智能物聯時代用戶體驗設計人才的知識體系

關鍵詞：用戶體驗 人才培養 課程體系 教學模式 智能物聯網

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2022）07-0115-04

引言

用戶體驗（User Experience）一詞最初由美國認知心理學家唐納德·諾曼（Donald Norman）于20世紀中期提出。當時，最常被人提及，與人機交互相關的詞匯是用戶界面（human interface），但諾曼認為其含義太過狹窄，進而提出“用戶體驗”來涵蓋用戶與系統所有要素互動（interact）之后形成的體驗。隨著時代的發展，諾曼與尼爾森（Jakob Nielsen）進一步將其定義為“最終用戶與企業及其提供的服務和產品發生互動的所有影響因素”。

國內大約在2003年左右引入“用戶體驗”這一概念。當時，隨著互聯網的迅速發展，圖形化用戶界面設計炙手可熱，吸引著大量學習工業設計、平面設計、計算機程序等相關專業的學生從事網頁設計、手機界面設計等工作，高校也逐漸開設相關課程。隨著移動互聯網技術的進一步發展，筆記本電腦、智能手機、平板電腦等移動終端的市場占有量逐步提升，移動端應用程序迅速普及，潛在用戶數量爆發式增長，拉動了從事移動應用程序開發的從業人數[1]。另一方面，高校內體驗設計人才的培養體系卻并未建立，即便在教育部2020年發布的《普通高等學校本科專業目錄》中也沒有明確設立相關專業。越來越多相關專業的學生通過校外的各種培訓機構學習之后走上用戶研究、交互設計、體驗設計、界面設計等崗位，從事互聯網軟件系統的系統功能定義、任務流程規劃、信息架構定義和視覺界面設計等工作。

隨著5G、云計算、大數據、物聯網等技術的迅速發展，人類已進入了智能物聯時代。越來越多的物理實體經過嵌入各種傳感器、數據存儲器、計算芯片，再結合數據處理軟件之后，形成智能物聯網系統（Artificial Intelligent Internet of Things，AIoT）。此類系統可以感知（機器）外部世界，獲取相關數據，展開綜合分析計算，制定執行決策，進而驅動零部件執行特定功能，主動向人提供相應的服務。這種新的功能實現機制導致AIoT與人之間的交互關系區別于傳統的人機交互范式，其用戶體驗問題更加復雜，對相應的設計人才所應具備的能力提出了新挑戰。論文首先分析了目前國內用戶體驗設計人才培養的現狀，探討了智能物聯網系統體驗設計問題的特殊性及其對從業人員提出的要求，隨后討論了工業設計與體驗設計的共融，最后提出了新型用戶體驗設計人才的培養模式。

一、用戶體驗設計人才培養現狀

體驗產生于用戶與產品、系統或服務的所有構成要素發生交互關系之后的感受，根據對象不同，這些要素可能包括實體產品、軟件、服務流程、行為舉止、服務用語、聲音、環境、氣味等其中的一項或多項。可見，“體驗”是交互過程的產物，是被動生成的，其本身不可作為設計對象，所謂“體驗設計”指的是針對系統的構成要素及其與人的交互關系進行設計，促使用戶達成良好的“體驗”。狹義上的體驗設計僅僅指軟件產品的信息架構、使用流程、用戶界面的設計。

目前，與用戶體驗設計相關的工作崗位大致可以分為三類：用戶研究、交互設計、界面設計。用戶研究崗位的主要工作內容是通過各種研究方法和手段獲取用戶的需求，為后續系統設計規劃方向，初步定義系統功能。交互設計崗位主要根據用戶研究的結果，細化系統功能，結合任務流程分析，商業模式，初步規劃出系統的信息架構和界面框架。界面設計崗位的主要工作是針對信息架構和界面框架進行美化設計，提升系統的視覺美感，實現流暢的交互過程。大部分企業內與用戶體驗相關的崗位會按照以上這種方式劃分為用戶研究員、交互設計師、界面設計師，但也有企業采用其他方式描述，如阿里集團招聘時把相關崗位描述為“體驗設計師”和“視覺設計師”，但總體的工作內容是大致相同的，其招聘公告中要求“體驗設計師要負責規劃系統功能，梳理系統設計概念，形成初步的產品框架”。

用戶研究崗位要求從業者具備良好的研究方法和手段，洞悉用戶的潛在需求，特別是心理需求。因此，從業者中大多數畢業于心理學、社會學相關專業。例如，北京師范大學和浙江理工大學都在心理學系培養用戶體驗人才，側重于用戶研究和體驗評測能力的培養[2]。因為高等教育招生目錄中沒有“用戶體驗設計”專業，國內所有高校都是在相近專業內培養用戶體驗設計人才。常見的情況是在工業設計、產品設計、視覺傳達設計、數字媒體藝術、藝術與科技等專業下培養學生的交互設計能力和用戶界面設計能力。因我國互聯網產業的迅速發展，用戶體驗設計人才的需求缺口極大，在全國開設了前述相關專業的高校中，約89%以上的高校都開設了界面設計、交互設計或信息可視化設計等相關課程，以期培養用戶體驗設計人才。但所有高校都僅是開設了2～3門相關課程，并不成體系，培養的體驗設計人才能力也不夠全面，導致職業發展緩慢。

另一方面，一些培訓機構也看到了體驗設計人才的巨大缺口和目前高校的教育現狀，開設了相應的設計培訓班，并且價格不菲，但卻并不缺前來培訓的學員。除了以上提到相關專業的學生之外，還有大量其他專業畢業的學生或是已有其他工作經歷的人報名此類培訓班，希望能進入阿里、騰訊、百度、網易之類互聯網頭部企業從事體驗設計工作。但就作者對20余家體驗設計用人單位的訪談結果來看，企業并不青睞此類從培訓班結業的學員。有數位用人單位處于管理層的受訪者表示，從培訓班出來的學員，做設計全都是一個“套路”，從他們的作品集一眼就能看出來。另外，基本的理論知識欠缺，不成體系，沒有設計思路，僅僅是畫圖的視覺表現尚可，這些都是用人單位對培訓班學員的負面看法。

二、智能物聯系統的體驗設計

典型的AIoT由傳統的物理實體、計算硬件、信息和內容、計算軟件，以及協同中間件構成（參見圖1）。物理實體用于實現特定的改變物理世界的功能;計算硬件用于支撐計算軟件的運行，并提供計算能力;計算軟件用于處理各種信息對象和內容;協同中間件用于實現操作系統和應用軟件間的數據交互。與傳統的計算機系統或是嵌入式系統相比較，AIoT利用傳感器技術識別人工環境和自然環境，通過大量的計算處理用戶的個人信息和社會信息，這樣才能將物理實體與物理過程和信息對象更深度地進行融合，實現無處不在，且具有適應性的系統功能。在這一過程中，用戶、設備、環境、信息對象和計算軟件等各方復雜的關系使得AIoT的交互行為變得極為復雜[3]。

與傳統的人機交互關系相比，人與AIoT的交互關系在以下方面存在明顯差異：

（一）系統可以主動發起交互行為：AIoT在配置好之后可以持續運行，在既定的時刻根據特殊情境自動執行某些功能。例如，在智能家居系統會持續監視家居環境內人的行為和動向，當有人出現特殊狀況，經過系統智能化的判斷和決策之后，可能會執行特定的功能，如發出警報或驅動機器人施救，從而保障居住者的人身安全。

（二）系統的某些行為并不明顯：AIoT持續監視的參數都服務于最終目標：在保障系統中人的安全的前提下，完成特定的系統功能。

被監視的各種參數在合理的范圍之內（由系統設計者制定或系統安裝之后，系統使用者根據一定的行業和安全標準設定）時，系統并不會發起顯性的交互行為，用戶也無法明確感知這一持續存在的監視行為。只有被監視的參數超出設定范圍，系統才會啟動相應的部件提供服務。此時，用戶才能夠看到顯性的系統行為。

（三）交互界面更加透明：AIoT通過采用無線通信網絡，結合諸如語音交互、面部表情識別、手勢交互、眼動識別、腦波交互等新的人機交互技術完成人與系統之間的通信。這些界面更加透明，很多傳統人機交互中的視覺化界面消失，這也是AIoT深度融合信息與物理世界的體現。

（四）更多的交互模態：AIoT融合了更多的交互方式，人可以通過多種方式向系統發出交互指令，系統也可以通過多種傳感器感知環境信息和人的狀態。這比傳統的人機交互以視覺為主要模態的過程更加復雜。各種交互模態之間的信息融合將是后續人機交互設計的重點和難點。

（五）交互情境更加復雜： AIoT要分析自然環境、人工環境、人的狀態和意圖、系統可用資源、信息狀態、時間、地點等情境信息，有時甚至還要分析一些社會關系，如場景中多個人之間的相互關系;用戶日程表中相沖突事件的重要程度等。這些因素在針對AIoT的交互設計時都要考慮在內。

基于以上分析，AIoT的體驗設計對從業人員提出了更高的要求。僅關注于視覺界面設計，人與視覺界面的交互流程設計的體驗設計人才培養模式已無法適應時代需求，AIoT的體驗設計既要考慮用戶在使用系統中的物理實體產品時的人機尺寸問題、產品的外觀美感問題、形象識別問題，也要考慮系統的控制軟件的人機界面設計、信息架構設計、整個系統的商業模式、推廣策略、用戶維持等問題。雖然系統層面的體驗設計師只需要規劃整個物聯網系統所要提供的具體服務是什么，通過哪些實體產品和軟件產品來支撐所要提供的服務，將實體產品本身的設計和軟件產品的交互設計交由傳統的工業設計師和交互設計師、界面設計師完成，但他們也掌握工業設計師和所具備的核心能力。

三、工業設計與用戶體驗設計的共融

在2015年世界設計大會發布的工業設計的最新定義中提到“（工業）設計旨在引導創新、促發商業成功及提供更好質量的生活，是一種將策略性解決問題的過程應用于產品、系統、服務及體驗的設計活動”。該定義為工業設計的教育指明了新的發展方向，即除了傳統的工業化批量生產的產品之外，工業設計還應該關注于系統（包含信息化系統和傳統的機械系統、電子系統等）、服務以及給用戶帶來的體驗。從這一點來看，基于工業設計專業培養用戶體驗設計人才有著天然的優勢。

目前我國大部分高校的工業設計專業仍以培養設計工業化產品的人才為主，對于體驗設計、服務設計、系統設計等新興發展方向，僅開設了1～2門的選修課[4]。然而，狹義用戶體驗設計的本質是軟件系統的信息架構、任務流程、用戶界面的設計。圖2從設計對象的差異，構建設計對象所需技術、商業化的支撐以及設計活動的最終服務對象等角度分析了培養工業設計人才和狹義用戶體驗設計人才所需傳授的知識和技能。

從技術實現的角度對比，工業化產品的生產需要使用特定材料，通過特定的加工工藝生產制造出來，其特定功能的實現產品零部件之間的結構和裝配關系支撐，產品最終的外觀形態和表面質感也需要特定的技術來實現，這樣才能供最終用戶使用。而狹義用戶體驗設計的對象是信息時代的數字化產品，其實現需要利用計算機編程語言，基于特定的平臺搭建系統的信息架構，形成產品的界面布局，輔助以視覺效果的設計才能最終為用戶所使用。

任何產品的設計要惠及大眾必然會涉及到商業化的支撐。沒有商業化的支撐，再好的設計也只能停留在概念層面或是小批量的制作，淪為少數人群的玩物。只有能成功地實現商業化，制造產品的企業才能獲得持續運營，進而生產更多產品所需的經濟基礎。從商業支撐的角度分析，傳統的工業產品需要考慮到產品與其他同類產品的區別，建立獨特的產品識別特征和形象才能獲得更好的市場占有率，而產品的營銷渠道則決定了產品能夠被多大范圍內的用戶所接觸到，包裝宣傳決定著產品在用戶心目中的形象，產品的市場定位決定了目標消費群體，影響著營銷和宣傳方案的制訂。在共享經濟和互聯網高度發達的當代，數字化產品，特別是平臺型產品無法像工業產品那樣僅通過售賣行為獲得的支撐其運營和開發所需的費用。數字化產品的本質是售賣信息，與特定行業結合之后才能形成特定的商業模式，進而從中取得收益。例如美食團購平臺將各種食物及其所屬商家信息在平臺上像用戶展示，用戶可以挑選自己喜歡的事物，在平臺上完成交易。這樣，系統就可以從商家得到分成，從而獲取利潤。只有更多的用戶瀏覽產品，才有可能在其中達成交易。為了實現這一目標，新開發的產品需要通過各種營銷和推廣策略迅速建立第一批用戶，并通過運營手段使得用戶數量不斷擴大，并通過各種“促銷”活動維持用戶不斷的訪問，維持其訪問流量。

工業設計和用戶體驗設計的最終目標都是通過所設計的產品滿足人的需求。因此，對于人本身的關注是兩者都不可缺少的。在工業設計活動中更加關注于通過人體尺寸合理規劃產品的尺寸，基于人的認知心理和文化審美來設計產品的操作方式和文化寓意。而數字化產品則更多地關注于用戶在特定方面，特定情境之下對于信息的需求，并基于認知心理和文化審美設計產品的使用流程和交互界面，從而吸引用戶使用產品，并達成良好體驗。

智能物聯網系統的體驗設計既要考慮用戶在使用系統中的物理實體產品時的人機尺寸問題、產品的外觀美感問題、形象識別問題，也要考慮系統的控制軟件的人機界面設計、信息架構設計、整個系統的商業模式、推廣策略、用戶維持等問題。雖然系統層面的體驗設計師只需要規劃整個物聯網系統所要提供的具體服務是什么，通過哪些實體產品和軟件產品來支撐所要提供的服務，將實體產品本身的設計和軟件產品的交互設計交由傳統的工業設計師和交互設計師、界面設計師完成，但他們也掌握工業設計師和所具備的核心能力。

四、新型用戶體驗設計人才的知識體系

基于對AIoT及其與人的交互關系特點的分析，未來的體驗設計師需要完成的工作以及所需的知識和能力包括以下幾個方面：

（一）定義系統功能

智能物聯網系統通過為各種傳統實體產品嵌入各種傳感器、數據存儲和計算芯片，使其具備信息獲取和處理能力，進而“感知”情境，并依據情境為用戶主動提供相關服務。在這種功能實現的范式之下，設計師需要具備“情境”意識，深入了解與用戶行為相關的各種情境要素，基于用戶研究所得的基礎信息，洞察用戶對智能化功能的需求，進而提出智能化的解決方案。

以如圖3所示的“智能浴室系統”設計為例，設計師通過用戶研究發現，很多用戶在早晨比較緊張的時間里希望能得到自己當天日程安排的提示或者是獲得比較重要的資訊。經過分析，早晨的洗漱是必不可少的環節，在此期間可以利用浴室內的鏡子作為顯示屏向用戶傳遞信息。在這一功能具體實施的時候，系統需要考慮的情境因素包括：鏡子前是否有人？用戶是誰？用戶關注的信息是什么？系統什么時候應該啟動？只有具備了這些信息和數據，系統才能夠制定功能啟動規則。

對于以上示例的智能化設計，設計師除了要對用戶展開研究，了解其面臨的問題之外，還要掌握各種傳感器的基本知識，熟知各種傳感器所能獲取信息的類型和能力，才能初步提出智能化的解決方案。除此之外，還要根據智能化功能的概念設計梳理出每一項系統功能相關的情境要素。

（二）定義系統主動提供服務的規則

智能物聯網系統啟動后時刻監控各種情境信息，根據特定情境信息啟動其相應的功能。這種運作機制的核心在于情境要素和特定功能之間的匹配關系，也就是系統主動提供某項服務的規則。以“智能浴室”系統為例，當用戶在浴室內梳洗時，梳妝鏡可以作為顯示器向用戶顯示他感興趣的各種資訊。在這一設計概念中，系統需要判斷當前浴室是否有人，有人的時候才啟動顯示功能，并顯示信息，沒有人的時候不啟動顯示功能;為了顯示與用戶相關的資訊，需要判斷當前用戶是誰，用戶對什么資訊感興趣。那么系統啟動該功能的規則為：首先判斷鏡子前是否有人，其次判斷用戶身份，然后顯示用戶所感興趣的資訊。

設計師需要了解智能化系統實現其功能的具體原理，以及實施其功能的社會化規則，這樣才能制定既符合社會規范和用戶認知習慣，又能高效、精準服務于用戶的運行規則。

（三）定義系統交互界面

智能物聯網系統的交互界面呈現多模態和隱性化的特征，系統通過多種方式獲取情境信息，并以不明顯的方式獲取用戶狀態信息，基于這些信息和系統服務規則來判斷是否啟動某項功能。“智能浴室”要判定當前梳妝鏡前是否有人，是使用紅外傳感器還是攝像頭，抑或是用雷達？判斷用戶身份是通過攝像頭捕獲圖像還是利用麥克風拾取聲音，還是要求用戶主動登陸以明確其身份？確定用戶身份之后，是通過圖形圖像顯示用戶感興趣的資訊，還是利用揚聲器通過聲音播報這些資訊？如何選擇獲取信息和呈現信息的硬件，應該將其布局在什么位置都屬于系統交互界面的定義問題。

為了合理定義系統的交互界面，設計師需要了解各種交互通道的特點，通過視覺通道和聽覺通道傳遞信息的差異如何？在具體的使用情境之下，該如何選擇交互通道和具體的信息顯示技術才能符合社會規則和用戶習慣。

（四）構建系統設計原型

設計原型是產品或系統的設計概念及其和用戶之間的交互關系較為完整、系統的表達，是進入正式開發或制造階段之前，對體驗設計方案進行最終全面檢查和評估的工具[5]。因此，在構建體驗設計原型時要盡可能地模擬系統實際運行、產品實際使用時的情形。

傳統HCI設計的原型構建主要是以各種手段模擬視覺化的界面設計和系統架構，常用的方法是紙質原型、視覺界面線框圖、視覺界面效果圖和利用相關計算機輔助設計軟件實現的帶有交互動作的高保真原型。而HMI的交互設計原型構建更多地是利用實體產品原型技術制作機器的操作界面和信息顯示界面，如手柄、按鈕、旋鈕、信息顯示銘牌、信號燈等。AIoT的原型構建更為復雜，除了物理實體的原型和視覺化用戶界面的原型之外，還需要構建系統運行的自然環境和人工環境，模擬系統要監測情境因素的變化過程。

為AIoT構建體驗設計原型首先要在計算機系統中模擬AIoT運行的物理環境，構建相關的物理實體模型和具備相關生理、身份特征的用戶模型，根據系統功能實現原理和運行規則選擇并布局各種傳感器，設定與系統功能相關的情境參數及其變化范圍，然后啟動模擬過程，讓情境參數在變化范圍內隨機取值，檢查傳感器選擇和布局方案是否能啟動系統功能，信息顯示通道和界面設計方案是否能支持系統服務傳遞到用戶。

基于以上分析，AIoT體驗設計人才應該具備的知識體系如圖4所示。除了工業設計所應具備的功能定義、形態設計、人機工效方面的知識和能力，軟件產品體驗設計所需的功能定義、系統架構設計、任務流程設計和界面布局設計方面的知識和能力之外，設計師還需要掌握AIoT的商業模式設計、系統架構設計、傳感器規劃方面的知識，具備情境意識，能基于情境規劃系統功能，并制定服務規則。在人工智能方面，設計師應該了解情境感知、數據處理、人機交互、語義推理、自動化控制和機器學習方面的理論和方法，并結合設計思維和服務思維來開展AIoT的體驗設計。在考慮系統的工業設計和軟件的體驗設計問題時，應具備信息物理融合的思維，考慮通過哪些硬件獲取哪些信息以支撐系統功能，用戶與系統交互所需的信息在哪些實體上顯示，來支撐系統服務的傳遞。

總結與展望

論文描述了當前用戶體驗人才培養的現狀，分析了智能物聯網系統的構成及其包含的交互關系和體驗設計所應關注的問題，并在此基礎之上詳細剖析了智能物聯網系統體驗設計的核心工作內容，為新型體驗設計人才構建了其所應具備的知識體系。

隨著科學技術的不斷進步，設計活動的對象從最早的手工加工產品進化到了通過機器大批量生產的產品，再到幫助人類解決腦力勞動而出現的無實體的軟件產品。設計活動的本質也從手工藝設計進化到了工業設計，軟件產品的體驗設計。當前，人類社會已初步邁進信息對象和物理實體深度融合的智能物聯網時代，智能物聯網系統作為一種新興的人工系統，其與人的交互關系以及用戶使用系統之后的體驗必將成為設計活動的新對象。體驗設計師需要為此做出充足的準備，高校內的人才培養需要為此展開討論，制訂相應的培養方案和實施計劃。