基于建构主义和AHP的学科玩教具设计研究

目的 面向传统学科玩教具在“玩”“学”双视域的兼容性不均衡问题,结合建构主义教育理论与层次分析法构建一套学科玩教具产品设计方法,使其服务于学科玩教具产品的研发设计。方法 首先,通过分析建构主义教育理论,将学习环境要素归纳为刺激差异、主动活动、合作交流和建构评价;其次,将学习环境要素映射到用户需求中,利用层次分析法筛选影响学科玩教具设计的关键要素;再次,以小学低段语文写话为例进行研究,将学科玩教具设计的关键要素与儿童特征、学科内容相结合,确立学科玩教具设计定位并产出方案;最后,结合建构主义理论与用户需求确立评价指标并对方案进行评估。结果 以建构主义为框架、层次分析法为工具的学科玩教具产品设计方法能够在教育性、趣味性、参与度与合作性方面均优于传统学科教育产品。结论 基于建构主义与层次分析法构建的学科玩教具产品设计方法是可行的,可为学科玩教具创新设计提供一套定性与定量相结合的设计方法和新的研究思路。     

基于PERMA模型的儿童牙护类玩教具设计

基于3～6岁儿童对于牙齿护理的认知特点和需求,探讨PERMA模型在儿童牙齿护理类玩教具创新设计中的应用,优化儿童多维动态的牙护类玩教具情绪体验。以3～6岁儿童为目标对象,采用实地走访观察、深度调研、用户日记等调研方法,塑造动态用户画像、洞察儿童对于牙齿护理的积极体验需求,运用聚类矩阵梳理儿童牙齿护理需求优先级,总结PERMA模型的儿童牙齿护理类玩教具的创新设计方法,输出设计概念方案,并评估和验证儿童牙齿护理玩教具创新设计模型的可行性。为满足儿童主观幸福感及趣味学习需求,通过积极情绪、投入、人际关系、意义、成就五大目标权重评估的方式得到最佳概念方案,为儿童牙齿护理产品应用的相关研究者和设计师提供理论模型参考。     

基于FBS模型的儿童电动牙刷知识库设计研究

目的有效地将模糊的用户需求转变为明确的设计要求。方法以儿童电动牙刷为研究对象,以需求的认知、获取和表达—需求的转化—需求的呈现为研究思路,结合感性工学方法和FBS模型理论,研究基于FBS模型的感性工学应用方法模型。结果搭建了感性词汇和FBS模型单元基之间的有效映射,实现了从用户需求到设计要求之间的转化,产出了儿童电动牙刷的产品信息知识库。结论经过研究所搭建的儿童电动牙刷产品小型知识库完成了用户需求的呈现,一方面,用户通过搜索可以匹配到最符合自己需求的产品,另一方面,设计师既可以在知识库产品的基础上进行创新设计,又可以通过知识库检索大数据,掌握用户需求的变化趋势和方向,把握设计方向,避免重复工作,提高设计效率。     

情景与FBS在产品创新设计中的应用

目的综合产品的情景设计和FBS模型优势,探索更有效的产品创新设计方法与技术。方法在分析情景组成元素的基础上,提出了情景构建的3个层次和未来情景构建过程框架,通过构建情景的FBS模型和情景类比模型,建立情景中各元素之间的关系,进而发掘设计空间。结合"柿饼成形"未来情景的构建说明该创新设计方法的有效性。结论对于传统的行业或产品,综合应用情景设计和FBS模型能帮助设计师确定产品开发方向,有效进行产品的概念设计。     

基于AHP/QFD/FBS模型的果园管理机创新设计研究

目的 改善本土农机装备现行设计流程在方案创新中的不足,实现果园管理机要素的优化和设计的创新。方法 面向农业4.0场景应用,引入工业设计创新思维到农机装备设计,构建层次分析法(AHP)、质量功能展开(QFD)和FBS(Function-Behavior-Structure)模型相结合的创新设计流程。首先,通过AHP和QFD的分析过程,将用户需求转化为关键产品特性。然后,结合相关特性指标,优化、更新、重组产品功能的内在属性,逐步建立概念性功能系统。最后,通过FBS模型的“功能-行为-结构”映射,求解功能实现的结构载体,以满足产品功能创新和结构要素为设计条件。最终完成果园管理机创新设计。结果 集成AHP/QFD/FBS的创新设计流程包含完整的需求分析、特性发掘、功能创新和结构求解过程。通过设计实践,果园管理机在用户体验、功能配置、适应性和智能化方面得到了提升。结论 该流程在农机装备方案创新中呈现出的有效性,能够为农业4.0中相关产品设计提供新思路和参考。     

基于CMR+FBS方法模型的家庭智能体交互设计

目的 FBS（即功能—行为—结构）认知计算设计模型对内容容器的设计缺乏对应的有效指导方法。本文提出针对内容功能关系需求的CMR认知计算设计模型,探讨家庭智能体交互设计的功能与内容设计的本体论框架。方法 除了在家庭智能体的功能设计中引入FBS模型,本文还提出了针对智能体及人机交互内容设计的CMR（即内容—心智及交互模型—需求与关系）设计模型。其中,内容包括用户自身产生内容（UGC）、专业生产内容（PGC）、职业生产内容（OGC）,以及本文提出的生态系统生成内容（EGC）。本文提出CMR+FBS方法模型,分析了功能任务与内容描述之间的转换关系,并将CMR+FBS模型应用于百度智能音箱项目的研究中,对其唤醒功能的设计进行了分析。结论 FBS模型与CMR模型的结合能够支持高度灵活的智能体产品设计和数据服务的交互设计,CMR模型是提供高满意度用户体验的关键因素。寻求功能任务需求与构建用户生成内容的人机交互（HRI）关系是智能产品交互设计的新方法。     

以浙南非遗瑞安木活字为例的学龄前玩教具本土化创新研究

目的探索学龄前玩教具的本土化创新模式,拓展国内玩教具设计思路和方法,为地方非遗元素与玩教具的融合创新提供理论指导和实践参考。方法以浙南非遗的融合价值分析为切入点,用类型学的方法提炼出其中的分类原型,同时结合相关幼教理论与学龄前幼儿的生理与心理指标特质,定制出"儿童—非遗—益智—产品"的四元有机模型,并用实践论证其可行性。结论通过同构性、开放性、针对性三项融合原则的制定,并结合以瑞安木活字为基础的玩教具设计实践,展示了玩教具本土化的设计步骤和方法,以及该类产品在普及传统文化和满足幼儿交互兴趣方面的创新,为相关研究实践提供参考。     

基于兴趣引导的交互式儿童玩教具产品设计研究

目的设计出符合儿童发展特征及兴趣爱好的玩教具产品。方法以交互设计为前提,从幼儿园教师和儿童双重视角进行综合分析,从儿童玩教具产品的研究现状、研究意义、需求状况以及儿童的兴趣爱好、注意特征、审美特征、行为特征入手,提取问题点,得出儿童玩教具产品交互体验的影响因素,进行激发儿童心智发展和增强互动体验。结论在兴趣引导下的互动体验的玩教具产品有利于儿童主动学习,从娱乐中探索新鲜事物,使教与学自然地融合在一起。     

基于SAPAD用户行为的适龄儿童剪刀设计研究

目的 儿童手部精细动作的训练对其认知能力的发展起着重要作用。本文选取儿童剪刀产品作为研究对象,通过对适龄儿童使用剪刀的行为进行研究,总结出面向适龄儿童生理认知特点和行为习惯的产品设计方法与流程,旨在改善儿童使用剪刀产品的操作体验,并促进儿童手部精细动作和认知能力的发展。方法 首先,分年龄段分析儿童的认知与手部精细动作发展特征;其次,通过非参与式观察法,记录6~8岁儿童使用剪刀的行为过程,并运用SAPAD模型进行“行为-物-意义”三个维度的映射,对用户行为背后的意义开展聚类分析,构建意义模型并转化为设计核心要素以指导剪刀设计;最后,结合模糊综合评价法开展产品可用性测试,确定最优设计方案。结果 通过对6~8岁儿童用户使用剪刀的行为进行分析,构建了意义模型,并得到了四个设计核心要素及两个核心部件。通过产品可用性测试,优选出最符合儿童生理认知发展和行为特征的设计方案。结论 基于SAPAD用户行为研究,并融入适龄儿童认知和生理发展特征的产品设计研究方法,能有效提升儿童的剪刀产品操作体验,从而促进其生理和认知发展。该研究也能为其他同类产品的设计开发提供新的理论路径和实践参考。     

智能手机交互设计的分层视觉模型

以视觉认知加工理论为启示,分析了人与智能手机交互的视觉认知过程,论述了视觉认知过程在交互设计中的应用,在此基础上,提出了3 层视觉模型,即识别层、结构层和语义层。研究表明统一的语义层能够从宏观概念上把握交互设计的目标,而有针对性的结构层和识别层可以用来控制设计的细节,这3 层视觉模型能够更好地控制交互设计质量,提高用户体验。     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

Analysis of the rate of propagation of the wave of change of boiling modes

An approximate analytical expression is derived for the velocity of the front of the wave of change of boiling modes on a rod and on a plate. The impact of the Thomson effect and of the heater orientation in the gravity field is included. Adequate agreement is demonstrated between the derived relations and experimental data.     

Evaluation of optical properties of highly scattering media by moments of distributions of times of flight of photons

A novel method for the determination of the optical properties of tissue from time-domain measurements is presented. The data analysis is based on the evaluation of the first moment and the second centralized moment, i.e., the mean time of flight and the variance of the measured distribution of times of flight (DTOF) of photons injected by short (picosecond) laser pulses. Analytical expressions are derived for calculation of absorption and of reduced scattering coefficients from these moments by application of diffusion theory for infinite and semi-infinite homogeneous media. The proposed method was tested on experimental data obtained with phantoms, and results for absorption and reduced scattering coefficients obtained by the proposed method are compared with those obtained by fitting of the same data with analytical solutions of the diffusion equation. Furthermore, the accuracy of the moment analysis was investigated for a range of integration limits of the DTOF. The moment analysis may serve as a comparatively fast method for evaluating optical properties with sufficient accuracy and can be used, e.g., for on-line monitoring of optical properties of biological tissue.     

可燃气体检测报警器测量结果的不确定度评定

本文详细介绍了可燃气体检测报警器示值误差测量结果的不确定度评定方法。     

水三相点复现的不确定度评定

水三相点是开尔文热力学温度的唯一基准点，也是ITS-90国际温标重要的定义固定点。因此，水三相点不确定度分析对整个温标的建立、温度量值传递起着至关重要的作用。近3年来，中国计量科学研究院研制出一系列高质量的水三相点容器，加强了水三相点的研究，为不确定度的分析提供了更为可靠的实验依据。同时，不确定度的分析也是客观评价新研制容器性能的一个重要指标。因此，根据实验结果对新研制容器所复现的水三相点进行了不确定度评定。评定结果表明，其扩展不确定度为0．16mK(k=2．69，P=0．99)。     

心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定

本文介绍了心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定与表示方法。     

Estimation of potentialities of methods of summation of direct measurement errors

Conventional methods for summation of direct measurement errors are considered. Conditions under which these methods provide consistent results are stated. It is proposed to utilize for characteristic of the total error, its interval estimator or the half-sum of the value obtained by adding up its arithmetic and geometric random errors.Translated from Izmeritel'naya Tekhnika, No. 4, pp. 10–12, April, 1995.