基于QFD的線上教學軟件界面設計研究

管幸生,鄒明杰,馮濤

(1.福建工程學院 設計學院,福建 福州 350118;2.福建省高等學校人文社會科學研究基地設計創(chuàng)新研究中心,福建 福州 350118)

在線教學具有便利性、實時性、高效性等特點，打破了教學的空間限制，在2020新冠疫情中發(fā)揮著重要作用，為我國大學教育的改革發(fā)展提供了新的方向。目前，雖然國內已開發(fā)相當一部分關于在線教學軟件的產品，但這些產品在功能、人機交互以及情感化需求等層面仍然存在諸多缺陷。本研究將抽象的用戶需求轉化為具體的設計要素以展開線上教學軟件的再設計，幫助實現產品有效的迭代創(chuàng)新優(yōu)化提供明確的方向。

1 研究背景

應用質量功能展開法(quality function development, QFD)是一種將用戶需求轉化為設計參數的多層次量化分析方法[1]，可運用于產品的質量分析與設計開發(fā)研究[2]。張超等[3]將QFD運用于遠程醫(yī)療平臺關鍵服務質量特性的識別與改進研究。謝安娜[4]等通過專家評定確定服務指標關系矩陣構建質量屋模型，篩選出安全指標構成判斷矩陣，由判斷矩陣及技術指標重要度反映顧客滿意度，評價鐵路客運站的安全服務質量，提高了旅客安全服務質量滿意性。高志來[5]、孫世峰[6]等將QFD分別應用于如橋式龍門銑床橫梁、水平鉆機等產品的創(chuàng)新研究。綜上，QFD法能夠將復雜多變的用戶需求進行合理的轉化，為設計提供參考依據。

用戶體驗理論研究首先出現于20世紀40年代，在人機交互設計領域中被首次提出[7]，其基礎為可用性(usability)和“以用戶為中心的設計(user-centered design，UCD)”[8]。Robert Rubinoff[9]提出從品牌、可用性、功能、內容4個維度進行用戶體驗測評，挖掘用戶需求，將其轉化為設計要素以合理指導設計的進行。唐納德·諾曼[10]從情感的視角探討產品與用戶構建愉悅體驗的影響因素，將用戶體驗劃分為3個層次：本能層、行為層、反思層，對于用戶體驗理論的作用與影響進行全面說明，將用戶體驗帶入產品設計的諸多方面，成為國內外學者學術研究的經典范例。 譚浩[11]、胡飛[12]等學者也對用戶體驗從理論研究與應用到實踐評估進行了綜合分析，表明用戶體驗能夠有效促進產品品質的提升，是指導產品創(chuàng)新設計的可行理論。

綜上所述，QFD可將用戶需求合理地轉化為產品的優(yōu)化設計參數，結合用戶體驗理論，將有效促進產品創(chuàng)新優(yōu)化。

2 線上教學軟件界面設計研究構架

2.1 研究構架

基于QFD與用戶體驗理論下的線上教學軟件設計研究通過創(chuàng)新思維，構建該思維范式體系下的設計方法論，將KJ分類法、德爾菲法、QFD、情感化層次理論進行有效組合，構建線上教學軟件設計構架，大致研究過程如圖1所示。

圖1 線上教學軟件界面設計研究框架Fig.1 Research framework of online teaching software interface design

2.2 用戶需求獲取

本研究主要針對高校本科學生使用不同的軟件時的使用需求和滿意度差異進行調研，共發(fā)放問卷1 180份，回收有效問卷為1 120份，占94.92%。問卷內容包含4個部分：基本資料、教學軟件使用現況、教學軟件滿意度評估、教學軟件的使用問題與需求點調查。使用滿意度以及軟件功能的重要性問項，皆采用Likert五點量表進行評估。為方便統計分析，將5分設置為非常滿意，1分為非常不滿意。教學軟件的使用問題與需求點采用開放式問項，由受試者填寫。通過調查，將結果應用SPSS 25進行數據分析。描述性統計用來分析受試者的基本資料，教學軟件的使用現況以及使用滿意度；開放式題目用于探索用戶對于軟件使用的心理訴求及隱式需求。

2.3 數據統計

據問卷統計結果顯示，學生所在高校覆蓋范圍較廣，主要涵蓋廣東省、福建省、湖南省、河南省等共6個省份；約有76%的學生有過在線上課的經歷，對在線教學軟件使用存在一定程度的認知。

根據問卷獲取的用戶需求，運用KJ法對其進行分析整理：

將原始信息數據作為情報樣本，填充在線教學軟件必備的使用需求，經過處理制作成獨立的21張卡片，每張卡片記錄一條需求點。

將21張卡片按照相互的關聯性歸堆分類，關聯性強的劃為一組，多次重復，直到無法再組合為止。最后，將21張卡片形成功能、人機界面、系統性能3組需求，編組分類如圖2所示。

圖2 KJ編組分類Fig.2 KJ grouping and classification

3 基于QFD的線上教學軟件界面設計

3.1 用戶需求展開

據圖2分析得到的分組結果，使用德爾菲法來回多次對各個組別的信息進行再次歸納整理，以設計和技術語言進行表述，形成在線教學軟件的用戶需求展開表，如表1所示。

表1 用戶需求展開表

在對用戶需求進行整理和歸納之后，采用二次調研獲取用戶對在線教學軟件各項需求的權重。運用Likert五點尺度量表評定上述中用戶的需求重要度，將重要程度分為“非常不重要”、“不重要”、“一般”、“重要”、“非常重要”5個等級，對應1、2、3、4、5分，分數越高表明重要性越強。將獲取的用戶需求重要性進行整理分析，以加權平均數確定用戶需求權重。

3.2 質量特性展開

結合在線教學軟件在教學情境中的實際使用情況及用戶需求層次內容，通過德爾菲法對在線教學軟件的技術特性進行分析與整理討論，構建在線教學軟件質量特性展開表，其結果如表2所示。

表2 在線教學軟件質量特性展開

3.3 用戶需求轉化

將用戶需求有效的轉化為產品的具體設計參數，有助于實現產品的迭代創(chuàng)新[13]?；赒FD構建產品設計質量屋能較好完成用戶需求向設計參數的映射[14]。

據3.1、3.2中關于用戶需求權重的分析及其質量特性展開表，可構建線上教學軟件界面設計質量屋，把用戶需求轉化為軟件設計參數進行分析。質量屋計算過程的程序如下：

Wi=I*R*C

(1)

式中,Wi代表用戶需求絕對權重，I代表需求重要度，R代表水平提高率，C代表產品特性值。

(2)

式中，W′i代表用戶需求相對權重。

(3)

式中，Wj代表質量特性絕對權重，Rij為相關性系數。

(4)

構建在線教學軟件的質量屋，首先根據表1的用戶需求建立左墻；再根據表2軟件的質量特性構建天花板。接著，采用德爾菲法對軟件的用戶需求與質量特性的相關性進行打分(強相關為5分；相關為3分；弱相關為1分；不相關為0分，不填入)。然后，構建質量規(guī)劃表作為質量屋的右墻。其中，質量規(guī)劃表中的目前水平通過對用戶進行問卷獲得評估軟件的數據，以平均數計算軟件各個層次的當前水平；規(guī)劃質量指標及產品特性點則選取3位相關領域的專家對軟件進行打分(取值為1.0, 1.3, 1.5)。最后，根據所得的數據利用獨立配點法進行重要度轉換，把用戶需求權重轉化為質量特性權重構成地下室，結果如圖3所示。

圖3 質量屋Fig.3 Quality house

由圖3可以得出，線上教學軟件的質量特性權重由高到低分別是：教學輔助工具、課堂授課工具、交互反饋、操作使用工具、界面布局、信息導航、響應度、穩(wěn)定度、兼容度。

3.4 設計思路

權重排序靠前的質量特性是本研究創(chuàng)新優(yōu)化設計的重點對象。本研究為解決線上教學軟件體驗滿意度不足的問題，將QFD與用戶體驗相結合引入界面設計領域，著重考慮教學輔助工具、課堂授課工具、交互反饋、操作使用工具、界面布局及信息導航6個方面的內容在軟件應用上的設計。

(1)本能層次設計思路

本能是人對事物最基本的生理反應，是在不自覺的情況下做出的動作反饋。本能層的設計就是以最基本、最直觀的感受吸引用戶的注意，通過視覺、聽覺、觸覺等物理特征反映設計。在線上教學軟件的界面設計中，界面布局、色彩搭配是反映軟件特性最直觀的方式。因此，線上教學軟件的主體界面布局設計可采取宮格式布局樣式，能夠清晰展現教學軟件各個功能區(qū)的入口，方便快速查找。除了主體布局之外，針對子層級的不同功能配置選擇最佳適配樣式。在色彩搭配上，考慮到用戶主要群體為學生，具有一定的審美經驗，采用簡約式配色以更好適應不同用戶群體的偏好：以白色為主體顏色，藍色為搭配顏色，通過顏色深度的變化展現菜單層級。

(2)行為層次設計思路

行為層的設計關注用戶在使用過程中就功能、操作、交互等方面的體驗，是軟件在可用性、易用性以及使用效率方面的反映。教學軟件的設計中，軟件的功能、人機交互、信息導航是軟件操作使用體驗的直接來源，是對行為層次的直觀體現。其中，權重占比較高的特性集中反映在行為層次的設計中。因此，教學軟件界面設計中行為層次的設計扮演著重要的作用，是承接本能層次設計，創(chuàng)造良好反思體驗設計的關鍵一環(huán)。在行為層次的設計中，音視頻通話、傳輸文檔、分享屏幕、信息導航、交互反饋等應著重進行設計，根據用戶在軟件使用中選項的使用順序、使用頻率等原則進行分布排列，營造良好用戶體驗。

(3)反思層次設計思路

反思意為從自身的經歷中去總結經驗獲得的思想層面的認知，而反思層是指用戶在使用產品的全部過程中形成的思考。反思層的設計連接了用戶的認知及思考，包含人的主觀意識、情緒、思維等高層次的心理反應[15]。在反思層次設計中，可通過引發(fā)用戶和軟件界面之間的共同回憶、將用戶對回憶的正面情感轉化成軟件的情感以提升用戶對界面的認同感。在線上教學軟件的反思層設計中，可從用戶對于課堂活動行為的認知出發(fā)，用細節(jié)去打動客戶，追求更高的用戶體驗狀態(tài)。

3.5 方案設計

基于用戶體驗理論中的情感化設計層次理論對線上教學軟件的界面進行設計，如圖4所示。此方案在主界面上采用宮格式布局，方便用戶更加清晰直觀地了解軟件包含的主要課程及其用途；整體采用藍-白為主色調的設計風格，以清新簡潔的色彩搭配喚起用戶本能層次的體驗；行為層次上采用抽屜式信息結構反饋方式，并將用戶關注的功能體驗以圖形化的方式呈現，積極打造良好的行為層次體驗；其中，圖形化的圖標通過將平時課堂的實際場景進行濃縮，反映課堂的典型動作形態(tài)，讓人通過聯系實際課堂場景能夠分辨出圖標所代表的含義，是對人在反思層面的設計，引起情感的共鳴。

圖4 界面設計圖Fig.4 Interface design

4 結語

本研究運用QFD方法，通過問卷調研獲取顧客需求進行分析，結合KJ法將用戶需求進行歸堆分類形成編組以構建用戶需求展開表，利用德爾菲法去探究線上教學軟件的質量特性指標，計算質量要素權重以構建線上教學軟件質量屋，進行軟件設計要素的重要度評定。針對質量屋獲得的軟件可數據化指標為界面設計提供依據，以情感化層次理論為指導進行界面設計方案建構。由此得出，應用QFD與情感化層次理論結合能夠實現多種因素之間的綜合考量比對，保證設計的有效性和可行性，解決產品的科學性與用戶需求之間的銜接問題，是一種顧客驅動的產品研究方法，能夠有效提升產品用戶體驗。