基于具身認知的就醫(yī)導視系統(tǒng)適老化設計研究

黃薇，邵恩雨，吳劍鋒

（浙江工業(yè)大學，杭州 310014）

近年來，隨著信息技術的不斷發(fā)展，智能交互設備大量應用于醫(yī)院等公共環(huán)境，在便民的過程中，也導致了“數(shù)字鴻溝”問題的出現(xiàn)。老年群體作為主流用戶，卻因醫(yī)院環(huán)境中就醫(yī)導視系統(tǒng)功能繁雜、信息專業(yè)化問題[1]，滋生了系列就醫(yī)困難操作，更甚者會產(chǎn)生抵觸情緒。已有學者關注到這一問題，圍繞就醫(yī)導視終端的產(chǎn)品功能和交互表現(xiàn)等方面，進行了有針對性的適老化設計研究，并取得了較為豐富的成果，如Gon?alves 等[2]通過實證研究，提出針對老年人的自適應界面設計方法；郭會娟等[3]基于老年用戶多重映射通道，提出加強體驗的界面信息交互設計方法；劉暢等[4]基于感知可用性預測模型，提出老年用戶界面視覺設計方法。但上述研究，多以離身交互為前提，依賴用戶的認知和理解能力，對認知和生理條件衰退的老年用戶而言，還需進一步深入研究。對比之下，利用具身認知理論分析老年用戶交互行為與痛點，深入發(fā)掘身體行為參與和社會性體驗活動，可以較全面、準確地解釋老年用戶的功能目的需求、身體交互行為與認知情緒表現(xiàn)，探究適老化設計要素與具身認知需求并用以實際交互系統(tǒng)適老化設計中。

1 具身認知與適老化設計

1.1 具身認知與具身交互

在認知心理學的“后認知主義”革新中，“具身認知（Embodiment Cognition）”逐漸成為相關領域熱門話題。學界普遍認同具身認知擁有三大原則：認知來源于情境、認知的介質是身體、感知覺決定認知內容，強調了身體在認知活動中的核心作用[5]，并在交互領域的設計應用中，發(fā)展出了區(qū)別于傳統(tǒng)離身交互的新交互形式?！熬呱斫换ィ‥mbodied Interaction）”關注用戶作為具身化角色進行認知與操作[6]，即系統(tǒng)將所見的信息通過特定的用戶心智模型，直接映射為對應的反饋動作完成交互操作。相比傳統(tǒng)離身認知的交互設計思想，具身認知理論有助于在用戶交互邏輯研究中，使交互操作方式更貼近用戶自然習慣，提升用戶交互操作成功率。整理歸納具身認知和離身認知兩者交互方式異同、優(yōu)缺點及適用場景分析，對比發(fā)現(xiàn)具身交互的情境化實體交互內容更適用于圖形化的隱式交互，形成更自然、學習成本低的交互語法，詳細對比見表1。

表1 離身交互與具身交互對比分析Tab.1 Comparative analysis of disembodied interaction and embodied interaction

國內關于具身認知的設計研究，主要圍繞感官通道及認知系統(tǒng)的工作機制展開。如孔翠婷等[10]從具身認知視角，提出基于身體感知層、行為控制層和意義構建層的博物館交互設計方法。可見相較離身交互，具身認知強調了交互設計中的身體感知情境，迎合具身隱喻、認知結構的設計內容，更能彌補老年用戶記憶思維老化與感知覺退化的弱點，提升交互系統(tǒng)的感知易用性與信息可達性。

1.2 基于具身認知的適老化設計要素

老年學定義老年期為60 歲后[11]。在交互過程中，老年群體的生理缺陷主要體現(xiàn)在視覺、聽覺等感官退化，記憶、決策能力和肢體行動鈍化；心理問題主要體現(xiàn)在出錯后易產(chǎn)生挫敗與抵觸情緒。但相較年輕用戶，老年用戶擁有更豐富的心智模型，使其認知行為更具身化、情境化[12]。結合現(xiàn)有具身認知視角設計研究，覃京燕等[8]對具身認知在多模態(tài)交互環(huán)境下的交互語法梳理，通過對老年用戶具身特征進行調研歸納，得出功能目的、交互行為、情緒表現(xiàn)三項基于具身認知的適老化設計要素[7]。

1）功能目的：老年用戶區(qū)別于其他用戶，較少出于主觀娛樂性目的進行交互行為，而是受到具身認知無意識催化的功能性目的推動，實現(xiàn)當前客觀必需的行為目的，歸納為功能目的要素，適老化設計的功能目的要素要求產(chǎn)品功能設計建立在老年用戶認知所需的功能上。

2）交互行為：具身認知強調交互信息輸入與輸出環(huán)節(jié)由具身動作所連接，身體操縱動作是交互行為的重要載體。因此，用戶獲取與輸出信息的交互手勢、動作十分關鍵，歸納為交互行為要素，適老化設計的交互行為要素要求產(chǎn)品交互方式匹配老年用戶心智模型與具身動作習慣。

3）情緒表現(xiàn)：具身交互認為事件情境與信息環(huán)境通過直接影響用戶感知情緒表達，決定了用戶的交互操作行為，老年用戶特征化的焦慮自卑情緒也進一步加重了負面影響。用戶交互行為當下的感知情緒與固有特征情緒歸納為情緒表現(xiàn)要素，適老化設計的情緒表現(xiàn)要素要求交互情境的設計內容迎合老年用戶正向認知情緒。

1.3 基于具身認知的交互界面適老化設計方法

基于具身認知理論，結合界面設計內容與要求，歸納并提出交互界面適老化設計方法，可分為3 個步驟，見圖1。

1） 需求洞察與分析：步驟1 目的為通過用戶研究方法，分析老年用戶交互流程中的具身認知行為，得到對應具身認知痛點與需求。具體方法按順序梳理：首先按任務環(huán)節(jié)拆分產(chǎn)品交互流程，采用非參與式觀察法調研記錄用戶各任務環(huán)節(jié)的行為與狀態(tài)，同時在觀察結束后配合深入式訪談，整合提煉老年用戶交互流程，利用可視化的方式繪制用戶體驗地圖，得到各觸點中所體現(xiàn)的具身認知，并將體現(xiàn)用戶具身認知的觸點定義為具身認知行為。從整體視角把握老年用戶痛點問題，利用前文中的適老化設計要素進一步轉化歸納，得到各個任務階段對應的具身認知需求。

2）設計策略與設計實踐：步驟2 目的為根據(jù)適老化設計要素的指導，將老年用戶具身認知需求與界面設計內容進行映射關系梳理，輸出基于具身認知的適老化設計策略指導設計實踐。具體方法階段梳理：在適老化設計第1 階段，從結構層“把握”用戶功能目的，將產(chǎn)品功能流程匹配用戶認知目的，提升老年用戶功能體驗；在適老化設計第2 階段，從框架層“引導”用戶交互行為，產(chǎn)品交互方式匹配用戶具身認知習慣映射的交互手勢，提升老年用戶交互體驗；在適老化設計第3 階段，從表現(xiàn)層“提升”用戶情緒表現(xiàn)，解析界面信息環(huán)境正向反饋有效操作，清晰地表達視覺內容，提升老年用戶情緒體驗。根據(jù)以上適老化設計原則，提煉界面適老化設計功能流程、交互體驗、情緒體驗的細節(jié)解決策略，開展設計實踐，對交互界面的具身交互體驗進行優(yōu)化。

3）開展設計驗證：步驟3 目的通過可用性測試方法，評估設計方案，驗證設計方法有效性。具體方法梳理：選取老年用戶對設計實踐的產(chǎn)品方案進行測試實驗，根據(jù)可用性指標，從易學性、易記性、交互效率、容錯性和用戶滿意度五個角度獲取被試者體驗評價，根據(jù)評價數(shù)據(jù)結果進行分析，評估設計方案的老年用戶可用性，驗證基于具身認知的適老化設計方法有效性，形成設計閉環(huán)。

2 就醫(yī)導視系統(tǒng)中的需求洞察與分析

2.1 基于任務環(huán)節(jié)的老年用戶具身認知需求

為梳理老年用戶就醫(yī)導視系統(tǒng)實際使用流程，提取各任務環(huán)節(jié)中的老年用戶具身認知行為，本文在杭州，南京，金華三地共4 家醫(yī)院中隨機選取了共30 位老年用戶，通過非參與式觀察法調研發(fā)現(xiàn)老年用戶使用就醫(yī)導視系統(tǒng)的流程以完成掛號看診為主線，具體操作按時間順序可拆分：身份認證、掛號科室、付款繳費、科室尋路、問診檢查等5 個基本任務環(huán)節(jié)。整合提煉各任務環(huán)節(jié)中老年用戶表現(xiàn)出的具身認知行為，發(fā)現(xiàn)均存在不同程度的痛點問題，解析各任務環(huán)節(jié)的適老化設計要素可以發(fā)現(xiàn)，功能目的要素是用戶基于漸進式的單線就醫(yī)任務流程所制定的目標，是執(zhí)行下一任務環(huán)節(jié)的前提；交互行為要素表現(xiàn)為用戶大腦分析行為和肢體交互動作，是決定交互操作效率的重要內容；老年用戶在現(xiàn)有就醫(yī)導視系統(tǒng)交互流程中的情緒表現(xiàn)要素均表現(xiàn)為負面詞匯，表明現(xiàn)有老年用戶的具身認知需求未被完全滿足。根據(jù)以上分析路徑，在用戶體驗地圖中總結老年用戶各任務環(huán)節(jié)的具身認知行為、痛點問題、適老化設計要素內容和具身認知需求，見圖2。

圖2 就醫(yī)導視系統(tǒng)的老年用戶體驗地圖Fig.2 Elderly user experience map of medical guidance system

分析總結特定任務環(huán)節(jié)中的具身認知需求。如掛號科室任務環(huán)節(jié)，用戶的具身認知行為流程表現(xiàn)為識別自身身體癥狀—判斷癥狀適配科室—識別科室選項文字，但此過程中老年用戶表現(xiàn)出了猶豫判斷癥狀對應科室、錯誤識別科室選項文字的問題，利用適老化設計要素分析以上兩項痛點問題發(fā)現(xiàn)，老年用戶在強烈地完成正確科室的目的推動下，快速識別科室選項，但頁面內的科室選項名稱均為如免疫內科、腎臟內科的專業(yè)醫(yī)學名稱，與老年用戶日常表達中習慣的胸悶、肚子痛等“接地氣”的描述不匹配，這導致了識別科室名稱的交互行為要素缺失，最終導致老年用戶的挫敗、抵觸情緒而放棄使用就醫(yī)導視系統(tǒng)。由此分析得出通過可對應自身癥狀的科室信息、易識別的科室選項按鈕兩項具身認知需求補足老年用戶缺失的交互行為要素。按任務環(huán)節(jié)分別進行整理歸納，身份認證環(huán)節(jié)的具身認知需求：清晰不易混淆的界面選項；明確的刷卡位置、動作。掛號科室環(huán)節(jié)的具身認知需求：可對應自身癥狀的科室信息；易識別的科室選項按鈕。付款繳費環(huán)節(jié)的具身認知需求：簡單的跨平臺支付操作；明確的支付方式與信息。科室尋路環(huán)節(jié)的具身認知需求：可直接跟隨的引導路線；易識別的科室圖標含義。問診檢查環(huán)節(jié)的具身認知需求：生動直白的排隊時長；明確、不錯過的到號提醒。

2.2 基于適老化設計要素的界面設計需求

根據(jù)適老化設計方法所分析的適老化設計要素指導作用，將各任務環(huán)節(jié)的具身認知需求與界面設計結構層、框架層、表現(xiàn)層進行映射匹配，對具身認知需求進行再整理，并作為輸出適老化設計需求與設計策略的基礎，如身份認證任務環(huán)節(jié)的具身認知需求之一是清晰不易混淆的界面選項，歸納為功能目的要素的具體內容，這需要結構層和表現(xiàn)層的設計內容支撐，可以得到功能流程與情緒體驗設計需求，從而滿足用戶的具身認知需求。輸出關系見圖3。

圖3 基于適老化設計要素的界面設計需求輸出關系Fig.3 Demand output relationship of interface design based on aging design elements

1）功能流程易學性需求。由于老年用戶注意力更持久，導致其注意力難分配，易受外界因素影響[13]的具身認知特征，要求系統(tǒng)功能清晰、流程簡單。因此，在就醫(yī)導視系統(tǒng)功能流程設計中，根據(jù)記憶最小原則，削減不必要的認知活動，使系統(tǒng)功能構架和信息流符合老年用戶具身認知塑造下的心智模型。

2）交互體驗易用性需求。由于目標老年用戶為無相關知識、使用經(jīng)驗少的臨時用戶，傾向于依靠模糊的使用經(jīng)驗進行直覺性操作[14]。因此，在系統(tǒng)界面內通過對交互操作的具身化圖示動作引導，可以大幅提高老年用戶交互操作效率。

3）情緒體驗舒適性需求。具身認知行為受阻會在一定程度上增加老年用戶操作過程中的挫敗與抵觸情緒，其中以信息傳遞通道不暢通為首。因此，在設計中需全面考量視覺信息表達的可傳遞性，利用具身交互形式直接與行為產(chǎn)生映射的無意識性與高效性，為老年用戶提供心理安全舒適的信息環(huán)境。

3 基于具身認知的就醫(yī)導視系統(tǒng)適老化設計策略與實踐

根據(jù)現(xiàn)有就醫(yī)導視系統(tǒng)中老年用戶誤操作率高、交互效率低的問題，基于上文分析的界面設計需求，映射至具身設計內容，提出就醫(yī)導視系統(tǒng)適老化設計策略，并對就醫(yī)導視系統(tǒng)進行設計實踐，以達到老年用戶交互體驗自然化、無意識化的設計目標。

3.1 基于功能目的要素的“情境化”功能流程

基于認知來源于情境的具身認知原則，構建動態(tài)就醫(yī)目的導向的交互情境，引導用戶根據(jù)系統(tǒng)線性功能流程自然地完成功能選擇，避免老年用戶感知冗余抽象信息作出錯誤認知。對應終端交互結構層設計內容，包括界面流程層級、功能區(qū)塊、功能可視化、操作步驟。

1）縮短系統(tǒng)層級深度，減少冗余認知行為。刪除非必要交互操作，精簡線性操作流程，降低老年用戶離身認知負擔。如圖4a 所示，在功能主頁中重點標示高使用頻率功能選項；如圖4b 所示，在身份認證頁中自動新建賬戶并進行頁面跳轉；如圖4c 所示，在刷卡引導頁中減少不必要的主動點擊步驟。

圖4 就醫(yī)導視終端流程界面適老化設計Fig.4 Aging design of process interface of medical guidance terminal

2）整合差異化終端，便于用戶尋找。將使用場景不限的功能整合，如將原本分離在不同終端執(zhí)行的打印報告、自助繳費等功能整合為同一終端，避免老年用戶需要尋找辨別某一特定終端的弊端。

3）可視化排隊進程，提升功能服務準確性。明確反饋預計排隊時長，強化到號提示避免用戶錯過就診，緩解未知等待引發(fā)的老年用戶焦慮情緒。如圖4f 所示，在排號提示頁中應用沙漏動效進行時間流逝的具身比喻。

3.2 基于交互行為要素的“生動化”交互體驗

基于認知的介質是身體的具身認知原則，營造積極主動的、富有感染力的身體感官交互形式，填補就醫(yī)導視系統(tǒng)離身交互信息處理難度高而造成的體驗缺失，對應終端交互框架層設計內容，包括具身動作手勢、身體行為、交互反饋、跨終端交互形式設計。

1）簡化操作手勢，豐富交互形式通道。通過取消左右滑、雙擊等易錯手勢，減少老年用戶精細動作不足帶來的誤操作，同時引入語音AI 技術，利用語音人格的情感化優(yōu)勢提高老年用戶接受度。在功能主頁中增加語音提問組件，見圖4a；在科室選擇頁中設計按鈕點選為主要交互手勢，見圖4d。

2）闡明系統(tǒng)狀態(tài)，明確交互反饋。設計運用對比明確的色彩區(qū)分不同狀態(tài)的標簽或按鈕，強化老年用戶對反饋信息的獲取能力。在科室選擇頁中設計已選按鈕底色變化為綠色，與未點擊按鈕進行清晰區(qū)分，見圖4d；在掛號詳情頁中設計不可選按鈕底色變化為淺色且模糊上層文字，明確其不可選狀態(tài)，見圖4e。

3）運用具象化符號，激發(fā)無意識交互動作。圖示符號選用常見且含義唯一的具象化表達形式，規(guī)避抽象符號可能引起的歧義解讀，減少老年人視覺識別弱化而產(chǎn)生的誤讀行為。在身份認證頁中展示實物照片，見圖4b；在刷卡引導頁中通過實拍動圖引導用戶完成刷卡動作，見圖4c。

3.3 基于情緒表現(xiàn)要素的“專注化”情緒體驗

基于感知覺決定認知內容的具身認知原則，分析老年用戶視覺感知偏好設計，優(yōu)化現(xiàn)有界面信息輸出的“刻板化”信息模式和視覺呈現(xiàn)設計，對應終端交互系統(tǒng)表現(xiàn)層設計內容，包括情感化符號、描述性信息、界面風格、圖示表達、圖文大小設計。

1）呈現(xiàn)情感化信息，強化符號語義隱喻。運用公認熟知的圖示和口語化的文字表達增加熟悉感，充分利用老年用戶豐富的心智模型，促進老年用戶快速理解并做出選擇。在科室選擇頁中用器官圖案對應科室名稱增加不同科室辨識度、運用“我不清楚掛號哪個科室”的表達確認用戶狀態(tài)，見圖4d。

2）色彩搭配圖形表現(xiàn)“平和”的視覺感受。半扁平化的具象圖標更匹配老年用戶認知偏好[15]，以此優(yōu)化圖標表達設計，采用綠色作為主題色給老年用戶帶來健康、安全的心理感受，避免高明度、高飽和度顏色使老年用戶產(chǎn)生視覺疲勞。在功能主頁中通過綠色塊面型圖標強化高頻功能按鈕識別，見圖4a；在掛號詳情頁中采用白、灰色調配色作為日期標簽底色，見圖4e。

3）強調信息區(qū)分度，提高視覺識別辨析度。突出說明性引導內容，避免信息遺漏，提高交互任務完成效率。在身份認證頁中去除冗余文字信息，見圖4b；在排號提示頁中設計界面分辨率，根據(jù)16pt-22pt 的字體更利于老年人視覺識別[16]進行文字呈現(xiàn)，同時運用動態(tài)效果增加排隊時長進度條的視覺可見性，見圖4f。

4 設計驗證

4.1 測試設計與實施

為評估完善設計，驗證基于具身認知的適老化設計方法能否有效提升老年用戶體驗，設計選擇典型高誤操作率的掛號科室任務界面為測試對象，通過任務測試與回顧式訪談法進行設計驗證評估。

1）測試設計：測試選取24 位60～75 歲的老年用戶，分組進行就醫(yī)導視終端交互界面設計的可用性測試評估。以Ipad 為硬件載體，將現(xiàn)有醫(yī)院實際使用終端界面與本文設計后的終端高保真界面分別制作為交互原型測試機，被試者模擬單獨就醫(yī)情境。將被試者按人數(shù)隨機均分為A、B 兩組，其中A 組先使用設計介入前測試機，再使用設計介入后測試機；B 組則以相反順序進行實驗，以防止初次測試后產(chǎn)生記憶與訓練效果對任務完成效果產(chǎn)生影響。

2）測試任務：通過4 個界面任務完成掛號操作步驟，具體任務包括：選擇進入自助掛號功能，以胸悶氣喘為模擬病癥自行判斷對應科室，選擇指定醫(yī)生、時間進行掛號并確認信息。測試交互原型界面、任務流點擊順序與具體交互手勢，見圖5。

圖5 用戶可用性測試內容與流程Fig.5 User availability test content and process

3）測試指標：根據(jù)尼爾森提出的5 個可用性指標[17]，被試者完成任務后根據(jù)當前操作體驗，從易學性、易記性、交互效率、容錯性和用戶滿意度（操作體驗舒適度）5 個角度展開設計介入前后的對比評價，評分使用里克特五點量表分析法，分值分別為1—5。

4.2 結果分析與討論

根據(jù)測試設計開展可用性測試，完成測試后分別整理24 位被試者的各項可用性指標評價數(shù)據(jù)結果，見表2。

表2 就醫(yī)導視終端界面設計評估結果Tab.3 Evaluation results of medical guidance terminal interface design

比較結果數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，設計介入后的交互方案的易學性、易記性、交互效率、容錯性和用戶滿意度評分均優(yōu)于當前醫(yī)院采用交互界面方案，且根據(jù)以上獨立樣本t檢驗結果可以看出，除易記性外，各可用性指標在設計介入前后的差異均呈現(xiàn)顯著性（P<0.05）。分析回顧式訪談總結發(fā)現(xiàn)：設計介入前的任務流程中，被試者產(chǎn)生猶豫、反復操作，認為界面信息分布密集、選項難分辨、難以判斷癥狀要掛哪個科室的問題影響了操作效率，這與前文用戶調研得到的痛點問題相吻合。設計介入后的任務流程中被試者反饋設計界面的功能按鍵看上去更簡潔、易辨識，科室選擇的具體圖示引導也幫助被試者更快地定位到對應的科室按鈕。易記性指標呈現(xiàn)邊緣顯著（P=0.055），分析訪談反饋發(fā)現(xiàn)易記性提升不明顯的可能原因是，必要醫(yī)療信息的專業(yè)性對老年臨時用戶的生理記憶條件要求仍然較高，信息呈現(xiàn)內容可進一步應用口語化的具身認知表達形式進行優(yōu)化。

通過用戶測試評估可以發(fā)現(xiàn)，基于具身認知視角進行設計優(yōu)化的就醫(yī)導視終端更易學易用、交互效率高、容錯率高，驗證了基于具身認知的適老化設計方法指導的設計結果與提高老年用戶操作成功率與交互效率的設計需求相匹配，達到了有效提升就醫(yī)導視系統(tǒng)老年用戶體驗的設計目的。

5 結語

面對“數(shù)字鴻溝”問題帶來的適老化設計需求，引用具身認知理論，提煉出功能目的、交互行為、情緒表現(xiàn)三項適老化設計要素，提出了基于具身認知的界面適老化設計方法，并以就醫(yī)導視系統(tǒng)為例，完成設計實踐與設計驗證，使就醫(yī)功能流程完善的同時，還能提升老年用戶交互操作效率與正確率。當然具身認知理論的介入并不能完全取代現(xiàn)有離身交互內容，如何有效平衡兩者優(yōu)劣勢以達到普適性的交互應用，仍需進一步研究。但就目前來看，具身認知相關理論的介入可以有效提升老年用戶交互體驗，為深入拓展具身認知交互形式應用于適老化設計提供借鑒意義。