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基于心智模型的CMF 数据库框架设计研究

  • Update:2014-02-14
  • 赵辰羽/刘吉昆/左恒峰 清华大学美术学院
  • 来源: 《装饰》杂志2014年第1期
内容摘要
用户心智模型是以用户为中心设计的关键要素。本文以一个色彩材料和表面装饰(简称CMF)数据库框架设计为案例,探讨了如何将心智模型方法应用到以用户为中心的设计中去。我们首先构建出用户心智模型,收集用户需求。然后将用户需求与竞争产品的功能进行比对,利用用户心智模型发现潜在的设计机会点。最后用心智模型来指导数据库的信息架构设计。基于心智模型的设计方法,有望为用户中心设计提供一些新的参考。

 1943 年,心理学家肯尼斯·克莱克(Kenneth Craik)首次提出了心智模型这一概念,认为心智模型是用于解释个体为现实世界中之某事所运作的内在认知历程。[1] 可用性大师雅克布·尼尔森(Jakob Nielsen)则认为心智模型就是用户对其使用的产品或服务的理解。从设计的角度来讲,心智模型就是人们在做某件事情时的心理活动、思维流程及相应的行为方式。1984 年,唐纳德·诺曼(Donald Norman)将心智模型这一概念引入设计领域,他认为设计人员必须保证产品的各个方面都与用户模型保持一致,才能使用户顺利地使用产品。[2] 要想做到这一点,设计师就要尽可能地了解用户模型。2008 年,因迪·扬(Indi Young)正式把心智模型作为一种用户研究方法提出,为设计师了解用户心智模型提供了方法和途径。她认为,心智模型是一个能够使研究人员或设计师深入了解用户动机和思考过程及其情感观和哲学观的有力工具,[3] 希望运用心智模型方法了解用户需求,设计出更符合用户预期的产品。在CMF 数据库框架设计中,通过构建心智模型的方式挖掘设计人员在查询材质信息与选择材质时的心理活动,并指导CMF 网络数据库的设计。

1. 用户心智模型的构建流程


2. 心智空间示例


3.CMF 材质选择与查询心智模型


4. 用户心智模型的应用流程


5. 竞争产品比对心智模型示例


6 .CMF 网络数据库信息结构


7. 材质浏览与检索方式


8. 具体材质的展示方式


9. 博客用户角色设定

设计流程与方法
“CMF 数据库框架”设计来源于国家社科基金重点项目“CMF知识体系和数据库框架研究”,项目涉及艺术、材料及心理学领域,旨在为包括3C 电子产品、交通工具、环境艺术在内的广泛的设计实践提供材质选择的思路、依据和参考样品,并提供查询平台。本次用户心智模型的研究主要针对设计人员查询材质信息以及选择材质时的行为与心理活动。
在《心智模型在用户为中心设计中的应用研究》[4] 一文中,我们对心智模型方法做出了比较深入的探讨,并以此为依据制定了本文中CMF 数据库的设计流程。CMF 网络数据库的设计过程可概括为“用户心智模型的构建”和“用户心智模型的应用”两大部分。构建用户心智模型的主要目的是了解用户在完成某个事件时的心理活动,挖掘用户需求。应用用户心智模型的主要目的是通过用户心智模型发掘潜在的设计机会点,为产品设计提供指导。
1. 构建用户心智模型
构建用户心智模型的过程可概括为:制定项目计划、访谈与发声思考、提取并类聚任务、形成心智模型这4 个阶段。(图1)
(1)项目计划
项目计划阶段,首先要确定目标用户、研究规模与研究内容。本次设计的目标用户包括3C 电子产品设计师、交通工具设计师、环境艺术设计师。按照每个种类至少招募4 名用户的标准,研究规模最小为12 个样本。研究内容就是用户使用产品所完成的事件,本次研究的主要内容为用户进行材质查询与材质选择时的心理活动。
本项目的完整流程包括:项目计划、访谈与发生思考、提取并类聚“任务”、形成心智模型、比对竞争产品、信息构架设计、界面设计、网页原型制作等8 个主要步骤。我们根据目标人群、研究规模、研究内容和设计流程制定了项目计划进程。
(2)访谈与发声思考
按照项目计划,我们最终招募了17 名潜在用户进行访谈与发声思考,其中产品设计师7 名,交通工具设计师6 名,环境艺术设计师4 名。
访谈与发声思考的目的是通过用户的语言或行为挖掘用户在完成某个事件时的心理活动,我们将这一过程称为“收集心智信息”。用户访谈是收集用户心智信息的主要方法之一,也是获得用户心智信息最多的方法。本次研究中,我们首先制定了结构化的访谈提纲,其内容主要分为3 部分:1. 用户基本情况;2. 用户查询材质信息的相关情况;3. 用户选择材质的相关情况。其中,第1 部分重点了解用户的职业背景与设计习惯,同时帮助用户进入访谈状态;第2 部分主要了解用户通过何种渠道获得与材质相关的信息;第3 部分重点关注用户在选择材质的过程中所考虑的因素,以及选择材质与整个设计流程之间的关系。然后,我们根据访谈提纲对17 名用户依次进行访谈,并由此收集了大量的用户心智信息。
此外,为了更加全面地挖掘用户的心理活动,我们还配合访谈让用户进行发声思考。要求他们在执行一系列特定任务的同时,将自己的想法、思维、感受及时大声说出来。在本次研究中,我们让用户使用竞争产品——MATERIA 材料库(http:// www.materia.nl)为其正在进行的设计项目选择适合的材质,并在选择过程中描述自己的想法。由于我们希望观察用户自主的思维过程,而不是对数据库进行测试,所以没有给用户设置操作细节。发声思考一方面可以印证访谈获得的用户反馈,一方面又可以观察到访谈中无法获得的行为细节。除了用户访谈与发声思考外,可以用来收集用户心智信息的方法还有用户观察法。
(3)提取并类聚任务
在访谈与发声思考中,我们通过录音与录像记录用户的语言及行为;在访谈与发声思考完成后,我们回顾这些录音与录像并从中提取出能代表用户典型心理活动的“任务”。比如,一位学生设计师在访谈中提到“我以前把从书上、杂志上看到的材料信息都抄在笔记本上面。现在大多是网上的信息,就收藏网页”。我们可以从中提取出如下4 个“任务”:手工抄写材料信息、收藏网页记录材料信息、阅读书籍获得材料信息、阅读杂志获得材料信息。本次研究中共提取出149 个任务。
接下来,我们就要对提取出的149 个“任务”进行类聚,构建出用户在进行材质查询与选择时的心智模型。我们选择KJ 法对任务进行类聚。KJ 法是将未知的元素收集起来,利用他们之间的内在联系进行归类,进而从复杂的现象或事实中找出解决问题的思路的一种方法。它的作用是帮助设计师将大量的任务逐步类聚形成多个层级,明确各个任务之间的逻辑关系,从而呈现用户的思考方式。以上面4 个“任务”为例,我们可以将“阅读书籍获得材料信息”和“阅读杂志获得材料信息”两个任务类聚成任务塔,并命名为“纸媒获取材质信息”。再将“纸媒了解材料”、“网络了解材料”、“厂商了解材料”、“请教专业人士”、“通过身边人了解材料”以及“亲身感受材料”等任务塔进行类聚,形成名为“获得材料信息的途径”心智空间。(图2)本次研究中共类聚形成任务塔41个,心智空间11 个。
除KJ 法外,我们还经常选择卡片分类来进行类聚。卡片分类的过程与KJ 相似,两者的不同点在于卡片分类的执行者是产品的目标用户。设计师可以通过卡片分类了解用户对“任务”的理解和分类方式。
(4)形成心智模型
本次研究中类聚得出的11 个心智空间包括:材料查询动机、获得材料信息的途径、检索材料、浏览材料、分类记录材料、记录材料的手段、材料因素、设计因素、前期调研、产生方案和网络经验。因为数量较多,我们决定对这11 个心智空间进行整理并确定它们之间的关系。其中,“材料查询动机”、“获得信息的途径”、“检索材料”和“浏览材料”4 个空间属于“获得材料信息”;“分类记录材料”和“记录材料的手段”两个空间属于“记录材料信息”;“材料因素”和“设计因素”两个空间属于“选择材质”。这三个空间群与“材质查询与选择”的联系最为紧密。而“前期调研”与“产生方案”都属于“设计流程”,它与“材质查询与选择”的联系次要紧密。最后,我们将“网络经验”这一空间作为网站设计的参考。最终形成的心智模型可以概括为图3。
2. 用户心智模型的应用
用户心智模型的应用流程主要包括:比对竞争产品、信息构架设计、用户界面设计和原型制作这4个步骤。(图4)由于本次设计的重点在于CMF 网络数据库的信息构架,所以对用户界面设计和原型制作不做过多介绍。
(1)比对竞争产品
在形成用户心智模型后,我们将用户心智模型与3 个主要竞争产品进行比对,看看竞争产品已经满足了用户的哪些需求,以发掘潜在的设计机会点。CMF 网络数据库的主要竞争产品包括3个材料数据库,分别是:http://www.materia.nl、http://www.materialconnexion.com, 以及http://www.grantadesign.com。
首先,我们分析竞争产品的功能,将这些功能命名并制作功能清单。然后,我们将这些功能放到能与之对应的任务塔下,形成如图5所示的用户心智模型与竞争产品的比对图。最后,回顾整个比对图,我们就可以清晰地看到用户需求与现有产品之间的关系,发现未被满足的用户需求,找到潜在的设计机会点。
通过比对,我们确定了以下3个方面的8 个设计机会点。首先,在获得材质信息方面,设计师希望:1. 通过专业人士获得选择材质的建议;2. 身边人沟通了解新材质。其次,在检索材质时,设计师希望:1. 检索具体产品所用材质;2. 通过形容词检索材质。最后,在选择材质时,设计师主要参考:1. 用户对材质的感受;2. 材质的应用案例;3. 材质的使用成本;4.虚拟三维模型效果。这些设计机会点将分别体现在材质信息的交流方式,数据库的检索/ 浏览方式,以及具体材质的展示中。
除此之外,如果任务是进行第二代或第三代产品的开发,我们还可以把心智模型作为一个评价标准,发现这一代产品存在的不足并予以改进。
(2)信息构架设计
根据CMF 创新设计实验室对网站的定位和我们发掘的设计机会点,我们把网站分为7 个部分:材质库、活动、发表物、博客、联系我们、关于我们、我的收藏。(图6)其中发表物和博客主要用以宣传实验室举办的活动与研究成果,材质库和博客两大部分是网站的重点环节,也是本次设计的主要创新点。根据设计机会点,我们对材质的浏览方式、每种材质的展示内容,以及沟通材质信息的方式做了一定的创新。在材质库的设计中,我们在传统的按照材料分类材质的基础上,按照应用领域与主观感受分类材质,对材质的浏览方式做了创新。(图7)我们可以将材质的应用领域概括为3C 电子产品、交通工具、环境艺术,每个领域对应1 个常用材质列表。将用户对材质的主观感受按照视觉、触觉、听觉、嗅觉、味觉分类,每个类别中包含与之相关的描述性词汇,每个描述性词汇都有与之对应的材质。
在展示具体材质时,介绍内容主要包括9 个方面:材质的色彩、材质的基材、材质的表面处理、材质的感觉性能、材质的物理性能、材质的成型工艺、材质的应用案例、材质供应商信息、材质使用成本。(图8)在博客部分的设计中,我们将网站用户分为普通设计师与CMF专家两种角色,用户之间可相互留言。希望设计师与设计师、设计师与CMF 专家之能够借助博客进行沟通,为设计师在选择材质时提供更为专业的意见。(图9)
在明确了“CMF 网络数据库”的功能及信息构架后,我们开始对网站的具体界面进行了设计,并着手制作网站的中高仿真原型,确定网站的交互方式。在界面风格上,我们倾向于简洁优雅的质感,希望为用户带来整齐有序的视觉感受和专业权威的心理感受。在网站原型的制作中,我们尽可能遵循用户的操作习惯,注重网站给用户带来的体验。

结语
本文通过构建用户心智模型的方式,呈现出设计人员在查询与选择材质时的心理活动,使得CMF网络数据库的功能更加符合用户需求,操作流程更加合理。同时,也在设计过程中对心智模型的应用方法进行了总结。
从应用范围来讲,心智模型无法探查用户对现有产品的看法及其可用性问题,不适合应用于改进式设计项目,更适合应用于创新式的设计项目中。从应用流程来讲,由于构建用户心智模型的过程中需要处理大量信息,要求设计团队要有更加合理的人员配合和更加严谨的项目流程。此外,为了更好地与团队内外的人们沟通,要注重心智模型的呈现方式。

* 感谢清华大学美术学院人机工学实验室、CMF 创新实验室以及Indi Young 女士的支持和帮助。

注释:
[1]Kenneth Craik:The nature of explanation ,Cambridge University Press, Cambridge,1943.p51.
[2] Donald A.Norman:The Design of Everyday Things , Basic Books, New York,1984.p170.
[3]Indi Young :Mental Models: Aligning Design Strategy with Human Behavior , Rosenfeld Media, New York, 2008, p2.
[4] 赵辰羽:《心智模型在用户为中心设计中的应用研究》,清华大学美术学院硕士论文,2013.5.

参考文献:
[1]Indi Young,Mental Models: Aligning Design Strategy with Human Behavior ,Rosenfeld Media, New York, 2008, 2.[2]Maarten W. van Someren:THE THINK ALOUD METHOD :A practical guide to modelling cognitive processes , Academic press, London, 1994.
[3]( 美) 迈克·库尼瓦斯基:《用户体验面面观》,汤海译,清华大学出版社,北京,2010.
[4]( 美) 唐纳·斯潘瑟:《卡片分类:可用类别设计》,柴林艺译,清华大学出版社,北京,2010。
[5]( 美) 贾尔斯·科尔波恩:《简约至上: 交互式设计四策略》,李松峰译,人民邮电出版社,北京,2011。
[6] 钱敏、朱晶晶、张红:“信息用户心智模型测量方法研究——以大学生实验为例”,《第十届海峡两岸图书资讯学学术研讨会论文集》,中华图书资讯学教育学会, 南京大学,2011。
[7] 甘利人、田晨、朱宪辰:“ 信息用户检索决策中的心智模型分析”,《情报学报》,2008.4。

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