認知負荷理論視域下工業建筑遺產的更新研究
——以“中國工業博物館”為例

王 瑋，查 艷，林 琳

(1.東北大學藝術學院，沈陽 110819；2.蘇州大學藝術學院 蘇州 215123）

工業建筑遺產作為物質文化遺產的重要組成部分，在遺產價值取向上與傳統遺產明顯不同[1]。將工業建筑遺產更新改造為博物館作為一種兼顧建筑保護與公共服務的發展模式，令博物館建設由早期的以“物”為中心轉向以“人”與“物”的交流互動為主流。在部分博物館的功能轉化過程中，由于相關工作人員對工業遺產展示過程中的認知壓力考慮較弱，雖已運用智能化的科技手段與多樣化的展陳方式，但仍呈現出“博物館疲勞”等困窘現象。

1 概念闡釋與問題提出

1.1 廓清“工業建筑遺產”的概念

“工業遺產”這一概念首次出現在由“國際工業遺產保護聯合會”于2003年通過的《下塔吉爾憲章》中，特指具有歷史價值、社會價值、建筑價值、科學價值、科技價值的工業文明遺存，包含工廠、建筑、車間、機械、選礦和冶煉的礦山、場地、倉庫，供于能源使用和生產傳輸的場所，以及與工業相關的住宅、教育設施等社會活動場所[2]。而“工業建筑遺產”是與“工業遺產”密切相關的基本概念，作為特殊的遺產，其保護與更新方式有自身的特點[3]，大致可分為“空間”與“實體”兩類。空間部分主要包含對舊工業建筑主體、生產流線、場館構架、室內空間等方面的保護與更新；實體部分則包含對工業生產設備、器械等方面的修復與再利用。在更新具有歷史風貌的工業建筑遺產時，往往依據需求留存其原有建筑表皮或空間構架，改造與再利用內部工業遺存與機械設備，兼顧保留歷史建筑原有風貌、延續工業文明與促進社會持續發展等諸多需求[4]。

■圖1 遼寧工業類博物館認知總負荷對比分析

■圖2 中國工業博物館認知負荷分維度對比分析

1.2 遼寧老工業基地工業建筑遺產更新的發展模式及現存問題

國內外工業建筑遺產保護與更新方式主要為將工業建筑遺產更新為“工業遺址博物館”“創意產業園區”“景觀公園”[5]。對于遼寧老工業基地工業建筑遺產的保護與更新，亦可從以上三種模式著手進行歸類分析。

第一，將工業建筑遺產更新為“工業遺址博物館”模式。該模式在保證舊工業建筑完整真實的前提下，旨在以其實體作為保護與更新的基礎，將其改造為以保藏、教育、研究、休閑為目的的博物館、展覽館等，如“中國工業博物館”“鞍鋼博物館”“撫順煤礦博物館”“沈陽鐵路陳列館”“沈陽航空博物館”等。此模式側重于保護工業建筑遺產與提供公共文化服務，其合理性一方面是舊工業建筑主體跨度大、凈空高、結構堅固、空間靈活，適宜做展示性場所；另一方面是博物館、展示館等場所可更好地發揮展示、收藏及傳播工業文化等功能。

第二，將工業建筑遺產更新為“創意產業園區”模式。該模式旨在更新一大批老工業廠房園區的集中地，通過保護留存與設計改建，令其轉換為具有工業風格的商業空間，成為藝術家工作室與青年創業者孵化基地，如“沈陽鐵西1905文創園”“沈陽紅梅1939文創園”“奉天工廠·鐵西印象文創園”“鐵西工巢文化園”“奉天記憶文化創意園”“大連緣起1983文創園”“大連金二街文創園”等，均是將老工業基地重型機器廠更新為集文創體驗與商業消費于一體的復合型空間。

第三，將工業建筑遺產更新為“景觀公園”模式。該模式旨在對工業廠房進行適應性改造，使原有廠區及內部設施轉化為城市公共景觀，如“阜新海州露天礦國家礦山公園”“撫順東北記憶工業主題公園”“撫順西露天煤礦主題公園”“鞍山大孤山鐵礦”“沈陽城市之夢冶金公園”“大連灣工業遺址公園（擬建中）”等，均是保留工業廠區、礦區原有工業遺存，使其與周圍自然景觀相融合。

整體來看，遼寧老工業基地工業建筑遺產更新的發展模式取得顯著成效，在舊工業建筑原有格局基礎上，采用合理的模式進行保護與再利用，對城市歷史文脈的延續與生態文明的發展均具有積極意義。與此同時，也暴露出一些亟須解決的現實問題：個別工業建筑遺產更新后雖形成“新型城市公共空間”，卻未能通過發展文化創意產業達到盤活地方經濟發展的預期成效；個別工業建筑遺產更新后所形成的“文化創意空間”日益蕭瑟、名存實亡，昔日“工業區”中的創意景觀雖能使民眾自豪于城市的“工業文明”，卻未能喚起人們對社會主義工業化曾鍛造的城市社會主體的想象與認同。

1.3 認知負荷理論指導工業建筑遺產改造設計的合理性

認知負荷理論是由新南威爾士大學認知心理學家約翰·斯威勒（John Sweller）于1988年首次提出，特指在某一特定作業時間里施加于個體的認知系統的心理活動總量[6]。該理論以圖式理論與資源有限理論為理論基礎，認為人的認知結構主要是由“工作記憶”和“長時記憶”兩部分組成。“工作記憶”負責信息的提取與加工，持續時間的單位以秒測算，通常一個單位時間可提取信息數為7±2個，如5至9個相互間并無關聯的文字或圖像等。“長時記憶”主要是對信息存儲進行處理，當無關的學習材料低于5個時會造成認知資源浪費，高于9個時則會使認知負荷產生超載。本文主要從認知心理學的范疇來闡釋認知負荷理論概念，主要指觀者在博物館參觀過程中大腦所需要加工和存儲的信息總量。

從認知負荷視角對博物館空間進行分析，博物館內獨特的空間構造與充滿歷史感的文物使觀者保持活力與興趣，但長時間處于相似的環境，接收單一而又枯燥的信息，容易造成觀者注意力不集中、精神疲憊等現象。在博物館學研究中，“博物館疲勞”(Museum Fatigue)的相關前期研究成果就曾涉及了認知資源有限等諸多問題，心理學教授斯蒂芬·比特古德（Stephen Bitgood）曾指出：“博物館疲勞”現象產生的主因是認知能力的受限，認為觀者在進行認知加工的進程中，觀者處理信息的能力是有最高峰值，或稱為上限的。若觀者面對過量的信息時，則會造成認知負荷超載，導致學習及體驗效果下降。如何合理調節觀者在博物館參觀過程中的認知負荷，提高觀者的觀展質量，實現博物館的教育意義成為關鍵性問題。

■圖3 沈陽鑄造博物館入口

■圖4 沈陽鑄造博物館展廳實景

■圖6 中國工業博物館整體建筑平面圖

■圖7 機床館內各類型工業機床

■圖8 鑄造館內巨型鋼架結構

從認知負荷理論來看，其主要劃分為“內在認知負荷”“外在認知負荷”和“相關認知負荷”這三種類型，且對于指導博物館模式下工業建筑遺產的保留、利用和再生有著重要意義。（1）“內在認知負荷”主要受學習者前期理論知識和學習對象復雜程度的影響[7]，反映出在工業建筑遺產更新為博物館過程中，首要步驟是保護，在展覽過程中無法確定觀者的認知水平，應注意從控制保留工業遺存數量與不同工業遺存之間的交互性出發。（2）“外在認知負荷”是由學習材料呈現給學習者的組織方式所決定，美國心理學家理理查德·E·邁耶（Richard E.Mayer）在《多媒體學習》中曾提到：“當學習材料由動畫加解說再加屏幕文本的組合形式呈現時，并且解說的內容與屏幕文本內容一致，學習者就會產生冗余效應，學習效果就會下降”[8]。這就表明在工業建筑遺產再利用的過程中，采用恰當的呈現形式，不盲目的堆砌呈現手法，有助于降低外在認知負荷。（3）“相關認知負荷”是指學習者自身投入的認知資源程度比較低時，可以將額外的認知資源用以促進圖式的建構和自動化[9]。這對于指導工業建筑遺產的“再生”有重要意義，在更新設計為博物館過程中適當增加展覽過程中的互動體驗環節，可以幫助調動相關認知負荷[10]。三類認知負荷相互聯系又彼此制約，在工業建筑遺產的更新設計過程中應將三類認知負荷間關系進行合理安排，即降低內在認知負荷、降低外在認知負荷、增加相關認知負荷，使認知負荷避免出現超載，更好的實現工業建筑遺產的保護和再生。

1.4 運用NASA-TLX評價量表分析工業建筑遺產更新中認知負荷情況

在城市發展進程中，城市居民對于工業建筑遺產的認知和見解往往是研究最直觀的意見和建議。為更充分了解工業建筑遺產更新中的認識負荷情況，筆者借助于NASA-TLX評價量表進行了相關問卷調查，分別從六個維度（時間需求、心智需求、受挫程度、體力需求、努力程度、自我績效）對認知負荷進行測度，0-20分為每條的分值，每條用20等分的直線標示，將低、高等字樣分別標記于直線兩端。編制的調查問卷中對受調查人員提供遼寧省五座最具代表性的工業博物館，選取不同年齡，不同學歷的調查對象。調查結果（圖1）顯示，中國工業博物館的總認知負荷最低，為37.37，其次是沈陽航空博物館43.27、撫順煤礦博物館48.55、鞍鋼博物館48.67，而沈陽鐵路陳列館認知負荷則較高，為54.24。

基于以上調查分析，筆者選取認知負荷最低的中國工業博物館為考察對象，選取保留、利用與再生的三個典型場景，包括保留沈陽鑄造廠車間舊貌的“鑄造館”；展示新中國第一枚國徽的“國徽展室”；內含互動體驗項目的“重裝館”三個案例，將工業建筑遺產的更新策略應用其中。對比認知負荷測量數據，得到三個場景的認知負荷分維度對比（圖2）。從數據所反映的問題來分析：（1）在“鑄造館”中，績效負荷和受挫負荷的數值呈現出較為合理的狀態，而腦力負荷數值較低，說明觀者在參觀過程中所耗費的心理資源比較少，在此類場景中觀者可以輕松接受展覽傳達的信息，但其中小部分工業遺存單純的復原，也使觀者的情緒產生了不同程度波動。（2）在“國徽展室”中，績效負荷、受挫負荷的數值較低，而腦力負荷的數值較高，這充分說明在展廳內多種附屬信息的輔助下，觀者在參觀過程中對信息認知所承受了較大的時間壓力，觀者的腦力負荷比較突出。與此同時，展廳中較為直觀的展覽信息使觀者獲取信息滿意度較高，因而所產生的負面情緒較弱。（3）在“重裝館”中，腦力負荷、體力負荷、努力負荷的數值較高，受挫負荷數值處于較低水平，館中的互動體驗項目需要觀者主動獲取信息與參與展覽體驗，故腦力與體力方面都需要觀者分配較多的心理資源，相應觀者的積極性也被調動起來。

2 從工業文脈保護到認知負荷指導的更新策略分析

2.1 工業文脈的保護：沈陽鑄造博物館緣起時的“逆向798”模式

眾所周知，經過20世紀末期至新世紀初期的市場化改革，沈陽市內一大批原公有制工廠出現停產、破產現象，部分工廠隨城市更新與規劃搬遷至偏遠的郊區，城市內遺存了大量舊工業建筑和文物標本。新世紀以來，沈陽市逐漸從尊重地域文化、傳承工業歷史文脈、發展文化創意產業、舊工業建筑再生利用等多視域出發，一大批由工業建筑遺產更新設計而成的“新型城市空間”相繼落地，從而帶動了地區經濟和文化創意產業的再興發展，“沈陽鑄造博物館”即是在此背景下應運而生。

沈陽鑄造博物館前身是1939年日資“高砂磨鋼帶制作所”，至1946年，包含“高砂制作所”在內的7家日資企業合并為“沈陽機器廠”，后于1956年組建更名為“沈陽鑄造廠”。2002年沈陽鐵西區實施“東遷西建”計劃，2007年4月工廠整體搬遷，而舊車間則被保留改建，一座集中展現東北老工業基地工業文脈的“沈陽鑄造博物館”(圖3)順勢被更新改造，并于2007年6月18日正式開館。2010年，該館所在地“原沈陽鑄造廠翻砂車間”被評定為遼寧省第八批省級文物保護單位。

■圖9 通史館入口處

■圖10 通史館內展覽效果

■圖11 重裝館內的展示形式

■圖12 汽車館內的展示形式

■圖13 1940年代德國產自行車

■圖14 鐵西百年記憶展覽”

沈陽通過更新工業建筑遺產發展文化創意產業，得益于“北京798藝術區”的示范效應，“沈陽鑄造博物館”亦被稱為沈陽第一個本地“798”的創意文化空間[11]。對比來看，從“沈陽鑄造廠”到“鑄造博物館”的更新不同于“北京798藝術區”，其中并沒有經歷像藝術史學家巫鴻所描述的一批獨立藝術家參與“北京798藝術區”的前三個階段，而直接進入巫鴻所描述的第四個階段，即為“商業化和體制化”[12]，從規劃伊始就屬于地方政府重視文化創意產業發展的重要舉措。“沈陽鑄造博物館”在規劃之初所呈現的是將單純的物質現實進行復原，整體保留了鑄造廠的地坑爐、電爐、烘干窯、沖天爐和燜火爐等工業遺跡原貌，以及砂處理流水線上的各類型設備（圖4），將鑄造的工藝流程以及近兩千余件展品完整地呈現于1.78萬的展館之中。此外，博物館展覽中運用波普藝術風格，由各種工業器物、文化符號改造的泛波普裝置散置館中。隨后幾年，“鑄造博物館”相繼承辦各類商業會展活動，計劃引進藝術家工作室、廣告傳媒工作室、動漫創作工作室等，希望實現工業文化、城市文化、現代時尚文化的完美契合。可以說，“沈陽鑄造博物館”在緣起之時代表了工業建筑遺產更新設計的一種逆向“798”模式，在此發展模式下，由于缺少多元主體的參與，空間的活力性不足，單純的物質復原也使得博物館的觀賞性及觀者的學習興趣亟待提高。

2.2 文化形象的重塑：從沈陽鑄造博物館向中國工業博物館的智慧轉型

沈陽鑄造博物館的逆向“798”規劃發展模式可稱之為一項未完成的更新計劃，并未等到其進一步實現規劃伊始的目標，便向著另一項截然不同的工程開始了“智慧轉型”。沈陽鑄造博物館于2011年閉館施工，改擴建為中國工業博物館，并于2012年5月正式對外開放（圖5）。新館相較于老館產生了顯著的變化，總占地面積增至8萬，建筑面積增至約6萬，藏品約1.5萬余件。新館取代原鑄造廠舊廠房成為主體建筑，工業、制造業的編年史展覽取代物質復原，之前的波普空間亦不見蹤跡。博物館主體建筑采用新老結合的手法進行空間規模加建，保留鑄造廠原址作為舊空間嵌入新空間內，加建的入口部分采用與混凝土對比強烈的玻璃、鋼等通透、現代的材料，銀色鋼構架的入口與保留下來舊廠房形成鮮明對比，帶來室內與室外的沖擊力，體現了中國工業一脈相承，新老同根的設計理念。

中國工業博物館是中國首家以綜合性工業實物藏品為題材的國家級博物館，于2020年12月普升為國家二級博物館，常設有五大展館（鑄造館、通史館、機床館、鐵西館、汽車館）和冶金機械展區（圖6）。各展館在展示方式上各有側重，“鑄造館”延續了“沈陽鑄造博物館”產生新變化，在回顧中國古代鑄造歷史的同時，增加新世紀鑄件成果；“通史館”主要圍繞世界工業史與中國工業史雙線敘事；“機床館”則表現出通史敘事的行業個案，依托各類機床模型展示了沈陽的機床制造的發展歷程。各展館保持了工業舊廠房的原貌，并在此基礎上進行了適當修善，全新規劃舊廠房空間序列并更新展廳參觀流線。從縱向參觀流線來看，利用“鑄造館”的鋼構架屋頂縱向連接起“鐵西館”“汽車館”，使其成為有代表性的空間節點。從橫向參觀流線來看，利用互動性高的公共空間貫通整個場館，合理設置休閑、娛樂等多功能服務設施，充分滿足觀者的不同需求，增添博物館內的生機與活力。

相較于沈陽鑄造博物館，中國工業博物館可謂是從歷史意義和視覺呈現上的雙重系統性更新。從認知負荷視域來看，沈陽鑄造博物館表現出的單純物質復原與消費主義的工業廢墟并不利于工業文明的保護與傳播，而改造后的中國工業博物館呈現的則是系統的、多樣的工業遺產展示，講述的是隨時間、空間不斷進步的歷史，更有利于觀者在參觀過程中建立起對工業歷史相關的系統性認知，使認知負荷處于一種合理的狀態。

2.3 認知負荷的指導：中國工業博物館更新的“新舊融合”

2.3.1 保留——維舊翻新，修舊如舊

在中國工業博物館更新過程中，著重選取了一部分具有時代特色和歷史價值的舊工業建筑、設備等，保留工業建筑遺產原貌，并進行必要維修加固和翻新，最大程度的尊重與還原歷史[13]。從“內在認知負荷”來看，考慮其產生是與學習者前期的理論知識與經驗，以及學習材料的復雜程度相關，學習材料越簡單，不同學習材料之間的相關性越強，產生的內在認知負荷越小，因此，中國工業博物館的更新從控制保留工業遺存的數量與不同工業遺存之間的交互性切入。

從實體層面來看，建館伊始館內共征集大中小型實體文物1300多件，依據時間或空間故事線組織系列文物展示，展品不乏多個“中國第一”。如“機床館”（圖7）內展示了中國一步步經購買、仿制、革新、創新而走向世界機床大國進程的各類型機床實物，既有中國最早的“木質機床”，又有沈陽第一機床廠生產的“C650型車床”，還有緊跟時代的“數控銑床”等。采用中國機床的發展歷程組織展覽，參觀流線與發展歷程相重合，引導觀者生動地了解到中國工業機床生產及機械設備在不同歷史時期的發展動態，建立展品間的相互關系，促使觀者進行系統性觀展，從而減輕認知壓力，降低內在認知負荷。

從空間層面來看，中國工業博物館充分利用舊廠房原有空間形態，對內部空間的機器構件和工業材料進行必要的維護和更新，將其改造為展廳。“鑄造館”（圖8）橫跨整個生產車間，保留了“沈陽鑄造廠一車間”的原貌。廠房為巨型鋼架結構，高大寬敞，承載主要展覽功能，空間的巨大與觀者自身的渺小對比帶來視覺體驗上的沖擊。而留存下來的大型機器設備作為主要展品，通過放坡、挑出、懸空、環繞等設計手段進行改造，使之符合觀展交通流線需求，同時打破原有空間簡單排布的單調布局，敘述豐富的空間故事，打造工業主題空間[14]。參觀者在舊廠房的構架下參觀，有助于理解工業的生產流程，減少觀展過程中的認知付出。

2.3.2 再利用——新舊融合，交織共生

中國工業博物館在對工業建筑遺產的利用上，一方面對原有工業遺存進行改造來滿足新的功能需求，另一方面置入新的介質輔助舊工業遺存的呈現，將歷史記憶用現代材料與現代設計手法封存起來[15]。聯系“外在認知負荷”，考慮到學習材料的組織方式對其影響，學習材料若無序呈現不能向觀者有效傳達信息，反而會造成觀者注意力分散，外在認知負荷增加。因此，中國工業博物館在進行工業建筑遺產的更新設計時選取恰當的表現語言與合理的組織方式，有效的降低了外在認知負荷。

從實體層面來看，中國工業博物館的展品陳列表現出多通道呈現方式，并合理安排各呈現方式之間的關系，避免單一與過度呈現。展覽內容或者空間往往直接依附于舊建筑、舊機器，輔助燈光設計、電化教育與非人工解說等多種呈現方式，減少外在認知負荷。“通史館”的設計手法主要選用了嵌套子空間，在原有開闊高大的工業廠房內設置了圍閉較為完整的獨立空間，創造與大廠房內不同的空間體驗。館內陳列著由沈陽第一機床廠制造的新中國第一枚國徽，鮮艷醒目的紅色禮盒造型在昏暗工廠環境中格外顯眼，強烈燈光照耀下的國徽吸引觀者進入，左右兩側國徽背后的故事娓娓道來，多種呈現方式的綜合運用，給予觀者更好的情境代入感和多方位多角度的信息傳達。同時，中國工業博物館也保留了一些廢舊工業零件與工業元素，并與博物館空間相結合，其本身既是展覽品，同時也作為展覽的背景。如“通史館”入口背景處（圖9），兩扇開啟的鐵門上拼貼各種機器零件和機械浮雕，巧用舊材將工業遺產設計成空間的特殊裝飾物，既烘托了工業氛圍，增加代入感，又在無形中輔助觀者認知，可以有效減少外在認知負荷的產生。

從空間層面來看，利用工業建筑遺產原廠房龍骨作為展廳骨架，引導展覽空間的展開。中國工業博物館根據原廠房內部構造、工藝流程，以及發展歷史為線索布置陳列，依附展陳線索形成層層遞進的游覽動線，將觀眾引入其中，輔助觀者對歷史發展的把握，從而降低內在認知負荷。館內展陳多采用敘事性設計手法，其中“通史館”（圖10）選取平行敘事手法，以中國和世界工業雙線并舉，又兼有側重的陳列方式，展館將中西方工業的歷史展示在觀展空間兩側，在對立中突顯出中國工業文明的特點，較好地激發觀賞興趣，有效降低外在認知負荷。

2.3.3 再生——新生于舊，引新懷舊

中國工業博物館對于工業建筑遺產的更新多停留于對舊廠房和部分機器的改造上，近年來，在相關部門的支持與引導下逐步達到更深層次的融合，即對工業技術等非物質遺產進行整理、整合和保護，以及對工業文化要素和理念的應用等。聯系相關認知負荷，考慮到觀者在參觀中會有剩余的認知資源，可利用觀者額外的認知資源來促進圖式構建和自動化，通過設計幫助其進行資源投入，進而增加相關認知負荷。因此，中國工業博物館在進行工業建筑遺產的更新設計時注重互動體驗與增設臨時展覽，幫助觀者更好地學習與交流。

中國工業博物館依托展品開設互動體驗項目，變靜態陳列為動態陳列，通過空間環境的營造，重現當時工業生產勞作場景，讓觀者參與其中，使得學習者自愿發揮自身主觀能動性，并付出更多的認知努力。如“重裝館”（圖11）設置有航母艦載機起飛演示、斗輪挖掘機、萬噸水壓機、火箭發射架演示等多種演示項目，通過二維半的演示手法，增加受眾與工業元素的互動，對舊工業設備形成更深刻的感受，提高學習積極性。“汽車館”（圖12）中設置有汽車制動器和汽車變速器等主要演示項目，通過電動機械原理將展示內容陳列出來，如掀板問答、機械按鈕、軸承翻轉等。同時，中國工業博物館深入挖掘工業文化，根據時代需求與科技發展設置了臨時展覽與演出，有機更新展陳空間，增添博物館活力，如2021年中國工業博物館巨幅數字全息展演首演，數字全息技術運用到展覽演出中，激發了觀者的學習興趣，利用科技產品中蘊藏的工業文化信息傳達工業文化精神，增加了觀者相關認知負荷。

3 認知負荷理論下工業建筑遺產更新設計方法的建構

3.1 降低內在認知負荷

工業建筑遺產所包含信息類別豐雜，數量龐大，受眾的認知水平又呈現出高低不均的特點。考慮到觀者在參觀過程及接收新內容之前，因受先知經驗的制約，容易造成認知負荷超載，不能充分理解展覽內容。同樣，對于工業建筑遺產為主體更新后的博物館，應選取便于理解且相互關聯的展品樣例，逐步呈現信息全貌，為觀眾提供合理的參觀思路，建構有效的圖式信息，從而使觀眾在短時間內以較少的腦力勞動進行思考和學習，減輕復雜無效的認知努力，如在展示工業化發展歷程時，除大型機器零件外，配合選取一系列與日常生活密切相關的展品進行展出（圖13），如銀元、火柴、手表、自行車等。這類物品既貼近觀者的生活又折射出歷史的痕跡，能夠使觀者輕松的接收展品傳遞的信息，激發觀賞興趣。

早在1966年，國際博物館協會就曾提出了“為未來而征集”的號召，提倡博物館征集藏品的預見性，中國工業博物館作為中國首個工業博物館理應積極響應號召，起好模范引領作用。工業遺址類博物館在展示工業歷史的同時，應積極建構時代語境，強化歷史與當代工業發展的聯系，如在征集計劃中認真考慮,可以有目的的收集展示近些年的工業技術進步成果,以保持博物館的活力與持續發展。建立觀者與展品，展品與展品間的聯系，使觀者了解展品，建立系統性的觀展框架，減少觀者對展覽不感興趣、不能理解的情況，增強觀者對展覽的興趣與理解，從而降低認知壓力。

3.2 降低外在認知負荷

工業遺址類博物館利用原有空間形態形成的場地構架大，空間廣闊，同一空間內展品眾多，呈現方式多種多樣，若不能采用恰當方式呈現信息，將導致觀者在參觀過程中付出額外的認知資源，造成外在認知負荷增加。因此，在嘗試將工業建筑遺產更新設計為博物館過程中，應注意展覽信息整合，利用整合的信息源代替分散無序的信息呈現，注重不同展品間的信息整合，突出主題。如在進行特定歷史主題展覽時（圖14），可采用敘事性設計方法，以時間、地點或人物為主線，使用文字說明、聲音、互動裝置等多種藝術表現形式有機串聯展品，達到重新展現歷史的目的。同時，注重展品的輔助展示手段間的信息整合，不同展品間交叉呈現，使觀者有效完整地對特定對象加以認知，避免認知資源的浪費。

工業遺址類博物館應嘗試多通道呈現展覽信息，省去無用裝飾信息，避免信息過度呈現。運用視覺與聽覺相結合的方式進行信息呈現，代替原有單一的如文字、圖像、表格等視覺信息源時，觀者方可達到更好地接受信息的效果[16]，同一展品在呈現的過程中除視聽通道外，還可以輔以插畫、模型、沙盤、多媒體互動裝置等表達方式，使觀者從多感官的角度理解展覽，減少外在認知負荷的產生。如“鐵西館”主題展板中心位置播放的名為《困境》的宣傳片，視頻展示的形式改善了館內實物展示的單一性，促進了觀眾對鐵西區工業發展的綜合認知。博物館可播放易引起觀者共鳴的多媒體影片，視聽結合，使觀者仿佛步入了當時頹廢、灰暗的社會情景中，直觀感受到時代的興衰，從而留下深刻的印象。

3.3 增加相關認知負荷

增加相關認知負荷主要是通過設計更新，將個體多余的認知資源投入所需的認知活動之中，從而促進觀者的認知并提升展覽效果。目前，國內部分工業遺址類博物館對增加相關認知負荷的嘗試較少，針對這一問題，可以通過設置動態交互陳列，讓觀眾參與到博物館展示當中，親自體驗動手操作，從而增加相關認知負荷[17]。因此，在將工業建筑遺產更新設計為博物館的過程中，應增加互動體驗項目，如增設與展覽相關的互動體驗或游戲，為整個博物館陳列和展覽增添娛樂的氣氛，鼓勵觀者展現自己，將被動的參觀過程轉變為主動體驗、感受、思考的學習過程，促使觀眾投入必要的認知資源，實現博物館教育功能最大化。但目前“中國工業博物館”內許多互動體驗項目并未開放，其趣味性仍需提升。

工業遺址類博物館開發文化與科技衍生項目；開發具有地域特色、文化內涵的文創產品；承辦文化創意活動；嘗試采用科學技術手段進行數字化陳列，開設線上虛擬博物館，使觀眾通過網絡終端及時“云端參觀”博物館內各類型工業藏品，使觀眾投入相應的認知資源，以增加相關認知負荷、促進學習，深刻感受工業文化。正如在2021年，中國工業博物館就承辦過電競主題線上活動“嗨FUN電競娛樂嘉年華”，嘗試了將工業展示與時代新文化緊密結合，取得了前所未有的線上互動體驗效果。線上虛擬博物館通過VR、AR等技術手段打造具有新鮮感與刺激感的感受體驗、向觀眾提供無限的信息資源，參觀的能動性進一步提高，觀眾對博物館展覽的認知投入被充分調動。

4 結語

中國工業博物館的更新設計策略表明：認知負荷理論是研究工業建筑遺產保護與更新的一項研究方法，有其重要的合理性。從工業建筑遺產到工業主題博物館設計再生的這一“工業形象演化”的歷程中，首先，應尊重其歷史發展脈絡，將利于觀者認知的工業建筑遺產進行選擇性保留，增強不同工業遺存之間的交互性，降低其內在認知負荷；其次，應選取恰當的展陳方式，運用維舊翻新、新舊融合、引新懷舊三類方法，如運用多通道呈現、工業元素與展覽空間相結合、采用建筑結構骨架引導展覽等方法進行呈現，促進觀者對展品的綜合認知，減少其外在認知負荷；再次，應注重展覽過程中互動體驗手段與文化衍生產品的推陳出新，發揮觀者自身主觀能動性，增加其相關認知負荷，從而提升工業文化傳播、公共文化服務的質量與效果。