基于CUBI用户体验模型的交互式科普展项设计研究

杨勤

关键词：CUBI用户体验模型 科普展项 交互设计 用户体验 设计研究

引言

随着社会的进步与发展，科学普及越来越受到各级政府和社会的普遍关注。科技馆作为普及科学技术，提高全民科学素质的重要基础设施，是不可或缺的科普教育基地，在青少年校外教育中发挥着不可替代的科学教育功能[1]。在科学技术高速发展的今天，为了提高科普展品的科学性、知识性、趣味性、互动性，设计人员逐渐将交互设计引入科普展项的创作中，并使之成为主流设计。交互式展项可以让观众在参观中获得较高的用户体验，调动观众多器官共同参与，可以更直接、立体的吸引观众去主动获取信息，使得展项能更好地发挥其科普教育功能。用户体验是交互技术的延伸，是从考虑产品构造、产品功能质量到用户情感需求、用户体验的角度研究交互技术的质量[2]。本文从用户体验与科普展品的关系出发，将CUBI用户体验模型引入科普展项设计研究，为科普展项的用户体验设计提供有效的理论依据。

一、科技馆科普展项现状

随着科技馆展项内容和展示手段的不断更新，国内各级科技馆的质量在逐渐上升。虽然目前科技馆的展教效果在科普教育方面建立了良好的口碑，但是科技馆的展项设计方面仍然还是存在一些不足。

（一）展项类型千篇一律：内容建设是科技馆建设的灵魂，对国内各级科技馆调研可以发现国内科技馆存在“千馆一面”的问题，各地科技馆常设展厅展示主题千篇一律，展厅展品大同小异[3]。常设展项多是传统的“声、光、电、磁”[4]，航空航天、信息技术、智能制造、机器人、新能源、新材料等领域的最新科技成果，展项类型雷同较严重。同时展品重复率较高，相同的展品出现在多家科技馆中，导致科技馆创新性不足，缺少各自的特色展项。

（二）部分展项体验感不足：为满足新时代观众的需求，科技馆展示跟随经济发展的脚步步入“体验”时代[5]。但是现阶段我国科技馆展项在用户体验方面存在一些不足，导致观众与展项互动时体验不佳。

1.展项交互过程过于简单缺乏趣味：科技馆中很多科普展项的交互过程过于简单，例如展项《光、电、磁、机械能转换》，展示的是不同形式能量即光能——电能——机械能——电磁能——电能相互转换的过程。该展项整个互动过程就是观众按下启动开关启动展项，随后自己观察展项演示。这种简单的交互操作虽然简化了观众的学习过程，但是缺少了一些趣味性，很难激发观众的学习兴趣[6]。通过调研发现，观众对此类展项的参观习惯大多是路过时顺手按下开关，展项还没有演示完观众已经离开。观众没有学习兴趣，也就无法达到科普宣传的效果。

2.高新技术展项科普性较差：随着科学不断的发展，现在在科普展项设计中融入了很多高新技术，对科技馆的发展而言这无疑是有巨大好处的。但是部分展项为了突出前沿技术加强了展项的交互性和娱乐性，却忽略了知识性，使科普展项变成游戏机。以近年来比较热门的VR技术为例，很多科技馆开设了VR体验展项，展项的内容为各类VR游戏，此类展项可以吸引众多观众排队体验。虽然这类展项互动性、娱乐性较强，能让观众产生较高的参与性，但是并没有起到科普作用。观众体验过后，除了感觉“好玩”外并没有其他科学知识方面的收获，科技馆变成了游乐场，违背了“寓教于乐”的知识传播方式。

3.展项为突出新理念，而忽略了观众的实际需求：科普展项需要正确估计绝大多数观众对展项内容的需求。但是通过调查发现，有些展项内容过于关注创新的设计理念和前沿科技知识，而忽略了观众的实际需求[7]。以航空航天展项为例，展项用绚丽的方式为观众展示了前沿的科学知识，吸引观众驻足观看，但是动画解说中全是晦涩难懂的专业术语，观众很难在短时间对内容进行消化理解，所以对此类展项也仅仅是走马观花式的游览，无法引发深层次的思考。

综上可以看出，现在的科普展项设计大多数还处于“克隆”和“模仿”阶段[8]。在展项内容选择、交互方式设计的过程中都没有考虑观众到底想要得到怎样的体验。用户体验概念明确了“以用户为核心”的设计原则，能够从不同的维度去分析用户的需求，从而更好地满足用户[9]。从用户体验的角度出发，才能设计出更受观众欢迎且能达到科普效果的展项。

二、CUBI用户体验模型

用户体验（User Experience，UE），是用户在交互过程中自身的主观感受，包括情感体验、感官体验、心理反映、认知体验等方面[10]，是评价服务内容和服务质量最直接的反馈。

2014年美国用户体验设计师Corey Stem[11]对现有用户体验模型进行研究分析，发现大多数用户体验图标都是杂乱、无效、或者过时的。通过研究大量成功的交互案例，他认为有效的用户体验需要考虑包括商业等各种因素，才能在有限的預算和时间条件下创造出真正的创新设计。因此，他创建出环状的CUBI（Content、User Goals、Business Goals、Interaction）用户体验模型。CUBI用户体验模型将用户体验划分为成内容（Content）、用户目标（User Goals）、业务目标（Business Goals）和交互（Interaction）四个部分（如图1），可用于产品设计、创意体验、项目交流、团队协作、设计补缺等设计过程中进行使用。

三、基于CUBI模型的交互式科普展项设计方法

的用户体验不佳，达不到展项预期的科普效果。现将CUBI用户体验模型引入交互式科普展项的策划与设计过程，通过业务目标、用户目标、产品内容和交互方式四个维度对科普展项的用户体验进行分析，得出提升科普展项的设计要点。

（一）基于CUBI的科普展项用户体验模型1.科普展项业务目标研究：科普展项主要是通过科学性、知识性、趣味性相结合的展览内容及参与互动的方式，反映科学原理、科学技术应用，达到向公众普及、反映科学知识原理和科学技术应用，传播科学思想、倡导科学精神、宣传科技成就、提高公众科学素养的目的[12]。对科普展项的设计而言，其业务目标是将科普内容和交互方式有效结合，向观众简单、明了的输出科学原理和技术，最终能引起观众的深层反思，并获得信息反馈。

2.科普展项用户目标研究：科技馆的性质决定科技馆的服务对象是公众，以青少年为重点，因此首先确定本科普展项的目标受众为青少年，划分某一具体学科知识为调研目标，采用问卷调查法、深度访谈法等方法对目标用户进行调研，了解目标受众在这类学科中更容易产生感兴趣的知识点，根据这些知识点进行适当延伸，以此建立目标用户人物角色模型，基于此角色模型构建场景故事板，最终获取用户目标。

3.科普展项内容研究：结合科普展项的业务目标及用户目标的研究，对科普展项的组成内容进行构思，主要划分为两个部分：第一部分，对用户需求进行深度剖析，提炼出展项需要展现的相关知识点，整合出展项核心知识框架并撰写脚本。第二部分为科普展项进行造型及界面设计，对内容的展现方式进行说明。由此可以保证展品所呈现的内容能被大部分观众所接受和理解。

4.科普展项交互研究：科普展项采用寓教于乐的方式传播知识，主要目的是“普及”，良好的科普展项应该在界面布局、色彩搭配、输入方式、信息反馈等方面都和展项内容融会贯通，在良好交互环境中达到科学普及的目的。

（二）基于CUBI的交互式科普展项设计流程：将CUBI用户体验模型的四个维度与对交互式科普展项的设计结合，形成明确业务目标，确定展项内容，了解观众需求，合理匹配交互方式，最终实现业务目标的交互式科普展项设计流程，以此来指导后续的展项设计达到提高科普展项的用户体验，提升科技馆的科普效果的目的，如图2。

四、设计案例

（一）项目目标制定：首先明确科普展项的定位和核心目的。科普展项是科技馆开展科学普及的主要手段，其核心目的是满足公民的文化需求、提高公民的科学素质、促进科学普事业发展最终实现社会效益。

其次在展项的内容选择方面，《全民科学素质行动计划纲要》提出任务“引导、鼓励和支持科普产品和信息资源的开发，繁荣科普创作”可以看出，现阶段的科普展项设计应该放宽思路，加强对其他领域的科普资源进行开发创作。根据中国科学技术出版社出版的《中国科普资源调查报告（第一辑）》[13]中全国科技馆展项资源调查统计结果，可以发现在现阶段我国科技馆的自然科学科普内容与人文社会科学科普内容极度不平衡，自然科学和工程与技术科学领域占了总展项的88.97%，人文与社会科学仅占3.38%（见图3）。

为了改善科技馆展项学科分布不平衡的问题，围绕人文与社会科学内容展开科普展项设计。金融是社会科学中的一个重要学科，金融教育是我国提升国民综合素质的重要举措，也关系着我国综合国力的持续提高，是一项普及性、整体性、全面性的系统工程[14]。同时，近年来由于金融产业的不断发展，层出不穷的金融产品不断被推出，国民参与金融活动的热情高涨。但是，时常有公民落入金融骗局，这也暴露出我国在金融知识普及的欠缺。根据调研发现，我国青少年金融教育起步较晚，只有高中的政治课程中的经济学与金融教育有部分关联，此前并无涉及。

以金融知识为基础进行科普展项设计不但顺应了现在时代背景，同时拓宽了科技馆的科普范围。

所以本项目的业务目标就是：设计一个金融类的科普展项，填补现阶段科技馆科普展项的空白，同时对公民进行金融知识启蒙，提高公民金融素质。

（二）用户目标确定：用户研究首先要进行目标用户定位。对于科技馆科普展项而言，其目的是面向社会群众进行科学知识普及，但是由于青少年人群是科技进步的主要力量，在我国科普工作中承担着主要任务，在科技馆的参观者中也占有最高比例，所以科技馆的主要目标人群定位是18岁以下的青少年。

然后通过问卷调查法对用户进行定量研究。通过问卷调查将目标用户分为两类，一类是没有金融知识的用户，调查该类用户在金融知识范围内的兴趣点;第二类是已有金融知识基础的用户，侧重于了解他们认为金融知识范围内的关键内容、难点内容和实用内容，以及对展项的期望和建议，如图4。

根据用户定量的结果可以发现，大部分被调用户对金融知识都有很浓厚的学习兴趣，且主要兴趣点集中在“货币”知识范畴。随后采用用户访谈法对用户进行定性研究，挖掘用户内心的对金融知识或者是货币知识学习的真实想法。在用户访谈中发现大多数用户的内心中认为在金融知识领域内，货币是金融活动开展的基本元素，也是生活中必不可少的要素，所以观众愿意从货币知识入手进行金融知识的学习。

最后结合用户研究的结果，构建用户角色画像。构建的用户画像契合度越高越能使展项多维度满足用户的需求，提升精致化服务品质[15]，如表1。

（三）《货币知识》科普展项内容研究：根据业务目标和用户目标，进行科普展项内容构思。由用户画像可以看出展项的目标用户的兴趣点主要聚焦于“钱”，即“货币”，所以将展项的知识内容确定为金融知识最基础的“货币”领域。通过市场调查对同质项目进行分析发现，目前市面上货币知识科普教育这一块的资源主要集中于对钞票本身的认知，例如钞票图案、真假辨别等，几乎不涉及“货币”知识本身的科普宣传，不具备很高的参考性。

所以在展项知识点的选择上要充分结合项目目标和用户目标进行研究。对“货币”知识进行全面梳理，根据用户需求对“货币”知识进行筛选，选择出符合用户期望和用户认知范围的知识点，最后并根据此撰写展项脚本。在展项的界面设计上考虑到“货币知识”的展项内容结合科普展项设计的通俗性原则，展项形式贴近观众生活更便于理解和互动，故选择以银行ATM机为原型进行设计，既能呈现亲切有趣的视觉效果，又能契合货币知识的内容主题，增强科普效果，如图5。

（四）《货币知识》科普展项交互研究。《货币知识》科普展项的交互设计要遵循以下几个原则：

1.重视观察性。观察是用户与科普展项交互最常用的方式，所以要從用户的角度对科普展项的外观、界面、操作方式和交互手段等内容进行策划和设计，使得展项符合用户的观察习惯。

2.优化操作性。操作比较复杂的展项容易让用户产生挫败感，从而抗拒与展项继续互动。优化展项操作方式，简化展项操作步骤，提升观众的交互感受。

3.提升容错性。观众与展项互动中，不可避免地会出现误触或者操作不当的情况，间接或直接提前结束本次交互活动，导致用户的交互体验不佳，所以提升展项的容错性是很有必要的。

（五）《货币知识》科普展项设计要素分析：根据上述研究，结合用户体验要素即战略层、范围层、结构层、框架层、表现层五个层次进行设计要素分析，如表2、图6。

（六）展项测试：随机抽取30名科技馆观众，采用李克特5点量表的形式从内容、价值、交互后，进行主观评价，采用1～5分打分并取平均值，以3分为基准分来评价用户的满意程度。由数据分析可知体验者对该展项的体验感评价良好，如表3。

结语

科技馆在科普教育领域的作用日益增加，科普展项作为进行科学普及的最主要方式，其质量很大程度上决定了科技馆科普教育的效果。通过对目前的科技馆科普展项分析，总结出现有展项存在重复率高、用户体验不足等现象。为了提高展项的用户体验，将CUBI用户体验模型引入科普展项的创新设计中，结合业务目标、用户目标、产品内容、交互方式四个维度进行科普展项设计，可以更加深入地挖掘用户需求，使展项传达的科普知识更容易被观众接受，更能达到科普教育的目的。以《货币知识》科普展项为例，验证了CUBI用户体验模型对提升科普展项的用户体验具有指导意义，为科普展项的创新设计提供一定的参考和借鉴。