以用户需求为导向的儿童音乐产品设计与评价

唐 茜, 郑笑雨, 张冰冰

(湖北工业大学工业设计学院, 湖北 武汉 430086)

当今社会, 每个家庭几乎都以儿童为中心进行日常活动,音乐产品是儿童在培养音乐素养的过程中不可缺少的一部分[1]。通过阅读文献、市场调查、问卷访谈等方法,总结出市场现有的音乐产品存在功能单一、教育性不足、兴趣培养功能薄弱、很难培养儿童音乐素养等问题, 甚至有些儿童音乐产品是在成人乐器的基础上进行缩小而得到的,用户体验感差[2],这类产品的设计师并没有对儿童真正的需求进行调研。王秀诗[3]提出在儿童产品设计的过程中,必须要结合用户的生理心理需求层次来对儿童产品进行设计。姜冰等[4]通过分析儿童成长阶段的特点、环境等因素, 对目标用户的需求进行阐述,提出了基于用户需求的儿童手推车创新设计方案。张媛等[5]通过调查问卷形式进行了目标用户的需求分析,以用户需求为导向利用人机工程学等方法对图书交换机进行了设计。袁月等[6]通过构建基于用户需求的模糊评价模型,为儿童产品的设计提供量化分析方法,设计了适合儿童使用的家具产品并对设计方案进行全面评价。王宇等[7]通过需求层次理论对儿童教育机器人用户进行需求分析,通过模糊层次分析等方法,设计并评价了儿童教育机器人。综合上述文献可知,产品设计要特别注重以用户需求为导向进行设计。当前对于产品设计的用户需求获取途径以及分析方法多种多样,产品的定位不同所获取的用户需求也不同[8],因此,需要结合适合的方法来获取儿童产品的设计需求。

1 需求要素分析

儿童音乐产品的主要目标用户是儿童,但实际买单者是家长,根据研究所得,62%的儿童在个人物品的选择上没有自主权,28%的儿童有相对的自主权,仅10%的儿童能够完全自主选择个人物品。根据皮亚杰的认知发展理论可以将儿童划分为四个阶段,婴儿阶段(0～3岁)、幼儿阶段(3～6岁)、童年阶段(6～12岁)、青少年阶段(12～18岁)[9]。文中主要针对3～6岁儿童进行研究设计,此阶段儿童的认知能力逐渐成熟,发展迅速,具有较强的模仿能力,并且逐渐开始拥有主观意识。但此阶段儿童的表达能力不强,难以对设计调研有效回答,并且其产品购买决策者是家长[10],所以文章在通过观察分析儿童特征、和儿童进行沟通交流、使其家长对儿童进行询问后,再对其家长、老师以及行业专家等进行访谈、问卷,进行目标用户需求的分析。将马斯洛需求层次用于音乐产品设计需求分析中,并结合音乐产品的设计特点,分析儿童音乐交互产品的用户需求。

通过和儿童家长、儿童产品设计师以及幼儿园教师的访谈,结合马斯洛需求层次总结访谈关键词,得到:操作需求、审美需求、发展需求这3大类用户需求要素。

2 需求评价模型构建

2.1 建立层次结构指标模型

将上述分析的3个设计需求要素作为儿童产品设计的准则层划分。再分别邀请6位教育经验丰富的幼师、8位幼儿年龄在3～6岁之间的家庭主妇、3位专业研究儿童产品设计的研究生导师、3位研究方向为儿童产品设计的硕士研究生,并结合准则层的评价指标和对儿童的观察总结,收集其对音乐产品的需求以及意见[11]。最后进行多轮问卷分析,归纳筛选,总结细分出B1～B11这11个子准则层评价指标,如表1所示。

表1 音乐产品的用户需求层次模型

2.2 构造判断矩阵

得到需求评价指标模型后,计算各需求指标的权重值,在同一准则层间进行两两比较,建立判断矩阵。如准则层A之间进行比较,设定a为矩阵中的竖向指标,b为矩阵中的横向指标,使a与b相互比较,建立一级指标的判断矩阵。为量化处理比较结果[12],使用1-9标度法表示两个指标的重要等级,如表2所示。

表2 1-9标度法

分别邀请上述所提到的20位相关人员依据1-9标度法对评价指标的重要性进行打分,经过德尔菲法多轮进行,使打分结果趋于一致。准则层判断矩阵如下所示:

子准则层判断矩阵如下所示:

2.3 一致性检验

为使得到的结果具有合理性,需对所得判断矩阵进行一致性检验,检验准则层一级指标判断矩阵一致性步骤如下:

1)运用合积法EXCEL求得一级判断矩阵的最大特征值:

λmax=3.0092

2)进行一致性检验:

式中:n为矩阵阶数。

3)进一步计算出随机一次性检验指标:

因为CR<0.1,所以判断矩阵满足一致性检验。其中随机一次性RI对应的阶数指标表如表3所示。

表3 随机一次性RI指标表

按照此方法,检验所有准则层的判断矩阵一致性结果如表4所示。

表4 一致性检验结果汇总

2.4 计算权重向量

如表4所示 ,所有CR值都小于0.1,所以判断矩阵皆满足一致性检验。

计算准则层向量权重为:

W=(0.4579,0.1260,0.4161)T

子准则层向量权重为:

W1=(0.4615,0.2308,0.2308,0.0769)T

W2=(0.7500,0.2500)T

W3=(0.3316,0.1377,0.2948,0.0643,0.1715)T

根据准则层和子准则层的权重向量合成计算出影响音乐产品设计的诸多需求因素的总权重向量[13]为:

A=(0.2114,0.1057,0.1057,0.0352,0.0945,0.0315,

0.1380,0.0573,0.1227,0.0268,0.0714)T

3 产品应用实例

1)设计定位 依据上述权重值的计算结果,以音乐产品为例,在设计过程中需着重注意安全需求、易操作性、交互需求、创造力和社会交往能力这五个关键需求要素。根据计算出的关键用户需求要素,转化设计定位,如表5所示。

表5 设计定位

2)设计实践 根据所转化的设计定位对音乐产品进行应用实例设计,设计整体框架如图1所示:

图1 设计整体框架

产品分为硬件、软件两部分,儿童使用硬件和软件结合[14],进行音乐感知力的培养和学习,音乐专业老师使用软件点评儿童作品,也可上传音乐教学视频,根据儿童的下载反馈进行教学实验。硬件使用Arduino作为实现基础进行设计实践,具体效果图如图2所示。

图2 硬件效果图

儿童音乐交互产品的操控台为蓝灰色,总开关为黑色音符造型;绿色按钮控制绿色传送带的开关,黄色按钮控制传送带的速度,把控音乐节奏,整体造型为蝴蝶结,红色旋转按钮调节音量大小;音符球为红色球状造型,方便儿童拿取;超声波监测模块造型似机器人的科技眼镜,监测音符球的位置,音响模块造型取卡通人物的耳朵造型,寓意声音的发出。儿童通过硬件谱曲达到音乐素养培养的效果,同时也可结合软件进行音乐专业知识的学习。

产品硬件部分使用流程如图3所示,用四个舵机制作传送带,传送带上按列分布音符凹槽,供儿童放置音符球;放好音符球开启控制按钮,舵机转动,七个超声波传感器分别监测1 2 3 4 5 6 7 七个音符,监测到音符球从音响发出相对应的音符声;音符球转动到头掉落到底部盘子中,儿童捡出继续放置,循环往复直到演奏出一首完整的曲子,所谱乐曲会上传至手机app客户端,儿童可以在家长的帮助下使用app。3～4岁年龄较小的儿童可以只使用硬件来培养乐感,在使用过程中,儿童可以自由谱曲,不受教材约束,培养儿童的创造力。

图3 硬件使用流程

如图4所示,产品的绿色部分是360度舵机控制的传送带,黑色的部分是7个HC-SR04超声波监测系统,黄色部分是9055蜂鸣器,红色部分为Arduino开发板和HC-6蓝牙串口模块。7个超声波传感器所对应的音符为1 2 3 4 5 6 7个音阶,当音符球转动到相应位置,蜂鸣器就会发出对应的音阶。

图4 硬件传感器模块

5～7岁的儿童可以配合产品软件app来使用产品,儿童用户使用效果图如图5所示。

图5 软件部分效果图

1)首页 乐谱从硬件通过蓝牙传输至首页,选择上传或删除,上传后可切换不同乐器进行播放,上传成功可得到相应奖励(图5a)。

2)视频库 老师可在此处上传自己的教学视频,语音点评作品,儿童作品被下载后可得相应的积分奖励(图5b); 儿童可在此处欣赏老师的教学视频或其他儿童的音乐作品,可以使用积分选择下载或收藏(图5c)。

3)个人中心 儿童可在此处查看自己下载收藏的作品,自己上传的作品,也可以查看息的积分。积分可以兑换奖品或用作下载他人作品(图5d)。

儿童可以在首页选择上传和删除自己在硬件所谱的乐曲。乐曲上传后,会有专业的音乐教师对儿童的乐曲进行语音点评。儿童也可以切换不同的乐器进行播放试听自己所谱乐曲。家长可以帮助儿童在视频库中下载一些教师的教学视频。供儿童来学习模仿。视频库中也会有其他儿童的作品。在家长的帮助下,儿童之间可以互相语音点评。儿童在使用产品的过程中,就形成了和家长、其他儿童以及教师的交互过程。产品还设置有一定的奖励机制[15],鼓励儿童使用产品来进行音乐感知力的培养。

4 模糊综合评价

为了更好地验证产品的可行性与实用性,设计团队制作小型简易模型在当地幼儿园进行试用,设计团队通过录像、观察、与儿童交流等方法进行了试用记录,并邀请上文提到的20位相关人员查看试用记录,与试用过产品的儿童进行交流,再依据音乐产品的用户需求层次模型对产品进行评分。根据李克特五级量表建立评估评语集J={很不满意,不满意,一般,比较满意,很满意}[16],评语集的权重为F={40,50,60,75,90}。评分结果汇总如表6所示。

表6 评分结果汇总 %

根据评分结果构建出单因素模糊评价矩阵如下:

结合层次分析法得到的各个指标的权重,可以得到评语集权重矩阵:

C=A*M=(0.0097,0.0925,0.2908,0.4365,0.1704)

操作需求的模糊评价模型:

C1=A1*M1=(0.2114,0.1057,0.1057,0.0352)*

(0.0070,0.0458,0.1145,0.2114,0.0793)

审美需求的评价模型:

C2=A2*M2=(0.0945,0.0315)*

(0.0000,0.0110,0.0347,0.0583,0.0221)

发展需求的评价模型:

C3=A3*M3=

(0.1380,0.0573,0.1227,0.0268,0.0714)*

(0.0027,0.0357,0.1416,0.1669,0.0691)

11个指标的综合得分矩阵记为S,11个指标的综合评价模型为Q,11个指标的综合得分计算如下:

S=Q*FT=M*AT*FT=

由评语集权重矩阵可以看出有0.97%的相关人员认为构建的初始模型得出的评估值太低,有9.27%左右的相关人员认为得出的评估值较低,有29.08%左右的相关人员认为得出的评估值合理,有43.65%左右的相关人员认为得出的评估值偏高,有17.05%左右的相关人员认为评估值太低[17]。基于模糊综合评价法得到比较合理的最终评估值:

由上述模糊综合评价结果可知,该应用实例总得分为70.54,介于一般与比较满意之间并趋向于比较满意。综合评价结果验证了该应用实例基本满足音乐产品的用户需求,具有一定的合理性和可行性。依据各指标的综合得分可知,该方案在可持续需求、兴趣培养需求、积极引导需求以及激发使用积极性等方面还存在一定的问题,需要继续改进。

5 结论

文章以用户需求为导向,对音乐产品进行了设计评价。层次分析法提取关键用户需求要素进行实例设计,再使用模糊评价法对设计实例进行综合评价。使用层次分析法能够更加精准地获得音乐产品的用户需求,以此为导向设计出的产品更符合儿童的身心发展需要,综合评价结果能更直观地发现设计实例各项需求指标的满意程度,可依据结果进一步改进。但文中的用户需求有一定的成人主观性,在后续研究中,将着重考虑儿童主观需求,结合儿童心理学,进一步挖掘影响音乐产品设计的关键需求因素。