可对不同年龄层次的观众设置不同的展示方式。针对不同观众的长时记忆内容以及观众对内容的分层次需求，还需要更加系统和全面的研究。
博物馆面向公众开放，而公众的文化水平、教育程度以及知识储备均有不同。博物馆中大多数的多媒体设备都向全体参观观众开放，也就是说多媒体设备面向的观众较为多样和复杂。那么，相对应地针对不同公众，提供不同层次的内容，可以在一定程度上，更好地服务于观众的学习。
3.3 优化操作流程，提供适当的引导
多媒体设备的操作十分影响观众的操作体验和学习过程，多媒体触摸屏尤其强调观众的操作时的交互体验。在本次的问卷调研中，大多数观众表示其在操作时马上就可以明白如何操作，且在操作引导方面并未有强烈的需求，这说明了观众们对于触摸屏的操作并没有太大的疑惑。且在此多媒体触摸屏中，已经有一个界面为观众提供了操作说明。过多的操作引导，反而有可能影响观众的操作。
在该案例中，当前“旋转”三维展品的功能可以较好地运行，但是“放大/缩小”三维展品的功能无法良好运行。对于此设备来说，将现有的操作进行维护和优化，是更加重要的。对于多媒体触摸屏的操作体验，要求博物馆优化操作流程，定期对多媒体设备进行维护，及时修复原有功能的缺失；并将现有的功能实时更新和升级，减少操作的困难对观众体验以及学习的影响。 4 结语
浙江省博物馆青瓷馆的触摸屏在整体的设计和内容的配合上，集合了触觉、视觉、听觉等多感官体验，为受众打造出融合了科学与艺术的多媒体设备。针对该设备的调研，为同类的多媒体触摸屏在提供更优质的学习服务方面提供了启示：在内容层面，多媒体触摸屏需要考虑到图像和文字的比重，用更加合理的方式，结合不同观众的长时记忆，合理运用技术，分层次地提供相应的信息；在操作方面，博物馆应优化观众操作体验，提高操作流畅性和功能的穩定，并且定期对多媒体设备进行维护，从而使得观众能够进行更有意义和深度的多媒体学习。
通过对案例的研究，可以对同类的多媒体触摸屏在内容、操作方面获得相关的启示。博物馆与设计者需要协调多媒体呈现材料，重视观众言语编码、视觉编码协同配合，有效地整合观众长时记忆，从而使得观众能够进行更有意义和深度的多媒体学习。此外，多媒体触摸屏需要针对不同观众提供不同层次的信息，针对这一部分的内容，还需要进一步的系统研究。
参考文献
[1]邹旭.多媒体在博物馆展陈设计中的应用研究[D].北京：北京工业大学，2015.
[2]胡珺梓.基于历史博物馆展陈的多媒体互动体验设计研究[D].上海：东华大学，2012.
[3]景亭，许玮.博物馆展示与多媒体手段刍议[J].电化教育研究，2013（4）：59-62.
[4]伍亚婕.试论博物馆陈列中的互动体验展示[D].上海：东华大学，2012.
[5]黄金.利用多媒体技术提升博物馆科普教育效果——以南通博物苑为例[J].博物馆研究，2014（1）：54-61.
[6]王建中，曾娜，郑旭东.理查德·梅耶多媒体学习的理论基础[J].现代远程教育研究，2013（2）：15-24.
[7]理查德·E·迈耶 著.牛勇，邱香 译.多媒体学习[M].北京：商务印书馆，2006.
[8]斯蒂芬·K·里德 著.张静 译.多媒体学习的认知体系[J].开放教育研究，2008（3）：28-36.
Abstract Currently， little is known on the learning effect through multimedia touch screen. This paper focus on multimedia touch screen in Zhejiang museum， which display several 3D model of ceramics. We conduct questionnaires on visitors and use SPSS to make descriptive statistical analysis. Based on multimedia learning theory， this study concludes that visitors mainly learn the visual information. In the working memory model， visual coding verbal coding is not strengthened， long-term memory fail to integrate. Therefore， we suggest that museum needs to （1）provide more cultural background knowledge so as to strengthen verbal coding； （2）hierarchically offer information according to different long-term memory； （3）optimize the operation mode and provide regular maintenance of the equipment.
Keywords multimedia touch screen， visitor study， dual coding theory， working memory model learning effect