李玉菁

（南京理工大學(xué) 設(shè)計(jì)藝術(shù)與傳媒學(xué)院，江蘇 南京 210000）

0 引言

隨著科技水平和人們生活條件的提升，氧療保健越來(lái)越受到人們的關(guān)注。對(duì)于中老年人、高壓工以及心腦血管等慢性病患者來(lái)說(shuō)，家庭氧療為此提供了一種操作簡(jiǎn)易的緩解病痛的方法。家用制氧機(jī)在市場(chǎng)上的占有率越來(lái)越高[1]。目前，在對(duì)心腦血管疾病和呼吸系統(tǒng)疾病的治療中，家用制氧機(jī)均起到了輔助治療的作用，并廣泛應(yīng)用于家庭、社區(qū)診所、養(yǎng)老機(jī)構(gòu)、療養(yǎng)院、醫(yī)院等場(chǎng)所；氧療對(duì)處于亞健康狀態(tài)、妊娠狀態(tài)、患有一種或多種慢性疾病的人群的記憶衰退、易疲勞、易煩躁等癥狀都具有積極的治療意義。

推理思維自適應(yīng)控制（Adaptive Control of Thought-Rationgal，Act-R）理論模型是一種目前來(lái)說(shuō)可以比較完全地解釋人類認(rèn)知系統(tǒng)的邏輯構(gòu)架的假設(shè)模型，并且已經(jīng)廣泛應(yīng)用于教學(xué)、輔助治療阿爾茨海默病、駕駛、復(fù)雜系統(tǒng)界面操作等諸多方面，但其在家用制氧機(jī)操作界面中的實(shí)際運(yùn)用還比較的缺乏。因此，本文從ACT-R模型的角度出發(fā)，對(duì)魚(yú)躍Yu300和Decakj（德邇杰）1sw進(jìn)行了對(duì)比研究分析，通過(guò)分析用戶在使用家用制氧機(jī)過(guò)程中的認(rèn)知習(xí)慣和行為習(xí)慣，對(duì)家用電動(dòng)制氧機(jī)的操作界面進(jìn)行研究[2]。

1 理論基礎(chǔ)

ACT-R模型認(rèn)為認(rèn)知過(guò)程由四種模塊組成：基于目標(biāo)性的知識(shí)假設(shè)模塊、基于視覺(jué)性的知識(shí)假設(shè)模塊、基于動(dòng)作性的知識(shí)假設(shè)模塊和程序型以及描述型知識(shí)假設(shè)模塊。這四個(gè)模塊互相作用，最終形成人類的認(rèn)知過(guò)程。這四個(gè)知識(shí)模塊由一個(gè)獨(dú)立的中央產(chǎn)生式系統(tǒng)負(fù)責(zé)自動(dòng)調(diào)節(jié)其在工作中產(chǎn)生的知識(shí)管理行為，并獨(dú)自地負(fù)責(zé)進(jìn)行其知識(shí)管理工作。

2 基于ACT-R的家用制氧機(jī)操作界面分析

家用制氧機(jī)主要采用分子篩制氧機(jī)制，通過(guò)分子篩筒處理空氣中的氮?dú)?、二氧化碳等雜質(zhì)，得到較為純凈的氧氣。根據(jù)目標(biāo)模塊、視覺(jué)模塊、動(dòng)作模塊和描述型知識(shí)模塊的不同的特性，對(duì)制氧機(jī)的多種交互操作模式進(jìn)行分類和研究[3]。

2.1 目標(biāo)模塊

氧療過(guò)程中，制氧機(jī)的操作界面設(shè)計(jì)需對(duì)用戶進(jìn)行互動(dòng)和激勵(lì)，使用戶學(xué)習(xí)理解操作過(guò)程。目標(biāo)模塊需具備吸氧功能、設(shè)備異常警告和操作舒適度，因此具體功能包括開(kāi)機(jī)、吸氧、氧量、流量、報(bào)警等。

2.2 視覺(jué)模塊

根據(jù)用戶視覺(jué)注意方式和醫(yī)療設(shè)備的特殊性，操作界面的設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)明清晰，使用戶可以直接、簡(jiǎn)單地完成任務(wù)。操作過(guò)程中，界面上字體大小、顏色等也是直接影響交互的重要因素。視覺(jué)模塊需要滿足字體尺寸、配色合理的要求，同時(shí)通過(guò)視覺(jué)對(duì)比突出重要信息。

2.3 動(dòng)作模塊

從效用的角度出發(fā)，當(dāng)用戶已經(jīng)具有預(yù)期的目標(biāo)時(shí)才開(kāi)始執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。根據(jù)ACT-R模型，完成任務(wù)的成功率大同時(shí)支出量小的方式最容易被用戶所選取。因此，動(dòng)作緩存特點(diǎn)需要滿足動(dòng)作流程順暢、目標(biāo)層級(jí)明確，操作直接便于達(dá)成用戶主要目的[4]。

2.4 描述性知識(shí)模塊

增加從記憶緩存信息模塊中的描述性信息需要提高用戶的記憶和緩存信息的激活和緩存量。根據(jù)ACT-R模型，信息的激活量只有和其信息存儲(chǔ)時(shí)的編碼形式一致時(shí)認(rèn)知效率才是最大的。因此，在進(jìn)行家用制氧機(jī)的操作界面的設(shè)計(jì)時(shí)，需要加入用戶的日常操作習(xí)慣和生活行為習(xí)慣。描述性知識(shí)緩存特點(diǎn)需要方便用戶查找重要信息，并對(duì)重要功能信息進(jìn)行明確的導(dǎo)航指引，便于提取信息。

3 實(shí)證分析

本文將根據(jù)筆者前文研究得出的家用多功能制氧機(jī)的用戶界面交互設(shè)計(jì)模式對(duì)兩種家用制氧機(jī)的性能進(jìn)行對(duì)比和分析，具體分析如表1所示。

表1 兩種家用制氧機(jī)對(duì)比分析

在目標(biāo)模塊配置方面，魚(yú)躍與德邇杰的可視化設(shè)置在功能上差別不大，德邇杰增加了語(yǔ)音識(shí)別功能作為輔助。在視覺(jué)模塊方面，魚(yú)躍制氧機(jī)在設(shè)計(jì)上缺乏夜間低亮度下的操作模式，且各操作模塊的劃分不完全符合用戶的視覺(jué)認(rèn)知系統(tǒng)的特征和對(duì)可視化設(shè)計(jì)的需求。在動(dòng)作模塊設(shè)計(jì)方面，魚(yú)躍制氧可視化達(dá)成的效率低于德邇杰。在描述性知識(shí)模塊設(shè)計(jì)方面，魚(yú)躍制氧機(jī)的描述知識(shí)編碼和可視化形式不完全貼合用戶的視覺(jué)習(xí)慣，使用戶難以理解和記憶。從ACT-R模型的四個(gè)知識(shí)模塊對(duì)兩種魚(yú)躍制氧發(fā)動(dòng)機(jī)的分析結(jié)果可以看出，德邇杰制氧機(jī)的界面和可用性優(yōu)于魚(yú)躍[5]。

4 界面設(shè)計(jì)

家用制氧機(jī)的交互界面的設(shè)計(jì)需要充分考慮操易用性、安全性和高效性，減輕用戶的視覺(jué)負(fù)荷和工作記憶負(fù)荷，降低誤操作。如圖1所示的設(shè)計(jì)，（1）功能設(shè)置方面：主操作界面包括吸氧開(kāi)關(guān)，含氧濃度及流量的檢測(cè)、溫度控制、定時(shí)控制和設(shè)備異常狀態(tài)監(jiān)控；（2）布局設(shè)置方面：用戶主要操作模塊位于主界面的右下部，以便于用戶進(jìn)行右手操作；設(shè)備信息顯示模塊則位于主界面的左上部，符合用戶視覺(jué)搜索特征，且避免在操作時(shí)造成視野盲區(qū)；（3）色彩和外觀方面：色彩主體是藍(lán)色系，重要數(shù)據(jù)使用綠色表示（例如流量和含氧量），顏色搭配比較簡(jiǎn)單，整體外觀簡(jiǎn)潔清新，界面中的操作模塊和信息模塊的設(shè)計(jì)均以用戶的操作習(xí)慣和視覺(jué)搜索習(xí)慣為中心進(jìn)行設(shè)計(jì)[6]。

圖1 家用制氧機(jī)交互界面

5 討論和結(jié)論

本文在ACT-R認(rèn)知模型的架構(gòu)下對(duì)魚(yú)躍和德邇杰兩款家用制氧機(jī)操作界面進(jìn)行了分析，提出了家用制氧機(jī)操作界面的基本設(shè)計(jì)框架。結(jié)合對(duì)ACT-R模型的目標(biāo)性知識(shí)模塊、視覺(jué)性知識(shí)模塊、動(dòng)作性知識(shí)模塊和相應(yīng)的描述性知識(shí)模塊四個(gè)知識(shí)模塊，在研究家用制氧機(jī)操作界面時(shí)，可以得出各模塊中比較符合人類認(rèn)知習(xí)慣和行為習(xí)慣的交互模式和組織方法。最終可以得出家用制氧機(jī)的操作互界面的結(jié)構(gòu)和組織設(shè)計(jì)方法，為中小型家用醫(yī)療制氧機(jī)設(shè)備的交互界面設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供一定的依據(jù)和指導(dǎo)。