面向数字一代的电子教材用户体验设计研究

王晓晨　郭鸿　杨孝堂　张晓英　黄荣怀　陈桄

[摘 要] 随着数字一代对信息化学习需求的深入，电子教材的发展从关注内容开发逐步过渡到关注用户体验设计。本研究采用案例分析法，界定了电子教材用户体验的内涵及价值、可靠性、可用性、合意性和适应性五大基本构成要素；结合用户体验对“自然”和“流”的需求提出了设计中应遵循的基本原则；最后，以《Photoshop图像处理》电子教材设计为例，展示了用户体验设计的初步解决方案。

[关键词] 数字一代； 电子教材； 用户体验设计

[中图分类号] G434 [文献标志码] A

[作者简介] 王晓晨（1981—），女，辽宁大连人。讲师，博士，主要从事数字化资源设计、移动学习等研究。E-mail：wangxc.cnu@gmail.com。

一、引 言

数字一代学生的思维方式，特别是学习方式与传统学生相比具有显著差异，信息化学习方式是未来发展的主要趋势。[1]电子教材在应对信息化学习方式变革中具有显著优势，如扩充性高且适用性广，可大量存储学习資料，快速索引搜索；提供移动和高互动学习环境；提供个人化学习设置，针对不同使用习惯改变显示内容；不受时空限制的主动学习，能够增加学习机会；通过高互动教学加强师生、家校间的沟通与互动等。[2]近年来，政府部门、出版单位、高等院校对电子教材的研究和关注迅速升温，希望借助教材变革满足数字一代学生对信息化学习方式的需求，提升教育质量。

研究人员普遍认为，电子教材作为一种新生事物，还面临一些问题需要解决。[3][4]结合现有文献，可将电子教材适用过程中的核心问题归纳为两个层面：第一，辅助教学和学习的内容设计或课程组织层面，比如，尚未形成具有可操作性的教学内容和活动设计的权威模型；对电子教材能否高效融入现有课堂教学存在质疑；教材富媒体化所引发的课堂容量和课堂行为变化等问题。第二，内容呈现和使用感受层面，也称为用户体验层面，比如，阅读和触摸点击的不对称性；交互功能较弱；可触区域太小导致错误点击；由于意外点击而需要一个返回按钮；较低的可发现性，一些可触区域不那么容易被发现；当同一个页面上的多个项目都能被滑动的时候，滑动歧义会产生困扰；频繁出现的弹出框影响注意力等。

目前，国内电子教材研究主要聚焦在内容设计和开发层面，对用户体验的关注度不够。然而，电子教材用户体验设计是否精良将直接关系到学生的最终学习效果。高用户体验会增强学生的阅读体验和学习体验，增加学习动机，改变学生行为等。[5]因此，在强调电子教材内容设计和组织的基础上，逐步重视用户体验设计是未来电子教材发展的必然趋势。

二、对电子教材的研究：

从关注内容开发到关注用户体验

（一）数字一代学生的特点及其对电子教材的迫切需求

今天的学生，由于成长环境不同，被形象地称为“数字一代（Digital Generation）”，即在网络和技术环境中成长起来的一代。[6]数字一代通常是在直接参与或体验的时候更容易获得知识，他们喜欢也擅长同时处理多种任务，他们敏锐地、快速地接收着各类信息，对于知识的学习习惯于“随机进入”，喜欢游戏而非“严肃”的有条理的任务等。[7]

数字一代的思维方式与上一代“数字移民（Digital Immigrant）”有很大不同，尤其是学习方式发生了很大的变化。[8]人们普遍认为信息化学习方式将是数字一代学习方式发展的主要趋势。而现有纸质教材在适应信息化学习方式中面临巨大挑战。[9]纸质教材在走向具体的教育情境时，它所固有的稳定性、封闭性和静态性与现代教育情境的多样性、开放性和动态性之间存在的必然冲突和矛盾日益显著。[10]为顺应数字一代对信息化学习方式的需求，电子教材的建设工作被逐渐提上日程，成为未来教材发展的主要趋势。

（二）注重用户体验设计是电子教材未来发展的必然趋势

在产品开发过程中，人们更多地关注产品将用来做什么。用户体验是经常被忽略的因素，而这一因素恰恰是决定产品成败的关键因素。随着科学技术和社会经济形态的发展，人类迈入了“体验经济时代”。正确的产品形态应该是由“用户自身的心理感受和行为”，即用户体验来决定的。[11]用户体验对于受众的忠诚度有着很大的影响。任何在用户体验上所做的努力，都是为了“帮助人们工作得更快”和“减少他们犯错的纪律”。当用到的产品合乎规则、容易使用、不令人沮丧和没有不必要的复杂性的时候，人们会更喜欢自己正在做的事情。

纵观出版行业，数字产品正在成为出版运营商的命脉，消费者期待更好的体验。例如，当当网一直在持续改进及优化用户体验，他们认为电子书重在体验设计，用户体验创新很可能成为新一轮竞争中的又一角逐点。京东商城则将电子书的用户体验称作应对竞争的首要元素，称其目前面临的最大挑战是如何做好用户体验。电子教材的高用户体验会增强学生的阅读体验和学习体验，增加学习动机并改变学生行为等。[12]

然而，有相当一部分研究结果表明当前电子教材的用户体验质量仍然较低。如，在一项针对Andrews大学上千名学生的调查研究中发现，96%的学生担心阅读电子教材会给身心健康带来视觉疲劳等负面影响；导航功能设计不友好会让学生感到该产品非常难用，并且浪费时间；电子教材上呈现的与课堂学习无关的信息干扰了学生的学习注意力。可以看出，目前电子教材的用户体验现状与未来发展趋势之间存在着较为明显的匹配障碍。从这个角度出发，注重用户体验设计必然会逐渐成为电子教材的未来发展趋势。

三、电子教材的用户体验内涵和设计原则

（一）内涵

体验一词的字义源于拉丁文“exprientia”，意指探查、试验。按照亚里士多德的解释，体验是感觉记忆，是由许多次同样的记忆在一起形成的经验。在《现代汉语词典》中体验的意思是“通过实践认识周围的事物，亲身经历”。在《牛津英语字典》中，体验是从做、看或者感觉事情的过程中获得的知识或者技能；某事发生在你身上，并影响你的感觉；假若你经历某事，它会发生在你身上，或者你会感觉到它。

用户体验的概念最早兴起于20世纪40年代的人机交互设计领域，以可用性和以用户为中心的设计为基础。关于用户体验的内涵目前还没有形成较为统一的共识。诸多专家学者基于自身的研究视角对其进行了界定。如，用户体验是产品被用户感知的方式，用户对怎样使用产品的理解程度，用户在使用产品时对产品的感觉如何，产品自身使用性的好坏程度，产品的适应性等；[13]用户体验是指产品如何与外界发生联系并发挥作用，也就是人们如何接触和使用它；[14]用户体验是指人们对于针对使用或期望使用的产品、系统或者服务的感知和回应。[15]

从已有的界定中可以看出，用户体验强调的是用户与产品（或系统）的交互，尽管它是一种在用户使用产品过程中建立起来的主观感受，但是对于一个界定明确的用户群体来讲，其用户体验的共性是能够经由良好设计实验来认识到的。对于电子教材而言，良好的用户体验设计可满足学生的多样性和差异性需求，是促进使用者完成有效学习的关键因素。

结合上述分析，笔者认为电子教材的用户体验是指学习者对电子教材设计意图和使用方式的感知，这种感知将直接影响学习者能否快速而有效地迁移其先前经验和知识，以习得预期的操作方式和操作习惯。电子教材用户体验设计的最终目标是满足学生的多样性和差异性需求，促进其投入有效的学习。

（二）基于“流”的电子教材设计原则

当人们全身心地投入到某个活动中时，他们会对周围的事物视而不见，这种状态被称为“流（Flow）”。流是一种深层的、近乎完全的融入状态。[16]流通常包括一种温和的沉醉感并能让你对时间的流逝毫无察觉。当人们处于流的状态时，是非常高效的。

为了创造流的感觉，学习者在使用电子教材过程中，与之的交互必须是自然的。“自然”一词常常被理解为对真实世界的模拟。自然是一种设计理念，是用户与产品交互和感知的方式，是指他们使用产品的过程和感受。因此，电子教材设计必须模仿学习者的本能，以最自然的方式满足学习任务和学习环境的需求。将学习者从笨拙、扭捏的新手状态尽快推进到流畅、舒适的使用状态。

基于流且强调自然交互的设计原则的主要目的之一就是优化学习者体验，促使其投入有效的学习。对于非娱乐导向的电子教材类学习产品而言，这意味着可显著降低学习负荷。电子教材应用过程中可能产生的学习负荷通常包括认知负荷、记忆负荷、视觉负荷和物理负荷等。其中，认知负荷是指理解文本、模块结构与知识内容的行为；记忆负荷是指回忆产品行为、命令向量、密码、对象、控件位置及名字，以及对象之间的其他联系；视觉负荷是指弄清屏幕内容的起点，搜索众多对象中的一个、分解布局，以及区分界面的视觉元素（如不同颜色的列表项）；物理负荷是指击键、鼠标运动、手势、不同输入模式的切换，以及完成导航需要的点击次数。可以看出，为实现基于流的电子教材设计，必须坚持以人为本的移情设计理念，即设计必须深入要素，关注细节以有效提高用户体验。

四、电子教材用户体验的构成要素及评价指标

（一）电子教材用户体验的构成要素及其关系分析

要实现高质量的电子教材用户体验，前提是需要明晰用户体验包含的要素。诸多专家学者基于自身的研究视角对用户体验要素进行了分析阐述。如将用户体验划分为：有用性、实用性、可获取性、易发现性、可评估性和可靠性；[17]品牌、可用性、功能性和内容；[18]感官、情感、思考、行为、关联；[19]美学体验、含义体验和情感体验；[20]战略层、范围层、结构层、框架层、表现层；[21]工作效率高、使用有效性、使用安全、良好的实用性、易学、用法易记。[22]

此外，Frank提出了一个概念框架，即将用户体验划分为价值、可用性、合意性和可接受性等四个基本要素（如图1所示）。[23]

本研究在重点参考Frank研究结论的基础上，结合电子教材的实际特征和学习者需求，进行了相应的补充和修订：（1）鉴于“价值”要素用于体现电子教材能否满足学习需求，因此将其作为核心要素置于模式图的中心位置；（2）电子教材的用户体验设计必须考虑到学习者的多样性，因此将“可接受性”要素修订为“适应性”要素，以强调学生的差异化需求；（3）由于电子教材的主要目的是向学生传递知识内容，因此新增“可靠性”要素以确保教材所涉及的学习内容科学准确。结合上述分析可以得出电子教材用户体验的构成要素模式图（如图2所示），具体包括价值、可靠性、可用性、合意性和适应性五大基本要素。

（二）电子教材用户体验的构成要素评价指标

要想真正实现基于“流”的、让学习者沉浸其中的高效电子教材用户体验，仅仅确定上述五个基本要素是远远不够的。因此，结合项目组成员前期在试点实验研究中的观察和访谈所得，[24]形成了电子教材用户体验的构成要素指标分析框架（如图3所示）。

五、《Photoshop图像处理》

电子教材设计和开发实例

《Photoshop图像处理》电子教材设计开发历时三个月，目前已依托北京师范大学开展了为期半学期的试用测试。共有28名学生参与了此次《Photoshop图像处理》电子教材的试用研究，平均年龄19岁。其中，男性学习者占24.3%，女性学习者占75.7%。描述性分析結果显示：学习者对电子教材用户体验评分的总均值为4.20，说明学习者在学习过程中拥有良好的用户体验。学习者对各分维度指标的认同度也较高，依次排序：可用性（4.52）、可靠性（4.23）、价值（3.96）、合意性（3.77）、适应性（3.57）。可在一定程度上验证上述用户体验构成要素及其评价指标在实践过程中的指导意义。

（一）“价值”要素——是否满足了学习需求

《Photoshop图像处理》课程概念多、涉及面广、知识更新快、实践性强，并有极广泛的实用性，特别适宜采用电子教材的方式组织和呈现。

（二）“可靠性”要素——教材所涉及的学习内容是否科学和准确

为确保《Photoshop图像处理》电子教材的可靠性，本研究在调研20余本较为常用的相关教材的基础上，结合课程强调理论与实践交叉融合的实际特点，将电子教材的主体内容分为10个模块。在课程学习设置上，采用案例讲解+知识点学习+实践任务的方式（见表1）。

为便于学习者根据自身需求选择合适的知识点并完成学习，基于支架式教学方法合理设计知识内容的学习组块，每个学习模块将划分为6个组块：学习导言（引入+目标）、案例示范、知识详解、实践任务、知识点总结、拓展阅读、练习与测试。其中案例示范和实践任务的主要区别在于，案例示范环节采用了案例学习支架渐隐策略，即提供案例、提供问题、提供解决方案；实践任务环节则提供案例、提供问题，学习者自主探寻解决方案。学习者可以依照设计逐个组块展开学习，也可以根据自身的学习基础和学习偏好随机进入相应组块。

（三）“可用性”要素——学习内容和相关设备是否易于掌握和使用

本研究基于应用广泛的iPad平板电脑，面向其提供操作简便易上手的iBooks阅读程序，通过所见即所得的iBooks Author和ePub Builder电子书制作工具设计和开发《Photoshop图像处理》电子教材。同时，为确保电子教材的高可用性，在内容设计和呈现过程中，特别關注了教材目录、使用指南、学习路径图、界面元素等细节。

1. 教材目录。虽然iBooks阅读程序自带有章节目录显示功能，但是其呈现过于简单，且需要切换功能界面才能使用。本研究在阅读主页面上精心设计目录模块，并通过热区实现链接功能，以便学生在学习过程中进行即时翻阅和跳转。

2. 使用指南。考虑到新手在使用阅读软件和电子教材初期遇到的操作疑问和障碍，会严重影响他们继续阅读的信心。本研究针对阅读软件和电子教材功能分别设计了视频和图片形式的使用指南，以促进学习者由新手到中间用户甚至向专家过渡。

3. 学习路径图。学习路径图是为了达到课程目标，按照学习者认知规律，为不同学习者设计的一系列可能的个性化学习线索的图示化表征。[25]本研究针对课程的实际特点，在教材前端增加简易路径图，以帮助学生梳理学习顺序、明确活动任务，并以多种路径切入学科内容知识。

4. 界面元素。本研究通过持续不断的学生试用反馈，总结出有利于提高界面友好度的诸多原则。如创建合适的目标（1cm×1cm），便于用户触摸；尽量降低打字需要；提供交互和其他特殊功能的图示化引导；谨慎使用弹出框功能和小模块视图；尽量不使用多种形式的导航；提供视觉地标等。

（四）“合意性”要素——有趣吗？能吸引学生积极投入学习活动吗

为确保电子教材的高合意性，在内容设计和呈现过程中，特别关注了学生与学习内容的交互；练习和测试的及时反馈；简单操作的即时练习；笔记、书签、高亮功能与学习重难点的自然融合；综合利用富媒体元素进行案例演示等设计细节。

1. 学生与学习内容的交互。良好的交互可提高学生的学习兴趣，有效引导学生积极投入到学习活动中。交互设计呈现的频率（过多过少都不合适）、针对的内容（重难点或需要引发学生注意力的内容）和适宜的形式（画廊、交互式图像、滚动边栏、弹出项、演示文稿等）是本研究特别关注的。

2. 练习和测试的即时反馈。对学习成果的及时反馈是试用过程中学生多次提到的必备功能。《Photoshop图像处理》电子教材中，可实现及时反馈的题型包括填空题、选择题、拖拽匹配题和连线题等。目前的及时反馈主要针对答题正误给出评判并提供正确答案。随着实验研究的逐渐深入，学生提出了更高的要求，如帮助他们分析错题所涉及的知识点，并针对此类问题自动推送3～5道相似测试，以达到举一反三的目的。未来教材改版过程中会重点关注此类问题。

3. 简单操作的及时练习。《Photoshop图像处理》课程强调学生的动手操作能力，因此电子教材中专门设计了通过拖拽方式实现的配色和布局等实操训练。由于目前iPad尚不支持Photoshop软件，所以无法真正实现关于该软件的实操。为了弥补上述不足，提高学生的动手和创作的积极性，本研究转向基于Photoshop touch for iPad软件丰富学生的学习体验。

4. 笔记、书签、高亮功能与学习重难点的自然融合。iBooks阅读程序自带的笔记、书签和高亮等学习辅助功能简单易用。但本研究在试用过程中发现，如教材中没有适当的提示和引导，大部分学生都会忽略该功能。因此，本电子教材结合重难点内容增加了应用学习辅助的明确提示，再结合阅读程序自带的笔记、高亮内容独立呈现等功能，可一定程度上满足学生“把书从薄读到厚，再从厚读到薄”的需求。

5. 综合利用富媒体要素进行案例演示。电子教材对音视频及动画的有力支持，可使案例讲解和实践任务环节告别传统书本单纯文字呈现操作步骤的弊端，具备直观清晰，提高学生学习参与度的显著优势。

（五）“适应性”要素——能满足不同类型学习者的多样使用习惯吗

为确保电子教材的高适应性，在内容设计和呈现过程中，特别关注了学习者的学习偏好；学习内容的横纵屏幕显示；基于知识路径选择适宜的学习切入点；提供不同格式教材以适应多种操作系统；缩放所带来的屏幕多媒体元素及版式的自适应等设计细节。

1. 学习者的学习偏好。为满足学生的使用偏好，本研究针对部分重难点内容开发了不同形式的学习资源。如，针对案例、实例环节提供图文混排和视频演示两种呈现形式，供不同媒体偏好的学生选择；重点操作步骤提供文字详解和表格链接两种形式，供整体型和序列型学生选择等。同时，iBooks阅读程序自带的屏幕亮度、缩放、有无书脊等设置也在很大程度上满足了学生的个性化需求。

2. 学习内容的横纵屏幕显示。iPad 自带的屏幕旋转功能可满足学生对学习内容横纵屏幕显示的个性化需求。但是，如何能两个方向都完美显示学习内容也成为教材设计中的难点问题。本研究针对iBooks阅读程序纵向显示时，将视频、动画等多媒体元素罗列在屏幕左侧，文字显示于右侧的特点作了精心编排以确保纵向阅读质量。同时，在使用指南中明确“本电子教材在横向阅读时可达到最佳体验效果”的适度提示。

3. 基于学习路径选择适宜的学习切入点。本研究的学习路径图分为蓝色的默认路径和红色的可选路径两种形式。默认的学习路径是“案例示范—知识讲解—实践任务—测试题”；可选路径的安排主要针对学习者的学习准备和学习风格差异。如，学生希望系统学习，可以跳过案例示范，直接从学习知识讲解部分；学生如果已经掌握工具的使用方法，建议直接进入实践任务或测试环节。

4. 提供不同格式教材以适应多种操作系统。除了基于iBooks Author制作的适用于苹果系统的电子教材之外，本研究同时开发了可同时运行于苹果系统和安卓系统的epub格式的电子教材，以满足学习者基于其他平板电脑的学习需求。

5. 缩放所带来的屏幕多媒体元素及版式的自适应。为满足iBooks阅读程序自带的内容缩放功能，本研究在屏幕元素和版式设计过程中作了诸多的细节处理，如适度留白、实现拓展阅读内容边框对文字大小的自适应等。

六、结 束 语

面对数字一代对信息化学习方式的普遍诉求，电子教材相关研究，特别是用户体验设计必将成为未来教材发展的热点问题。在此关键时期，深入探讨电子教材用户体验的内涵，剖析其构成要素是极为必要的。未来，为了更好地将相关研究推向实质，需要持续关注的问题还有很多，如：电子教材用户体验的设计和开发模式研究；电子教材的用户体验的现状和瓶颈分析；不良电子教材用户体验的改进对策研究；不同类型学习者多用户体验的多样化需求等。

[参考文献]

[1] 黄荣怀.教育信息化助力当前教育变革：机遇与挑战[J].中国电化教育，2011，（1）：36～40.

[2] 龚朝花，陈桄.电子教材：产生、发展及其研究的关键问题[J].中国电化教育，2012，（9）：89～94.

[3] 潘英伟.电子课本解读[J].出版广角，2007，（8）：55～56.

[4] Tom， D.. E-textbooks： Opportunities， Innovations， Distractions and Dilemmas[J]. Serials： The Journal for the Serials Community， 2007，（2）： 98～102.

[5] [12] Larkin， K.， & Finger， G.. Investigating Student Netbook Usage Using Activity Theory[DB/OL]. [2012-12-01].http：//acec2010.acce.edu.au/proposal/226/investigating-student-netbook-usage-using-activity-theory.

[6] Bennett， S.， Maton， K.， &Kervin， L.. The “Digital Natives” Debate： A Critical Review of The Evidence[J].British Journal of Educational Technology，2008，39（5）：775～786.

[7] Small， G.W.， & Vorgan， G.. iBrain： Surviving the Technological Alteration of the Modern Mind[M]. New York： Harper Collins Publishers，2008：214～216.

[8] 李芒. 技术与学习：论信息化学习方式[M].北京：科学出版社，2007：56～57.

[9] 课程教材研究所.面向21世纪中小学教材建设现代化研究与实践[M].北京：人民教育出版社，2002：98～101.

[10] 王俊宏.电子教材：信息时代教科书设计的新形态[J].中国教育信息化（基础教育），2011， （2）：91～92.

[11] [21] 加瑞特.用户体验要素——以用户为中心的产品设计[M].范晓燕译.北京：机械工业出版社，2011：113～114.

[13] Forlizzi， J.， & Ford， S.. The Building Blocks of Experience： An Early Framework for Interaction Designers[C].In Proceedings of the DIS 2000 Seminar， Communications of the ACM， 2000：419～423.

[14] [16] Nathan Shedroff. Information Interaction Design：A Unified Field Theory of Design[DB/OL].[2012-12-01].http：//www.nathan.com/thoughts/unified/.

[15] ISO FDIS 9241-210. Ergonomicsof Human System Interaction——Part 210： Human-Centered Design Forinter Active Systems （formerly knownas 13407）[Z]. International Organization for Standardization （ISO），2009：198～199.

[17] Morville， P. User Experience Design[DB/OL]. （2004-06-21）[ 2013-12-01]. http：//semanticstudios.com/publications/semantics/000029.php.

[18] Rubinoff， R.. How to Quantify the User Experience[DB/OL].（2004-04-21）[2013-12-01] .http：//www.sitepoint.com/quantify-user-experience/.

[19] Schmitt.体验式营销[M].张愉等译.北京：中国三峡出版社，2001：98～99.

[20] Desmet， P.， &Hekkert， P.. Framework of Product Experience[J]. International Journal of Design， 2007，（1）：57～66.

[22] 罗仕鉴，朱上上.用户体验与产品创新设计[M].北京：机械工业出版社，2012：58～59.

[23] Frank Guo. More Thanusability： The Four Elements of User Experience[EB/OL]. [2013-12-01].http：//www.uxmatters.com/mt/archives/2012/04/more-than-usability-the-four-elements-of-user-experience-part-i.php.

[24] 陳桄，黄荣怀.中国基础教育电子教材发展战略研究报告[M].北京：北京师范大学出版社，2013： 51～97.

[25] 黄荣怀，张晓英，陈桄，龚朝花，王晓晨，赵姝.面向信息化学习方式的电子教材设计与开发[J].开放教育研究，2012，（3）：27～33.