基于用户需求的智能学习桌功能优化分析_赵香芹.pdf

第 44 卷 第 4 期 包 装 工 程 2023 年 2 月 PACKAGING ENGINEERING 181 收稿日期：20220921 基金项目：江苏省社会科学基金项目（17GLD004）作者简介：赵香芹（1982），女，硕士，中级工程师，主要研究方向为工业设计。基于用户需求的智能学习桌功能优化分析 赵香芹（江苏理工学院，江苏 常州 213001）摘要：目的目的 通过优化智能学习桌功能合理性，满足用户群体对智能学习桌的功能需求，从而提升智能学习桌用户体验的满意度。方法方法 首先，通过设置模糊 Kano 模型调查问卷，收集智能学习桌功能需求信息，确定关键功能指标；其次，利用 Better-Worse 系数测度各功能需求满意度系数及权重，进而根据 FBS模型进行功能行为结构的逐层映射，发现机会点并探索需求合理性；最后，开展智能学习桌控制系统的界面设计和交互设计。结论结论“精准调节高度”“智能课程表”“在线课程资源”“智能到时提醒”“可投屏功能”的用户满意度及权重系数相对较高，利用满意度系数及其四象限图将智能学习桌 21 种功能需求分为期望型、魅力型、基本型、无差异型，并结合 FBS 模型设计学习桌智能控制系统界面。关键词：智能学习桌；满意度系数；Kano 模型；FBS 模型；用户需求分析 中图分类号：TP399-C1；TB472 文献标识码：A 文章编号：1001-3563(2023)04-0181-07 DOI：10.19554/ki.1001-3563.2023.04.022 Analysis on Function Optimization of Intelligent Learning Desk Based on User Needs ZHAO Xiang-qin(Jiangsu University of Technology,Jiangsu Changzhou 213001,China)ABSTRACT:The work aims to satisfy the functional needs of user groups for intelligent learning desk by optimizing the functional rationality of intelligent learning desk,so as to improve the satisfaction of users to experience the intelligent learning desk.Firstly,by setting up a fuzzy Kano model questionnaire,the information on the functional needs of intelli-gent learning desk was collected and the key functional indicators were determined.Secondly,the satisfaction coefficients and weights of each functional need were measured by Better-Worse coefficients,and then a function-behavior-structure mapping was carried out according to the FBS model to find out the opportunity points and explore the need rationality.Finally,the interface design and interaction design were conducted to the intelligent learning desk control system.The user satisfaction and weight coefficients of precise height adjustment,intelligent course schedule,online course re-sources,intelligent prompt for time-up and screen projection function are relatively high.The satisfaction coefficient and its four quadrant diagram are used to classify the 21 functional needs of the intelligent learning desk into expectation type,charm type,basic type and no-difference type,and the interface of the intelligent control system of the learning desk is designed in combination with FBS model.KEY WORDS:intelligent learning desk;satisfaction coefficient;Kano model;FBS model;user needs analysis 当前，融合多种现代科技的智能学习桌备受青睐，有效促进了学生学习的高效性和便捷性。然而，随着智能学习桌用户的逐渐增多，如何兼顾不同用户的需求层次，提升智能学习桌的功能需求是目前面临的重要挑战。具体包括：结合人机工程学对学习桌的结构特点进行改造升级，但是功能相对单一，智能化不足；从市场角度开发智能学习桌功能，忽略中小学生的情感需求，不注重用户体验；对智能学习桌所设需求的合理性有待检验。围绕上述问题，对智能学习桌功能需求的用户满182 包 装 工 程 2023 年 2 月 意度开展问卷设计，藉此搜集样本数据。利用 Kano模型、Better-Worse 满意度系数和功能需求权重计算方法，测度用户对智能学习桌所设功能的满意度及权重，解决了“用户需求是什么（What）”的问题，同时将模糊 Kano 模型与概念设计 FBS 模型相结合，解决了“如何做（How）”的问题。由此，设计出一套满足中小学生需求的智能学习桌功能系统。1 文献综述与研究创新 1.1 文献综述 国外对智能学习家居的研究，常置于系统化智能家居环境的技术体系构建中。如 Huu 等提出智能家居识别系统，以优化居家阅读、写字及休息行为。1Berger 等提出智能家居学习行为数据收集系统，以高效分析居家学习中的各种问题。国内研究中，近年来相关文献重点关注三个方面2：其一是关注学习家具物理功能的优化，相关研究涉及儿童学习桌的功能结构和尺寸、仿生功能和安全性、辅助光源调节、一物多用功能和功能组件缺陷诊断；3-7其二是关注学习家具的人体工程学研究，通过剖析青少年成长过程中生理和心理需求的发展变化，探讨青少年学习家具的适应性，相关研究多从人体工程学出发，探讨基于儿童生理和心理需求变化的学习桌开发问题；8-9其三是关注学习家具虚拟情感化功能的设计，包括设计理念、原则和方法，情感化视角下智慧元素的嵌入，情感化与学习管理的功能交互。10-12近年来，随着智能家居场景的推广应用，关于数字化技术辅助下的泛在学习理念和模式备受关注，而作为泛在学习的重要实现载体，智慧型学习环境的构建愈发受到推崇。相关研究涉及新一代信息技术下智慧学习环境的营造、“人网融合”的智慧学习模式及会话智能体的主动交互模式、智慧学习设施的作用模式及跨设备交互的内容传输模式、智慧学习活动场域及学材条件等。13-18 由上述分析可见，既往关于青少年学习桌的研究，较多关注基于情感适应性的桌面设施物理功能的改进，但对智慧化学习元素的研究尚处起步阶段。随着现代信息技术发展，青少年学习桌已融入更多智慧 化元素，以迎合市场需求变化。而在理论研究层面，也需要更多基于用户调研的智能学习桌功能需求的分析，以指导智能学习桌功能的改进，并提升用户满意度。基于此，本文将概念化 FBS 模型与 Kano 模型相结合，通过对智能学习桌功能需求的分析，来改进智能学习桌功能系统。1.2 基于 FBS 模型用户场景分析的研究创新 1.2.1 概念化 FBS 模型与 Kano 模型的结合理念 FBS 模型是一种产品概念设计过程的模型，是Gero 在 1990 年提出，旨在表达产品在研发前期，将设计者尚未成型的一个创新构想，通过功能行为结构三个变量的逐层映射来解构产品的概念设计过程。即将 FBS 模型视为设计研究的不同状态，运用自然交互技术对用户需求进行场景化实现，验证设计者构想的合理性，并将构想转变成具体的方案。通过模糊 Kano 模型获取智能学习桌的所有功能需求，然后利用 Better-Worse 满意度系数和功能需求权重公式，计算出用户对智能学习桌功能的满意度和权重，藉此作为智能学习桌开发依据。1.2.2 智能学习桌功能系统概念化 FBS 创建 FBS 映射分析是发现产品可能存在的问题，探索需求合理性。将用户需求信息代入 FBS 模型，对场景设定合理性进行评估，藉此验证学习桌智能系统开发之前其功能需求（F）、用户行为（B）、产品结构（S）的合理性，见图 1。在此基础上，结合 FBS模型模拟智能学习桌的使用流程，进行场景化情景感知，见图 2。图 1 智能学习桌场景化 FBS 映射 Fig.1 Scenario-based FBS mapping of intelligent learning desk 图 2 智能学习桌使用流程 Fig.2 Use process of intelligent learning desk 第 44 卷 第 4 期 赵香芹：基于用户需求的智能学习桌功能优化分析 183 2 基于模糊 Kano 模型的功能需求分析 根据赫兹伯格提出的双因素理论，狩野纪昭教授对产品需求的客观质量和客户满意度的主观质量之间的相互关系进行研究，从而创建了 Kano 模型。通过设置 Kano 模型调查问卷，可以获取用户对产品功能的需求信息，藉此开展产品功能优化分析。2.1 设计模糊 Kano 模型市场调研问卷 以中小学生及其家长作为智能学习桌主要用户群体开展问卷调研，见表 1。为确保调研可靠性，被调研人员来自不同职业不同年龄，约 156 人参与问卷填写。结合用户访谈与问卷调研，获取用户对智能学习桌功能需求的信息。通过 A 型图解法将收集到的信息汇总，其功能类型的分类经反复拆分与整合，并归类整理，得出包括智能调节系统（C）、智能可视系统（V）、智能学习系统（L）、智能工具应用（T）4 个大类，21 种功能需求，见表 4。并对所有需求进行满意度问卷调查，见表 1。表 1 Kano 模型调查问卷举例 Tab.1 Example of Kano model questionnaire 设计要素 编号 要素分析 用户需求 满意 理应如此无所谓 可接受 不满意 提供 C1 智能调节高度 不提供 提供 C2 智能防近视 不提供 提供 智能 调节 系统 C5 用户成长记录 不提供 2.2 Kano 模型用户调查评价对照表 根据客户不同需求层次，利用问卷进行正向提问和反向提问。获取用户对某一功能需求提供与否的满意度反馈，将分析结果代入 Kano 模型评价结果对照表进行评估，见表 2。表 2 Kano 模型评价结果对照表 Tab.2 Comparison of Kano model evaluation results 产品/服务需求 反向问题 量表 满意 理应如此 无所谓 可接受 不满意满意 Q A A A O 理应如此 R I I I M 无所谓 R I I I M 可接受 R I I I M 正向 问题 不满意 R R R R Q 根据评估结果进行以下分类：（1）若正面评价是“满