基于用戶體驗的校園凈水機的設計研究

史耀軍 張博翔

摘要：設計出一款方便在校大學生使用的凈水機，保證學生在飲用水方面的需要。基于用戶體驗的設計方法，因為凈水機是每天必需的一個設施，需要考慮學生的日常習慣和取水習慣，通過理論研究和實際調研來制訂設計方案。得到了解決辦法以及符合飲水需要的三維飲水機模型。此次設計的凈水機可以滿足學生的日常飲水需求。

關鍵詞：凈水機 用戶體驗 模塊化

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2018）12-0132-03

Abstract： In order to design a kind of water purifier which is convenient for college students to use， and ensure the students'need for drinking water， base on the user experience design method， because the water purifier daily necessary facilities， need to consider the daily habits of students and water intake habits， through theoretical research and practical research to develop a design， a solution and a three-dimensional water dispenser model meeting the needs of drinking water were obtained. The designed water purifier can meet the daily drinking water needs of students.

Keywords： Water purifier User experience Modularization

引言

此校園凈水機的創新點是采用模塊化設計理念，模塊化是一種處理復雜系統分解為更好的可管理模塊方式。在系統的結構中，模塊是可組合、分解和更換的單元。模塊化是一種將復雜系統分解成為更易于管理的模塊的方法。它可以通過在不同組件設定不同的功能，把一個問題分解成多個小的獨立、互相作用的組件，來處理復雜、大型的器件。

一、模塊化凈水機的設計目的及意義

以用戶需求為中心是產品設計的主要目的，隨著用戶對產品需求不斷升高，情感體驗變得越來越重要[1]。產品是否能解決用戶面對的問題是作為重要的用戶體驗原則，被看作是產品與用戶進行交流的重要途徑，不僅對產品的設計發展趨勢有重要影響，同時為品牌的研發、設計和市場人員提供設計靈感和細節指導。對產品所具有功能的探究，是為了加強設計師對設計的主觀意識;還有一方面，也可以使設計師和用戶間的信息進行交流，清晰地使用戶的情感需求表達出來，這種需求是對具體產品設計要素選擇和應用的重要法則[2]。

對校園模塊化凈水機研究的意義在于，凈水機不僅可以給學生生活帶來便利，而且可以節約電能，采用一定的處理工藝也可以達到直飲水標準。

二、用戶體驗設計的理論研究

（一）用戶體驗設計的定義

用戶體驗設計是指基于用戶研究細分產品應用的場景，基于用戶的認知模式和行為習慣總結具有共性特征的產品需求模型。體驗設計強調高效性、延伸性和實時性。它也是現實世界的補充，要基于現實場景來做相關的決策，即以人為本并植根情景，研究“人-產品-環境”之間的關系和進行相關的情景分析，用戶體驗設計的“人-產品-環境”之間的系統模型（如圖1）所示[3]。

1.用戶體驗設計的層次要素劃分

關于用戶體驗的幾點要素必須要在整個設計的流程中體現，包含了五個重要的要素層次，其特點是從概念到具體，從抽象到具象的過程[5]。用戶體驗要素層次包括戰略層、范圍層、結構層、框架層、表現層要素，（如圖2）所示。

（1）戰略層：產品設計和項目的伊始，需要企業制訂戰略以規劃產品的開發流程作為后續工作的基準。

（2）范圍層：產品的功能邏輯和概念定義，通過對用戶研究和數據分析可以羅列范圍層中需要的產品功能預期和定義。

（3）結構層：指信息架構，側重產品的功能演示模型。在產品的結構層的設計中，我們需要了解產品是否擁有一個完整正確的使用方式或邏輯，是鏈接整體與部分的樞紐。

（4）框架層：指產品的整體架構和系統布局，無論是產品的功能結構還是界面的頁面規范都應基于用戶習慣和用戶需求，可以通過將重要的信息提示放在用戶一眼就能看到的地方等。

（5）表現層：指與用戶直接聯系的界面設計和產品外觀設計，可以通過對產品的表層感覺特性和界面字體、圖形來影響用戶體驗。

（二）用戶體驗的設計原則

通過深入分析馬斯洛的需求層次理論和用戶體驗設計過程和要素，本章節總結和細化了用戶體驗設計原則。也就是說，一致性原則、功能可見性原則、自然原則。

1.一致性原則：產品的體驗方式也應與用戶的思維方式以及行為習慣相輔相成，產品的用戶體驗感受應符合社會大環境下的功能邏輯訴求與定義。

2.功能可見性原則：將核心功能的體驗作用發揮到極致，基于認知分析用戶行為，構架起產品信息傳達的方式，進而令產品的功能可視化。

3.自然原則：設計應與用戶在顯示世界中的認知習慣和行為一致。充分認識并考慮到人類生物和社會的統一。

（三）用戶體驗測試與評價

設計師需要通過草圖、產品渲染和模型向觀眾展示他們的產品設計解決方案。用戶體驗測試前需要根據設計實踐最終得出具體的解決方案，而體驗測試從此時開始[4]。有三種方式可以測試和評估產品的用戶體驗：

1.制作產品模型、人機工程學仿真以及用戶體驗問卷評估。制作產品模型是產品設計具體化的體現，模型制作采用塑料、金屬、木材等材料進行。

2.人機工程學仿真基于用戶體驗的仿真模擬測試，需要用戶參與實際的測評項目中模擬產品真實的使用場景對產品進行評估。

3用戶體驗問卷評估是指用戶通過對產品的體驗之后以問卷的形式回收其體驗過程中的感受。問卷調查結果通過表格的形式呈現出來（如圖3）所示。

三、功能與結構

（一）功能

它可以凈化從地下抽上來的地下水，有效濾除水中的鐵銹、砂石、膠體以及吸附水中余氯、嗅味、異色、農藥等化學藥劑。通過多層濾網可以有效去除水中的細菌、病菌、毒素、重金屬等雜質。凈水技術在飲用水領域的應用使“水土不服”現象很快成為歷史，有效地解決了很多地方地下水中過量有害物質引起的局部疾病。并且含有加熱功能，同時滿足學生冷水和熱水的需要。凈水器設置智能LED顯示屏，可以讓學生選擇支付水費的方式，并且可以選擇一次性接取的水量，不會造成浪費。

（二）結構

1.外部結構

（1）結構功能方面：采用模塊化的設計理念，這是此款凈水機的設計亮點。在設計凈水機時是以如何能方便學生取水，最小化地減少因為凈水機出現故障而耽誤學生的飲水問題為主導;因為傳統的凈水機和熱水器都是一體的，經常會出現因為某個部分故障而整臺機器不能用的狀況，一般維修人員需要半天到一天的時間修理，非常耽誤時間和使用;所以現在將凈水機分為三部分，凈水部分，收費部分以及排污部分，三部分各自獨立互不干擾但相互組合。這種設計的好處在于其中某一部分出現故障可以馬上取下來替換，不會影響凈水機的正常使用。收費模塊和排污模塊采用的是滑扣連接結構，這種結構的好處在于方便安裝和拆卸，并且能夠保持兩部分的穩定;因為收費模塊和排污模塊與凈化模塊是平行對齊的位置關系，所以兩模塊分別與凈化咅分有一個插頭來提供電能;（如圖4、5）是排污部分以及收費部分。

（2）外部造型結構方面：取水部分設有上下兩個取水口，因為通過調查發現用水杯水瓶還有用水壺取水的都有;所以用小取水容器的可以在上取水口取水，用大取水容器的可以在下取水口取水，設計比較人性化。

2.內部結構：內部的結構流程是先凈化再加熱（如圖6）所示，地下水從上部進入后首先分為兩股，一股進入過濾箱進行過濾;過濾箱出來的水分為三股，最左邊的是鍋爐后的污水，通過與剛進入的地下水的另外一股混合通過排污口排出，可以用來澆花或者擦地用，這樣可以做到不浪費并且可以延長過濾箱的使用壽命;而從過濾箱出來的另外凈股水其中一股直接接到上下兩個冷水出水口;最后一股接到加熱箱里進行加熱至沸騰，燒開后的水通過右邊的水管連接兩個熱水口;通過過濾加熱的冷熱水都是可以直接飲用的。

四、造型與CMF設計

（一）造型

一款好的產品需要一個好的外形，而一個好的外形也是一款好產品的必要條件之一。現在的凈水機在設計上加了很多線條以及各種中國或者外國元素在上面，讓人看著大氣并且富麗堂皇，但是同時卻給人很浮夸的感覺，不適合放在學校寢室這類地點。所以此次設計造型的理念就是要簡潔，沒有多余的線條，給人一種安靜祥和的感覺[6]。采用的是歐美流行的設計風格，在可以實現上述的功能條件下進行造型設計，整體采用的是方形結構框架，在邊角處進行曲線設計，使凈水器不會看著特別突兀;在凈水機證明和背面進行斜面角的設計，使凈水機看著更立體，簡約而不簡單。

（二）色彩

顏色是涉及光、物質和視覺的綜合現象。顏色是光線作用于人類視覺和大腦的結果。顏色是產品設計中最重要的因素之一。良好的色彩會影響人們的精神感受。在顏色方面使用單一的主色再配一個副色，這樣的好處是既不會使人感到浮夸煩躁，又給人耳目一新的感覺。

不同的色彩給人不一樣的心理感受，藍色讓人感到安靜祥和，白色給人一種純潔、高貴的感覺;藍色和白色符合此次設計的理念，所以此款凈水機在主體顏色上采用白色和藍色[7]。

（三）材料

在內部管路和接水口處均使用不銹鋼材質，在保證結果堅固不會變形的同時，也可以保證凈水機的使用耐久度。在外殼方面使用常見的ABS硬質塑料，這種塑料可以加工成所涉及的造型，在可以保證質硬、剛性、堅韌的材料的同時也具有重量較輕的特點，方便安裝和拆卸。因為在價格和色彩顯示方面LED顯示屏完全符合此次設計的要求，使用通常可見的LED顯示屏作為凈水機的操作屏幕。

五、人機關系及產品效果圖

（一）人機工程理論概括

對于人機工程學而言，與其他學科相比，是一門年輕的學科。結合心理學、生理學和醫學等相關學科的知識。在我們每天的生活作息中，我們身邊的每一個人都在隨時與身邊各種各樣的物品發生不一樣的聯系，只要當我們開始接觸某些物品的時候，在物品和我們之間產生了一種互動的關系，這種互動的關系稱為人機關系。人機關系是無處不在的，不論我們是在吃飯或者學習生活都與周圍的物體產生了人機關系;所以設計產品時把握好產品與人的人機關系非常重要，因為這決定一個產品是否能服務于人，人是否可以舒適使用;（如圖7）是人在各個狀態下手臂所能觸及的高度。

（二）人機工程學的應用

通過上述人工工程學的理論總結來看，接水口和排污口不易太高或太低，太高會讓人在接水時感到費力，并且對于臂力不夠的人會無法接滿一桶水。而太低的話又讓人在接水時損耗腰部，綜合上述圖片人體所能觸及的范圍取平均值;上接水口高度在165cm，下接水口的高度在95cm，排污口高度在85cm，LED顯示屏的高度在165cm。

（三）產品效果圖

通過以上總結的數據還有分析，以及對凈水機功能結構的要求，對結構造型的設計，經過多方面的設計考慮;凈水機的效果圖（如圖8）所示[8]。

結論

通過對現有的產品的總結和開發，優化現有產品，方便人們使用是設計師在設計每一個產品的初衷[9]。此次設計改變了之前凈水機一體化設計的理念，將凈水機分為模塊化設計，方便管理和維修，做到不會耽誤使用者的使用。并且沒有采用流行的造型和色彩，采用了簡潔的設計和色彩，給人安靜祥和的感覺，突出了此次設計的理念。

參考文獻

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