任宏 劉辰

摘要：文章通過對目前市場內的教育類APP的交互設計方法與技術進行研究分析，歸納了該類型產(chǎn)品中主流的交互設計方式，結合實例分析了每種方式的特點。同時列舉了新技術在教育類APP交互設計中的應用方式與場景并加以分析，希望能為未來同類產(chǎn)品的交互設計提供參考與方向。

關鍵詞：移動教育 交互設計 新技術

引言

目前，隨著移動電子設備制造技術的發(fā)展，移動電子設備的普及率也逐漸升高，其中涌現(xiàn)出了一批將新技術很好地應用到交互設計中的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品憑借優(yōu)秀的用戶體驗，快速占領市場，取代了傳統(tǒng)產(chǎn)品，得到了消費者的青睞。同時，它們對新技術的應用探索也使交互設計領域出現(xiàn)了新的設計方式。

一、研究背景

交互設計（interaction design）是指對設計數(shù)碼產(chǎn)品、系統(tǒng)服務環(huán)境進行的設ito它的目的是通過研究用戶的特點，了解用戶的目標與期望，探索用戶與產(chǎn)品之間的互動。不僅僅是樣式審美的選擇，更是一門基于對用戶的理解與產(chǎn)品的易用性，關注用戶行為體驗的設計學科。

二、教育類APP中的交互設計概述

教育類APP中的交互，是指通過交互設計的方式使產(chǎn)品能對用戶發(fā)出的命令（如手勢、語言、肢體動作等）做出相應的反饋，并通過這種方式進行教學的設計。

根據(jù)使用的交互方式的不同，用戶在使用不同產(chǎn)品時產(chǎn)生的用戶體驗層次也不盡相同，文章將這些體驗按照層次由淺入深分成了三個層次：

（一）動作層次的交互體驗：應用根據(jù)用戶做出的動作（點按、雙擊、拖動、滑動等）給予反饋，反饋與用戶的動作有直接關聯(lián)，如用戶做出拖動的動作時，對象會跟隨用戶的動作而移動。

（二）感官層次的交互體驗：相對于簡單的動作反饋，感官層次的交互體驗更豐富，產(chǎn)品利用視覺、觸覺、聽覺等多種方式作為反饋形式與使用者進行互動，使用者可以從語音、圖像、文字等多方面對知識點進行了解。

（三）情感層次的交互體驗：情感層次的交互體驗是指用戶在使用產(chǎn)品進行學習的過程中產(chǎn)生了各種情緒的體驗。這些情緒包括新鮮感、喜悅感、成就感等。比如，用戶學習時間累計超過7--個預先設定的時長后獲得一個獎勵。用戶會因此而獲得成就感。

三、教育APP中的交互設計方式分類

隨著教育產(chǎn)品的種類日益增多，相應地以這些設備為載體的應用的交互形式也越來越豐富，從手勢交互、圖形交互到智能語音交互、眼動交互、腦電波交互，新的交互形式層出不窮。

對主流教育類APP進行調查研究之后，將它們用的交互模式歸納為三個大類：語音交互、肢體交互、圖形交互。并分析每種交互方式的特點。

（一）語音交互類：使用語音交互的應用主要集中在智能手機、智能手表、智能手環(huán)等便攜式產(chǎn)品中，此類應用的設計重心在使用戶聽到清晰的語音，應用中的視覺圖也與語音內容相關，便于用戶理解語意，適用于語言類教育產(chǎn)品，語音交互的流程（如圖1）。

語音交互的優(yōu)勢在于：

1.學習成本低，語音交互幾乎不需要額外的學習成本，任何語言能力正常的用戶都能使用。2.鍛煉語言能力，使用產(chǎn)品時就能鍛煉用戶的語言能力，適用于語言教育類的產(chǎn)品。

同時，語音類交互的缺點也很明顯：

1.距離，產(chǎn)品距用戶聲源太遠會影響用戶語音的識別準確率。2.識別度，方言口音或發(fā)音不標準，可能導致系統(tǒng)無法正確識別用戶的指令。3.環(huán)境，噪雜的環(huán)境中，背景噪聲和其他人聲的干擾，會影響語音交互類產(chǎn)品的正常使用（如圖2）。

（二）肢體交互類：這—類型的產(chǎn)品利用攝像頭與動作捕捉技術，結合AR技術，根據(jù)用戶的肢體變化，并給出相應的反饋，模擬真實場景的用戶體驗。

由于采用了AR技術，因此其產(chǎn)品設計包括了虛擬與實體兩個端口，這兩者在設計上需要保持一致性與關聯(lián)性，一邊用戶能自然地完成虛擬端到現(xiàn)實端的過渡。此類交互方式的優(yōu)點在于：

1.趣味性、此交互方式結合了虛擬與現(xiàn)實場景，給用戶十分新穎，能激發(fā)人們的好奇心。2.互動性、此交互方式帶有社交屬性適合多人同時參與，有助于用戶間的互動，與兒童用戶的情商培養(yǎng)。

同時、肢體類交互也存在不足：

1.高成本，除了智能電子設備，還需要昂貴的AR部件才能完整地體驗此類產(chǎn)品的核心功能。2.局限性，設備沒有高清且?guī)в芯吧钭R別功能的攝像頭會影響產(chǎn)品的功能體驗。（如圖3）

（三）圖形交互類：圖形交互方式是最傳統(tǒng)的交互方式。是指能讓圖形與使用者產(chǎn)生互動，通過識別用戶發(fā)出的命令，再通過圖形的形式給予相應的反饋。此種交互方式最著名的產(chǎn)品是微軟（microsoft）公司推出的電腦操作系統(tǒng)windaws，它以更直觀、更易于理解的特點取代了之前的操作系統(tǒng)DOS，成為最主流的電腦操作系統(tǒng)。

使用圖形交互方式的產(chǎn)品大多擁有良好的視覺設計在教育類APP產(chǎn)品中也有相當一部分應用了此種交互方式，主要集中在針對兒童的教育產(chǎn)品中，這些產(chǎn)品很多呈現(xiàn)出擬人的物品或者動物形態(tài)，能夠及時地對用戶的命令做出反應，引起人的共情。從而吸引用戶長時間使用。

圖形類交互方式的優(yōu)點在于：

1.泛用性，此類交互方式對設備的要求相對較為寬松，因此在多種設備產(chǎn)品上均能正常使用。2.表意能力，圖形有較好的表意能力，十分直觀。對于學齡前的兒童群體，由于其尚未接受系統(tǒng)的語文教育，因此認識的漢字有限。以圖形為主的圖形類交互產(chǎn)品對他們能產(chǎn)生更強的吸引力，使用起來也會較為容易。

圖形類交互方式的缺點在于：

1.損傷視力，使用圖形類交互方式，用戶需要長時間注視產(chǎn)品的屏幕，對于一些使用小屏幕或者分辨率較低的屏幕的用戶，這種行為會損傷他們的視力。2.單調，人的注意力保持時間有限，圖形類交互方式使用單一視覺的方式進行反饋，容易令用戶在使用產(chǎn)品進行學習時失去注意力。

四、新技術在教育類APP中的應用分析

隨著越來越多的新技術成熟后走向市場，教學應用中在設計開發(fā)時也越來越多地加入新的科學技術，通過資料收集分析法收集了一部分目前教學應用市場中具有創(chuàng)新點的著產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)這些產(chǎn)品大部分都在交互設計中巧妙地融合了新科技或新的教學觀念，更好地滿足了用戶的需求，并且，在對此類應用產(chǎn)品的用戶口碑進行調查后發(fā)現(xiàn)，這些產(chǎn)品無一例外均擁有良好的用戶評價和市場反響。因此，有理由認為，他們對教育類APP交互設計的未來發(fā)展擁有啟發(fā)性與指引性的作用。

（一）人工智能技術的的應用：相對于人類和其他動物顯示出來的智慧，人工智能（artificial intelligence簡稱為A1）與機械智能（machineintelligence）是機械展示出的智慧，在計算機科學中人工智能研究被定義成：能夠任何能感知環(huán)境，并為了更好地達成目標，而采取行動的設備，人工智能可以利用機器模仿人類大腦的如“學習”、“解決問題”等認知功能。

將人工智能技術加入在教育類應用產(chǎn)品，可以使產(chǎn)品能以個性化、生動的形式與兒童進行溝通，并引導他們科學合理地進行學習。

例如英語教育類應用“英語流利說”，就將人工智能引入自己的產(chǎn)品中，旨在達到因材施教的目的。流利說通過在每個單元學習完畢后會對學生進行水平測試，根據(jù)水平測試的結果評估學生的學習水平，針對不同學習水平的學生，調整不同的學習速度。學生在經(jīng)過若干個知識點的測試之后，人工智能就會對該學生的知識掌握情況和學習能力、學習風格有一個全面客觀的評估，并建立學生的個人檔案。再根據(jù)檔案結合每個知識點的掌握程度。模擬人類教師的角色，在學生進行學習的過程中及時調整他的學習內容和速度。

人工智能在教育應用中的特點：

1.啟動化：英語流利說中的人工智能技術能協(xié)助教師完成教育活動中的一些基礎性工作，如班級管理，作業(yè)批改等。從而使教師把精力更多地集中在學生與教學內容上。2.個性化：人工智能在教育中的一個關鍵作用是個性化學習。他可以及時調整學生在英語流利說中的學習內容與課程進度安排，使產(chǎn)品更貼合不同學生的需求。3.優(yōu)化課程：教師無法總是及時注意到自己的授課與教育材料之中的缺陷，而造成學生學習上的困擾，而英語流利說中的人工智能可以通過收集學生作業(yè)的后臺數(shù)據(jù)并實時分析來解決這個問題。

（二）增強現(xiàn)實技術（Ar）的應用：增強現(xiàn)實技術（Augmented reality），是—種將現(xiàn)實的環(huán)境或物理要素以“增強”的形式，輸入電腦的技術，增強現(xiàn)實技術可以提高人們對于現(xiàn)實世界的感知，起初它主要被運用在娛樂和游戲產(chǎn)品中，現(xiàn)在，其他種類的產(chǎn)品也開始使用Ar技術，比如教育產(chǎn)品、遠程會議產(chǎn)品等。

隨著虛擬現(xiàn)實技術的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的人機交互設計學不再適用，虛擬現(xiàn)實技術的交互模式更好，它強調人與界面的互動，全鏈路、沉浸式的接觸體驗，使用戶更容易全身心地投入學習中。

我國深圳的馬頓科技公司推出的教育類產(chǎn)品“行空筆”（如圖4）就是一個將增強現(xiàn)實技術很好地應用于教育場景的例子，此產(chǎn)品可以讓用戶通過手繪在三維場景中直接建立3D模型。用戶兒童通過“行空筆”進行繪制，APP應用會記錄軌跡并將創(chuàng)作過程同步顯示到設備上。并培養(yǎng)用戶的思考能力、空間想象能力與創(chuàng)造力。

增強現(xiàn)實技術在教育應用中的特點：

1.互動性更強：通過增強現(xiàn)實技術，學生可以在自己的設備上查看建筑模型，通過近距離地觀察模型，學生可以更好地理解正在學習的概念。2.降低教具成本：一個逼真細致的建筑模型教具價格十分昂貴。學校要購買這樣的教具需要很高的成本，而使用增強現(xiàn)實技術學生只要通過設備就可以隨時隨地觀察教具模型。3.培養(yǎng)對知識的好奇心：通過增強現(xiàn)實技術把知識融入課程，會使學生對學習內容產(chǎn)生更強的興趣，直觀地增強現(xiàn)實教學情境比抽象的知識更吸引學生。

（三）跨學科的教學方法（STEAM教育）的使用：STEAM教育源自美國政府的—項教育提議，它是指包含科學（science）、技術（technology）、工程學（engineering）、藝術（art）、數(shù)學（mathematics）的綜合式跨學科的課程教學計劃，這種教學模式的目的是訓練學生批判性的思考能力，并培養(yǎng)學生使用工程、技術、設計創(chuàng)意等方式解決現(xiàn)實生活中問題的能力。

引入STEAM教學方式的教育類應用，能一定程度上解決國內教育，特別是小學教育中學科與學科之間互相割裂，缺乏聯(lián)系的缺點。通過跨領域、多學科融合的課堂內容與啟發(fā)式的教學方式，培養(yǎng)學生跨領域的思維與動手解決問題的能力，并以更完整的科學方式認識世界。

“非凡部落”開發(fā)的“迷你海羊”的課程里，用戶為了幫助殘疾的螃蟹設計假肢，必須利用—系列數(shù)學知識計算出假肢的尺寸，然后在此基礎上利用工程學知識選擇合適的孔軸尺寸配合、加工精度、材料強度。最后將設計好的假肢通過虛擬現(xiàn)實成像的方式進行安裝。這種課程設置通過在教學過程中對學生進行合理引導，培養(yǎng)學生自行發(fā)現(xiàn)問題的能力，并且引導學生主動尋找適當?shù)姆椒ǎ钥茖W嚴謹?shù)倪^程解決問題。

研究前期證明了技術與教育理念的創(chuàng)新對教育類應用產(chǎn)品的影響十分巨大，因此，在本研究的設計研究與實踐階段，應該對當下的新技術與新的教學觀念進行充分了解，并在設計的過程中對他們加以靈活的應用，提升教學類應用的設計水準與品質。

STEAM教育概念的特點是：

1.關注解決現(xiàn)實世界的問題：在STEAM課程中，學生們會關注解決實際的社會、經(jīng)濟和環(huán)境問題并尋求解決問題的辦法。2體驗實際的探究和開放式探索：在課程中學習的途徑是開放的，學生的作業(yè)需要實際動手，并通過團隊協(xié)作完成，學生自己決定最后解決問題的方式。3.培養(yǎng)發(fā)散思維與受挫能力：STEAM課程的中，每個問題的解決方式都不是唯一的，教師引導學生自行探索問題的答案，并且將探索過程中的失敗當作課堂里必不可少的部分。

結語

技術與教育理念的創(chuàng)新對教育類應用產(chǎn)品的影響十分巨大，經(jīng)過一定的市場研究與竟品分析后，發(fā)現(xiàn)目前市場中的教育類應用相當一部分只是機械地照搬書本中的內容，產(chǎn)品同質化嚴重，且缺乏設計亮點。因此在進行教育類應用的設計時，應該結合用戶的思考方式與行為習慣，在結合新技術與新教學觀念，找出更符合用戶需求的交互設計方式，設計出更好的教育類應用。