基于产品设计的交互设计论文

关键词：文创产品山水文化意象智能交互Arduino设计研究引言作为中国传统文化中不可或缺的一个部分，“意象”在历史的长河中创造了太多美好的东西，春花秋月，梅兰竹菊，抑或是亭台楼阁，高山流水……当事物景观拥有了情感色彩，它们所指代的就不仅仅是是客观的物体，而是一种心境，一种情感，一种美学观[1]。下面是小编为大家整理的《基于产品设计的交互设计论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

基于产品设计的交互设计论文 篇1：

基于兴趣引导的交互式儿童玩教具产品设计研究

摘 要：研究数据表明，经常玩益智玩具的人，他们的智商水平比不玩益智玩具的人高10%以上，且相对而言，他们的思维能力和创造性都比较强。而随着人们对于教育发展的关注度不断提升，相关的儿童玩教具也越来越多樣化，相关的玩教具设计充分融合了益智教育的特点和需要，设计上也融入了很多的早教知识和科学，将儿童玩教具设计得更加合理，无论是在教师教学还是儿童玩玩具的过程中，都注重对于孩子多方面思维和创新能力等训练。在目前的儿童玩教具产品设计中，越来越注重兴趣引导，将玩教具的安全性、趣味性、益智性、人机交互性等结合起来，为学前教育以及儿童发展提供了更多的教具。在不同的儿童玩教具设计中，有的玩教具针对儿童某个具体的能力和意识进行培养，体现了玩教具的功能性、针对性，在使用过程中具有很好的效果。本文将针对空间能力培养的儿童玩教具产品设计进行研究，分析基于兴趣引导的交互式儿童玩教具产品设计方案。

关键词：兴趣引导;交互式;儿童玩教具;产品设计

现阶段，人们的生活水平不断提升，家长对于孩子的教育重视不断加强，对于儿童的智力开发和引导更加关注，儿童玩教具需求增长，这为儿童玩教具的发展创造了巨大的市场。但是，在快速发展的玩教具市场中，一些玩教具设计形式单一，创新不足，还有一些儿童玩教具在很大程度上是借鉴或者是直接照搬照抄西方国家的玩教具设计理念，这些对于儿童玩教具的设计发展都是不利的，无法确保玩教具质量，也缺乏本土适应性。新时期，要满足儿童玩教具设计需要，不仅要保证玩教具的安全性、交互性，还要体现趣味性，能够被儿童喜欢，让他们有探索的欲望，这些都需要在玩教具设计中有所思考，把握幼儿相关能力培养的需要，要以多元智能理论为指导，注重幼儿在多方面能力和思维上的开发和培养，从而开发出比较有效、科学合理的儿童玩教具，为儿童教育提供丰富多样的素材支持。

1 儿童空间认知能力培养玩教具概述

1.1 儿童空间认知能力

此次研究针对儿童空间认知能力培养的玩教具进行设计，这类玩教具注重儿童空间立体感，空间思维的培养和训练，更多的是在早教和幼儿园教师的教学中使用的，通过这类玩具的接触和使用，让儿童对于空间认知的能力显著增强，这类玩具主要是针对小学以下的儿童教育使用的。在这一时期，儿童开始有自我意识，可以在特定生活情境中获得一些认知，针对他们开展空间认知的玩教具设计，达到对于他们空间认知能力的培养。

空间认知能力是儿童成长发展中比较重要的能力，因为我们本身就身处在一个巨大的空间环境中，所有的事物都有其空间感，把握空间感，是认知事物的重要基础。在儿童出生后，他们接触到的空间玩具比较多，例如积木、拼图、魔方等，这些玩教具主要的设计意图就是对儿童的空间感进行训练，锻炼他们的空间思维。而一般这类玩具设计在色彩、形状等应用上，都用了鲜艳的色彩，用比较可爱的图形，这些设计都是为了吸引孩子的注意力，激发他们玩玩具的兴趣，这样他们可以在探索和实践中培养空间认知能力，通过手部、眼部、大脑等动作和思维，形成对于事物相对全面的认知。

1.2 基于儿童空间能力培养的交互式玩教具设计要点

玩教具的设计应该是儿童的认知发展规律来构建产品的实际形态的，通过玩教具设计，锻炼学生的感观协调能力，促进儿童创新思维和适应性社会生活能力等培养。在儿童相关研究中发现，在幼儿时期，喜欢玩拼图、积木的儿童，他们相对于不玩这些玩具的儿童在空间思维能力以及想象能力、创新能力等方面都占有明显优势。且在这些玩教具接触的过程中，他们和教师、父母的对话次数更多，接触到更多的词汇，这些对于儿童的成长发展都是有利的。可见，强化儿童空间认知能力培养，借助交互式、趣味性的玩教具设计，强化产品功能辨识和互动交流，促进使用者更好的强化空间认知，提升相关方面的素养和技能。

2 基于兴趣引导的交互式儿童玩教具产品设计实践

2.1 设计目标

在儿童玩教具设计中，体现空间认知能力培养，在设计上，考虑到玩教具产品面向整体3～7岁儿童，这类目标群体的空间认知特点是重要设计基础和前提，把握3～7岁儿童的基本空间思维能力和认知规律，可以通过理性思维来强化设计，可以通过强化设计的互动性和趣味性，来让幼儿更好地认知空间，通过其他的形式让抽象的理解能力更好地转化，促进儿童感性思维向理想思维转变，锻炼他们的空间思维能力。

2.2 设计实践方案

第一步，要设计基于兴趣引导的交互式儿童玩教具产品，需要针对3～7岁儿童开展实实在在的调研，这样才可以把握目前这个年龄段儿童的思维和认知特点，通过对于3～7岁儿童的面对面交流，观察他们在积木、折纸以及空间游戏环节的具体表现，作为产品设计的重要基础和参考。

第二步，把握儿童空间认知规律。儿童的空间感不是直接获取的，他们很难通过自我的认知来认识空间，儿童空间感的形成和发展是在一定的环境中实现的，通过动手实践和工具使用，再结合家长和教师的语言沟通交互，才能够让他们建立对于空间的基本认知，在不断地学习和探索中掌握空间的构成结构和一些规律等。在具体的儿童学习调研中发现，教育机构以及家长等在儿童的教育中，更关注他们的数学能力、识字能力等培养，但是对于儿童的空间认知能力却缺乏关注和重视。所以在儿童玩教具的产品设计中，需要把握现阶段儿童的基本认知规律，从玩教具的识别和草主难易度上进行把握，确保产品设计的针对性和独立性。

第三步，体现玩教具产品设计的易玩性和教育性。在和早期教育者的交流中总结出，教学过程中，通过相关的教具来进行位置和空间感的教学，可以有效锻炼儿童的空间思维。但是在实际的教学活动中，使用相关教具的频率并不高，且相关空间玩教具也比较少，比较单一。调查还发现，孩子们在学习的过程中，如果教师手持教具，他们的注意力会更多的放在教具的探索和观察上，课堂上会有比较强的学习欲望，还可以通过亲手操作，掌握玩教具的使用方法，这样的教学过程比较高效，教师也更加轻松，儿童上课的配合度比较高，整体的学习积极性更高，学习效果更好。所以，在设计空间认知的玩教具上，要注重设计的玩教具产品应该能够让儿童去操作和探索的，还具有一定的教育性，可以方便教师在教学中使用。

第四步，产品功能的针对性。目前很多儿童玩教具的设计中，融合了多种设计理念，注重对于儿童多方面素养和能力的培养，这样多功能的玩教具設计虽然好，但是在培养学生某方面具体能力的效果上并不理想，对此，要确定空间认知儿童玩教具的设计目标。该玩教具设计就是要锻炼和培养儿童的空间认知和思维能力，所以在产品设计上要注重针对性。在调查中，发现现在的很多家长们在玩教具的购买选择中，注重外观好看精致，材料安全等方面，但是，缺乏对于某种特定能力培养的玩具选择重视。目前市面上的空间认知能力培养的玩教具比较多，不过对应玩的成分针对性并不理想，对此，可以尝试通过玩教具设计，突出产品信息和概念，通过动手操作，获得对于空间的认知和信息，构建儿童的空间思维和框架。

2.3 儿童玩教具设计思路

针对儿童空间思维玩教具设计需要，在具体的教学设计中，注重日常儿童玩教具设计创新探索，用丰富的图例引导各位老师挖掘日常自制玩教具的深入点，并从教育性、游戏性、安全性、创新性、情境性、可持续发展性等方面进行思考与实践，制作出优秀的幼儿园自制玩教具。

在相关玩教具设计中，注重玩教具特设计目标把握，优化制作玩教具的材料、设计意图，结合3～7岁儿童空间认知特点和需要，对玩教具提出切实可行的改进方案。每一件玩教具设计都应该充分结合幼儿的年龄特点，不管在选材还是构思上都别具匠心，在制作上下足功夫，体现设计者聪明才智和勇于实践的精神面貌。例如，基于趣味性和交互性的目标，设计制作的《好玩的骰子》《手指套圈》《打地鼠》《好玩的乒乓球》《超级赛车》等儿童玩教具，将这些好玩的教玩具投放到空间认知活动区中，孩子们一定会学得有趣、玩得开心。

相关玩教具设计优化，不仅锻炼孩子们的动手动脑能力，教师们在参评中相互学习、不断更新教育理念，同时也能满足教学活动的需求，激发幼儿兴趣，使孩子们活动更加丰富、多彩、有趣。相信孩子们在良好的游戏化环境中一定会健康、快乐地成长。

3 总结

儿童玩教具产品设计要占据市场，必须要遵循儿童的认知和发展规律，在玩教具产品设计中，注重对于儿童的空间思维锻炼，关注产品设计的趣味性和交互性，满足儿童、家长以及教师的教育学习需要，促进儿童空间能力强化。

参考文献：

[1]贾玮.双创背景下学前教育专业玩教具设计制作课程创新途径[J].陕西教育（高教），2020（09）：2829.

[2]覃肖莹.美术创意产品设计与学前玩教具的融合——以转盘玩教具为例[J].现代交际，2020（09）：180181.

[3]胡新明，徐伶俐，王剑，王伟.包容性设计视域下学龄前视障儿童玩教具设计研究[J].包装工程，2020，41（20）：139144.

[4]潘泽磊，傅秋琴，王艳群.基于感觉统合理论的儿童教育产品设计研究[J].美与时代（上），2019（05）：106109.

[5]李燕姝，高渤，侯婷，朱子昊.面向植入人工耳蜗的学龄前听障儿童的语言康复玩教具设计研究[J].工业设计，2018（12）：3637.

[6]王静.《山东省城市幼儿园玩教具配备目录》中体育类玩教具探析[J].中国现代教育装备，2018（22）：5860.

[7]王艳群，张丙辰，宋丽姝，谢淑鑫.基于兴趣引导的交互式儿童玩教具产品设计研究[J].包装工程，2018，39（02）：119123.

[8]金玉洁.玩具设计专业实践教学体系的构建——以长沙师范学院玩具专业为例[J].大众文艺，2017（13）：218.

项目名称：学前教育专业职业岗位需求背景下的《幼儿教师美术技能》课程探索（一般项目）（项目编号：Y20200114）

作者简介：陈凌（1982— ），女，汉族，陕西韩城人，硕士研究生，助教，研究方向：美术学。

作者：陈凌

基于产品设计的交互设计论文 篇2：

基于山水文化意象的智能交互产品设计研究

关键词：文创产品 山水文化意象 智能交互 Arduino 设计研究

引言

作为中国传统文化中不可或缺的一个部分，“意象”在历史的长河中创造了太多美好的东西，春花秋月，梅兰竹菊，抑或是亭台楼阁，高山流水……当事物景观拥有了情感色彩，它们所指代的就不仅仅是是客观的物体，而是一种心境，一种情感，一种美学观[1] 。在中国传统文化的潮流席卷人们视野、产品识别性因激烈的全球化市场竞争而慢慢流失的当下[2] ，我们亟需以一种新的视角去认识、设计文创产品。目前，从以智能交互技术为代表的一系列新技术风头正劲，从新兴技术的角度出发去探索基于文化意象的产品设计、探索传统文化意象的现代化表达不失为一个好的选择。

一、山水文化意象研究及文献调研综述

（一）山水文化意象综述

山水文化意象是中国传统文化的重要组成部分之一，是一个具有高度美学价值与哲学内涵的文化意象。它与自然景观中的青山绿水有所区别，也不同于西方文化中“风景”的概念，而是一种精神与审美的象征。儒家将士大夫的精神品质融入山水，道家认为山水是忘情散怀、自然本真之所在[3] ，佛教有“见性成佛”、“顿悟”等思想。儒、释、道三家对山水的看法共同构成了中国山水文化的哲学基础。“意象”作为中国传统美学的核心之一，是指寄托了主观情感的客观事物，简单来说就是被赋予了“意” 的“象”。在历史中，人们发展创造出基于客观景观的独特价值观、美学观，山水就在这个过程中由客观的物象升华到了主观的意象，这即是山水意象的演化过程[4] 。

山水文化意象被历朝文人视为美的存在。无论是在诗词歌赋里还是水墨画卷中，文人墨客对山水的那种无以言说的亲密感与归属感都显而易见。在文学中，山水往往是人们托物言志、借景抒情的文化意象。王之涣眺望远方山水，留下了“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”这样荡气回肠的诗句。山川之美，古来共谈，如果说中国古代文学中的山水滋养了国人的品格与志趣，那么书画作品中的山水意象则是滋养了国人的审美情趣，例如说图1黄公望的《富春山居图》，这幅画用墨淡雅，表现出作者晚年隐山林而忘江湖的志趣，这同时也是一种道家思想的阐发。历朝历代对于山水的描绘不仅是对客观景物复写，更表明了画家精神情感与人生态度，也是一个时代审美历史的重要印记。

概括来说，山水文化意象有以下三方面的美感。

1.文化美。山水这一意象是传统文化经过历史洗练之后所沉淀的结晶，不论是儒释道的哲学解读还是文人墨客留下的气势磅礴的诗句，山水意象的精神之美都已经写进了中国人的审美情趣当中[5] 。

2.形式美。山水意象在视觉审美上的最大载体就是国画。借由水墨这一载体，山水意象的文化美得以转换为形式美，得以在视觉上充分展现历代文人墨客的审美情趣：或层峦叠嶂，或巍峨高耸，其绵延壮阔的形式是人们心中诗意的化身。无论是筋、肉、骨、气的笔运气势，亦或是浓、淡、干、湿的墨色运用[6] ，都是山水画形式美的重要组成部分。

3.韵律美。从自然到画卷，从画卷到诗词，山水的美与生动不断被历史的长河所洗练。千年的时间长河为山水意象平添一份朦胧的美感，不论是山峦绵延的线条，还是林间盎然的生机，都体现了山水意象的生动与韵律美。

（二）山水意象在文创设计中的应用要素

以文化意象为基础进行产品设计在本质上来说就是通过创新的设计手法将文化意象引入到产品之中，使得用户在使用和欣赏产品的过程中可以直观地感受、体验到其中蕴含的审美价值与文化内涵。山水意象是一种具有多元審美特点的文化意象，这其中的许多审美特点都可以提炼为文创产品的设计要素，以便用户直观感受。这里笔者将前人的研究成果总结为了以下三点：

第一个特点是线条美。山水的线条呈现简练绵延的姿态，可以进行各种不同形式的抽象，为设计创造良好的前提条件。例如说山水起伏绵延的形式美与声音的高低频率相对应，形成一种相似又不同的呼应，再配合以灯光的变化，可以展现一种动态的山水之美。

第二个特点是虚实美。山水意象的背后蕴含着极大的哲学思考。古人云“虚者空也，实者有也”，又云“纯阴不生，纯阳不长”。“空”与“有”必须同时存在才能使得阴阳调和。在山水画卷中留白与着色的部分既形成对比，又交相呼应，看似对立的虚实与黑白就这样被有机地整合到了同一张画卷之中。当这种对立统一的哲学思想关系运用到产品设计当中时，可以深入思考运用材质、形态、结构功能等角度进行体现，达到一种既有对比又和谐统一的审美状态。

第三个特点是写意美。有关意象的产品设计其实是一种由“象”到“意”再到“象”的过程。而山水意象同样也是具象的风景与抽象的文化所结合的产物。这样的基本属性的结合又展示了山水超脱于这两者之外所体现的一种气韵，在产品中的体现就是通过流畅的形态与合理的比例关系所产生的视觉语言，故可不拘泥于景物与具象的形态，用更加生动而有韵味的形式展现山水意象。

二、基于文化意象的智能交互产品设计流程

（一）文化类产品设计方法文献调研综述

前人已经做了不少有关文化类产品设计模型、分析方法等的研究。其中Leong和Clark（2003）提出了一个研究文化对象的框架[7] ，他们将文化对象的解读过程分为了三个特殊的层次，分别是外部的“有形”层次、中间的“行为”层次和内部的“无形”层次。

之后，林荣泰（2005）等学者总结出一个研究文化的框架[8] ，这个框架将文化分为了三个层次：分别是包括食物、服装和交通相关物品的物质文化层;包括人际关系和社会组织的社会或行为文化层;以及包括艺术和宗教的精神或理想文化层。这三个文化层次可以与Leong和Clark的三个文化层次相吻合。在文化设计中融入文化对象的同时，文化设计的三个特征被确定为：1.包含故事、情感、文化特征等特殊内容的内部层面，2.包含功能、操作关注、可用性、安全性等的中间层面，3.处理颜色、纹理的外部层面，形式、装饰、表面图案、线条质量和细节。

李利苹、姜可等学者（2017）提出要从功能、形态结构、社会属性以及非物质四个角度来对文化智能产品进行分析，并将上述四个方面归纳为文化智能产品的设计要素。[9]

将文化意象转化为文化产品是一个关键的问题，在前人研究的基础上，笔者团队提出了一个基于文化意象的文创产品设计流程，如图2。这个设计流程从文化母体出发来阐述基于文化意象的智能交互产品的设计方法，其中文化母体是指未经现代手法进行设计处理的文化意象载体，可为文物、非物质文化遗产等，亦可是史料、传说等。该流程指出了文化母体的两个层面的转化方式，一是概念层面的转化，即如何将文化母体与文创产品建立联系;二是原型与产品层面的转化，即如何设计制造基于文化意象的文创产品。这两个层面并非平行关系，而是需要用概念转化层所提炼出的成果来指导原型与产品层的设计推进。

（二）概念层面的转化

在确定文化母体之后，要对文化母体进行三个步骤的解读处理：

1.对文化母体中含有的意象特征的识别。这个识别的过程需要基于Leong和Clark的研究框架对文化母体进行解读。在解读的过程中可以利用层次分析法将文化意象及其蕴含的文化特质进行分层来归纳出三个层面的意象特征。

2.将得到的三层意象特征转译为科艺元素。所谓科艺元素是指意象特征中能与现代科技、审美建立起联系的元素，例如说山水走势之于声波频谱。由于本流程适用于智能交互产品的特殊语境，在转译“中层”即交互层面时需要格外注意对技术的分析。具体而言，先要拟定产品预期达到的交互效果，然后寻找能够实现这个效果的技术途径。倘若找到了多种技术方法，要依据实际情况进行整合或是筛选，最终选用一个或一组可行性高、与预期效果关联性强的技术解。

3.形成设计方案。在这一步中将归纳出来的科艺元素进行融合，从概念上确定产品应该具有的各方面细节，最终形成一个能够良好地反映文化意象的智能交互产品设计方案。

（三）原型与产品层面的转化

在原型与产品层面的转化过程中，基于文化意象的智能交互产品的设计可以被分为三个步骤，分别是架构情境、丰富细节和技术实现。

1.架构情境：这一步是在文化母体的基础上架构起一个设计情景，在这个设计情景之中去探究产品的主基调。在实际的设计过程中，可以从文化母体的外形出发去架构情境，通过分析文化母体的外层特征将其对应到某种形态的产品上去。倘若文化母体的形态与现代产品的联系性不强，还可以从文化母体中主要意向的伴生意象入手去确定具体设计方向。例如说山水意象通常承载于画卷、诗文之中，这二者与现代产品在形态上的联系性不强，这时便可以考虑山水意象的伴生意象，例如说“高山流水”典故中提到的音乐。这时设计者便可以确定要从山水的角度出发去设计与音乐有关的产品。

2.丰富细节：这一步将依据归纳出的意象特征和科艺元素进行产品细节的丰富。需要特别强调的是，在这一步除了要完善造型、材料、配色等形态细节外，还需要提出智能交互的实现计划与预期效果，且这些愿景必须与上一步中架构的情景产生较强的联系与呼应。在这一步中可以应用人机关系分析、场景分析等设计方法来确定产品的智能交互方式。为了进一步强化文化意象与智能交互的联系，在这个过程中设计者可能会对已经架构起来的情景进行修改。

3.技术实现：这一步要将确定需要丰富的细节通过技术手段融合到产品中去。在这个阶段，设计师需要评估产品特性、产品含义和产品的可用性，并根据评估结果对原型进行进一步评估与修改，最后依据原型得出最终产品。

三、基于山水意象的智能交互产品设计实践

（一）设计目的及创新点

我国的文化创意产业近年来持续快速发展，逐渐成为各大城市经济的重要支柱产业，助推经济高质量发展和城市转型;而地方政府围绕文化创意产业新兴业态制订的发展规划与政策体系也具有很强的引导性[10] 。总的来说，我国文创产业发展势头强劲，仍有许多机会尚待挖掘。但目前市面上的山水意象类文创产品大多只是停留在对意象有形层的设计，简单地运用了山水的自然形态特征或者是山水画的形式，堆叠文化意象与传统文化元素，运用的设计语言也多为意象堆叠和形态的直接挪用，并未深入发掘其行为层与无形层所蕴含的巨大设计潜力。

笔者认为，针对当下山水意象类文创产品设计深度不足的问题，可以从设计理念角度和技术应用角度进行突破。笔者团队也从这两个层面入手，结合上述的设计流程进行了设计实践。在实践中，团队以对立统一的视角探索了文化传承与新审美、新技术背景下产品设计的平衡，力求制作出满足用户审美与精神愉悦的文创产品。

在设计理念上，笔者团队力求打破现有山水意象文创产品静态化、装饰化的风格，力求让文化意象动态可感，为用户带来趣味化的体验。本产品将图3《千里江山图》中山水的形态融入产品之中，在生成设计理念时，我们采用了关键词提取法，为文化母体提取出“画卷”、“山水意象”、“音律”等与音响设计关联较大的意象关键词，接着又进行关键词联想，最终选定了“虚实结合”、“留白”、“禅意”、“对立统一”四个衍生关键词来丰富产品的造型与内涵。

在技术应用上，笔者团队从智能交互这种新技术出发探索了山水文化意象的产品设计，最终选择通过Arduino套件来进行产品交互部分的设计。Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。在智能交互设计领域中可以充分利用其集成硬件和开源的IED软件、硬件原理图、电路图等信息。设计者在开源协议范围内里可以任意修改原始设计及相应代码，大大提高了设计的自由度。

（二）设计实践

1.架构情境。该产品的文化母体是北宋画家王希孟创作的绢本设色画《千里江山图》。我们首先对画卷中江山的形态进行描摹，从外形层面得出了“山水的灵动走势形似音波的律动”的结论，建立起山水的外形与声音、音乐的联系。接着又挖掘了行为与精神层面的联系。从精神层面来讲，中式的美学图景中音乐与山水意象的关联由来已久，早在春秋时期就有“高山流水遇知音”的典故。从行为层面来讲，这种由来已久的关联使得人與技术之间通过产品找到了一个平衡，使它既能缓解人们对科技的恐慌和陌生感，又使人更容易地接近和使用产品，满足自己的需求[11] 。将山水与音乐之间相辅相成的关系应用于多感官的产品设计上，更容易引起用户的情感共鸣，会使最终产品的体验感受更加鲜明。

2.丰富细节。如图4，音响在造型上以圆为界，将画中山水的柔和形态处理得更加锐利，以营造现代感和律动感;用不规则但带有山川形态的木料连接起圆的内侧与外侧，在空间划分上意图营造一种虚实结合的意境;内侧的留白与外侧的延伸使得产品具有了平衡且具有佛家禅意的气质美;在材料的选择上，则主要突出道家“对立统一”的观念：主要材料中的金丝楠木与铜，一种是有机的木材，象征自然;另一种是无机的金属，象征现代工业。此外，楠木中有如图5的天然形成的水波纹，可在木板上展现出一种宛如金色河流的波纹。使用这样一种在外观层面与山水意象有强烈关联的材料可以加强使用者对抽象的山水意象的具象理解。

在技术上，为了展现“山似波形，水随律动，山水具备”的产品特征，我们想到可以将光照的明暗与音律的强弱联系起来。范仲淹在《岳阳楼记》中有云：“浮光跃金，静影沉璧”，这句话高度概括出以光拟水所应呈现出的效果。达到这一效果需要利用技术手段制作可以进行智能交互的光源，实现灯光随音乐节奏变化而闪烁的效果，从而增强产品的交互性，为用户提供审美愉悦。为了达到这个效果，我们计划在产品中应用蓝牙连接与声音传感两方面的技术并据此制作了如图6的产品原型。

3.技术实现。在这一部分我们依据构想的细节进行了实际产品的制作，最终得到了基于山水意象的智能交互蓝牙音响，如图7。在此次智能蓝牙音响的设计中，我们使用了Arduino套件中的UNO开发板、声音传感器、蓝牙传感模块以及LED灯带四个零件，结合ArduinoIDE软件的编程来实现灯光的“呼吸”变化效果。在实际操作过程中，由于声音传感器会捕捉到环境中的噪音，采样过程中接收到的音频信息非常杂乱。倘若调高采样频率，会出现灯光快速地在极明极暗的状态间来回闪烁的现象;若降低采样频率，灯光的变化又会失去连贯性。两种线性调整过后都使产品的光效失去了呼吸的感觉。我们又尝试了非线性的调整方法，最终找到了一种合适的滤波算法。这种算法实现了更加优化的声光交互效果，使得整体的灯光变化得柔和平滑、有呼吸感，仿佛随音乐变化的烛火，温暖而优美。

结语

“山水意象”来源于绿水青山，又高于绿水青山，是中国传统文化的重要组成部分之一，具有高度美学价值与哲学内涵，是当今文创设计领域中一个不可多得的优秀设计题材。而智能交互技术则是当代的科技热点之一，随着时代的发展，智能交互与设计的关系愈发紧密，成为了沟通人与设计、人与技术的重要桥梁。研究基于山水意象的智能交互产品的设计方法，实则是在探索如何利用现代科技架起沟通古今的设计之桥，这对于探索传统文化的现代化表达具有重要的意义，不仅有利于对传统文化的发扬与保护，更有助于探索、塑造具有中国文化特色和中国审美情趣的产品设计风格。在我国工业设计领域正在勃兴的今天，探索山水意象在新時代的审美背景中的可能性既是一种对文化的传承创新，也是文创产品设计探索的必由之路。

作者：肖瀚泽 包德福 杨静楠

基于产品设计的交互设计论文 篇3：

基于人机交互的电子产品设计研究

摘  要：为提高用户对电子产品的使用体验，引入人机交互技术，开展电子产品设计的研究。采用划分实体对象属性类别的方式，以电子产品实例库的数据存储方式，规划通信对象资源库构建流程。调整人机交互界面分辨率，实现电子产品人机交互功能。在此基础上，设计对比实验，以用户反馈结果与设计电子产品页面的展示情况作为评价电子产品综合性能的标准，验证提出电子产品设计方法，该方法可实现远距离的人机交互，进而给予用户更加良好的使用体验。

关键词：人机交互;电子产品;人机交互界面;数据存储方式

0  引  言

人机交互（Human-Computer Interaction，HMI）属于研究用户与系统之间互动关系的一门新学科。其面向对象可以是各种机器，也可以是计算机程序与人体感知器官，实现人机交互功能是电子设备未来发展的必然趋势[1]。

相关技术单位已经对此开展了深度研究，在研究中发现当下市场发行的电子产品主要是指以电能作为支撑的基础生活类产品，主要包括智能电话、移动设备、电视机、游戏机等。在早期生产中，这些设备均以电子管作为支撑，因此对其命名为电子产品。基于当下社会技术的不断创新，越来越多的用户对于电子产品的功能与需求开始提高。结合电子与通信工程领域的研究，提高信息传输、信息处理效率，设计新型电子产品，提升电子产品设计行业在市场的占有率，为使用者提供更加良好的服务[2]。整合当下市场调研数据，当下投入市场的大部分电子产品在运行中均存在一些问题。例如，面向对象能力较差、追求高新技术，忽视了用户使用产品的便捷性等，这些问题均是影响电子产品在市场销售的关键因素，不仅阻碍了电子产品设计行业在市场的发展，同时也无法吸引消费者对此投入资金，出现用户对市场上某些产品认可度较低的现象[3]。

为此，本文结合电子与通信工程研究内容，引入人机交互技术，开展电子产品设计的深入研究，提高产品的智能化程度，发挥当下市场智能化技术的真正用途，设计规范的生产流程，提高产品在市场的占有率，以此实现电子产业在经济市场的持续发展。

1  基于人机交互的电子产品设计

1.1  创建电子产品通信对象资源库

在设计智能化电子产品过程中，本文选择了规范的对象建模方法，在支持使用者与计算机交流的前提下，采用划分实体对象属性类别的方式，创建电子产品通信对象资源库。此过程中，根据电子产品使用者的相关行为，建立对象数据模板，根据不同行为数据的属性，对其进行字节地址的编号[4]。此过程可用式（1）表示。

式（1）中： 为面向电子产品用户的资源库;s为用户使用行为;d为有限元数据;k为数据模板;i为对用户行为的检索与识别次数;m为数据的通信方式。根据式（1），整合当下市场内电子产品实例库的数据存储方式，进行通信对象資源库构建流程的规划，如图1所示。

按照图1对资源库进行规范化的构建，将获取的用户行为信息进行样本的压缩，以此获得重建后信息流的互信息特征[5]。以实现电子产品面向对象为依据，行为数据的压缩过程可用式（2）表示。

式（2）中：c为用户实例ID;η为样本层;T为用户使用电子产品发生的所有相关行为。利用上述数据压缩过程，对指向子类与父类的实体指针进行多次检索，以此获得新的数据集合，构成电子产品通信对象资源库。

1.2  设计电子产品人机交互界面

为了进一步提高电子产品与使用者的交互能力，利用上述创建的电子产品通信对象资源库，引入人机交互技术，设计电子产品人机交互界面。具体步骤如下：

第一步：采集用户行为数据中与电子设备发生交流行为的特征数据集合，使用交互算法建立高维度数据矩阵，将完整型行为数据与离散型交互数据一并列入矩阵集合中。

第二步：根据交互数据在电子设备中的表达方式，深入挖掘用户指令。在最小迭代次数和收敛的作用下，通过对行为信息的调控，进行人机交互界面分辨率的调整[6]。此行为可用式（3）表示。

式（3）中：β为用户交互行为;s为多种行为之间的关联度;p为数据子序列。det（Q）为巴氏系数;n为样本数量，k为增强尺度。根据式（3），持续进行交互行为的子序列排序，规定计算机编程语言。

第三步：完成对人机交互界面的设计[7]。

2  对比实验

2.1  实验准备

笔者提出对比实验，以用户反馈结果与设计电子产品页面的展示情况作为评价电子产品综合性能的标准，实验中选随机选择10名电子产品使用用户，在其知晓本次实验过程与内容的基础上开展此次实验。

选择.NET接口作为电子产品与通信设备连接的端口，同时将电子产品中接入电缆、电源、接线头、信息接收器、数据形成器等相关元器件，按照电子产品性能进行电路的规范化设计。在此基础上，布设支持电子产品运行的4G网络。得到人机交互电子产品硬件系统，结构如图2所示。

为了体现电子产品的人机交互性能，在设计电子产品中，为产品增设与实验参与者间进行交流的功能。例如，当用户手持电子产品或在限定的范围内，可直接采用声控的方式，唤醒产品内部交互系统，以此实现双方的交流。

实验过程中，将10名参与者随机分为两组，每组5人。由专业人员对10名用户的声音进行录制，以供检验电子产品对使用者声音分辨率的识别情况。将本文提出的电子产品设计方法定义为实验组，将传统电子产品设计方法定义为本次实验的对照组。（通常情况下，唤醒电子设备的语音为“嗨，小*”）按照上述要求布设此次实验环境与相关参数，并对此次实验的测试指标与相关项目进行规划。如表1所示。

按照表1布设此次实验环境，要求实验参与者分别在手持电子产品（0 cm）、距离电子产品15 cm、30 cm、45 cm、60 cm、75 cm的区域内进行实验。以电子产品是否能被唤醒作为评估设计方法有效性的依据，分别使用本文提出的基于人机交互的电子产品设计方法与传统的电子产品设计方法分别进行电子产品的设计。控制影响实验结果的相关变量，以此完成此次仿真实验的实验准备。

2.2  实验结果分析

根据上述进行的实验准备进行此次对比实验，记录实验过程数据如表2所示，根据表2结果，得到结果如图3所示。

综合表2和图3统计的实验结果可知，当用户在距离电子产品不同距离的条件下，本文设计的产品可实现更好的人机交互。当用户距离电子产品超过75 cm时传统方法设计的电子产品已无法实现人机交互功能，且在实验中发现，传统方法设计电子产品在实现人机交互功能时，提供给用户的交互界面分辨率不稳定，无法为用户提供更加良好的使用体验。因此得出此次实验的结论：相比传统的电子产品设计方法，本文提出的基于人机交互的电子产品设计方法，在实际进行电子产品设计中，可实现更远距离的人机交互，为提供用户更加良好的服务。

3  结  论

基于电子产品在市场的广泛应用，社会反馈的一些产品使用问题逐步凸显，并成了设计单位的重点研究方向。为此，本文引入人机交互技术，开展了电子产品设计与规划的深入研究。在设计可供用户使用的电子产品时，人机交互功能的体现是产品设计创新的关键，该类功能不仅可以给予使用者更好的视觉与听觉体验，同时也可结合用户的使用行为，提供其更好的服务。为了验证本文提出的电子产品设计方法投入市场的有效性，进行了对比实验，对本文提出的设计方法进行校验。实验得出的相关数据，验证了相比传统的电子产品设计方法，本文提出的方法更具优势，并与电子产品发展趋势相符。总之，要提高电子产品设计产业在市场的占有率，应先获得用户对所设计产品的认可。为此，在实际设计与生产中，可将本文提出的研究作为参考，本研究的基础上增设产品人性化功能，以此进一步提高电子产品的实用性。

参考文献：

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作者简介：黄丹辉（1968—），女，汉族，福建古田人，教师，副教授，硕士，研究方向：电子与通信工程。

作者：黄丹辉