人机交互视角下儿童智能创新学习玩具研究

目的 智能玩具在儿童的生活和学习中扮演着重要角色。探讨人机交互技术如何更好地适配儿童的学习需求,使智能玩具发挥其潜力,成为有效的学习工具。方法 通过梳理智能的儿童智能创新学习玩具的典型案例,对案例进行分析,提炼共性和特点,深入探讨智能玩具的交互技术与儿童学习目的、学习方式之间的关系。讨论在不同场景和学习目的下如何与人机交互技术相适配。结论 从学习目标、交互技术和设计理论的角度提出了儿童创新学习玩具的设计建议,为如何设计应用于儿童学习与教育领域的智能创新学习玩具提供了参考。     

构建类教育玩具游戏任务的结构类型分析

目的 构建类教育玩具的游戏任务结构对学习功效的实现具有非常重要的影响。对构建类教育玩具游戏任务的结构类型进行分析,有利于厘清游戏任务的布局规律,为设计合理的、承载优良学习理念的构建类教育玩具提供了重要参考。方法 围绕目前主流的学习理论及其与学习工具之间的关系进行梳理,在此基础上对构建类教育玩具游戏任务的主要结构类型进行逐一分析。结论 在形式纷繁的构建类教育玩具的游戏任务中,其内部结构可依据相关学习理论的内涵归结为“单线型游戏任务结构”“多线归一型游戏任务结构”“多线开放型游戏任务结构”“建构型游戏任务结构”4种类型,它们分别适配于不同的游戏化学习目标,其价值可在构建类教育玩具的“外形”“连接”“功能”3个设计维度上得到集中体现。     

移动端单词学习应用的游戏化设计研究

目的 探究特定游戏化设计元素对用户的学习行为及游戏化体验的影响,通过将游戏化设计应用于移动端单词学习APP设计中,验证是否能有效提升移动端单词学习产品的游戏化体验和可用性。方法 通过严谨的实验法对成长性、社交、个性化游戏化设计元素在单词学习情景的应用进行探究与验证,并对比市场上其他单词学习应用,从而进行游戏化体验及可用性测试评估。结果 研究结果表明社交、成长性游戏化设计元素能够有效提升被试的游戏化体验,个性化、游戏化设计元素可显著提升被试学习单词的时间。相较于市场上的单词学习应用,游戏化单词学习应用具有更高的可用性,同时显著提升了用户的游戏化体验。结论 游戏化设计元素显著提升了用户的游戏化体验,并影响了用户的学习行为。     

浅谈游戏化学习软件的设计

电子游戏和学习一直以来都被大部分的人认作是相对的两件事情,认为玩游戏,就是"不学习".要想把看似相互矛盾的两个事物结合在一起,看似是非常矛盾的,但是,任何事物都是相互联系的.电子游戏和知识学习是完全可以结合的.如果可以在游戏中学习,那么将极大的启发孩子的学习积极性.     

传统游戏对现代玩具设计中的借鉴意义和方法

作为中国传统艺术的一条分支,中国传统民间游戏源远流长,博大精深,为多少代人带来无数的童年乐趣和美好回忆。本课题将致力分析传统民间游戏的特点和我国玩具设计所存在的问题,研究中国传统民间游戏对玩具设计的借鉴意义,并深入探究借鉴传统民间游戏的玩具设计方法,从而指导开发出更有文化内涵和社会意义的玩具产品。     

实验室环境的智能玩具创新设计研究

以面向实验室环境下的智能玩具系统为研究对象,分析了实验室环境下智能玩具系统在使用模式、配置形式和玩具教学之培养方式方面的特性。论述了以DIY为特征的比特实验室设计创新可分为首次设计和再设计2个过程,在此基础上,提出了为用户再设计而设计的观点,并将用户自主设计和创造性思维体验作为设计师首次设计的主要目标。     

儿童智能玩具中人机交互设计的研究

以人机交互在现实生活中的信息传播、交流为启示,分析了电子时代玩具的功能、造型等信息,并结合日常生活中人对机器的广泛运用,进而分析了近年来在计算机软件及产品设计领域开发的人机界面设计。通过语音识别、肢体触碰、图像交互以及数字交互等新技术研究领域,实现交互式智能玩具在儿童成长阶段发挥的重要作用,让儿童在潜移默化中"寓教于乐、健康成长"。     

从智能玩具看设计阈值在改良设计中的作用

目的从设计创新的角度研究设计阈值在改良设计中的作用。方法以乐高的"头脑风暴"智能机器人玩具为例,分析了其以互动体验为核心的物理结构和虚拟系统相结合的智能改良升级设计,所形成的建构主义学习理论为指导的平台式教育生态系统,论述了新科技和智能含量与设计价值的关系。结论设计阈值在改良设计中,能够使产品设计师有效地控制科技尺度、智能化程度与设计价值体系之间的平衡关系,建构融合科技、艺术、人文的综合设计生态系统,为用户提供具有优越交互性、智能化、体验式、创新型的服务模式。     

智能防腐涂料国内外研究综述

介绍了智能防腐涂料的设计原则、自诊断机理和自修复机理,重点介绍了微胶囊显色技术和微胶囊自修复技术.     

游戏化理论在运动类APP中的设计应用方法研究

目的以提升用户运动动机,增强自我监督为目标,探索游戏化设计理论在运动类APP中的应用方法。方法对游戏化理论的发展进行梳理,从目标、控制、反馈、互动场所和互动工具等方面提出移动应用的游戏化设计模型。同时,针对现有运动类APP在用户行为动机驱动不足的问题,给出具体的游戏化设计应用原则,并以"有跑步欲望而无法坚持跑步"的大学生用户为例,对跑步运动APP的功能模块和信息框架进行了设计。结论垂直细分用户群体,以提升用户情感体验为核心,结合外部刺激实现外在动机内在化,是游戏化理论在运动类APP中设计应用的重要方法。     

基于自然人机交互的居家智能椅健康促进系统设计

目的 将家居环境中的椅子作为交互媒介,以开发一种更自然、更适应居家环境的健康促进系统,从而减少生活中的慢性压力对人们造成的生理和心理健康负担。方法 通过用户“坐”的行为活动来表征其在居家环境中的身心健康状态,结合数字化辅助正念,对智能椅的自然交互方式进行实证研究。结果 提出将椅子同时作为输入和反馈的自然人机交互界面,利用用户的身体触觉与呼吸的自然动态映射关系,通过椅子背部气囊大小的变化来引导用户进行正念深呼吸活动。结论 通过对用户焦虑和放松等不同情绪状态下的客观生理信号进行采集并结合用户主观报告量表,可以证明该系统的有效性与可用性。该系统不仅可以有效减少压力并提升用户使用时的情感体验,还可通过“坐”的时长和姿态等指标来反映用户的行为状态。此外,该系统也对人的心理与生理健康的发展起到良好的促进作用,为相关设计提供了参考。     

气味在多感官游戏体验设计中的研究与应用

目的 面向游戏体验设计领域多感官研究的发展需要,明确气味体验在游戏设计中的必要性与迫切性,分析现有研究的热点与不足,探讨未来发展趋势。方法 首先,使用文献综述与案例分析,从国内外现有多感官游戏体验研究的设计方法、交互技术,以及应用场景三个方面进行简述,明确气味在多感官游戏体验设计中的发展与不足;其次,从方法融合、技术突破、创意设计三方面对气味在多感官游戏体验设计中的研究进行文献整理与归纳,析出高被引文献以便后续进行深入分析与解读;最后,对高被引文献全文文本中的相关主题知识碎片进行知识元编码,并使用桑基图（Sankey Diagram）体现数据流的关系和权重。结论 本研究聚焦气味在多感官游戏体验设计研究中的分析与探索,虽面临挑战,但气味仍有望成为丰富多感官游戏体验的关键元素,赋予玩家沉浸式、情感化、个性化体验,创造新的游戏体验设计策略。     

智能家居场景下的非接触式生理感知计算

目的 通过对智能家居中非接触式生理感知计算技术和应用的研究现状进行梳理和分析,为生理计算与智能家居的结合提供技术和方法的支撑。方法 遵循3阶段综述方法论：第1阶段从交叉学科的视角对家居环境中交互的智能性出发,确定了综述的研究计划;第2阶段从中国知网CNKI、Webof Science、IEEE、ACM、ScienceDirect等核心文献库中检索智能家居、生理计算相关关键词获取相关文献,并通过相关文献引用网络进一步扩展综述的文献集合;第3阶段通过文献研读与主题归纳总结了可应用于智能家居场景的常见生理信号与非接触式感知技术。结论 非接触生理感知计算技术有广泛的应用前景,将非接触生理感知计算技术与智能家居结合能够扩展家居系统的人机交互维度,对智能家居的舒适度、交互体验、健康管理、安全隐私等方面带来提升。     

智能家居场景下的儿童游戏交互设计研究

目的 智能家居环境为家庭中的游戏设计提供了新的可能性。探讨在新场景下面向儿童的智能家居游戏交互设计策略,展示设计案例和实践。方法 简要概述智能家居的含义,说明游戏作为家居活动对家庭成员的重要性。之后引入智能家居场景下和儿童游戏设计紧密相关的3种交互技术,分析了该环境为儿童游戏设计带来的改变。最后依据相关案例推导出设计策略,展示了一个设计实践。结论 智能家居中可交互的表面和沉浸式空间体验,为儿童游戏机制和体验带来了拓展空间。新场景下的儿童游戏设计需要考虑并充分利用家居空间中的可交互表面,同时根据儿童用户的行动特征选择交互空间,规避杂物造成的空间交互障碍,为儿童和家庭成员提供具身性、可协作、更自然的家居游戏体验。     

基于生物反馈的非遗表演沉浸式体验与交互研究

目的 通过对非遗表演的沉浸式体验及数字化形态特征、观演关系演变进行探索与分析,提出基于生物反馈的非遗表演沉浸式体验与交互设计方法。方法 对真实环境到虚拟空间发展过程中观众的观演模式及其交互方式进行研究,构建多人协同的人机交互方式,提出观众表演化身设计和多人共创交互叙事两种普适性的沉浸式体验设计方法,并通过表演实例进行实践和具体阐述。结论 通过观众的实际体验,提升了非遗表演沉浸式体验中的自然交互及文化传播效果,为非遗表演的保护与传承开辟了新的途径。研究为未来的非遗沉浸式体验提供了可行的建议。     

面向智能座舱的情感计算框架及其交互设计研究

目的 分析和总结情感计算在智能座舱中的应用研究现状,探究情感化座舱交互系统的设计方法与流程。方法 结合情绪在驾驶体验方面的影响,对情感计算在座舱场景中的应用进行总结;从情感识别技术、情感调节策略、多模态交互流程三个方面阐述情感化交互设计的原则与方法。结果 提出了基于情感计算的智能座舱交互系统,并从两个具体驾驶场景对调节新手驾驶员负面情绪的座舱交互设计进行了实践。结论 应用合适的情感识别技术有利于提升座舱安全性和舒适性,基于情感计算的智能座舱交互系统为设计实践提供了新的思路和方法。     

智能家居综合实验平台设计研究与应用实践

目的 梳理和分析智能家居相关实验平台现状,探究智能家居综合实验平台的设计研究方法,对平台的构建展开应用实践。方法 以智能家居理论框架为基础,从传感器网络、数据、场景、被试等多个角度出发,对智能家居综合实验平台的设计方法和应用实践进行阐释。结果 提出智能家居综合实验平台中围绕“感知”“思考”“执行”3个层面的理论框架、应用实践研究方法和实践案例。结论 智能家居综合实验平台的理论构架对于智能家居领域的科研问题具有一定的理论影响力,3个层次在建设时相互独立,在理论中相互印证,在实践中相互支撑。建立智能家居综合实验平台,可以为智能家居及其相关领域的科研和产业问题提供实验场地、关键数据、核心算法等支撑,使相关研究可以在更完备、更集成及鲁棒性更强的框架下展开。智能家居综合实验平台的研究和实践整合了现有知识体系,从顶层设计、传感网络、数据研究、算法模型、用户研究、人机交互等多学科多领域交叉的角度为学术界和产业界提供参考,全面地推动智能家居领域的技术进步和设计创新。     

智能家居中的触觉交互体验

目的 触觉是人类主动感知和响应外部世界及其他个体最直接、关键的感官渠道,近年已成为交互设计和用户体验设计的热点主题。由于触觉感知维度多、传感和驱动技术多样化,以及家居环境中已存在诸多天然触觉反馈等原因,触觉交互在智能家居场景中仍没有得到充分利用。在智能家居系统逐步普及的今天,触觉交互有助于智能设备更自然地融入用户熟悉的日常生活场景中,优化用户体验。方法 基于智能家居自然交互的内涵和发展趋势,论述了触觉的自然性优势和触觉交互技术的现状,确定了家居情境下的触觉交互界面的应用基础和设计框架。结论 通过大量案例调研发现,以辨别功能为主的触觉交互可以在智能家居的控制、监测、安全和提示场景中降低成本、提高操作效率、交互自然性和用户舒适度,保留用户熟悉的家居样式和与之相关的生活方式,优化用户的智能生活体验;同时,触觉交互还可以在感官增强、情感沟通、多模态媒体等方面提出新方案和新设备,发挥触觉独特的情感承载能力,为用户拓展智能家居的沉浸体验。此外,列举了一系列助力设计师搭建触觉交互体验的设计工具。     

嗅觉显示技术研究综述

目的 随着计算机硬件技术与多通道交互技术的发展,嗅觉作为一种新型的获取和传递信息的媒介开始在人机交互领域体现出强大的开发和研究潜力,尤其在面向未来虚拟现实、增强现实、混合现实的应用优势日益显著。通过对相关研究进展进行梳理、归纳和分析,为该技术的未来发展路径提供参考,目标是提供更科研严谨、流畅自然、高精度的虚拟嗅觉交互体验。方法 通过文献研究、案例分析,阐述嗅觉显示技术的感知基础,梳理了该技术的基本含义、构成要素、发展历程、关键技术、评价方法。结论 嗅觉显示技术作为新兴技术已经逐渐融入到人们生活的不同领域中,可提供多元的感知信息,加速了多通道感知技术的维度与应用潜能。但目前对嗅觉的认知还处在萌芽阶段,虚拟嗅觉的交互体验还处在相对低保真和粗糙的阶段,主要存在气味知识不够全面、气味释放装置臃肿、嗅觉显示技术的可获得性与可复制性低等问题,总结归纳嗅觉显示技术未来在多维气味数据建立、气味释放技术普世化与标准化、系统性评价机制、安全与伦理等问题领域还有着较大的发展与研究潜力。     

“隶黑体”屏幕端老年人易读性汉字字体设计研究

目的 建立屏幕端老年人易读性汉字字体设计原则和策略,并设计出符合老年人视觉特性的屏显汉字。方法 通过组间实验分析老年人视知觉与汉字字体的笔形、中宫、布白、重心之间的关联性,基于此,对屏显汉字进行适老化设计实践,并验证设计的合理性。结果 构建了屏幕端老年人易读性汉字字体设计的原则和策略,有效地提高了老年人阅读屏幕端汉字的易读性,研究结果为老年人阅读屏幕端汉字字体设计提供了理论和方法。结论 老年人阅读屏显汉字是一个注意、记忆、区辨等复杂的过程,依据视知觉理论、问卷、实验,并控制汉字字体结体的关键因素,提出一套可行、可操作的汉字适老化设计方法。即汉字的笔形应采用无装饰衬线和放大汉字的中宫,并做到字体的黑白关系均匀和字重布置适宜。