基于用户体验的校园净水机的设计研究

2019-03-27史耀军张博翔

设计 2019年1期

史耀军张博翔

摘要：设计出一款方便在校大学生使用的净水机，保证学生在饮用水方面的需要。基于用户体验的设计方法，因为净水机是每天必需的一个设施，需要考虑学生的日常习惯和取水习惯，通过理论研究和实际调研来制订设计方案。得到了解决办法以及符合饮水需要的三维饮水机模型。此次设计的净水机可以满足学生的日常饮水需求。

关键词：净水机用户体验模块化

中图分类号：TB472 文献标识码：A

文章编号：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

此校園净水机的创新点是采用模块化设计理念，模块化是一种处理复杂系统分解为更好的可管理模块方式。在系统的结构中，模块是可组合、分解和更换的单元。模块化是一种将复杂系统分解成为更易于管理的模块的方法。它可以通过在不同组件设定不同的功能，把一个问题分解成多个小的独立、互相作用的组件，来处理复杂、大型的器件。

一、模块化净水机的设计目的及意义

以用户需求为中心是产品设计的主要目的，随着用户对产品需求不断升高，情感体验变得越来越重要[1]。产品是否能解决用户面对的问题是作为重要的用户体验原则，被看作是产品与用户进行交流的重要途径，不仅对产品的设计发展趋势有重要影响，同时为品牌的研发、设计和市场人员提供设计灵感和细节指导。对产品所具有功能的探究，是为了加强设计师对设计的主观意识;还有一方面，也可以使设计师和用户间的信息进行交流，清晰地使用户的情感需求表达出来，这种需求是对具体产品设计要素选择和应用的重要法则[2]。

对校园模块化净水机研究的意义在于，净水机不仅可以给学生生活带来便利，而且可以节约电能，采用一定的处理工艺也可以达到直饮水标准。

二、用户体验设计的理论研究

（一）用户体验设计的定义

用户体验设计是指基于用户研究细分产品应用的场景，基于用户的认知模式和行为习惯总结具有共性特征的产品需求模型。体验设计强调高效性、延伸性和实时性。它也是现实世界的补充，要基于现实场景来做相关的决策，即以人为本并植根情景，研究“人-产品-环境”之间的关系和进行相关的情景分析，用户体验设计的“人-产品-环境”之间的系统模型（如图1）所示[3]。

1.用户体验设计的层次要素划分

关于用户体验的几点要素必须要在整个设计的流程中体现，包含了五个重要的要素层次，其特点是从概念到具体，从抽象到具象的过程[5]。用户体验要素层次包括战略层、范围层、结构层、框架层、表现层要素，（如图2）所示。

（1）战略层：产品设计和项目的伊始，需要企业制订战略以规划产品的开发流程作为后续工作的基准。

（2）范围层：产品的功能逻辑和概念定义，通过对用户研究和数据分析可以罗列范围层中需要的产品功能预期和定义。

（3）结构层：指信息架构，侧重产品的功能演示模型。在产品的结构层的设计中，我们需要了解产品是否拥有一个完整正确的使用方式或逻辑，是链接整体与部分的枢纽。

（4）框架层：指产品的整体架构和系统布局，无论是产品的功能结构还是界面的页面规范都应基于用户习惯和用户需求，可以通过将重要的信息提示放在用户一眼就能看到的地方等。

（5）表现层：指与用户直接联系的界面设计和产品外观设计，可以通过对产品的表层感觉特性和界面字体、图形来影响用户体验。

（二）用户体验的设计原则

通过深入分析马斯洛的需求层次理论和用户体验设计过程和要素，本章节总结和细化了用户体验设计原则。也就是说，一致性原则、功能可见性原则、自然原则。

1.一致性原则：产品的体验方式也应与用户的思维方式以及行为习惯相辅相成，产品的用户体验感受应符合社会大环境下的功能逻辑诉求与定义。

2.功能可见性原则：将核心功能的体验作用发挥到极致，基于认知分析用户行为，构架起产品信息传达的方式，进而令产品的功能可视化。

3.自然原则：设计应与用户在显示世界中的认知习惯和行为一致。充分认识并考虑到人类生物和社会的统一。

（三）用户体验测试与评价

设计师需要通过草图、产品渲染和模型向观众展示他们的产品设计解决方案。用户体验测试前需要根据设计实践最终得出具体的解决方案，而体验测试从此时开始[4]。有三种方式可以测试和评估产品的用户体验：

1.制作产品模型、人机工程学仿真以及用户体验问卷评估。制作产品模型是产品设计具体化的体现，模型制作采用塑料、金属、木材等材料进行。

2.人机工程学仿真基于用户体验的仿真模拟测试，需要用户参与实际的测评项目中模拟产品真实的使用场景对产品进行评估。

3用户体验问卷评估是指用户通过对产品的体验之后以问卷的形式回收其体验过程中的感受。问卷调查结果通过表格的形式呈现出来（如图3）所示。

三、功能与结构

（一）功能

它可以净化从地下抽上来的地下水，有效滤除水中的铁锈、砂石、胶体以及吸附水中余氯、嗅味、异色、农药等化学药剂。通过多层滤网可以有效去除水中的细菌、病菌、毒素、重金属等杂质。净水技术在饮用水领域的应用使“水土不服”现象很快成为历史，有效地解决了很多地方地下水中过量有害物质引起的局部疾病。并且含有加热功能，同时满足学生冷水和热水的需要。净水器设置智能LED显示屏，可以让学生选择支付水费的方式，并且可以选择一次性接取的水量，不会造成浪费。

（二）结构

1.外部结构

（1）结构功能方面：采用模块化的设计理念，这是此款净水机的设计亮点。在设计净水机时是以如何能方便学生取水，最小化地减少因为净水机出现故障而耽误学生的饮水问题为主导;因为传统的净水机和热水器都是一体的，经常会出现因为某个部分故障而整台机器不能用的状况，一般维修人员需要半天到一天的时间修理，非常耽误时间和使用;所以现在将净水机分为三部分，净水部分，收费部分以及排污部分，三部分各自独立互不干扰但相互组合。这种设计的好处在于其中某一部分出现故障可以马上取下来替换，不会影响净水机的正常使用。收费模块和排污模块采用的是滑扣连接结构，这种结构的好处在于方便安装和拆卸，并且能够保持两部分的稳定;因为收费模块和排污模块与净化模块是平行对齐的位置关系，所以两模块分别与净化咅分有一个插头来提供电能;（如图4、5）是排污部分以及收费部分。

（2）外部造型结构方面：取水部分设有上下两个取水口，因为通过调查发现用水杯水瓶还有用水壶取水的都有;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，设计比较人性化。

2.内部结构：内部的结构流程是先净化再加热（如图6）所示，地下水从上部进入后首先分为两股，一股进入过滤箱进行过滤;过滤箱出来的水分为三股，最左边的是锅炉后的污水，通过与刚进入的地下水的另外一股混合通过排污口排出，可以用来澆花或者擦地用，这样可以做到不浪费并且可以延长过滤箱的使用寿命;而从过滤箱出来的另外净股水其中一股直接接到上下两个冷水出水口;最后一股接到加热箱里进行加热至沸腾，烧开后的水通过右边的水管连接两个热水口;通过过滤加热的冷热水都是可以直接饮用的。

四、造型与CMF设计

（一）造型

一款好的产品需要一个好的外形，而一个好的外形也是一款好产品的必要条件之一。现在的净水机在设计上加了很多线条以及各种中国或者外国元素在上面，让人看着大气并且富丽堂皇，但是同时却给人很浮夸的感觉，不适合放在学校寝室这类地点。所以此次设计造型的理念就是要简洁，没有多余的线条，给人一种安静祥和的感觉[6]。采用的是欧美流行的设计风格，在可以实现上述的功能条件下进行造型设计，整体采用的是方形结构框架，在边角处进行曲线设计，使净水器不会看着特别突兀;在净水机证明和背面进行斜面角的设计，使净水机看着更立体，简约而不简单。

（二）色彩

颜色是涉及光、物质和视觉的综合现象。颜色是光线作用于人类视觉和大脑的结果。颜色是产品设计中最重要的因素之一。良好的色彩会影响人们的精神感受。在颜色方面使用单一的主色再配一个副色，这样的好处是既不会使人感到浮夸烦躁，又给人耳目一新的感觉。

不同的色彩给人不一样的心理感受，蓝色让人感到安静祥和，白色给人一种纯洁、高贵的感觉;蓝色和白色符合此次设计的理念，所以此款净水机在主体颜色上采用白色和蓝色[7]。

（三）材料

在内部管路和接水口处均使用不锈钢材质，在保证结果坚固不会变形的同时，也可以保证净水机的使用耐久度。在外壳方面使用常见的ABS硬质塑料，这种塑料可以加工成所涉及的造型，在可以保证质硬、刚性、坚韧的材料的同时也具有重量较轻的特点，方便安装和拆卸。因为在价格和色彩显示方面LED显示屏完全符合此次设计的要求，使用通常可见的LED显示屏作为净水机的操作屏幕。

五、人机关系及产品效果图

（一）人机工程理论概括

对于人机工程学而言，与其他学科相比，是一门年轻的学科。结合心理学、生理学和医学等相关学科的知识。在我们每天的生活作息中，我们身边的每一个人都在随时与身边各种各样的物品发生不一样的联系，只要当我们开始接触某些物品的时候，在物品和我们之间产生了一种互动的关系，这种互动的关系称为人机关系。人机关系是无处不在的，不论我们是在吃饭或者学习生活都与周围的物体产生了人机关系;所以设计产品时把握好产品与人的人机关系非常重要，因为这决定一个产品是否能服务于人，人是否可以舒适使用;（如图7）是人在各个状态下手臂所能触及的高度。

（二）人机工程学的应用

通过上述人工工程学的理论总结来看，接水口和排污口不易太高或太低，太高会让人在接水时感到费力，并且对于臂力不够的人会无法接满一桶水。而太低的话又让人在接水时损耗腰部，综合上述图片人体所能触及的范围取平均值;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显示屏的高度在165cm。

（三）产品效果图

通过以上总结的数据还有分析，以及对净水机功能结构的要求，对结构造型的设计，经过多方面的设计考虑;净水机的效果图（如图8）所示[8]。

结论

通过对现有的产品的总结和开发，优化现有产品，方便人们使用是设计师在设计每一个产品的初衷[9]。此次设计改变了之前净水机一体化设计的理念，将净水机分为模块化设计，方便管理和维修，做到不会耽误使用者的使用。并且没有采用流行的造型和色彩，采用了简洁的设计和色彩，给人安静祥和的感觉，突出了此次设计的理念。

参考文献

[1]黄晓靖.2014中国设计趋势展望[J].中国广告，2014：30-31.

[2]赵得成.产品造型设计一从形态的概念设计到实现[M]，2010.26.

[3]胡飞.洞悉用户：用户研究方法与应用[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.8.

[4]李乐山.工业设计心理学[M].北京：高等教育出版社，2004丄

[5]蒂姆.布朗.设计改变一切[M].北方联合出版传媒，2001.125.

[6]范正研，刘云国，彭浩.塑料与产品造型元素的适应性研究[J].机械设计，2015（32）：126-128.

[7]许言.消费性产品的色彩认知研究[J].工业设计，第三十卷，第一期，2002.