工程制图移动学习游戏的用户体验度量

陈锦昌，陆少珍，陈　煌，陈　亮

(华南理工大学 设计学院，广东 广州 510006)

工程制图移动学习游戏的用户体验度量

陈锦昌，陆少珍，陈煌，陈亮

(华南理工大学 设计学院，广东 广州 510006)

对工程制图移动学习游戏的用户体验度量的研究归结于测量游戏的操作绩效、主观满意度.将典型的迭代式增量的开发方法Scrum的核心思想融入工程制图移动学习游戏的用户体验度量研究中，构建了用户体验度量流程,阐述了流程中的度量模型设计和度量指标制定两大环节，并展示了工程制图移动学习游戏的用户体验度量的实际应用.

Scrum；移动学习游戏；用户体验度量指标；工程制图

对用户体验的研究已经成为产品研发与运营全程密不可分的重要组成部分，产品开发的关注点从产品的功能和外观造型等方面迅速转移到用户使用产品的绩效和主观感受上.目前用户体验的研究只是主观地从用户认知、操作行为和主观感受等要素来分析，缺乏科学合理的研究体系[1-2].对于这个无法回避的难题，可用性度量作为对产品用户体验进行评估的有效工具，能将看似无法测量的用户体验进行量化，为产品的准确定位和改进提供科学依据[3].对工程制图移动学习游戏的用户体验进行可用性度量，能够提高游戏的认可度和使用者的学习效率.本文在用户体验度量中融入Scrum的核心思想，对战略层、范围层、表现层提出各项可用性度量指标，使工程制图移动学习游戏的用户体验度量全过程更具有科学性、敏捷性和高效性.

1　工程制图移动学习游戏的用户体验度量定义与流程

1.1工程制图移动学习游戏与用户体验度量

工程制图移动学习游戏是指以移动终端设备和移动学习系统为平台，通过游戏的形式让用户从中获取有关工程制图方面的知识，是工程制图教学的新兴手段[4].用户体验度量是指以可用性度量为工具，对产品各个要素的用户体验进行度量，度量结果作为用户体验设计的重要指导.可用性被定义为特定产品在特定使用环境下为特定用户用于特定用途时所具有的有效性、效率和用户的主观满意度[5-7].对工程制图移动学习游戏的用户体验度量的研究归结于通过测量用户的操作绩效和满意度来提高产品的使用绩效和用户的主观满意度，对提升游戏的广泛认可度有重要意义.

1.2工程制图移动学习游戏的用户体验度量流程

Scrum是典型的迭代式增量的敏捷开发方法，注重外部因素对功能需求、技术更替、用户心理等方面的影响，并强调沟通协作和频繁地交付可运行的软件版本[8-10].与严格遵循分级机制的传统度量模式相比，将Scrum的核心思想应用于移动学习游戏的用户体验度量研究，具有更高的敏捷性、可控性和高效性.

以Scrum为核心的工程制图移动学习游戏的用户体验度量流程是全程受环境因素、技术因素、教学方法、用户因素等外部因素影响的迭代过程，避免了度量过去需求的缺陷.度量研究团队通过每日的专题会议，实现度量文档撰写、度量模型设计、度量指标制定和度量研究执行4个环节的循环迭代，度量结果符合用户需求后将作为产品开发各个阶段用户体验设计的依据.

2　工程制图移动学习游戏的用户体验度量模型

以Scrum为核心的工程制图移动学习游戏的用户体验度量流程中，制定度量模型是度量研究有序开展的重要保证.移动应用的用户体验设计分为战略层、功能与信息的范围层、界面表现层3个设计阶段.工程制图移动学习游戏的用户体验度量可分解为战略层、功能与信息的范围层、界面表现层3个由抽象到具体的度量层级，整个度量研究过程都受情感层的影响，使用者的使用情感反映游戏用户体验设计的成败.战略层主要是对目标用户各方面进行分析来决策出游戏的主题.功能与信息的范围层包括工程制图移动学习游戏提供给目标用户功能类型与数量和呈现给目标用户的信息的类型与数量.表现层是指用户界面，包括人机交互设计和界面视觉设计.情感层重在研究目标用户使用前后所产生的想法、情感、感知.

工程制图移动学习游戏用户体验度量的4个层级的度量模型都以目标用户、使用情境、用户目标为中心，以发现问题、修改、评估、再次修改为途径，实现度量指标制定、确定调查人群、确定样本大小、度量任务设计、数据采集、数据统计、数据描述、分析数据、数据评估等阶段的迭代循环.

3　工程制图移动学习游戏的用户体验度量指标

在工程制图移动学习游戏的用户体验度量研究中，对战略层、范围层、表现层、用户的情感层分别构建一系列可用性度量指标是最基本的要求.

3.1战略层的用户体验度量指标

战略层的用户体验度量的研究过程可分为明确对象和目标、信息采集、信息分析、战略制定与决策4个步骤.战略制定与决策过程中，明确的对象和目标、可靠与全面的数据、准确的分析与总结，可避免错误的判断和结论.为此，提出战略层的用户体验度量的4个度量指标：对象与目标的明确度、数据的健全度、分析的科学性、总结的系统性.

3.2范围层的用户体验度量指标

范围层的用户体验度量研究以工程制图移动学习游戏的娱乐性、移动性、随时性、教学性等特点为中心，确定目标用户真正需要的功能、目标用户使用功能时的有效性和效率以及目标用户对信息的需求，即研究移动学习游戏的功能范围和信息内容范围.

3.2.1功能范围的用户体验度量指标

工程制图移动学习游戏的功能系统是从整体到局部再从局部到整体的循环系统，可分解为若干个功能项，每个功能项都具有不同的特点，所有的功能项都可以回归到游戏的初级功能.对目标用户的功能需求的度量指标研究在功能系统与功能项两个维度的基础上，提出了移动学习游戏的7个功能指标：完整性、回归性、适用性、使用频率、难易程度、提供信息的效率、容错性.

3.2.2信息范围的用户体验度量指标

人的思维过程是信息加工的过程，可抽象地概括为零碎的信息刺激大脑，大脑对零碎的信息进行比较、排除、归类，并将归类的信息以信息组为单位进行分析，大脑对信息组进行补充后进行重组并储存的结构化过程.基于大脑对信息的处理过程，把对信息掌握和记忆作为出发点，从信息系统和信息组两个维度提出了移动学习游戏6个度量指标：完整性、结构合理性、复杂程度、可信度、易学性、记忆持久性.

3.3表现层的用户体验度量指标

工程制图移动学习游戏的用户体验度量在表现层的研究，从交互设计和界面视觉两个维度出发，遵循人机交互的易用、可控、容错交互设计原则和用户控制操作界面、减少用户记忆负担、保持界面一致的界面视觉设计原则，提出了6个度量指标：一致性、标准化、可视性、易用性、可控性、容错性.

3.4情感层的用户体验度量指标

研究用户情感的重点在于目标用户与工程制图移动学习游戏交互前后所发生波动的情感状态.文献[11]对应用软件情感体验的可用性评估方法研究上，总结出14组情感评价词对.本文在14组情感词对的基础上做了编号(如表1所示)，其中，N代表消极的情感，Y代表积极的情感，被测用户与游戏进行交互前后所表现出来的情感会被匹配到情感词对表中，匹配后的数据将作为用户体验设计改进的重要依据.

表1　情感词对Table 1 Emotional words

4　工程制图移动学习游戏的用户体验度量研究示例

4.1战略制定与决策

工程制图课程是高校传统的专业技术基础课程，重在培养学生的空间想像、读图、绘图和解决实际问题的能力.单调乏味的教学方式容易让学生产生视觉疲劳和心理疲倦感，以游戏的方式辅助工程制图教学是一种新的尝试.本文以娱乐性和教学性为出发点，以对象与目标的明确度、数据的健全度、分析的科学性、总结的系统性为准则，对某理工科高校学习工程制图的学生进行初步的抽样调研，发放500份问卷，回收421份(男生384人，女生37人).调研的目标是了解学生的喜好和需求，数据分别来自该校各个工科专业班级，使用统计分析软件对数据进行分析和总结后预设游戏的主题，以维修达人为游戏角色，以闯关的形式修复逐渐复杂的受损实验室为游戏故事.

4.2范围层预设

4.2.1功能范围预设

以举例的方式对功能范围的用户体验进行探讨，即探讨功能项维度的适用性度量指标和使用频率度量指标.目前高校工程制图的教学形式主要是课堂教学课件和学生动手拆画零件，综合高校工程制图的教学形式和常见的移动端游戏的基本模式，预设工程制图移动学习游戏的一级功能形式.综合分析与游戏功能相关的问卷397份和样本量为30的访谈记录，其中小样本访谈的样本每星期使用游戏的次数均超过3次(预设值).调研数据如表2所示.有效性度量指标值是指问卷调研学生总数中支持某个功能项的学生所占的比例.使用频率度量指标值是指某个功能项的有效性度量指标值与小样本跟踪访谈总数中每星期使用该功能项的次数超过7次(预设值)的样本所占比例的乘积.由表2可知，线下闯关模式具有较高的意义，线上多玩家闯关模式(升级)可作为备选的一级功能项.

表2　工程制图移动学习游戏的一级功能项度量指标值Table 2 The metric value of the engineering drawing mobile learning games feature

4.2.2信息范围预设

以举例的方式对工程制图移动学习的信息范围进行探讨，即探讨信息系统维度的结构合理性.基于构型设计的工程制图课程包含的知识模块有点线面投影、形体投影、形体视图表示、机件装配.综合分析与知识模块相关的403份有效问卷，得出各知识模块的支持率如表3所示. 由表3可知，形体投影知识模块的支持频率最高，目标用户最认可在游戏过程中获取形体投影的知识.

表3　知识模块支持率Table 3 The supportive proportion of knowledge module

4.3交互与界面视觉设计

在421份问卷中，20.4%喜好柔美暖色的风格，79.6%喜好酷炫清亮的风格.因此，工程制图移动学习游戏的交互设计与界面视觉设计以酷炫清亮为主，严格遵循一致性、标准化、可视性、易用性、可控性、容错性的用户体验度量指标.游戏应用以手指左右滑动的方式来选择关卡，点击关卡即可进入游戏(图1(a)).游戏进行时以触摸旋转形体的方式闯关，当旋转的角度与游戏界面中心位置的投影相匹配时，闯关成功并进入下一关(图1(b)).游戏进行时提供“延迟”“参考”“求助”3个求救功能(图1(c)).当游戏界面左上角计时为“0”时，界面提示“Time’s up”，表示游戏玩家没有在规定时间内完成任务，游戏闯关结束(图1(d)).

(a)

(b)

(c)

(d)图1　工程制图移动学习交互与界面视觉效果Fig.1　Interaction and visual interface design of engineering drawing mobile learning game

4.4用户的情感反馈

通过跟踪访谈30个样本，发现被跟踪访谈的学生使用工程制图移动学习游戏前，对游戏的人物和故事具有一定程度的兴趣.初次接触游戏时，26人表现出了精神(E11Y)和喜欢的情绪(E13Y)，但经过多次使用后，7人对游戏的主题产生厌烦(E13N)的情绪.学生对游戏主题情感反馈表明，游戏的题材具有一定的新颖性，但故事情节相对单一，无法给学生制造连连不断的惊喜，需要对游戏的主题做出相应的改进.

被跟踪访谈的学生对线下闯关模式都表现出畅快(E3Y)的情绪，其中，24人认为应当加强游戏的互动性.被跟踪访谈的学生对工程制图移动学习游戏一级功能项的情感反馈表明，线下闯关模式是必要功能项，增加学生与学生、学生与教师之间的实时互动性是提高游戏吸引力的手段之一.同时，被跟踪访谈的学生对基于形体投影知识模块的线下关卡表现出从有帮助(E8Y)到疲惫(E11N)的情绪，并表明该模式可以锻炼空间思维能力，但游戏关卡难度的递进仅加深了形体的复杂程度，表现形式单一.学生对游戏关卡的信息内容的情感反馈表明，必须丰富游戏对信息内容的表现形式.

被跟踪访谈的学生都认为工程制图移动学习游戏基本实现了必要的交互，27人表示经常对“返回”控件表现出迷惑(E2N)、抱怨(E10N)的情绪，3人则表现出安静(E7N)的情绪，因此,游戏的“返回”控件设计存在很大的缺陷.而对于游戏的界面视觉设计，大部分人都持有赞赏(E10Y)的态度，但18人期待更加酷炫的视觉效果.

5　结　语

对工程制图移动学习游戏的用户体验度量研究

是提高游戏用户的使用绩效和主观满意度的有效途径.本文以Scrum为核心，在Scrum环境下提出了用户体验度量的流程，在战略层、范围层、表现层、情感层4个用户体验度量层级的基础上，构建了工程制图移动学习游戏的用户体验度量模型，为工程制图移动学习游戏的用户体验度量提供了结构化的度量研究体系.以可用性度量作为度量工具，对用户体验度量4个层级提出了各项度量指标，为度量研究提供了标准.以提出的理论为指导，对某理工科高校工科专业的学生进行抽样调研，展开工程制图的移动学习游戏的用户体验度量.

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User Experience Measurement of the Engineering Drawing Mobile Learning Game

CHENJin-chang，LUShao-zhen，CHENHuang，CHENLiang

(School of Design, South China University of Technology，Guangzhou 510006, China)

The purpose of the user experience measuring is to measure the performance and satisfaction of the users of engineering drawing mobile learning game. The user experience measuring process of mobile learning game is built by combining the user experience measuring research of the engineering drawing mobile learning game and Scrum which is a typically iterative and incremental development method. And a detailed explanation is given to the measurement model designing and the measure index making of the user experience measuring process. The practical application of user experience measurement of the engineering drawing mobile learning game is demonstrated.

Scrum; mobile learning games; user experience measuring index; engineering drawing

1671-0444(2015)04-0551-04

2014-11-28

广东省教育科学“十二五”规划教育信息技术研究资助项目(x2sj—k3100010)

陈锦昌(1956—)，男，广东南海人，教授，硕士，研究方向为计算机图学及应用.E-mail:jcchen@scut.edu.cn

G 434

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