基于情境分析的光照互补蔬菜种植器设计

鄢 莉

（广东技术师范学院，广东 广州 510600）

近年来食品安全问题愈演愈烈、工作和生活压力与日俱增，在此背景下越来越多的城市社区居民在闲暇时间利用社区有限的空间投入到农业活动中，在充分享受愉悦的种植过程同时亦能放心享用自己的劳动成果。目前在技术层面、空间利用和能源利用等方面存在不少问题，尤其是对于种植的媒介——蔬菜种植器的需求因为环境、用户和其他因素的影响显得格外重要。由于用户行为是一类动态异质的变量信息，往往涉及一系列的操作跳转和需求变换[1]，而情境是影响用户行为的关键要素，如果二者不匹配，产品则无法满足用户的需求。因此，情境的获取、分析与应用是进行蔬菜种植器创新设计需要解决的关键问题。本文拟从情境角度对蔬菜种植器设计进行研究，并找到相应的设计策略。

1 情境与产品设计

情境是有关一个实体特征的相关信息，这个实体是与用户和应用程序交互过程相关的人、地点或实物（包括用户和应用程序本身）[2]。设计情境是与设计相关的知识，包括用户情境、环境情境及任务情境，表现为这些相关因素组合而成的变量，可以理解为是一种“过程域”或操作层面上的知识。产品设计是一个从需求到目标的问题求解过程，可以看作一个由行为域、功能域、物理域和过程域构成的设计框架[3]。于“过程域”这个关键元素上与设计情境产生了契合，设计者可以运用相关领域知识研究影响设计活动的情境，充分了解用户意图，从而正确表达和实现设计目标，完成求解过程，以情境分析展开的设计活动就是以用户为中心的设计过程。

2 基于情境分析的设计方法及流程

基于情境分析的设计将用户包含在系统设计中，从用户出发详细地分析使用过程的全部角色（人、设备、数据源和系统等）、各种情境的假设、剧情的描述以及某种形式的人机对话，为系统设计的参与者提供了大量的共享知识和信息，设想系统使用者未来可能的任务[4]。

具体流程分为3个阶段：（1）情境需求分析。此阶段是整个设计流程的切入点，应用情境分析方法对尽可能多的情境需求及对应的产品进行罗列，从庞大的组合表中筛选出切实可行的设计需求点[5]。情境需求组合分析见图1；（2）设定使用情境。在前期情境需求分析过程中找到急需解决的痛点和问题点，并重新设定使用情境，对产品进行设计定位。此过程可用故事版完成，以动作、情绪、情节、节奏、语言为表现手法，需要场景构图和透视、角色人物造型设计表达能力。（3）方案设计阶段。此阶段运用专业知识解决问题，在设计定位基础上让用户参与进来，搭建用户体验模型并进行不同层次的原型设计，及时获取用户反馈和建议，进行评估与优化，最终获得让用户较为满意的设计方案并加以实施和应用。

3 蔬菜种植器创新设计中的情景需求分析

情境是个动态的变量，是一系列活动场景中人、物的行为活动状况，需要置入真实的使用环境中对用户行为和需求进行大量的观察和分析。在蔬菜种植器设计过程中运用用户访谈、随影跟踪、图片日记、焦点小组等方法对52位在城市社区中从事农业活动的居民进行了实地研究，依托用户情境、环境情境和种植情境（任务情境）3个情境因素针对种植过程进行设定情景，在定性研究的基础上进行定量化的分析，再进一步深化蔬菜种植器的细节和使用的环境及背景，最终确定蔬菜种植器开发方向，拓展产品的情景功能。

运用情境需求组合分析法研究利用蔬菜种植器

图1 情境需求组合分析

进行种植的整个过程（表1），对功能映射点总结和归纳。将种植过程分解为种植、生长和采摘3个具体的过程，将用户情境、环境情境与种植情境融入其中，种植过程包括采购种子及幼苗、将其放入种植器；生长过程包括监控和观察蔬菜生长状态、获取种植经验及根据状态对蔬菜生长进行干预和调整；采摘过程包括对蔬菜成熟程度评估、收割成熟蔬菜以及清洁和维修种植器，涉及到用户、蔬菜种植器和使用环境3个重要因素。通过详细分析与比较，发现对于蔬菜种植器的设计需考虑如下几个关键点：（1）蔬菜种植器比例关系的协调性处理。让用户使用起来身体舒适度最高，满足不同种类的蔬菜对生长空间的需求，最大程度利用空间。（2）为蔬菜生长创造良好的条件。包括灌溉的水源获取、光照和肥料来源等，根据使用环境最大化利用自然资源，如对雨水的收集及存储、对太阳能的利用等。（3）蔬菜种植器的清理及维修需要方便和快捷。各个部件之间的分布合理，最好采用模块化的设计，便于快速清洁收割后的蔬菜种植器，遇到损坏等状况便于局部更换和修理，节省成本。（4）为蔬菜种植爱好者提供交流的空间及渠道。城市居民进行农业活动既为了解决食品安全问题，同时也是情绪得到舒缓的方法，如果种植爱好者之间能进行有效交流和沟通将提升蔬菜种植器的附加值，可分为线上社交与线下交流两种方式，开发APP让社区居民在虚拟场域进行社交活动，在种植场域设计合适设计空间为居民提供交流的区域。

4 基于情境分析的光照互补蔬菜种植器创新设计实践

4.1 情境构筑

通过模拟用户行为模式和工作流程，结合影响蔬菜种植器的诸多元素，构建用户使用情境，充分考虑种植前的准备工作、种植过程中的呵护和管理、种植后的清理及维修，以及对于种植爱好者来说最为重要的社交行为和需求的满足等设计机会点，产生了“植·享”光照互补蔬菜种植器的设计构思，并对使用情境进行了构筑。主要运用在住宅的楼顶和社区开放式空间，设计的理念从绿色环保与沟通方面出发。（1）充分利用自然资源，将蔬菜种植器与太阳能采集利用结合起来，太阳能板能将太阳光辐射转换为电能后存储。针对太阳能板遮挡蔬菜阻碍其生长的问题，运用光照互补服务原理开发智能支架，可以根据蔬菜生长的需要追踪太阳调整太阳能板的角度补光促进蔬菜的生长，剩余的电源还可为社区居民提供生活用电或其他用途，增加经济收益（图2）。（2）提供休闲场所，合理设计公共的种植区域空间，开辟专门的休憩区让居民们在种植之余亦能进行社交活动，促进社区居民关系融洽与和谐（图3）。

表1 情境需求分析

图2 太阳能的利用

图3 场景图

图4 整体效果图

图5 灌溉过程图

4.2 “植·享”光照互补蔬菜种植器设计方案

采用基于情境的设计方法流程，研究开发了“植·享”光照互补蔬菜种植器原型，并让用户参与进来与设计师对原型进行综合评价，构建出匹配用户期望的产品。“植·享”光照互补蔬菜种植器具有以下几个功能：（1）与使用环境和谐相处。合理利用城市用地，提高土地利用率。（2）模块化结构，方便维修与更换。（3）符合人机工程学原理，尺寸设计合理，整体高2.2米，方便用户采用蹲、弯腰和直立等姿势进行种植活动（图4）。（4）光照互补促进蔬菜生长和光伏发电，相较于传统的火力发电，光伏发电可减少多种大气污染物的排放。（5）存储雨水对蔬菜进行灌溉（图5），实现节能、环保、经济等效益。（6）提供交流平台，促进社区用户之间的交流与沟通。

5 结语

运用基于情境分析的设计方法，获取相关的情境知识，探究情境知识与设计匹配的可能性，实现情境知识转化在设计方法上的应用。具体在蔬菜种植器的设计上，运用情景需求分析了蔬菜种植过程，围绕种植、生长和采摘3个主要步骤将用户情境、环境情境与种植情境糅合进去进行情境研究，总结和归纳了对于人机、自然资源利用、清理及维修、社交4个主要需求点，以此为依托构筑使用情境，对“植·享”光照互补蔬菜种植器进行了设计实践。该视角的研究是工业设计与农业相结合的跨学科探索，亦是从情境视角进行情境与服务、用户体验、资源整合创新的设计思维和产品创新设计的实证研究。

[1] 甘为，赵江洪.汽车社交服务设计的情境因素及其知识管理[J]. 包装工程，2015,10(20):39-42.

[2] K UNIAVSKY M. Observing the user experience:a practitioners’guide to user research [M].San Francisco,Cal.,USA:Morgan Kaufmann Publishers,2003.

[3] 谭浩，赵江洪等.基于案例的工业设计情境模型及其应用[J].机械工程学报，2006,12(12):51-56.

[4] 董士海.人机交互的进展及面临的挑战[J].计算机辅助设计与图形学学报,2004.

[5] 李君华等.基于情景分析的智能厨房设计研究[J].包装工程,2016,12(24):151-157.