朱蓉蓉，黃智宇

（1.中南大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院，湖南長沙 410083; 2.湖南商學(xué)院設(shè)計藝術(shù)學(xué)院，湖南長沙 410205）

隨著人們對網(wǎng)絡(luò)認(rèn)識的加深，以及兒童網(wǎng)民的逐漸增加，針對兒童群體的交互產(chǎn)品的研究與開發(fā)逐漸受到業(yè)內(nèi)人士的重視。如今，面對網(wǎng)絡(luò)化、信息化技術(shù)融入兒童群體的交互產(chǎn)品，這為兒童的早期教育、開闊視野等都做出了巨大的貢獻(xiàn)。兒童作為一個特殊群體，有著自身的認(rèn)知局限，他們的思維認(rèn)知處于初級階段，認(rèn)知更多依賴感觀的直接體驗。因此，通過對兒童認(rèn)知心理及發(fā)展的研究，來探討面向兒童的人機交互界面設(shè)計，這對于設(shè)計出更適合兒童的交互界面及交互方式，充分調(diào)動其興趣有著十分重要的意義。

一、兒童認(rèn)知心理分析

20世紀(jì)60—70年代，隨著認(rèn)知心理學(xué)成為心理學(xué)研究的核心，信息加工的研究亦逐漸成為認(rèn)知發(fā)展研究中的一個主要研究途徑。而界面設(shè)計，著力解決用戶與計算機的交互問題，即人機交互問題，必然會涉及到大量的、多樣化的人機信息交互。因此，進(jìn)行以兒童為目標(biāo)用戶的交互界面設(shè)計，我們有必要對兒童的認(rèn)知發(fā)展有所了解。

1.兒童的認(rèn)知發(fā)展

有心理學(xué)家用信息加工的觀點來解釋兒童認(rèn)知及其發(fā)展。其研究范圍主要包括感知覺、注意、表象、學(xué)習(xí)記憶、思維和言語等心理過程及其發(fā)展。相關(guān)研究表明，兒童認(rèn)知事物的方式是通過視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等幾種手段，其認(rèn)知能力及水平隨著年齡的增長而不斷提高。同期研究還發(fā)現(xiàn)不同孩子其成長方式不同，個體之間還存在某種差異。但總體上他們認(rèn)知發(fā)展過程有類似之處。著名發(fā)展心理學(xué)家皮亞杰把兒童的認(rèn)知發(fā)展按年齡劃分共分為四個階段[1]119：

感知運動階段（0—2歲左右）：嬰兒通過外顯的行為影響世界，以此來認(rèn)識世界，這個階段的兒童的主要認(rèn)知結(jié)構(gòu)是感知運動圖式。

前運算階段（2—7歲）：兒童能夠利用表征（心理表象、圖畫、詞、姿勢）而不僅僅是動作，來思考客體和事件。

具體運算階段（7—11歲）：在本階段內(nèi)，兒童的認(rèn)知結(jié)構(gòu)由前運算階段的表象圖式演化為運算圖式。

形式運算階段（11—15歲）：兒童在這個時期的特征表現(xiàn)為，開始不受真實情境的束縛兒童思維發(fā)展到抽象邏輯推理水平。

2.游戲行為對兒童認(rèn)知的促進(jìn)作用

兒童的游戲行為一直以來都受到心理學(xué)家、教育學(xué)家和社會學(xué)家所關(guān)注，這不僅因為游戲是兒童成長過程中最主要、最喜愛的活動，更重要的是因為這種活動的發(fā)展與兒童心理發(fā)生最重要的變化有關(guān)。

70年代以來，許多心理學(xué)家對人類在游戲中的心理活動進(jìn)行了研究，其研究表明游戲是包含了多種認(rèn)知成份的復(fù)雜心理活動[2]38。我國早期研究發(fā)展心理學(xué)的泰斗陳鶴琴先生認(rèn)為：“兒童好游戲乃是天然。游戲可以給兒童快樂、經(jīng)驗、學(xué)識、思想、健康……他從游戲中強健身體，活潑動作，他從游戲中鍛煉思想，學(xué)習(xí)做人，游戲是兒童的良師，是兒童成長過程中最佳的學(xué)習(xí)方式?！敝l(fā)展心理學(xué)家皮亞杰認(rèn)為：游戲是兒童學(xué)習(xí)新的復(fù)雜的客體和事件的一種方法。所以，我們應(yīng)充分把握兒童在游戲行為中這種特殊的學(xué)習(xí)方式，掌握兒童的游戲心理，在進(jìn)行兒童交互界面設(shè)計時，采用符合兒童游戲心理機制的界面設(shè)計原則，充分調(diào)動兒童的積極性、主觀能動性，讓兒童真正參與到交互中，從而取得最佳交互效果。

二、我國兒童人機交互界面設(shè)計現(xiàn)狀透視

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，兒童網(wǎng)民的日益增加，越來越多的業(yè)內(nèi)人士投入到面向兒童的人機交互界面研究與開發(fā)中來。如在中國大連建立的歐盟可用性研究中心，專門研究人機界面設(shè)計，對兒童網(wǎng)站的可用性測試取得了一定成果;華東師范大學(xué)從國外購買眼動儀對兒童的感知能力進(jìn)行研究，以改善兒童產(chǎn)品的界面設(shè)計。盡管如此，由于國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研發(fā)起步晚于國外，而面向兒童的人機交互界面設(shè)計的研究還未趨于完善。因此，目前面向兒童群體的人機交互界面設(shè)計仍存在以下問題：

1.設(shè)計師缺乏對目標(biāo)用戶的明確定位。設(shè)計師在設(shè)計時未根據(jù)兒童的認(rèn)知特征及認(rèn)知習(xí)慣，界面上出現(xiàn)太多不符合其認(rèn)知的文字，導(dǎo)致操作過程出現(xiàn)障礙;或者是未根據(jù)其認(rèn)知心理，將一系列的圖片隨意堆砌，未從根本上體現(xiàn)互動性，引起其心理共鳴;

2.交互界面板塊龐大復(fù)雜，缺乏視覺中心。一個優(yōu)秀的界面設(shè)計應(yīng)該風(fēng)格統(tǒng)一，并有效的突出重點內(nèi)容，而不應(yīng)隨意填充。雅各布·尼爾森也曾提出兒童人機交互界面設(shè)計應(yīng)簡潔明了，具有較強的可用性;且內(nèi)容與形式應(yīng)該具有娛樂性、趣味性、豐富性，應(yīng)使用多媒體的交互方式;

3.交互界面未能滿足兒童游戲心理。隨著交互技術(shù)的發(fā)展，兒童群體對人機交互產(chǎn)品的需求不再只停留在傳統(tǒng)的鼠標(biāo)與鍵盤相結(jié)合的操作方式上。根據(jù)兒童對人機交互產(chǎn)品的認(rèn)知需求，自然、直觀和高效的多樣化交互界如手勢、語音、實物操作界面等能極大的引起兒童的好奇心，同時增加其在使用過程中的樂趣，滿足他們的游戲心理。

三、兒童人機交互界面設(shè)計構(gòu)想

兒童認(rèn)知事物的方式主要包括視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等幾種手段。而兒童在進(jìn)行人機交互界面操作時主要通過視覺、聽覺、觸覺等認(rèn)知方式。因此，我們可以從與之相對應(yīng)的圖形交互界面、聲音用戶界面、多感觀用戶界面等三個方面來探尋設(shè)計出符合兒童認(rèn)知心理的交互界面。

1.圖形交互界面

圖形化用戶交互界面（Graphical User Interface，簡稱GUI）這一概念最早是由20世紀(jì)60年代被道格拉斯·恩格爾巴特提出，其具有可視性、交互性、透明性、直接操縱性等特點[2]21。現(xiàn)已無可爭議地成為當(dāng)前交互界面設(shè)計的主流。根據(jù)兒童的認(rèn)知心理，具有簡單、直觀、具象特征的圖形化界面對兒童來說更具趣味性，也更能激發(fā)兒童的好奇心理，從而調(diào)動兒童接觸、學(xué)習(xí)的積極性。

圖1 國外兒童網(wǎng)站 http：//www.seussville.com//

圖形化交互界面中一個重要的組成部分是眾多的具有符號意味的圖標(biāo)、鼠標(biāo)指標(biāo)、按鈕等圖形元素。因此，在設(shè)計符合兒童認(rèn)知心理的圖形交互界面應(yīng)注意：（1）在圖形形態(tài)上多采用動態(tài)的形式。據(jù)調(diào)查，趣味性的動態(tài)圖形更符合兒童的游戲心理，因此更受兒童歡迎。（2）圖形的造型方式可以多樣化。在符合主題內(nèi)容的前提下，使用多種造型方式，如繪畫、卡通、照片等等，可寫實可抽象，可以是二維畫面也可是三維立體畫面。（3）可設(shè)計具有情景代入和角色扮演的圖形和場景。賦予兒童用戶一個虛擬的角色，使之身臨其境的融入角色扮演，刺激他們的情感體驗和心理感受。如圖1，具有趣味性的動態(tài)卡通圖形和場景，無須過多的文字提示，便能使兒童輕松獲得認(rèn)知。

2.聲音用戶界面

聲音用戶界面是指在人機交互過程中出現(xiàn)的與圖片或主題相協(xié)調(diào)的語音或背景音樂。有研究表明，在現(xiàn)實環(huán)境中，人類從外界獲得的信息約70%來源于視覺，而聽覺約占15%—20%，是除了視覺以外的最重要的信息獲取途徑[3]。通過研究兒童的認(rèn)知心理可以得知，兒童對事物的認(rèn)識需要多感觀綜合感受和體驗才能幫助其建立起真正的內(nèi)化知識和經(jīng)驗，即視覺、聽覺、觸覺等多感觀綜合。因此，設(shè)計良好的聲音用戶界面對兒童群體在進(jìn)行界面操作過程中不僅可以起到輔助信息認(rèn)知的作用，而且還具有視覺通道無法替代的功能。此外，面向兒童用戶的人機交互產(chǎn)品，聲音用戶界面也是增加其用戶體驗程度的相當(dāng)重要的一個方面，畢竟良好的聲音表達(dá)可以給兒童帶來舒適、優(yōu)美的心理體驗，同時調(diào)動其潛在情感，引起對產(chǎn)品的共鳴。如圖2，根據(jù)趣味性的卡通圖形界面，配有與主題相協(xié)調(diào)的背景音樂，并且鼠標(biāo)點在某個動態(tài)圖標(biāo)時，會有與之相對應(yīng)的場景聲音及語音解釋。這種圖形界面與聲音界面的完美結(jié)合，不但減少了兒童的認(rèn)知負(fù)擔(dān)，而且大大提高了其用戶體驗。

圖2 國外兒童網(wǎng)站 http：//www.seussville.com/?home#/home/

3.多感觀交互界面

多感觀交互界面是隨著交互技術(shù)的高速發(fā)展，作為一種新的界面形式而出現(xiàn)。其是將人體的視覺、聽覺和觸覺器官與人機交互界面這個媒介相聯(lián)系，基于視線跟蹤、語音識別、手勢輸入、感覺反饋等新的交互技術(shù)，允許用戶利用本身內(nèi)在感覺和認(rèn)知技能，使用多個交互通道，以并行、非精確方式與計算機系統(tǒng)進(jìn)行交互，旨在提高人機交互的自然性和高效性[4]2。面向以兒童為服務(wù)對象的人機交互產(chǎn)品，自然、直觀和高效是兒童群體在進(jìn)行交互界面操作的基本要求。兒童不能很好的理解周圍的環(huán)境，與成人相比更具有基于表象的思維，即形象思維與直覺思維。此外，游戲是兒童成長中必不可少的一部分，游戲行為對兒童的認(rèn)知起著至關(guān)重要的作用。而設(shè)計出具有娛樂性、趣味性的人機交互方式更能吸引兒童自主的去探索，從而獲取知識。圖3是一款名為“Kinect”的體感游戲機，其是集成了手勢、表情、語音等人的自然溝通方式，成為人和機器交互的新方式，只需一個簡單的語音指令，就可以觀看電影或者暫停正在直播的電視節(jié)目，利用手勢和動作就能玩游戲。因此，設(shè)計師在進(jìn)行兒童交互界面設(shè)計時，可以采用適合兒童認(rèn)知的手勢、語音、實物操作界面等自然直觀的交互界面既能增強其產(chǎn)品的交互性，使操作方式更加便捷，又能滿足兒童的游戲心理，使其獲得愉快體驗。

圖3 體感游戲機 ttp：//tech.gmw.cn/2011－05/30/content_2021653.htm

四、結(jié)語

“以兒童為中心”是設(shè)計師在進(jìn)行兒童人機交互界面設(shè)計時必須遵循的設(shè)計原則。而兒童與成人不同，其與計算機進(jìn)行交互是一個復(fù)雜的認(rèn)知過程，是由多種心理因素協(xié)調(diào)作用的結(jié)果。因此，本文通過對兒童的認(rèn)知發(fā)展及特性的分析，來探尋如何設(shè)計出更符合兒童認(rèn)知心理和操作習(xí)慣的人機交互界面，使兒童獲得愉快體驗。

[1]桑標(biāo).當(dāng)代兒童發(fā)展心理學(xué)[M].上海：上海教育出版社，2003.

[2]席曉冬.面向兒童的軟件交互界面設(shè)計研究[D].西北工業(yè)大學(xué)，2007.

[3]張勇，王成.虛擬仿真系統(tǒng)中的聲音設(shè)計[J].齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報，2004，（1）.

[4]徐佳理.基于多重觸控的多通道人機交互界面設(shè)計研究[D].同濟大學(xué)，2008.