羅皎 曲雙為

（西安工程大學(xué)服裝與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，西安 710000）

兒童教育是整個(gè)教育事業(yè)的基礎(chǔ)，學(xué)齡前（3—7 歲）教育為每個(gè)人的情感認(rèn)知、思維培養(yǎng)、個(gè)性心理、智力與能力的發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)，因此學(xué)齡前兒童教育成為眾多家長(zhǎng)、學(xué)者及商家關(guān)注的熱點(diǎn)。隨著我國(guó)逐步放開(kāi)二胎、三胎，目前我國(guó)學(xué)齡前兒童的數(shù)量已達(dá)到9 000 萬(wàn)，學(xué)齡前兒童教育行業(yè)面臨極大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，其中家庭教育尤為關(guān)鍵。家庭教育是學(xué)校教育與社會(huì)教育的基礎(chǔ)，是學(xué)齡前兒童教育重要的途徑。信息技術(shù)的發(fā)展，擴(kuò)展了學(xué)齡前兒童教育的空間，改變了學(xué)齡前兒童學(xué)習(xí)的方式，因此智能化、科技化的學(xué)習(xí)產(chǎn)品成為了學(xué)齡前兒童教育不可或缺的工具。為解決目前市場(chǎng)上智能學(xué)習(xí)產(chǎn)品良莠不齊、效能低下的問(wèn)題，文章結(jié)合了感性工學(xué)及層次分析法，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一款針對(duì)學(xué)齡前兒童的智能學(xué)習(xí)產(chǎn)品，以期有助于培養(yǎng)學(xué)齡前兒童形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

1 相關(guān)概念解析

1.1 層析分析法

美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家T.L.Saaty 于20 世紀(jì)70 年代提出了層次分析法（Analytical Hierarchy Process，簡(jiǎn)稱AHP），是一種定性與定量相結(jié)合的決策分析方法[1]。它是一種將決策者對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的決策思維過(guò)程模型化、數(shù)量化的過(guò)程。應(yīng)用這種方法，決策者可以通過(guò)將復(fù)雜問(wèn)題分解為若干層次和若干因素，在各因素之間進(jìn)行簡(jiǎn)單的比較和計(jì)算，就可以得出不同方案的權(quán)重，為設(shè)計(jì)方案提供依據(jù)。

1.2 感性工學(xué)

1970 年，日本專家長(zhǎng)町三生以在住宅設(shè)計(jì)中開(kāi)始全面考慮居住者的情緒和欲求為開(kāi)端，研究如何將居住者的感性需求在住宅設(shè)計(jì)中具體化為工學(xué)技術(shù)，這一技術(shù)被稱為感性工學(xué)[2]。感性工學(xué)是將用戶的情感需求放在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的首要位置，從而減少設(shè)計(jì)師個(gè)人主觀思想在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的影響比例，從用戶的情感需求出發(fā)，結(jié)合語(yǔ)義差分法、眼動(dòng)追蹤等方式對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行量化分析，把感性詞匯的分析結(jié)果與產(chǎn)品樣本相結(jié)合，從而更精確地將用戶需求與產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行精準(zhǔn)的匹配。由此進(jìn)行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)更貼近用戶的內(nèi)心愿望，符合用戶的實(shí)際生活需求，最終可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)關(guān)系的和諧統(tǒng)一[3-4]。感性工學(xué)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用較廣，是一種極為有效的研究理論，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展日趨完善，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了較為完整的分析方法和解決問(wèn)題的依據(jù)[5]。

2 基于層次分析法與感性工學(xué)的學(xué)齡前兒童智能學(xué)習(xí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路

2.1 目標(biāo)人群需求層次分析

學(xué)齡前兒童學(xué)習(xí)產(chǎn)品的目標(biāo)適用人群為3—7 歲的學(xué)齡前兒童。雖然兒童是學(xué)習(xí)產(chǎn)品的實(shí)際使用者，但是產(chǎn)品的購(gòu)買人群是兒童家長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)對(duì)家長(zhǎng)問(wèn)卷調(diào)查、訪談及在各大商場(chǎng)兒童用品門店觀察發(fā)現(xiàn)，在購(gòu)買兒童用品時(shí)，完全根據(jù)兒童意愿購(gòu)買產(chǎn)品的家長(zhǎng)僅有5%，而結(jié)合兒童意愿和自身想法做出購(gòu)買決定的家長(zhǎng)占到68%，完全根據(jù)自身想法購(gòu)買產(chǎn)品的家長(zhǎng)占到27%。因此在目標(biāo)人群需求層次分析時(shí)，需要在考慮兒童需求的同時(shí)，也要結(jié)合家長(zhǎng)對(duì)于產(chǎn)品的需求與建議。根據(jù)調(diào)研結(jié)果分別建立家長(zhǎng)需求層次結(jié)構(gòu)圖，并構(gòu)造判斷矩陣，計(jì)算權(quán)重值。兒童需求方面，利用卡通圖片、玩偶等形式的問(wèn)卷進(jìn)行感性需求判斷。最終將兩者相結(jié)合，綜合得出目標(biāo)人群的感性需求。同時(shí)，根據(jù)已經(jīng)發(fā)掘的產(chǎn)品機(jī)會(huì)點(diǎn)，展開(kāi)對(duì)目標(biāo)人群的需求層次分析。研究對(duì)咸陽(yáng)市學(xué)齡前兒童及家長(zhǎng)分別進(jìn)行調(diào)研，發(fā)放家長(zhǎng)調(diào)查問(wèn)卷100 份，學(xué)齡前兒童問(wèn)卷調(diào)查20 份，并對(duì)其中10 對(duì)家長(zhǎng)及學(xué)齡前兒童進(jìn)行訪談及跟蹤觀察，得出目標(biāo)用戶需求層次結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。從功能、操作性、造型色彩、價(jià)格四個(gè)方面進(jìn)行結(jié)構(gòu)層次構(gòu)建，制定調(diào)查問(wèn)卷對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析和整理，得出制定學(xué)習(xí)計(jì)劃等15 個(gè)較為具體的需求。

圖1 目標(biāo)用戶（家長(zhǎng)）需求層次結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)Satty 給出的9 個(gè)重要性等級(jí)和賦值對(duì)第二層和第三層需求層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行兩兩比較[6]。比值aij按照要素i與要素j相比較的重要度取值，9 種取值分別為1/9，1/7，1/5，1/3，1，3，5，7，9，如表1所示。

表1 比例標(biāo)度表

先對(duì)中間層進(jìn)行成對(duì)比較，比較矩陣和權(quán)重值計(jì)算結(jié)果如表2 所示，CR=0.040 2 ＜0.1，符合一致性檢驗(yàn)要求。對(duì)比結(jié)果可以看出用戶的需求呈“功能＞操作性＞造型色彩＞價(jià)格”的趨勢(shì)。

表2 用戶總需求下各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重值

接著對(duì)第三層的具體需求包括功能、操作性、價(jià)格、造型色彩四個(gè)方面進(jìn)行比較矩陣，并計(jì)算出權(quán)重值，如表3—表6 所示。計(jì)算出CR分別為0.037 2，0.083 6，0.096 5，0.037 2，CR均小于 0.1，一致性檢驗(yàn)均合格。

表3 功能下各個(gè)子評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值

表4 操作性下各個(gè)子評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值

表5 價(jià)格下各個(gè)子評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值

表6 造型色彩下各個(gè)子評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值

將用戶總需求的評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值分別與子評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值相乘，計(jì)算得出每個(gè)子評(píng)價(jià)指標(biāo)在整個(gè)評(píng)價(jià)體系中的綜合權(quán)重值，計(jì)算結(jié)果如表7 所示。綜合權(quán)重值結(jié)果說(shuō)明在功能方面應(yīng)該以學(xué)習(xí)情況實(shí)時(shí)分享、制定學(xué)習(xí)計(jì)劃和一鍵關(guān)機(jī)為主；在操作性上應(yīng)該注重安全化、簡(jiǎn)單化和智能化；造型方面應(yīng)符合圓潤(rùn)、色彩溫暖的特點(diǎn)。

表7 產(chǎn)品綜合權(quán)重值

學(xué)齡前兒童學(xué)習(xí)產(chǎn)品的目標(biāo)人群，既包括購(gòu)買者家長(zhǎng)又包括兒童，因此采用能吸引學(xué)齡前兒童注意力的方式進(jìn)行調(diào)研，并且盡量在調(diào)查過(guò)程中減少家長(zhǎng)對(duì)于選擇結(jié)果的引導(dǎo)和干預(yù)。調(diào)研環(huán)境方面選擇了學(xué)齡前兒童熟悉的生活環(huán)境，避免因環(huán)境影響調(diào)研結(jié)果。由于學(xué)齡前兒童對(duì)于價(jià)格概念尚處于無(wú)意識(shí)狀態(tài)，因此重在對(duì)操作、功能和造型色彩等方面進(jìn)行調(diào)研。研究采用玩具、圖片、實(shí)物模型讓學(xué)齡前兒童進(jìn)行選擇，調(diào)研圖例，如表8 所示。

表8 學(xué)齡前兒童問(wèn)卷調(diào)查圖例

通過(guò)圖片及實(shí)物的方式對(duì)學(xué)齡前兒童進(jìn)行需求調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在操作上相對(duì)簡(jiǎn)單，能夠和學(xué)齡前兒童之間形成互動(dòng)和溝通，造型圓潤(rùn)、可愛(ài)，色彩溫暖的產(chǎn)品更能吸引他們的注意力，這和家長(zhǎng)的需求是基本一致的。學(xué)齡前兒童的需求和家長(zhǎng)的目標(biāo)需求差異點(diǎn)體現(xiàn)在學(xué)齡前兒童更傾向于能移動(dòng)的物品，而家長(zhǎng)對(duì)于能移動(dòng)這一點(diǎn)有要求，但權(quán)重值占比不是很高。因此，結(jié)合上述情況，考慮在功能上增加可移動(dòng)的功能，以吸引兒童的關(guān)注，提高他們的注意力，從而達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。

2.2 感性意象詞匯收集與篩選

選擇形容詞對(duì)學(xué)齡前兒童智能學(xué)習(xí)產(chǎn)品進(jìn)行感性描述，來(lái)用于感性要素的提取及產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)。首先，通過(guò)電商網(wǎng)站、評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)、研究論文等盡可能多收集能描述學(xué)齡前兒童的感性詞匯，通過(guò)對(duì)學(xué)齡前兒童家長(zhǎng)進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查再次收集感性詞匯。其次，結(jié)合對(duì)目標(biāo)用戶的需求層次分析，對(duì)已收集到的感性詞匯進(jìn)行初篩。最后，再咨詢?cè)缃虒＜液彤a(chǎn)品設(shè)計(jì)專家，從中提煉出具代表性的感性詞匯，并選取最終篩選的詞匯與反義詞構(gòu)建感性意象詞匯對(duì)。初步收集了大約60 個(gè)描述學(xué)齡前兒童智能學(xué)習(xí)產(chǎn)品的感性詞匯，根據(jù)功能屬性、造型屬性、操作屬性及其他拓展屬性進(jìn)行分組分類劃分，再去除與兒童智能學(xué)習(xí)產(chǎn)品關(guān)系不大或詞匯意義相近的詞語(yǔ)，最終經(jīng)過(guò)初步篩選得出30 個(gè)感性詞匯，如“可愛(ài)的”“互動(dòng)的”“可移動(dòng)的”等。

將30 個(gè)初級(jí)詞匯制作成調(diào)查問(wèn)卷，并對(duì)設(shè)計(jì)專業(yè)人士、兒童家長(zhǎng)、早教專家等進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，問(wèn)卷發(fā)放結(jié)束后將問(wèn)卷數(shù)據(jù)按照選擇次數(shù)由高到低匯總排序，得出排名前6 的感性詞匯分別是“益智的”“安全的”“圓潤(rùn)的”“互動(dòng)的”“簡(jiǎn)單的”“可愛(ài)的”。將6個(gè)感性詞匯與相反詞語(yǔ)組成意象詞匯對(duì)：“益智的—無(wú)益的”“安全的—危險(xiǎn)的”“圓潤(rùn)的—尖銳的”“互動(dòng)的—自閉的”“簡(jiǎn)單的—復(fù)雜的”“可愛(ài)的—可怕的”。

2.3 樣本收集與分析

通過(guò)購(gòu)物網(wǎng)站、生活類APP、教育公眾號(hào)及商場(chǎng)實(shí)地走訪調(diào)研的方式收集了與學(xué)齡前兒童智能學(xué)習(xí)產(chǎn)品相似產(chǎn)品的圖片并進(jìn)行整理分析，刪除同質(zhì)化過(guò)高的產(chǎn)品，形成了學(xué)齡前兒童智能學(xué)習(xí)產(chǎn)品樣本圖片庫(kù)。制作李克特量表形式的調(diào)查問(wèn)卷，并對(duì)目標(biāo)人群進(jìn)行發(fā)放，選擇出其中評(píng)分較高的代表性產(chǎn)品。運(yùn)用語(yǔ)義差分法建立7 級(jí)重要程度語(yǔ)義差分量表，并根據(jù)李克特量表制作設(shè)計(jì)問(wèn)卷調(diào)查表使受訪者根據(jù)對(duì)形容詞的感受與理解，在量表上選定相應(yīng)的分?jǐn)?shù)[7]。對(duì)學(xué)齡前兒童家長(zhǎng)發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷，用李克特量表的形式，采用-3，-2，-1，0，1，2，3 的7 級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，邀請(qǐng)家長(zhǎng)根據(jù)對(duì)產(chǎn)品樣本的感性詞匯感受程度對(duì)學(xué)齡前兒童智能學(xué)習(xí)產(chǎn)品樣本進(jìn)行打分，收集有效調(diào)查問(wèn)卷45 份，語(yǔ)義差分量表調(diào)查問(wèn)卷示例，如表9 所示。運(yùn)用SPSS 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)排序，最終篩選評(píng)分較高的12 款產(chǎn)品代表性樣機(jī)，學(xué)齡前兒童智能學(xué)習(xí)產(chǎn)品樣本，如表10 所示，12 個(gè)典型樣本的感性測(cè)量數(shù)據(jù)，如表11 所示。

表9 語(yǔ)義差分量表調(diào)查問(wèn)卷示例

表10 兒童智能學(xué)習(xí)產(chǎn)品樣本

表11 典型樣本感性評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)

2.4 確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)要素

經(jīng)過(guò)對(duì)產(chǎn)品樣本進(jìn)行特性分析得出，“益智的”“互動(dòng)的”為主要的功能特性。“安全的”“簡(jiǎn)單的”為操縱性層面較為重要的特性。在造型色彩方面，“圓潤(rùn)的”“可愛(ài)的”產(chǎn)品特征會(huì)得到家長(zhǎng)與兒童的青睞，如表12 所示。

表12 產(chǎn)品樣本特性分析表（需求層次權(quán)重降序排列）

3 學(xué)齡前兒童智能學(xué)習(xí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐

3.1 功能設(shè)計(jì)

結(jié)合產(chǎn)品樣本分析對(duì)本產(chǎn)品功能方面的定位是集“聽(tīng)、說(shuō)、讀、問(wèn)、玩”于一體，如圖2 所示。產(chǎn)品自身內(nèi)置多種視聽(tīng)、閱讀資源，可隨時(shí)隨地播放輕音樂(lè)或鋼琴曲使兒童在音樂(lè)氛圍中得到熏陶，在兒童哭鬧時(shí)可以播放活潑動(dòng)感的卡通音樂(lè)吸引他們的注意力，也能在兒童睡前陪伴他們播放睡前故事和科普知識(shí)，讓兒童在無(wú)意識(shí)中形成良好的樂(lè)感與語(yǔ)感。產(chǎn)品可連接網(wǎng)絡(luò)Wi-Fi 和藍(lán)牙，與同類產(chǎn)品、手機(jī)、電腦均可形成連接，兒童可以利用該產(chǎn)品和同齡玩伴進(jìn)行線上交流互動(dòng)，家長(zhǎng)也可以在工作間隙和在家中的兒童進(jìn)行溝通交流，產(chǎn)品內(nèi)置AI 機(jī)器人小貝，能給學(xué)齡前兒童提供啟蒙科學(xué)指導(dǎo)和定制科學(xué)有效的學(xué)習(xí)計(jì)劃，和孩子完成英語(yǔ)對(duì)話交流，并修正孩子的發(fā)音，在表達(dá)當(dāng)中鍛煉孩子的語(yǔ)言表達(dá)能力，從小培養(yǎng)孩子養(yǎng)成勇敢表達(dá)的習(xí)慣[8-9]。專業(yè)播音團(tuán)隊(duì)朗讀，吸引兒童識(shí)讀拼音及英語(yǔ)，解決了部分家長(zhǎng)發(fā)音讀音不標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題，學(xué)習(xí)中或者操作中遇到的問(wèn)題都可以語(yǔ)音喚醒機(jī)器人小貝實(shí)時(shí)進(jìn)行解答。多種益智小游戲能讓兒童在玩耍中學(xué)知識(shí)，輕松愉悅的環(huán)境使原本枯燥的學(xué)習(xí)變得有趣，讓孩子從小喜歡上學(xué)習(xí)。交流互動(dòng)的功能也能讓父母不在身邊的孩子感受到家人的關(guān)愛(ài)和陪伴[10]。

圖2 產(chǎn)品功能展示圖

3.2 操作性設(shè)計(jì)

為了保障兒童在操作產(chǎn)品時(shí)的安全性和便捷性，設(shè)計(jì)時(shí)主體材質(zhì)采用無(wú)毒無(wú)害的安全材質(zhì)ABS 塑料，質(zhì)地堅(jiān)硬且輕便，抗摔的同時(shí)又方便攜帶。音響采用52 mm 雙磁喇叭，高保真的純凈音質(zhì)適合長(zhǎng)時(shí)間傾聽(tīng)，呵護(hù)兒童的聽(tīng)力。產(chǎn)品頂部設(shè)置了AR 燈，在夜晚為孩子提供暖光方便使用，白天可以開(kāi)啟點(diǎn)讀功能，用手指點(diǎn)擊字母或者單詞即可進(jìn)行發(fā)音朗讀，使操作更加簡(jiǎn)單便捷。高清廣角攝像頭打開(kāi)后能觀測(cè)到兒童的活動(dòng)范圍和移動(dòng)軌跡，并且當(dāng)觀測(cè)到有潛在危險(xiǎn)和不安全的隱患時(shí)，產(chǎn)品兩側(cè)的LED 燈會(huì)變換成紅色光亮起并發(fā)出警報(bào)聲和語(yǔ)音提示，對(duì)兒童進(jìn)行提醒，并對(duì)他們做出指示提醒他們遠(yuǎn)離避險(xiǎn)，同時(shí)給家長(zhǎng)撥通電話，保障兒童的使用安全。底部增加兩個(gè)移動(dòng)小滾輪可以伴隨音樂(lè)移動(dòng)，滿足趣味性的同時(shí)能增加移動(dòng)范圍便于對(duì)兒童進(jìn)行監(jiān)測(cè)[11]。兩側(cè)的LED 燈是可收縮設(shè)計(jì)，既能滿足白天與夜晚的照明需求，又能方便家長(zhǎng)或兒童攜帶，如圖3 所示。

圖3 學(xué)齡前兒童智能學(xué)習(xí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案

3.3 造型色彩設(shè)計(jì)

產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中形態(tài)采用圓潤(rùn)可愛(ài)又深受兒童喜愛(ài)的企鵝元素，圓滾滾的身材憨態(tài)可掬，富有親和力，充滿娛樂(lè)性和趣味性，能滿足兒童的好奇心?！捌簌Z”頭戴攝像頭，臉部安裝高清顯示屏，兩側(cè)部分的LED 燈就像翅膀一樣可以收縮上下擺動(dòng)，腳底安裝的滾動(dòng)小輪仿佛給企鵝穿了一雙溜冰鞋。在整體色彩搭配方面，采用白色搭配糖果色的配色方式，因?yàn)槊髁恋纳誓芙o兒童帶來(lái)好的心情[12]。

4 結(jié)語(yǔ)

為了對(duì)學(xué)齡前兒童的啟蒙學(xué)習(xí)提供科學(xué)的指導(dǎo)，為給孩子的成長(zhǎng)與進(jìn)步保駕護(hù)航，為了使家長(zhǎng)和兒童之間的情感溝通更加融洽，為給工作繁忙的父母提供更多與孩子交流的機(jī)會(huì)。研究基于感性工學(xué)，凝練總結(jié)出與學(xué)齡前兒童智能學(xué)習(xí)產(chǎn)品相匹配的感性意象詞匯和產(chǎn)品設(shè)計(jì)要素，從而設(shè)計(jì)出符合家長(zhǎng)和孩子情感需求、行為習(xí)慣的智能學(xué)習(xí)產(chǎn)品，滿足功能、操作性及造型色彩等方面“益智的、安全的、圓潤(rùn)的、互動(dòng)的、簡(jiǎn)單的、可愛(ài)的”感性意象需求，并創(chuàng)新性地添加了可移動(dòng)輔助輪，贏得家長(zhǎng)和兒童的青睞，解決了家長(zhǎng)的所思所想，社會(huì)的所求所盼。經(jīng)過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)踐證明感性工學(xué)及層次分析法對(duì)于學(xué)齡前兒童智能學(xué)習(xí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的指導(dǎo)和應(yīng)用價(jià)值，后續(xù)將繼續(xù)應(yīng)用感性工學(xué)與層次分析法相關(guān)的方法，從事更多兒童產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研究，也希望為其他領(lǐng)域的設(shè)計(jì)研究提供參考和借鑒。