基于感性工学的老年人电动牙刷设计研究

河南科技大学 张梦梦 左洪亮（通信作者）

2019 年，国家卫生健康委印发《健康口腔行动方案（2019—2025 年）》，方案中提出健康行为普及的行动，应以老年人为重点人群，提高健康口腔行动的保障力度[1]。2007 年和2017 年，国家卫生计生委两次发布了全国口腔健康流行病学调查报告，两次相比之下，十年间，老年人缺齿修复率由42%提升到63.2%，存留牙齿数量由20.97%提升到22.5%[2]。从以上数据可以看出，老年人牙齿健康情况得到改善，但整体形势仍然十分严峻，老年人口腔健康问题应该持续关注。目前针对老年人的智能电动牙刷产品还是较为缺乏的，要针对性地根据老年人的需求，填补这方面的产品空缺，设计出一款适合老年人的电动牙刷。

1 相关概念解析

1.1 感性工学概述

感性工学作为情感化设计的代表性方法，通过获取用户对特定产品属性的感性意象，并将二者进行联系，对设计方案进行指导和评估[3]。将情感进行量化处理，更直观、准确地表达了用户的需求。

1.2 语义差分法

语义差分法（SD 法），是由美国心理学家C.E.奥斯古德提出的一种心理学研究方法[4]。在此次设计研究中用其进行调查问卷的设计，将感性意象转化为具体数据，可以增加说服力。

1.3 服务设计法

服务设计法是一种设计思维方式，用户体验旅程图是用户在行为中，随着时间的推移发生在不同接触点上，进而出现需求点与机会点分析[5-6]，运用用户参与的方法全局性地分析服务系统，发现创新点，为用户打造完美的服务体验旅程[7]。

2 基于感性工学的老年人电动牙刷设计流程

2.1 用户群体的确定

根据老年人的自理程度的不同，设计出了一系列具有针对性的口腔护理方案，具体分为三个部分：第一部分，有自理能力的老年人在专业口腔护理人员的指导下，使用牙刷、牙缝刷、舌苔刷等口腔护理工具，自主完成口腔清洁护理的工作；第二部分，部分自理能力老人在专业口腔护理人员的协助下，帮助老年人使用牙刷、牙缝刷、舌苔刷等口腔护理工具；第三部分，无自理能力的老年人由专业口腔护理人员，使用海绵刷、棉签等工具为老年人进行口腔的清洁护理工作。此次定位的人群是第一类人群，有一定自理能力，在专业人员指导下可以正确使用口腔清洁用具的老年群体。

2.2 收集及确定感性词汇

从电动牙刷的相关文献、专业书籍，以及产品网络评价等，收集到102 个适用于描述老年人电动牙刷的感性词汇组。然后，通过KJ 法，对其进行归类合并，剔除重复的及不适合的词汇，最后归纳保留了适合描述老年人电动牙刷的感性词汇，如表1 所示。

表1 筛选出的老年人电动牙刷感性词汇

采用访谈法，对30 名在65—85 岁的老年用户进行刷牙功能需求及刷牙情况的调研年龄。根据老年人的刷牙情况，生成以行为、情绪体验、痛点、用户需求、机会点五项指标为依据的老年人刷牙旅程图，以老年人刷牙的整个流程为导向，列举每一个步骤，明确每个场景的用户诉求，发现痛点和机会点，梳理出更加全面而客观的场景及用户行为[8]，即老年用户刷牙旅程图（如图1）。由此图可以发现，在用户刷牙旅程中的主要痛点为长时间的手臂支撑摆动困难、手柄手持不防滑、无法了解刷牙是否清洁到位等。

图1 老年用户刷牙旅程图

根据服务设计中老年用户刷牙旅程图所分析出来的用户需求点及设计机会点结合需求层次将前面得出的感性词汇组进行再筛选，将预期功能与预期行为方式和感性词汇组进行一一对照，最终筛选得出5 组感性词汇组，如表2 所示。并根据这五组感性词汇组进行产品问卷调查。

表2 服务设计用户体验地图下的感性词汇

2.3 选取电动牙刷产品样本

通过互联网、淘宝、文献及设计网站进行样本收集，进行电动牙刷样本搜集，共收集到50 个电动牙刷样本，再经过KJ 法进行合并归类分析，删除相似的产品样本，最后保留电动牙刷产品样本14 个，如表3 所示。选取的样本从形态、颜色、价格、功能等进行区分，以确保样本选取的全面性和客观性。

表3 电动牙刷产品样

2.4 基于语义差分法的调查问卷设计

运用语义差分法将选取的14 个电动牙刷样本编排序号，与5 组感性词汇建立7 级量表。其感性设置值分别为–3，–2，–1，0，1，2，3，其中3 表示对此样本的感性认知更符合右侧的形容词，-3 表示对此样本的感性认知更符合左侧的形容词，形成电动牙刷语义差分调查问卷，如表4 所示[9]。

表4 针对样本5 的调查问卷

2.5 发放典型样本感性语意评价问卷进行调研

共计发放问卷50 份，得有效问卷42 份。对42 份有效问卷数据进行统计计算，得出单个样本的感性词汇组的平均值，得到的最终结果，如表5 所示[9]。

表5 典型样本感性词汇的平均值

2.6 数据分析

运用SPSS 软件中的因子分析和主成分分析的方法分析各个样本感性词汇组的平均值，并对其进行降维处理，得到典型样本感性词汇组的数据公因子方差，如表6 所示，解释的总方差，如表7 所示[9]。

表6 公因子方差

表7 总方差解释

主成分的数量由解释的总方差图和碎石图来进行判定，如图2 所示，推理选取两个成分为主成分，分别是成分1 和成分2。从感性词汇组旋转后的成分矩阵中可以分析出，主成分1 中的前两个是“安全的—危险的”“易操作的—难用的”；主成分2 中的前两个是“温暖的—冰冷的”“智能的—传统的”，如表8 所示。

表8 旋转后的成分矩阵a

图2 碎石图

通过电动牙刷典型样本因子分析和主成分分析得到的数据，可以得出“安全的—危险的”“精准的—模糊的”“温暖的—冰冷的”“智能的—传统的”，为影响老年人电动牙刷设计的主要感性词汇组。根据这4 个主要感性词汇组对产品进行设计研究。

3 老年人电动牙刷设计的策略

综上所述，针对老年人的电动牙刷设计应是安全的、智能的、易操作的、温暖的。因为电动牙刷可以拆分为刷头、刷颈、刷柄三部分，所以根据以上感性词汇对老年人电动牙刷进行拆分设计，总结设计要求。

3.1 刷头的设计

现在市面上的刷头是多样的，有钻石型、圆型、方型、U 型、圆柱型等，更适合老年人的为圆形刷头和U 型刷头。圆形刷头较小，灵敏度更高，清洁得更加干净，准确性高；U 型刷头覆盖更全面，相对清洁更为全面彻底，且具有一定的保持作用，手臂不用来回的摆动，更加节省力气，安全性也会更高。此外，刷头应该进行压力感应设计，当达到一定压力值的时候，牙刷会减缓震动的频率，以更好地保护老年人因年龄退化带来的牙龈脆弱问题。

3.2 刷颈的设计

现在市面上大多数产品是刷头刷柄一体式的，在更换刷头的同时，将刷颈一并丢弃，造成了刷颈的浪费，不环保。且在安装过程中并不省力，需要费力将刷颈按进去，具有一定的风险性，违背了“易操作的、安全的”原则。针对这方面的问题，进行刷头单独的替换，减少资源的浪费，且安装方式由传统的插入式改为刷头按压式，可以添加相应的辅助工具，减小力阻，方便老年人操作，提高产品的安全性。

3.3 刷柄的设计

作为电动牙刷的手持部分，在产品的基本结构上，将刷柄进行防滑设计，刷柄设计可以打破传统的、单一的圆柱体设计，根据人体工学设计不规则环状环手持手柄，且刷柄与刷头的连接方式也可以打破传统的直线式连接，进行一定的倾斜角度设计，更有助于老年人在刷牙过程中手臂的转动幅度，缓解肌肉疲劳。刷柄上涉及按键的设计，设计师需要将功能最大限度的进行可视化设计，将不同功能的图标进行差异化设计，除了图标的差异化设计，其功能指示也需要简洁明了。此外，除了传统的按键式交互，还可以添加语音交互，降低老年人的学习成本，提高用户的使用准确性。

3.4 设计要求总结

关于智能方面，除了刷头的压感设计，还可配套设计APP 和小程序，子女就可以远程了解父母的牙齿健康情况，APP 和小程序上也可以整合牙科医疗资源，方便用户进行问题咨询及挂号预约，方便快捷，减少急病乱投医的现象。“温暖的”更多地体现在电动牙刷的整体色彩方面。随着年龄的增长，大部分老年人辨识颜色的能力会减弱，而且对于蓝黄光的分辨能力比对红绿光的分辨能力下降的快，所以颜色会侧重于红绿系列的颜色，如粉色、浅绿色等。

4 结语

文章对老年人电动牙刷的具体设计要求进行研究，运用感性工学的设计方法研究用户的感性需求，并进行量化分析提取产品设计的创新点[10]。文章首先进行了感性词汇的收集，然后用KJ 法、服务设计用户旅程图筛选出5 组感性词汇组，结合问卷调查数据，进行因子分析和主成分分析，得出影响产品设计的主要感性词汇，进而对老年人电动牙刷进行具体设计要求的阐述，运用感性工学的设计方法，此次得出的设计要求具有较好的可行性与真实性。总之，民以食为天，在老龄化社会的今天，关注老年人的牙齿健康，关注老年人的生活质量，让老年人群体的生活质量有所提升，是当下所要重视的。