電子鼻界面的用戶體驗研究

張文莉+陸慧文

摘 要：由于現(xiàn)有的電子鼻界面在用戶體驗方面存在著很多不足，所以文章主要從感官和交互兩方面的體驗對其進行闡述。采用實驗室測試和問卷調(diào)查的用戶體驗研究方法，分析了哪些因素會影響用戶在操作過程中的操作行為，并收集了用戶對界面元素的整體評估意見。結(jié)合實際的設(shè)計案例，針對具體問題具體分析，基于人機界面設(shè)計原則，提出便攜檢測設(shè)備界面的設(shè)計意見。

關(guān)鍵詞：電子鼻界面； 用戶體驗； 實驗測試法； 問卷法

檢 索：www.artdesign.org.cn

中圖分類號：J0 文獻標志碼： A 文章編號：1008-2832（2014）07-0118-03

The Electrical Nose Interface user Experience Research

ZHANG Wen-li， LU Hui-wen

（Art School of Jiangsu University， Zhenjiang 212013， China）

Abstract ：There were a lot of disadvantages in the existing electronic nose interface， so this paper studies the sensory and interactive experience on it. The laboratory test and questionnaires were used to analyze that which factor will influence the operation process and collect the users assessment of the interface elements. Whats more， this need not be the case combined with the actual design case. According to the Interface design principle， some suggestions about portable testing equipment interface design would be proposed.

Key words ：Electronic Nose Interface； User Experience； Lab Testing； Questionnaire

Internet ：www.artdesign.org.cn

一、電子鼻檢測設(shè)備概述

電子鼻檢測設(shè)備是一種自動檢測分析氣味的設(shè)備，它的工作原理是模擬生物嗅覺形成的過程，使用傳感器陣列來識別氣味。近年來，國內(nèi)外對電子鼻的研究主要集中在傳感器技術(shù)的優(yōu)化和應(yīng)用領(lǐng)域拓展兩方面。專門針對其操作界面的用戶體驗研究還相對空白。電子鼻軟件技術(shù)已相對成熟，在食品、醫(yī)學等領(lǐng)域都有所應(yīng)用，但其操作界面的軟性能無法準確表達操作方式，使得電子鼻使用的普及率很低。一個不良的界面設(shè)計會讓用戶感到不適，誤導用戶進行錯誤操作，從而影響操作效率。因此，電子鼻操作界面的設(shè)計也應(yīng)遵循一定的設(shè)計準則。

二、電子鼻界面的用戶體驗

電子鼻用戶體驗指的是用戶和設(shè)備之間的交互體驗。交互體驗是用戶在操作界面過程中的感受，是對界面元素設(shè)計和排列布局的認知和體會，在電子鼻界面中，它主要體現(xiàn)在感官體驗和行為體驗兩方面。

（一）感官體驗

感官體驗指的是界面中存在能刺激到人們感官（眼、耳、鼻等）的意象。電子鼻界面中包含五項內(nèi)容，波特圖、指示圖標、操作按鈕、數(shù)據(jù)輸出表和輔助顯示。波特圖顯示每個時間段的電壓值，通過電壓值的波動大小表示傳感器對檢測氣味的敏感程度。數(shù)據(jù)輸出表是用數(shù)字的方式來顯示波特圖上不同時間點的電壓值，輔助顯示是指界面上的時間、溫度、濕度等顯示內(nèi)容。這五項內(nèi)容的色彩和布局都影響著用戶對界面的第一感覺，其中波特圖和數(shù)據(jù)輸出表占據(jù)面積較大，是用戶需要獲取的信息，設(shè)計時需特別注意。

（二）行為體驗

行為體驗是用戶在操作電子鼻過程中的感受，它受到界面功能、可用性等多方面的影響，單純的用戶行為主要是按鈕點擊。但是在點擊之前，用戶大腦要經(jīng)歷一段認知過程。所以界面中選項內(nèi)容的排序和按鈕的質(zhì)感表現(xiàn)都會影響用戶的行為。例如，用戶需要通過眼睛觀察按鈕外觀，得知按鈕狀態(tài)是“未點擊”或“已點擊”，然后才執(zhí)行操作。

為了進一步了解現(xiàn)有的電子鼻界面中存在哪些感官體驗和行為體驗的影響因素，本研究將采用實驗室測試和問卷調(diào)查這兩種用戶體驗研究方法進行用戶測試。

三、電子鼻界面的實驗研究

（一）實驗室測試法

實驗?zāi)康模河^察記錄用戶操作電子鼻過程中的邏輯思維、真實操作行為，從而分析哪些因素會影響電子鼻操作界面的用戶體驗。為了減少外部干擾，測試在實驗室內(nèi)進行，主要分為三步，選擇被試、設(shè)計實驗任務(wù)和實驗后訪談。

1.選擇被試

電子鼻用戶多為技術(shù)研發(fā)人員，或經(jīng)過專業(yè)培訓的人員。實驗選取了5位被試，其中2名電子鼻技術(shù)研發(fā)人員，2名從事食品檢測工作人員，1名測試計量技術(shù)及儀器專業(yè)學生，年齡均在25～30歲之間。根據(jù)使用電子鼻的時間長短和熟練程度，被試又可分為專家用戶，熟練用戶和新手用戶。

2.設(shè)計實驗任務(wù)

實驗器材：便攜式電子鼻（江蘇大學食品學院開發(fā)的食品、農(nóng)產(chǎn)品便攜式氣體傳感器陣列軟件）一臺，筆記本一臺（WindowsXP系統(tǒng)），三星手機（錄像），黃酒20ml。實驗任務(wù)：使用電子鼻檢測設(shè)備對黃酒進行氣味檢測，獲取各傳感器的電壓值。endprint

記錄員A使用手機進行錄像，記錄員B將準備好的問題，在用戶空閑時間對其進行提問，并記錄答案。如圖1，一次完整的便攜式電子鼻操作主要有初始化、工作、還原三大階段，一共13個子步驟。實驗過程中，使用事先準備好的實驗記錄表，記錄用戶打開系統(tǒng)、預(yù)熱模式、工作模式、還原模式和關(guān)閉系統(tǒng)所用的時間，并勾出用戶在13個子步驟中的哪一步操作錯誤、返回或者是猶豫。

3.實驗后訪談

完成一個黃酒氣味檢測實驗后，結(jié)合錄像和現(xiàn)場的電子鼻設(shè)備，對被試進行訪談。訪談內(nèi)容主要是針對用戶在使用之后，對設(shè)備的期望以及使用中的感受，最后整合調(diào)查結(jié)果。

4.實驗結(jié)果分析

測試結(jié)束后，對收集到的數(shù)據(jù)進行整理，得到下表，如表所示。由表可以看出，②、③、④階段的操作時間差距較大，階段②的最長時間和最短時間相差5分19秒，說明用戶在此階段對時間把握不準。此外，從備注可反映步驟（8）存在讓用戶猶豫的因素。

將筆記、表格等整理之后，發(fā)現(xiàn)目前的電子鼻界面存在以下問題：（1）用戶反饋不足，在打開系統(tǒng)的5秒內(nèi)，電子鼻對用戶無任何回應(yīng)，用戶對設(shè)備狀態(tài)一無所知；（2）提示不明確，在預(yù)熱和還原工作進行時，用戶不能準確判斷時間；而且工作結(jié)束后，也無任何提示；（3）按鈕工作和非工作狀態(tài)表達方式不統(tǒng)一，容易混淆用戶認知。

（二）問卷調(diào)查法

1.問卷目的

問卷主要是用來了解用戶對電子鼻界面元素的偏好以及滿意度。從用戶角度出發(fā)，就波特圖的背景色，整體的布局以及按鈕的色彩和質(zhì)感表現(xiàn)等方面進行了問題的設(shè)計。問卷主要分現(xiàn)場調(diào)查和網(wǎng)絡(luò)調(diào)查兩種方式進行，每種各發(fā)放30份問卷。

2.調(diào)查對象

調(diào)查對象主要是電子鼻或類似檢測設(shè)備的使用者，他們年齡在25到40歲之間，多為專業(yè)技術(shù)人員。這個群體男性居多，他們擁有豐富的實踐經(jīng)驗和廣博的專業(yè)知識，在認識問題方面有著一定的深度和力度；而且，他們態(tài)度認真嚴謹，做事講究準確高效。

3.調(diào)查結(jié)果分析

用戶對于界面背景色的舒適滿意度只有32%，且部分用戶表示由于經(jīng)?？赐唤缑?，眼睛習慣了，就感覺不到是否舒適。對于按鈕的色彩和質(zhì)感表現(xiàn)，質(zhì)感表現(xiàn)的滿意度較低。對于現(xiàn)有的整體布局，用戶還比較滿意。此外，在現(xiàn)有界面提供的功能的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)用戶對于界面的聲音提示滿意度非常低，因為有些電子鼻界面中根本就沒有聲音提示，而且一些必要的信息提示也非常缺乏（圖2）。

對于色彩，用戶選擇標準主要偏向舒適性和審美性，這符合人機界面的設(shè)計準則。對于電子鼻界面的背景色彩，用戶偏向于藍色和白色居多。藍色是人眼最不敏感的色彩，因此適合做背景色（圖3）。

此外，基于對電子鼻研發(fā)人員的訪問，問卷又設(shè)置了一系列界面上可以增加的功能。如圖3所示，用戶對于一系列的提示功能和開機界面的增加還是表示高度認可。所以，現(xiàn)有的電子鼻界面具有進一步優(yōu)化設(shè)計的必要性。

四、便攜檢測設(shè)備界面的設(shè)計意見

基于以上實驗得到的結(jié)論，結(jié)合人機界面的設(shè)計準則，以江蘇大學食品學院開發(fā)的食品、農(nóng)產(chǎn)品便攜式氣體傳感器陣列軟件（電子鼻的系統(tǒng)軟件）界面為例（圖4），從感官和行為兩種體驗角度提出了有關(guān)便攜檢測設(shè)備界面的設(shè)計意見。

（一）感官體驗方面

1.主要背景色的選擇要符合人眼舒適性。相對于一般的機械界面，檢測設(shè)備的界面觀看頻率高，因此其背景色一定要按照人眼對色彩感覺舒適度來選擇，以提供最佳的用戶體驗。如圖4的電子鼻界面，其波特圖的背景色為H240 S100 B98，屬于高飽和度、高亮度的正藍色。純度和明度較高的藍色具有前進、膨脹的感覺，這種色彩的大面積應(yīng)用讓人眼感覺非常不舒服，易疲勞。所以，H240 S100 B98作為波特圖的背景顏色不合適，其明度和純度應(yīng)該被適當降低。

2.突出主要的信息。在便攜檢測設(shè)備的界面設(shè)計中，一定要合理地運用顏色搭配，重點突出主體的顏色，弱化背景色。人眼對顏色的反應(yīng)比對文字的反應(yīng)快，所以通過顏色來區(qū)分重要信息比用文字的效果好。在波特圖中，8條不同顏色的線條代表了8種傳感器，這8種顏色的分配為隨機挑選，因此部分線條顏色不突出。傳感器1的灰色與背景藍的對比明顯地弱于格線的白色和背景藍的對比。

3.按鈕狀態(tài)的表現(xiàn)需采用一致性方式。表現(xiàn)方式不統(tǒng)一會混淆用戶對操作按鈕的認知，在界面中，按鈕的狀態(tài)變化最好一致，方便用戶進行準確判斷，例如統(tǒng)一使用顏色變化。按鈕的工作狀態(tài)為亮色，非工作狀態(tài)為暗色。“停止”按鈕的顏色可設(shè)為紅色，具有警戒效果。

（二）行為體驗方面

1.程序啟動界面呈現(xiàn)給用戶。實驗過程中，雙擊桌面上的電子鼻圖標，直接跳轉(zhuǎn)到電子鼻的工作界面，這符合讓用戶快速開始工作的體驗設(shè)計法則。但實際上，軟件的啟動需要時間。雖然啟動的幾秒很短暫，但期間也要告知用戶設(shè)備正在工作。增加一個與檢測功能或品牌相關(guān)的程序啟動界面，不僅可以促進用戶對檢測設(shè)備功能的認識和理解，還能降低用戶在等待過程中的焦灼感。

2.必要的信息提示。檢測工作非常嚴謹，對時間的把握要精準，所以界面上要提供足夠的提示信息。檢測過程中，用戶多通過界面上的時鐘來判斷時間，但總有提前或延遲的誤差。以致用戶完成工作的總時間存在較大差距。增加必要提示，可以讓用戶更準確高效地進行操作。例如，程序設(shè)定，在進行預(yù)熱和還原工作時，界面上出現(xiàn)“預(yù)熱結(jié)束”、“還原結(jié)束”以及聲音提醒等提示信息，不僅人性化地減少了用戶的記憶負擔，也提高了用戶的操作效率。

3.選項排序要符合用戶的思維邏輯。界面上用戶選項的排序一定要符合用戶的正常思維邏輯，否則容易造成用戶判斷錯誤或行為上的失誤。實驗中，進入工作界面之后，用戶首先需要選擇預(yù)熱模式，現(xiàn)有模式選擇的順序為：工作模式—預(yù)熱模式—還原模式，預(yù)熱模式排在第二位，這不僅容易造成用戶操作行為出錯，還會誤導用戶以為第一選擇就是工作模式。

五、結(jié)語

諸如電子鼻一類的便攜檢測設(shè)備以后將會得到廣泛應(yīng)用，其界面設(shè)計的好壞直接影響著用戶的操作效率和使用體驗。本文主要使用實驗測試和問卷調(diào)查法對電子鼻界面的用戶體驗進行了分析，并提出了改進意見，希望能夠?qū)窈蟮臋z測設(shè)備界面設(shè)計提供一定的幫助，優(yōu)化檢測設(shè)備的用戶體驗。

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