面向數字一代的電子教材用戶體驗設計研究

王曉晨　郭鴻　楊孝堂　張曉英　黃榮懷　陳桄

[摘 要] 隨著數字一代對信息化學習需求的深入，電子教材的發展從關注內容開發逐步過渡到關注用戶體驗設計。本研究采用案例分析法，界定了電子教材用戶體驗的內涵及價值、可靠性、可用性、合意性和適應性五大基本構成要素；結合用戶體驗對“自然”和“流”的需求提出了設計中應遵循的基本原則；最后，以《Photoshop圖像處理》電子教材設計為例，展示了用戶體驗設計的初步解決方案。

[關鍵詞] 數字一代； 電子教材； 用戶體驗設計

[中圖分類號] G434 [文獻標志碼] A

[作者簡介] 王曉晨（1981—），女，遼寧大連人。講師，博士，主要從事數字化資源設計、移動學習等研究。E-mail：wangxc.cnu@gmail.com。

一、引 言

數字一代學生的思維方式，特別是學習方式與傳統學生相比具有顯著差異，信息化學習方式是未來發展的主要趨勢。[1]電子教材在應對信息化學習方式變革中具有顯著優勢，如擴充性高且適用性廣，可大量存儲學習資料，快速索引搜索；提供移動和高互動學習環境；提供個人化學習設置，針對不同使用習慣改變顯示內容；不受時空限制的主動學習，能夠增加學習機會；通過高互動教學加強師生、家校間的溝通與互動等。[2]近年來，政府部門、出版單位、高等院校對電子教材的研究和關注迅速升溫，希望借助教材變革滿足數字一代學生對信息化學習方式的需求，提升教育質量。

研究人員普遍認為，電子教材作為一種新生事物，還面臨一些問題需要解決。[3][4]結合現有文獻，可將電子教材適用過程中的核心問題歸納為兩個層面：第一，輔助教學和學習的內容設計或課程組織層面，比如，尚未形成具有可操作性的教學內容和活動設計的權威模型；對電子教材能否高效融入現有課堂教學存在質疑；教材富媒體化所引發的課堂容量和課堂行為變化等問題。第二，內容呈現和使用感受層面，也稱為用戶體驗層面，比如，閱讀和觸摸點擊的不對稱性；交互功能較弱；可觸區域太小導致錯誤點擊；由于意外點擊而需要一個返回按鈕；較低的可發現性，一些可觸區域不那么容易被發現；當同一個頁面上的多個項目都能被滑動的時候，滑動歧義會產生困擾；頻繁出現的彈出框影響注意力等。

目前，國內電子教材研究主要聚焦在內容設計和開發層面，對用戶體驗的關注度不夠。然而，電子教材用戶體驗設計是否精良將直接關系到學生的最終學習效果。高用戶體驗會增強學生的閱讀體驗和學習體驗，增加學習動機，改變學生行為等。[5]因此，在強調電子教材內容設計和組織的基礎上，逐步重視用戶體驗設計是未來電子教材發展的必然趨勢。

二、對電子教材的研究：

從關注內容開發到關注用戶體驗

（一）數字一代學生的特點及其對電子教材的迫切需求

今天的學生，由于成長環境不同，被形象地稱為“數字一代（Digital Generation）”，即在網絡和技術環境中成長起來的一代。[6]數字一代通常是在直接參與或體驗的時候更容易獲得知識，他們喜歡也擅長同時處理多種任務，他們敏銳地、快速地接收著各類信息，對于知識的學習習慣于“隨機進入”，喜歡游戲而非“嚴肅”的有條理的任務等。[7]

數字一代的思維方式與上一代“數字移民（Digital Immigrant）”有很大不同，尤其是學習方式發生了很大的變化。[8]人們普遍認為信息化學習方式將是數字一代學習方式發展的主要趨勢。而現有紙質教材在適應信息化學習方式中面臨巨大挑戰。[9]紙質教材在走向具體的教育情境時，它所固有的穩定性、封閉性和靜態性與現代教育情境的多樣性、開放性和動態性之間存在的必然沖突和矛盾日益顯著。[10]為順應數字一代對信息化學習方式的需求，電子教材的建設工作被逐漸提上日程，成為未來教材發展的主要趨勢。

（二）注重用戶體驗設計是電子教材未來發展的必然趨勢

在產品開發過程中，人們更多地關注產品將用來做什么。用戶體驗是經常被忽略的因素，而這一因素恰恰是決定產品成敗的關鍵因素。隨著科學技術和社會經濟形態的發展，人類邁入了“體驗經濟時代”。正確的產品形態應該是由“用戶自身的心理感受和行為”，即用戶體驗來決定的。[11]用戶體驗對于受眾的忠誠度有著很大的影響。任何在用戶體驗上所做的努力，都是為了“幫助人們工作得更快”和“減少他們犯錯的紀律”。當用到的產品合乎規則、容易使用、不令人沮喪和沒有不必要的復雜性的時候，人們會更喜歡自己正在做的事情。

縱觀出版行業，數字產品正在成為出版運營商的命脈，消費者期待更好的體驗。例如，當當網一直在持續改進及優化用戶體驗，他們認為電子書重在體驗設計，用戶體驗創新很可能成為新一輪競爭中的又一角逐點。京東商城則將電子書的用戶體驗稱作應對競爭的首要元素，稱其目前面臨的最大挑戰是如何做好用戶體驗。電子教材的高用戶體驗會增強學生的閱讀體驗和學習體驗，增加學習動機并改變學生行為等。[12]

然而，有相當一部分研究結果表明當前電子教材的用戶體驗質量仍然較低。如，在一項針對Andrews大學上千名學生的調查研究中發現，96%的學生擔心閱讀電子教材會給身心健康帶來視覺疲勞等負面影響；導航功能設計不友好會讓學生感到該產品非常難用，并且浪費時間；電子教材上呈現的與課堂學習無關的信息干擾了學生的學習注意力。可以看出，目前電子教材的用戶體驗現狀與未來發展趨勢之間存在著較為明顯的匹配障礙。從這個角度出發，注重用戶體驗設計必然會逐漸成為電子教材的未來發展趨勢。

三、電子教材的用戶體驗內涵和設計原則

（一）內涵

體驗一詞的字義源于拉丁文“exprientia”，意指探查、試驗。按照亞里士多德的解釋，體驗是感覺記憶，是由許多次同樣的記憶在一起形成的經驗。在《現代漢語詞典》中體驗的意思是“通過實踐認識周圍的事物，親身經歷”。在《牛津英語字典》中，體驗是從做、看或者感覺事情的過程中獲得的知識或者技能；某事發生在你身上，并影響你的感覺；假若你經歷某事，它會發生在你身上，或者你會感覺到它。

用戶體驗的概念最早興起于20世紀40年代的人機交互設計領域，以可用性和以用戶為中心的設計為基礎。關于用戶體驗的內涵目前還沒有形成較為統一的共識。諸多專家學者基于自身的研究視角對其進行了界定。如，用戶體驗是產品被用戶感知的方式，用戶對怎樣使用產品的理解程度，用戶在使用產品時對產品的感覺如何，產品自身使用性的好壞程度，產品的適應性等；[13]用戶體驗是指產品如何與外界發生聯系并發揮作用，也就是人們如何接觸和使用它；[14]用戶體驗是指人們對于針對使用或期望使用的產品、系統或者服務的感知和回應。[15]

從已有的界定中可以看出，用戶體驗強調的是用戶與產品（或系統）的交互，盡管它是一種在用戶使用產品過程中建立起來的主觀感受，但是對于一個界定明確的用戶群體來講，其用戶體驗的共性是能夠經由良好設計實驗來認識到的。對于電子教材而言，良好的用戶體驗設計可滿足學生的多樣性和差異性需求，是促進使用者完成有效學習的關鍵因素。

結合上述分析，筆者認為電子教材的用戶體驗是指學習者對電子教材設計意圖和使用方式的感知，這種感知將直接影響學習者能否快速而有效地遷移其先前經驗和知識，以習得預期的操作方式和操作習慣。電子教材用戶體驗設計的最終目標是滿足學生的多樣性和差異性需求，促進其投入有效的學習。

（二）基于“流”的電子教材設計原則

當人們全身心地投入到某個活動中時，他們會對周圍的事物視而不見，這種狀態被稱為“流（Flow）”。流是一種深層的、近乎完全的融入狀態。[16]流通常包括一種溫和的沉醉感并能讓你對時間的流逝毫無察覺。當人們處于流的狀態時，是非常高效的。

為了創造流的感覺，學習者在使用電子教材過程中，與之的交互必須是自然的。“自然”一詞常常被理解為對真實世界的模擬。自然是一種設計理念，是用戶與產品交互和感知的方式，是指他們使用產品的過程和感受。因此，電子教材設計必須模仿學習者的本能，以最自然的方式滿足學習任務和學習環境的需求。將學習者從笨拙、扭捏的新手狀態盡快推進到流暢、舒適的使用狀態。

基于流且強調自然交互的設計原則的主要目的之一就是優化學習者體驗，促使其投入有效的學習。對于非娛樂導向的電子教材類學習產品而言，這意味著可顯著降低學習負荷。電子教材應用過程中可能產生的學習負荷通常包括認知負荷、記憶負荷、視覺負荷和物理負荷等。其中，認知負荷是指理解文本、模塊結構與知識內容的行為；記憶負荷是指回憶產品行為、命令向量、密碼、對象、控件位置及名字，以及對象之間的其他聯系；視覺負荷是指弄清屏幕內容的起點，搜索眾多對象中的一個、分解布局，以及區分界面的視覺元素（如不同顏色的列表項）；物理負荷是指擊鍵、鼠標運動、手勢、不同輸入模式的切換，以及完成導航需要的點擊次數。可以看出，為實現基于流的電子教材設計，必須堅持以人為本的移情設計理念，即設計必須深入要素，關注細節以有效提高用戶體驗。

四、電子教材用戶體驗的構成要素及評價指標

（一）電子教材用戶體驗的構成要素及其關系分析

要實現高質量的電子教材用戶體驗，前提是需要明晰用戶體驗包含的要素。諸多專家學者基于自身的研究視角對用戶體驗要素進行了分析闡述。如將用戶體驗劃分為：有用性、實用性、可獲取性、易發現性、可評估性和可靠性；[17]品牌、可用性、功能性和內容；[18]感官、情感、思考、行為、關聯；[19]美學體驗、含義體驗和情感體驗；[20]戰略層、范圍層、結構層、框架層、表現層；[21]工作效率高、使用有效性、使用安全、良好的實用性、易學、用法易記。[22]

此外，Frank提出了一個概念框架，即將用戶體驗劃分為價值、可用性、合意性和可接受性等四個基本要素（如圖1所示）。[23]

本研究在重點參考Frank研究結論的基礎上，結合電子教材的實際特征和學習者需求，進行了相應的補充和修訂：（1）鑒于“價值”要素用于體現電子教材能否滿足學習需求，因此將其作為核心要素置于模式圖的中心位置；（2）電子教材的用戶體驗設計必須考慮到學習者的多樣性，因此將“可接受性”要素修訂為“適應性”要素，以強調學生的差異化需求；（3）由于電子教材的主要目的是向學生傳遞知識內容，因此新增“可靠性”要素以確保教材所涉及的學習內容科學準確。結合上述分析可以得出電子教材用戶體驗的構成要素模式圖（如圖2所示），具體包括價值、可靠性、可用性、合意性和適應性五大基本要素。

（二）電子教材用戶體驗的構成要素評價指標

要想真正實現基于“流”的、讓學習者沉浸其中的高效電子教材用戶體驗，僅僅確定上述五個基本要素是遠遠不夠的。因此，結合項目組成員前期在試點實驗研究中的觀察和訪談所得，[24]形成了電子教材用戶體驗的構成要素指標分析框架（如圖3所示）。

五、《Photoshop圖像處理》

電子教材設計和開發實例

《Photoshop圖像處理》電子教材設計開發歷時三個月，目前已依托北京師范大學開展了為期半學期的試用測試。共有28名學生參與了此次《Photoshop圖像處理》電子教材的試用研究，平均年齡19歲。其中，男性學習者占24.3%，女性學習者占75.7%。描述性分析結果顯示：學習者對電子教材用戶體驗評分的總均值為4.20，說明學習者在學習過程中擁有良好的用戶體驗。學習者對各分維度指標的認同度也較高，依次排序：可用性（4.52）、可靠性（4.23）、價值（3.96）、合意性（3.77）、適應性（3.57）。可在一定程度上驗證上述用戶體驗構成要素及其評價指標在實踐過程中的指導意義。

（一）“價值”要素——是否滿足了學習需求

《Photoshop圖像處理》課程概念多、涉及面廣、知識更新快、實踐性強，并有極廣泛的實用性，特別適宜采用電子教材的方式組織和呈現。

（二）“可靠性”要素——教材所涉及的學習內容是否科學和準確

為確保《Photoshop圖像處理》電子教材的可靠性，本研究在調研20余本較為常用的相關教材的基礎上，結合課程強調理論與實踐交叉融合的實際特點，將電子教材的主體內容分為10個模塊。在課程學習設置上，采用案例講解+知識點學習+實踐任務的方式（見表1）。

為便于學習者根據自身需求選擇合適的知識點并完成學習，基于支架式教學方法合理設計知識內容的學習組塊，每個學習模塊將劃分為6個組塊：學習導言（引入+目標）、案例示范、知識詳解、實踐任務、知識點總結、拓展閱讀、練習與測試。其中案例示范和實踐任務的主要區別在于，案例示范環節采用了案例學習支架漸隱策略，即提供案例、提供問題、提供解決方案；實踐任務環節則提供案例、提供問題，學習者自主探尋解決方案。學習者可以依照設計逐個組塊展開學習，也可以根據自身的學習基礎和學習偏好隨機進入相應組塊。

（三）“可用性”要素——學習內容和相關設備是否易于掌握和使用

本研究基于應用廣泛的iPad平板電腦，面向其提供操作簡便易上手的iBooks閱讀程序，通過所見即所得的iBooks Author和ePub Builder電子書制作工具設計和開發《Photoshop圖像處理》電子教材。同時，為確保電子教材的高可用性，在內容設計和呈現過程中，特別關注了教材目錄、使用指南、學習路徑圖、界面元素等細節。

1. 教材目錄。雖然iBooks閱讀程序自帶有章節目錄顯示功能，但是其呈現過于簡單，且需要切換功能界面才能使用。本研究在閱讀主頁面上精心設計目錄模塊，并通過熱區實現鏈接功能，以便學生在學習過程中進行即時翻閱和跳轉。

2. 使用指南。考慮到新手在使用閱讀軟件和電子教材初期遇到的操作疑問和障礙，會嚴重影響他們繼續閱讀的信心。本研究針對閱讀軟件和電子教材功能分別設計了視頻和圖片形式的使用指南，以促進學習者由新手到中間用戶甚至向專家過渡。

3. 學習路徑圖。學習路徑圖是為了達到課程目標，按照學習者認知規律，為不同學習者設計的一系列可能的個性化學習線索的圖示化表征。[25]本研究針對課程的實際特點，在教材前端增加簡易路徑圖，以幫助學生梳理學習順序、明確活動任務，并以多種路徑切入學科內容知識。

4. 界面元素。本研究通過持續不斷的學生試用反饋，總結出有利于提高界面友好度的諸多原則。如創建合適的目標（1cm×1cm），便于用戶觸摸；盡量降低打字需要；提供交互和其他特殊功能的圖示化引導；謹慎使用彈出框功能和小模塊視圖；盡量不使用多種形式的導航；提供視覺地標等。

（四）“合意性”要素——有趣嗎？能吸引學生積極投入學習活動嗎

為確保電子教材的高合意性，在內容設計和呈現過程中，特別關注了學生與學習內容的交互；練習和測試的及時反饋；簡單操作的即時練習；筆記、書簽、高亮功能與學習重難點的自然融合；綜合利用富媒體元素進行案例演示等設計細節。

1. 學生與學習內容的交互。良好的交互可提高學生的學習興趣，有效引導學生積極投入到學習活動中。交互設計呈現的頻率（過多過少都不合適）、針對的內容（重難點或需要引發學生注意力的內容）和適宜的形式（畫廊、交互式圖像、滾動邊欄、彈出項、演示文稿等）是本研究特別關注的。

2. 練習和測試的即時反饋。對學習成果的及時反饋是試用過程中學生多次提到的必備功能。《Photoshop圖像處理》電子教材中，可實現及時反饋的題型包括填空題、選擇題、拖拽匹配題和連線題等。目前的及時反饋主要針對答題正誤給出評判并提供正確答案。隨著實驗研究的逐漸深入，學生提出了更高的要求，如幫助他們分析錯題所涉及的知識點，并針對此類問題自動推送3～5道相似測試，以達到舉一反三的目的。未來教材改版過程中會重點關注此類問題。

3. 簡單操作的及時練習。《Photoshop圖像處理》課程強調學生的動手操作能力，因此電子教材中專門設計了通過拖拽方式實現的配色和布局等實操訓練。由于目前iPad尚不支持Photoshop軟件，所以無法真正實現關于該軟件的實操。為了彌補上述不足，提高學生的動手和創作的積極性，本研究轉向基于Photoshop touch for iPad軟件豐富學生的學習體驗。

4. 筆記、書簽、高亮功能與學習重難點的自然融合。iBooks閱讀程序自帶的筆記、書簽和高亮等學習輔助功能簡單易用。但本研究在試用過程中發現，如教材中沒有適當的提示和引導，大部分學生都會忽略該功能。因此，本電子教材結合重難點內容增加了應用學習輔助的明確提示，再結合閱讀程序自帶的筆記、高亮內容獨立呈現等功能，可一定程度上滿足學生“把書從薄讀到厚，再從厚讀到薄”的需求。

5. 綜合利用富媒體要素進行案例演示。電子教材對音視頻及動畫的有力支持，可使案例講解和實踐任務環節告別傳統書本單純文字呈現操作步驟的弊端，具備直觀清晰，提高學生學習參與度的顯著優勢。

（五）“適應性”要素——能滿足不同類型學習者的多樣使用習慣嗎

為確保電子教材的高適應性，在內容設計和呈現過程中，特別關注了學習者的學習偏好；學習內容的橫縱屏幕顯示；基于知識路徑選擇適宜的學習切入點；提供不同格式教材以適應多種操作系統；縮放所帶來的屏幕多媒體元素及版式的自適應等設計細節。

1. 學習者的學習偏好。為滿足學生的使用偏好，本研究針對部分重難點內容開發了不同形式的學習資源。如，針對案例、實例環節提供圖文混排和視頻演示兩種呈現形式，供不同媒體偏好的學生選擇；重點操作步驟提供文字詳解和表格鏈接兩種形式，供整體型和序列型學生選擇等。同時，iBooks閱讀程序自帶的屏幕亮度、縮放、有無書脊等設置也在很大程度上滿足了學生的個性化需求。

2. 學習內容的橫縱屏幕顯示。iPad 自帶的屏幕旋轉功能可滿足學生對學習內容橫縱屏幕顯示的個性化需求。但是，如何能兩個方向都完美顯示學習內容也成為教材設計中的難點問題。本研究針對iBooks閱讀程序縱向顯示時，將視頻、動畫等多媒體元素羅列在屏幕左側，文字顯示于右側的特點作了精心編排以確保縱向閱讀質量。同時，在使用指南中明確“本電子教材在橫向閱讀時可達到最佳體驗效果”的適度提示。

3. 基于學習路徑選擇適宜的學習切入點。本研究的學習路徑圖分為藍色的默認路徑和紅色的可選路徑兩種形式。默認的學習路徑是“案例示范—知識講解—實踐任務—測試題”；可選路徑的安排主要針對學習者的學習準備和學習風格差異。如，學生希望系統學習，可以跳過案例示范，直接從學習知識講解部分；學生如果已經掌握工具的使用方法，建議直接進入實踐任務或測試環節。

4. 提供不同格式教材以適應多種操作系統。除了基于iBooks Author制作的適用于蘋果系統的電子教材之外，本研究同時開發了可同時運行于蘋果系統和安卓系統的epub格式的電子教材，以滿足學習者基于其他平板電腦的學習需求。

5. 縮放所帶來的屏幕多媒體元素及版式的自適應。為滿足iBooks閱讀程序自帶的內容縮放功能，本研究在屏幕元素和版式設計過程中作了諸多的細節處理，如適度留白、實現拓展閱讀內容邊框對文字大小的自適應等。

六、結 束 語

面對數字一代對信息化學習方式的普遍訴求，電子教材相關研究，特別是用戶體驗設計必將成為未來教材發展的熱點問題。在此關鍵時期，深入探討電子教材用戶體驗的內涵，剖析其構成要素是極為必要的。未來，為了更好地將相關研究推向實質，需要持續關注的問題還有很多，如：電子教材用戶體驗的設計和開發模式研究；電子教材的用戶體驗的現狀和瓶頸分析；不良電子教材用戶體驗的改進對策研究；不同類型學習者多用戶體驗的多樣化需求等。

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