基于用戶需求的智能學(xué)習(xí)桌功能優(yōu)化分析

趙香芹

基于用戶需求的智能學(xué)習(xí)桌功能優(yōu)化分析

趙香芹

（江蘇理工學(xué)院，江蘇 常州 213001）

通過優(yōu)化智能學(xué)習(xí)桌功能合理性，滿足用戶群體對智能學(xué)習(xí)桌的功能需求，從而提升智能學(xué)習(xí)桌用戶體驗的滿意度。首先，通過設(shè)置模糊Kano模型調(diào)查問卷，收集智能學(xué)習(xí)桌功能需求信息，確定關(guān)鍵功能指標(biāo)；其次，利用Better-Worse系數(shù)測度各功能需求滿意度系數(shù)及權(quán)重，進(jìn)而根據(jù)FBS模型進(jìn)行功能–行為–結(jié)構(gòu)的逐層映射，發(fā)現(xiàn)機(jī)會點并探索需求合理性；最后，開展智能學(xué)習(xí)桌控制系統(tǒng)的界面設(shè)計和交互設(shè)計?！熬珳?zhǔn)調(diào)節(jié)高度”“智能課程表”“在線課程資源”“智能到時提醒”“可投屏功能”的用戶滿意度及權(quán)重系數(shù)相對較高，利用滿意度系數(shù)及其四象限圖將智能學(xué)習(xí)桌21種功能需求分為期望型、魅力型、基本型、無差異型，并結(jié)合FBS模型設(shè)計學(xué)習(xí)桌智能控制系統(tǒng)界面。

智能學(xué)習(xí)桌；滿意度系數(shù)；Kano模型；FBS模型；用戶需求分析

當(dāng)前，融合多種現(xiàn)代科技的智能學(xué)習(xí)桌備受青睞，有效促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的高效性和便捷性。然而，隨著智能學(xué)習(xí)桌用戶的逐漸增多，如何兼顧不同用戶的需求層次，提升智能學(xué)習(xí)桌的功能需求是目前面臨的重要挑戰(zhàn)。具體包括：結(jié)合人機(jī)工程學(xué)對學(xué)習(xí)桌的結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行改造升級，但是功能相對單一，智能化不足；從市場角度開發(fā)智能學(xué)習(xí)桌功能，忽略中小學(xué)生的情感需求，不注重用戶體驗；對智能學(xué)習(xí)桌所設(shè)需求的合理性有待檢驗。

圍繞上述問題，對智能學(xué)習(xí)桌功能需求的用戶滿意度開展問卷設(shè)計，藉此搜集樣本數(shù)據(jù)。利用Kano模型、Better-Worse滿意度系數(shù)和功能需求權(quán)重計算方法，測度用戶對智能學(xué)習(xí)桌所設(shè)功能的滿意度及權(quán)重，解決了“用戶需求是什么（What）”的問題，同時將模糊Kano模型與概念設(shè)計FBS模型相結(jié)合，解決了“如何做（How）”的問題。由此，設(shè)計出一套滿足中小學(xué)生需求的智能學(xué)習(xí)桌功能系統(tǒng)。

1 文獻(xiàn)綜述與研究創(chuàng)新

1.1 文獻(xiàn)綜述

國外對智能學(xué)習(xí)家居的研究，常置于系統(tǒng)化智能家居環(huán)境的技術(shù)體系構(gòu)建中。如Huu等提出智能家居識別系統(tǒng)，以優(yōu)化居家閱讀、寫字及休息行為。[1]Berger等提出智能家居學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，以高效分析居家學(xué)習(xí)中的各種問題。國內(nèi)研究中，近年來相關(guān)文獻(xiàn)重點關(guān)注三個方面[2]：其一是關(guān)注學(xué)習(xí)家具物理功能的優(yōu)化，相關(guān)研究涉及兒童學(xué)習(xí)桌的功能結(jié)構(gòu)和尺寸、仿生功能和安全性、輔助光源調(diào)節(jié)、一物多用功能和功能組件缺陷診斷；[3-7]其二是關(guān)注學(xué)習(xí)家具的人體工程學(xué)研究，通過剖析青少年成長過程中生理和心理需求的發(fā)展變化，探討青少年學(xué)習(xí)家具的適應(yīng)性，相關(guān)研究多從人體工程學(xué)出發(fā)，探討基于兒童生理和心理需求變化的學(xué)習(xí)桌開發(fā)問題；[8-9]其三是關(guān)注學(xué)習(xí)家具虛擬情感化功能的設(shè)計，包括設(shè)計理念、原則和方法，情感化視角下智慧元素的嵌入，情感化與學(xué)習(xí)管理的功能交互。[10-12]近年來，隨著智能家居場景的推廣應(yīng)用，關(guān)于數(shù)字化技術(shù)輔助下的泛在學(xué)習(xí)理念和模式備受關(guān)注，而作為泛在學(xué)習(xí)的重要實現(xiàn)載體，智慧型學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建愈發(fā)受到推崇。相關(guān)研究涉及新一代信息技術(shù)下智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的營造、“人網(wǎng)融合”的智慧學(xué)習(xí)模式及會話智能體的主動交互模式、智慧學(xué)習(xí)設(shè)施的作用模式及跨設(shè)備交互的內(nèi)容傳輸模式、智慧學(xué)習(xí)活動場域及學(xué)材條件等。[13-18]

由上述分析可見，既往關(guān)于青少年學(xué)習(xí)桌的研究，較多關(guān)注基于情感適應(yīng)性的桌面設(shè)施物理功能的改進(jìn)，但對智慧化學(xué)習(xí)元素的研究尚處起步階段。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展，青少年學(xué)習(xí)桌已融入更多智慧化元素，以迎合市場需求變化。而在理論研究層面，也需要更多基于用戶調(diào)研的智能學(xué)習(xí)桌功能需求的分析，以指導(dǎo)智能學(xué)習(xí)桌功能的改進(jìn)，并提升用戶滿意度?；诖?，本文將概念化FBS模型與Kano模型相結(jié)合，通過對智能學(xué)習(xí)桌功能需求的分析，來改進(jìn)智能學(xué)習(xí)桌功能系統(tǒng)。

1.2 基于FBS模型用戶場景分析的研究創(chuàng)新

1.2.1 概念化FBS模型與Kano模型的結(jié)合理念

FBS模型是一種產(chǎn)品概念設(shè)計過程的模型，是Gero在1990年提出，旨在表達(dá)產(chǎn)品在研發(fā)前期，將設(shè)計者尚未成型的一個創(chuàng)新構(gòu)想，通過功能—行為—結(jié)構(gòu)三個變量的逐層映射來解構(gòu)產(chǎn)品的概念設(shè)計過程。即將FBS模型視為設(shè)計研究的不同狀態(tài)，運用自然交互技術(shù)對用戶需求進(jìn)行場景化實現(xiàn)，驗證設(shè)計者構(gòu)想的合理性，并將構(gòu)想轉(zhuǎn)變成具體的方案。

通過模糊Kano模型獲取智能學(xué)習(xí)桌的所有功能需求，然后利用Better-Worse滿意度系數(shù)和功能需求權(quán)重公式，計算出用戶對智能學(xué)習(xí)桌功能的滿意度和權(quán)重，藉此作為智能學(xué)習(xí)桌開發(fā)依據(jù)。

1.2.2 智能學(xué)習(xí)桌功能系統(tǒng)概念化FBS創(chuàng)建

FBS映射分析是發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品可能存在的問題，探索需求合理性。將用戶需求信息代入FBS模型，對場景設(shè)定合理性進(jìn)行評估，藉此驗證學(xué)習(xí)桌智能系統(tǒng)開發(fā)之前其功能需求（F）、用戶行為（B）、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（S）的合理性，見圖1。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合FBS模型模擬智能學(xué)習(xí)桌的使用流程，進(jìn)行場景化情景感知，見圖2。

圖1 智能學(xué)習(xí)桌場景化FBS映射

圖2 智能學(xué)習(xí)桌使用流程

2 基于模糊Kano模型的功能需求分析

根據(jù)赫茲伯格提出的雙因素理論，狩野紀(jì)昭教授對產(chǎn)品需求的客觀質(zhì)量和客戶滿意度的主觀質(zhì)量之間的相互關(guān)系進(jìn)行研究，從而創(chuàng)建了Kano模型。通過設(shè)置Kano模型調(diào)查問卷，可以獲取用戶對產(chǎn)品功能的需求信息，藉此開展產(chǎn)品功能優(yōu)化分析。

2.1 設(shè)計模糊Kano模型市場調(diào)研問卷

以中小學(xué)生及其家長作為智能學(xué)習(xí)桌主要用戶群體開展問卷調(diào)研，見表1。為確保調(diào)研可靠性，被調(diào)研人員來自不同職業(yè)不同年齡，約156人參與問卷填寫。結(jié)合用戶訪談與問卷調(diào)研，獲取用戶對智能學(xué)習(xí)桌功能需求的信息。通過A型圖解法將收集到的信息匯總，其功能類型的分類經(jīng)反復(fù)拆分與整合，并歸類整理，得出包括智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)（C）、智能可視系統(tǒng)（V）、智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)（L）、智能工具應(yīng)用（T）4個大類，21種功能需求，見表4。并對所有需求進(jìn)行滿意度問卷調(diào)查，見表1。

表1 Kano模型調(diào)查問卷舉例

Tab.1 Example of Kano model questionnaire

2.2 Kano模型用戶調(diào)查評價對照表

根據(jù)客戶不同需求層次，利用問卷進(jìn)行正向提問和反向提問。獲取用戶對某一功能需求提供與否的滿意度反饋，將分析結(jié)果代入Kano模型評價結(jié)果對照表進(jìn)行評估，見表2。

表2 Kano模型評價結(jié)果對照表

Tab.2 Comparison of Kano model evaluation results

根據(jù)評估結(jié)果進(jìn)行以下分類：（1）若正面評價是“滿意”，負(fù)面評價是“不滿意”，則用“”表示期望型需求；（2）若正面評價是“理應(yīng)如此”“無所謂”“可接受”，負(fù)面評價為“不喜歡”，則用“”表示基本型需求；（3）若正面評價是“滿意”，負(fù)面評價是“理應(yīng)如此”“無所謂”“能忍受”，則用“”表示魅力型需求；（4）以此類推，用“”表示無差異需求；（5）用“”表示反向型需求；（6）用“”表示不合理的結(jié)果，比如對正面評價選擇滿意，對負(fù)面評價也選擇滿意，則這種結(jié)果就可作廢。

2.3 用戶需求屬性歸類用例

本文以智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的“智能錯題集”為例，開展用戶需求的屬性分析，整理問卷調(diào)研數(shù)據(jù)見表3。

參照表2所示的Kano模型評價結(jié)果對照，把表3中智能錯題集功能各屬性所得數(shù)據(jù)相加可以看出，基本型功能需求所占數(shù)值最大，占絕對優(yōu)勢。具體數(shù)據(jù)為，期望型（）：16.1%、魅力型（）：29%、基本型（）：40.2%、無差異型（）：11.4%、反向型（）：0.6%、錯誤（）：2.7%。由此可以得出，智能錯題集功能的Kano屬性屬于基本型需求；反向型功能（）和錯誤（）對用戶來說可忽略不計。

表3 智能學(xué)習(xí)桌“智能錯題集”屬性評價結(jié)果

Tab.3 Evaluation results of the attributes of "intelligent error set" of intelligent learning desk

2.4 智能學(xué)習(xí)桌用戶需求滿意度和權(quán)重排序

匯總各功能需求屬性的調(diào)研信息，通過式（1）和式（2）計算出所有需求的滿意度系數(shù)，SI表示當(dāng)產(chǎn)品提供某種功能時用戶滿意度系數(shù)；DSI表示當(dāng)產(chǎn)品不提供某種功能時用戶不滿意度系數(shù)。其中，表示第個需求。由于此公式在計算過程中沒有涉及反向型需求（）和不合理結(jié)果（），故這兩種結(jié)果可忽略不計，并將統(tǒng)計結(jié)果屬于反向型（）的需求去除，見表4。Better（B）與Worse（W）系數(shù)，運算方式如下：

針對用戶的各項需求，選出其值和值中相對權(quán)重較高者，作為用戶需求的絕對權(quán)重，公式如下：

通過對調(diào)研問卷的多次統(tǒng)計和歸類，利用式（1）—（3）計算得出用戶滿意度結(jié)果及權(quán)重，藉此對用戶需求進(jìn)行梳理，見表4。

表4 智能學(xué)習(xí)桌功能需求評價結(jié)果

Tab.4 Evaluation results of functional needs of intelligent learning desk

3 智能學(xué)習(xí)桌控制系統(tǒng)設(shè)計實例

根據(jù)上述Kano模型用戶需求分析，將智能學(xué)習(xí)桌的用戶期望型需求、基本型需求和魅力型需求歸類匯總。參考圖3各項功能的Better-Worse系數(shù)值，可以得出所有功能點所在坐標(biāo)位置，據(jù)此深入分析智能學(xué)習(xí)桌各項功能的滿意度指數(shù)。以Worse指數(shù)為橫坐標(biāo)，以Better指數(shù)為縱坐標(biāo)，以兩指數(shù)的平均值（|–0.600|，0.525）為坐標(biāo)中心，繪制包含軸和軸的Worse-Better指數(shù)坐標(biāo)四象限圖。當(dāng)功能散點的Worse值的絕對值和Better值均高于平均值時，則所屬功能需求的用戶滿意度越高。如圖3所示精準(zhǔn)調(diào)節(jié)高度（C4）、智能課程表（V4）、在線課程資源（L3）三個功能用棕、黑、橙不同顏色的圓點標(biāo)識，表明智能學(xué)習(xí)桌上述三個功能的滿意度最高。由表4可知以上三個功能的權(quán)重排名在期望型需求里位列前三，若能對智能學(xué)習(xí)桌的上述三個功能予以創(chuàng)新完善并重點開發(fā)，以滿足用戶需求，將有助于提升智能學(xué)習(xí)桌的用戶滿意度。

圖3 Worse-Better指數(shù)象限坐標(biāo)

3.1 智能學(xué)習(xí)桌控制系統(tǒng)用戶需求屬性分析

智能學(xué)習(xí)桌的智能可視化系統(tǒng)和智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)依附于智能控制系統(tǒng)，而兩大系統(tǒng)中的期望型需求、基本型需求和魅力型需求，是有別于市場在售學(xué)習(xí)桌的重要因素。將這幾種屬性的用戶需求重點分析與開發(fā)，將有助于提高智能學(xué)習(xí)桌的可用性和市場占有率。無差異型需求表明無論平臺是否提供這些服務(wù)，對用戶滿意度的影響均較弱。因此，為節(jié)約系統(tǒng)建設(shè)成本，應(yīng)謹(jǐn)慎提供上述功能，可暫時忽略。

3.1.1 智能學(xué)習(xí)桌控制系統(tǒng)的期望型需求分析

由圖3可知，期望型需求包括“精準(zhǔn)調(diào)節(jié)高度（C4）”“智能課程表（V4）”“在線課程資源（L3）”“監(jiān)控系統(tǒng)（V5）”“智能錯題集（L4）”5種，其特點是Better指數(shù)高、Worse指數(shù)高，代表其在系統(tǒng)中用戶滿意度高。此類需求與顧客的滿意度指數(shù)成正比關(guān)系，如果提供了上述功能，則用戶滿意度會顯著增加；反之，用戶滿意度會明顯下降。期望型需求的提供能夠提高產(chǎn)品在同類產(chǎn)品競爭中的優(yōu)勢。

3.1.2 智能學(xué)習(xí)桌控制系統(tǒng)的基本型需求分析

由圖3可知，基本型需求按表4中權(quán)重排序，包括“智能到時提醒（V3）”“智能調(diào)節(jié)高度（C1）”“智能防近視（C2）”“古詩詞查詢（L2）”“智能臺燈（C3）”“學(xué)習(xí)要求展示（V1）”“網(wǎng)絡(luò)課堂（L5）”“中英文詞典（L1）”“計時功能（T1）”六種，其特點是Better指數(shù)低、Worse指數(shù)高。基本型需求也是必備需求，表明如果系統(tǒng)提供此類功能，則用戶滿意度也許不會顯著增加，但若此類功能缺失，則會導(dǎo)致用戶滿意度明顯下降，因此對于此類功能，應(yīng)加強(qiáng)服務(wù)與維護(hù)。

3.1.3 智能學(xué)習(xí)桌控制系統(tǒng)的魅力型需求分析

由圖3可知，魅力型需求按表4中權(quán)重排序，包括“可投屏功能（T4）”“用戶成長記錄（C5）”“Kindle模式（L7）”“智能作業(yè)列表（V2）”“音頻故事（L6）”，其特點是Better指數(shù)高，Worse指數(shù)低。此類需求的提供能提升用戶的滿意度，但若不提供此類功能，也不會明顯引起用戶的不滿。故實踐中，研發(fā)人員應(yīng)基于用戶所需，完善或者升級此類功能需求，對用戶滿意度的提升將達(dá)到事半功倍的效果。

3.2 智能學(xué)習(xí)桌智能控制可視化系統(tǒng)FBS映射

通過模糊Kano模型所獲取的用戶需求與FBS模型相結(jié)合，使智能學(xué)習(xí)桌控制系統(tǒng)界面設(shè)計更具合理性和可靠性，從而得到最優(yōu)設(shè)計方案。按照上文所得的功能屬性歸類，以其中幾個滿意度和權(quán)重系數(shù)相對較高的功能為例，在FBS模型功能–行為–結(jié)構(gòu)相互映射的基礎(chǔ)上，進(jìn)行學(xué)習(xí)桌的智能控制系統(tǒng)界面的設(shè)計，以驗證其合理性，見圖4。

3.2.1 情景FBS中的功能（F）

將獲取的重要設(shè)計要素與情景FBS的功能（F）相整合，以解決功能中的益智性、便捷性及實用性問題。如利用期望需求中智能錯題集的智能歸類和錯題教學(xué)視頻功能，可增強(qiáng)智能學(xué)習(xí)桌的益智性?；拘托枨笾械膶W(xué)習(xí)要求展示、智能鬧鐘提醒、中英文詞典、智能課程表等功能，可提升學(xué)習(xí)專注力及便捷性。魅力型需求中的智能作業(yè)列表和音頻故事，為學(xué)生學(xué)習(xí)資料準(zhǔn)備和休閑式學(xué)習(xí)提供了實用性功能。

3.2.2 情景FBS中的行為（B）

針對學(xué)習(xí)桌智能控制系統(tǒng)的合理性問題，需要把重要需求中權(quán)重較高的需求要素與情景FBS的行為（B）相整合。如用戶在學(xué)習(xí)中借助智能系統(tǒng)的各項功能，通過搜索、查找、查看的方式來完成學(xué)習(xí)。即利用查閱基本型需求中的中英文詞典和期望型需求中的智能錯題集，可有效提升用戶的學(xué)習(xí)專注力，節(jié)省學(xué)習(xí)時間并提高學(xué)習(xí)效率。

圖4 智能學(xué)習(xí)桌智能控制系統(tǒng)FBS映射成品

3.2.3 情景FBS中的結(jié)構(gòu)（S）

針對學(xué)習(xí)桌智能控制系統(tǒng)的可靠性問題，需要把權(quán)重較高的重要需求要素與情景FBS 的結(jié)構(gòu)（S）相整合。在用戶行為合理性分析基礎(chǔ)上，可以映射出智能學(xué)習(xí)桌中智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)和智能可視化系統(tǒng)的相互配合應(yīng)用，實現(xiàn)高度、光線、人屏比例相統(tǒng)一。如用戶在使用智能學(xué)習(xí)桌時，由于坐姿或者光線的不合理，會導(dǎo)致脊椎變形及眼睛疲勞。對此，通過人臉識別技術(shù)智能調(diào)節(jié)智能學(xué)習(xí)桌高度，使用戶能保持一種健康的坐姿。此外，智能無影臺燈的光線可根據(jù)環(huán)境進(jìn)行明暗、亮度、柔和度的調(diào)節(jié)，有利于眼睛在自然光的保護(hù)下，防止用眼疲勞，由此體現(xiàn)了智能學(xué)習(xí)桌的實用性。

4 結(jié)語

利用Kano模型與FBS模型相結(jié)合的方法，提升智能學(xué)習(xí)桌功能屬性的合理性。首先通過設(shè)計的Kano模型用戶需求調(diào)查問卷進(jìn)行調(diào)研，獲取并提煉智能學(xué)習(xí)桌用戶需求信息，計算智能學(xué)習(xí)桌用戶滿意度系數(shù)和權(quán)重系數(shù)，開展功能優(yōu)先級排序。研究發(fā)現(xiàn)“精準(zhǔn)調(diào)節(jié)高度”“智能課程表”“在線課程資源”“智能到時提醒”“可投屏功能”的用戶滿意度及權(quán)重系數(shù)相對較高，若能對智能學(xué)習(xí)桌上述五個功能予以創(chuàng)新完善，將有助于提升智能學(xué)習(xí)桌的用戶滿意度。其次，借助FBS模型剖析了智能學(xué)習(xí)桌控制系統(tǒng)的合理性問題，通過智能可視化系統(tǒng)和智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)的功能–行為–結(jié)構(gòu)逐層映射，將“智能作業(yè)列表”“智能課程表”“中英文詞典”“智能錯題集”等功能的合理性予以推演，并通過設(shè)計智能可視化系統(tǒng)和智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)成品案例，驗證其功能需求的合理性。該創(chuàng)新設(shè)計方法有利于設(shè)計者更加精準(zhǔn)地把握用戶對智能學(xué)習(xí)桌的心理訴求，其研究結(jié)論有助于精準(zhǔn)把握用戶對智能學(xué)習(xí)桌的功能訴求，為相關(guān)功能優(yōu)化提供可行性依據(jù)。本文不足之處是，調(diào)研群體只以年齡和職業(yè)劃分，對用戶的個性化需求有待探索，在后續(xù)研究中可以根據(jù)個體需求的不同增加個性化定制的功能。

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Analysis on Function Optimization of Intelligent Learning Desk Based on User Needs

ZHAO Xiang-qin

(Jiangsu University of Technology, Jiangsu Changzhou 213001, China)

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 intelligent 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 resources", "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.

intelligent learning desk; satisfaction coefficient; Kano model; FBS model; user needs analysis

TP399-C1；TB472

A

1001-3563(2023)04-0181-07

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.04.022

2022–09–21

江蘇省社會科學(xué)基金項目（17GLD004）

趙香芹（1982—），女，碩士，中級工程師，主要研究方向為工業(yè)設(shè)計。

責(zé)任編輯：陳作