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【题目】手持移动设备界面设计中设计模式思想的应用
【第一章】移动设备界面设计问题研究绪论
【第二章】界面设计框架的理论基础
【第三章】手持移动设备界面设计框架
【4.1 4.2】模式的编目方式与格式规范研究
【4.3】界面设计模式的建立
【4.4 - 4.6】模式的检索流程与模式的修改
【第五章】水下数码相机界面设计实践
【总结/参考文献】手持设备界面优化设计研究总结与参考文献
第 3 章 手持移动设备界面设计框架
3.1 框架总览
为了满足手持移动设备的快速发展带来的界面设计需求，本研究基于上文所分析的设计模式理论以及以人为中心的设计思想，归纳了一个界面设计框架模型，该框架由（1）以人为中心的设计流程、（2）根据传统界面设计流程抽象而来的问题导向设计流程，以及（3）设计模式库组成。其中，问题导向设计流程为该框架的主干，并由以人为中心的设计流程加以支持。设计模式库则为该框架的核心和主要组成部分。图 4 是该框架模型的一个概览。
下面将对上述三个组件进行详细说明，分析其具体结构，并阐述如何利用该框架来指导手持移动设备界面设计。
3.2 框架主干--问题导向设计流程
Donald Norman 指出，在我们着手解决问题之前，首先要确保我们解决的是“真正的问题”;如果问题是错误的，再出色的解决方案也没有意义[27]217-218.这就把设计过程分成了两部分：问题寻找阶段和问题解决阶段。
这两个阶段可由英国设计理事会（Design Council）提出的双菱形设计流程模型恰当地表述出来。该模型把设计过程分为四个步骤：discover、define、develop、deliver,每个步骤对应半个菱形[30].Norman 对该模型进行了修改和引申，将前两个步骤归纳问题寻找阶段，将后两个步骤归纳为问题解决阶段。他提出，在第一阶段，应首先对问题进行发散思考，探索问题下的深层原因，然后再汇聚成一个单一问题；在第二阶段，同样应首先扩展各种可能的解决方案，再汇聚成最终的解决方案，如图 5 所示[27]220.
该模型清晰地将设计过程分为了问题寻找阶段和问题解决阶段。本文将此思想的基础上，对传统的界面设计流程加以抽象，归纳出“问题导向设计流程”,如图 6 所示。
问题导向设计流程是本研究建立的框架模型的主干，它将传统界面设计流程的核心部分抽象成“发现问题”和“解决问题”两个阶段，以强调设计工作的核心是围绕着问题来开展的。
问题导向设计流程的抽象性较高，并未说明“发现问题”和“解决问题”这两个阶段具体应该如何开展。为了弥补这一点，该流程不应孤立存在，而应与其他设计方法结合使用。
在下一节中，本研究将引入以人为中心的设计流程来对该流程进行补充和支持。
3.3 主干支撑--以人为中心的设计流程
问题导向设计流程所指的“问题”是指用户遇到的问题，而不是设计师遇到的问题或产品构建时的工程技术问题，它要求设计师研究用户、理解用户。我们需要相应的流程来支持这种理解和研究工作。
以人为中心的设计流程可以满足这个需要。这种流程有很多变体，但通常都表现为一个迭代循环，设计师在这种迭代中不断验证想法，推进设计。该过程可分为四个步骤：观察（即用户研究）、设计构思、原型构建、测试，这些步骤构成一个循环[27]222,如图 7 所示。这四个步骤可以有效指导问题导向设计流程的两个重要阶段，即发现问题和解决问题。
（1）用户研究步骤中如何发现和解决问题
方法：在用户研究步骤中，设计师使用人类学中的人种志研究方法，对用户进行实际观察和访谈，意在了解用户的需求和行为。基于这些观察和访谈记录，设计师可以使用人物角色（persona）等方法对用户建模，以期理解用户，并用场景剧本（scenario）等方法来探讨用户的需求。
过程：在问题导向的设计流程中，发现问题和解决问题阶段都需要研究和理解用户：
为了发现正确的问题，设计师需要通过用户研究来理解用户的需求；确定了问题之后，设计师还需要更深一步地研究并理解用户的行为、能力、所处环境等信息，才能正确地解决问题。
（2）设计构思步骤中如何发现和解决问题
方法：在设计构思步骤中，设计师可利用头脑风暴等方法发现问题和解决问题，重点在于短时间内产生大量的设计想法。
过程：根据双菱形设计流程模型，这一步骤的重点在于先扩展思维的范围，产生丰富多样的想法，再逐渐缩小候选范围，汇聚成结论。发现问题和解决问题阶段都可遵循这个过程。
（3）原型构建步骤中如何发现和解决问题
方法：在原型构建步骤中，设计师通过草图、模型、交互式程序等形式来探讨设计方案。
过程：在发现问题阶段，原型可以以纸面原型、草图等低保真原型为主。在解决问题阶段，原型可以是实际运行的交互式程序等高保真原型。发现问题时，构建原型主要是为了催生出丰富的设计可能性，帮助理解问题；解决问题时，设计师可以通过构建高保真原型来逐渐形成最终的设计方案。
（4）测试步骤中如何发现和解决问题
方法：在测试步骤中，设计师招募产品的目标用户，使用可用性测试、专家走查、启发式评估等方法对设计进行测试。一种流行的观点认为，测试 5 名用户即可发现大多数可用性问题，如超过此数目，大多数设计问题会多次重复报告，测试工作的回报/付出之比因而降低；如果人数不够，则不足以找出大多数可用性问题。这种观点得到了 JakobNielsen 等人的支持[31].尽管对于 5 名用户是否足够仍有争议，但在项目预算和时间受限的情况下，上述观点提供了一个参考标准。
过程：在发现问题阶段，原型测试有助于设计师更好地理解问题；在解决问题阶段，反复测试并打磨原型可以使设计更好地满足用户需求。在对高保真原型进行测试时，可依据经典的可用性工程理论来系统分析该原型是否能满足可用性标准。ISO9241-11 国际标准定义了一些重要的可用性衡量标准，包括[32]:
有效性：用户完成特定任务和达到特定目标时所具有的正确和完整程度。
效率：用户完成任务的正确和完整程度与所使用资源（如时间）之间的比率。
主观满意度：用户在使用产品过程中所感受到的主观满意和接受程度。
例如，可观察用户使用产品完成任务的具体过程，记录其误操作次数、操作所用时间、按键次数等数据并加以分析，评估方案的有效性和效率。还可通过问卷调查等方法，利用情感量表来调查用户的满意度，并对问卷数据进行分析，得出用户的情感曲线。最终根据以上分析结果，结合方案的上下文情境，选择出有效性、效率和用户满意度综合评价最高的方案。
以上四个步骤不断循环，在反复迭代中形成螺旋上升趋势，使应解决的问题逐渐明晰、解决方案逐渐完善。这个迭代过程的结束时机通常取决于项目的预算和日程安排。这种设计流程之所以是以人为中心的，是因为它的每一个步骤都强调要理解用户，满足用户的需求。
综上所述，以人为中心的设计流程可以有效地纳入到问题导向设计流程之中，用于指导设计师发现和解决问题，如图 8 所示。
3.4 框架核心--界面设计模式库
3.4.1 基本结构
本研究归纳的框架模型的核心部分是界面设计模式库，它包含若干个界面设计模式，每个模式都包含 ChristopherAlexander 提出的三个基本模式要素：问题、情境和解决方案。
其中，解决方案表现为具体的设计方案，问题是设计的最终目的（在以人为中心的设计思想中，问题可以理解成如何实现用户目标，满足用户需求），情境则是问题和解决方案所处的环境和背景。根据以上理论，模式库的基本结构如图 9 所示。
下面将阐述如何利用该模式库来支持问题导向界面设计流程。
3.4.2 用模式库来发现问题和解决问题
（1）发现问题：在问题导向设计流程中的发现问题阶段，设计师可通过浏览并检索模式库来开展头脑风暴活动。这个检索过程依据 Donald Norman 提出的以活动为中心的设计思想中的活动层级理论（如本文 2.2.2 所述）：在研究和理解用户时，可以依次查看模式库里的模式都涉及到哪些典型的用户目标、活动和任务，这些目标、活动和任务是否能作为当前项目的候选方案。如认为该模式可以提供有用信息，则从模式库中取出备用。在构思设计和构建原型时，这些备用模式就成为了有效的工具：设计师可尝试任意对其排列组合，形成不同的搭配方案，并按照模式提供的参考实例来构建出设计成熟的原型。需要注意的是，在此阶段中，设计师不应将目光局限于模式库的狭窄范围内，不应忽视模式库以外的解决方案。设计师应把模式库看作一个激发灵感、节省精力的有力辅助工具来使用，而绝不应将其当作设计方案的百科全书或立竿见影的解决之道。
（2）解决问题：如上所述，设计模式有助于发现问题，但其最重要的意义在于帮助设计师解决问题。在上述的发现问题阶段中，设计师应已根据用户目标、活动、任务等条件对模式库进行了浏览和检索，从而整理出了若干个候选模式，形成一份包含多种潜在解决方案的模式列表，该列表中的模式提供了具体的、现成的解决方法。进入到解决问题阶段后，设计师可以利用这些模式来审视和分析用户的行为，并套用或改造这些模式来构建原型和进行测试。在测试原型时，设计师同样可以利用模式库来审视设计的有效性。一些典型的审视焦点包括：
（1） 此原型中包含了哪些模式？
（2） 是否可以去掉某个模式来降低设计的复杂度，最终减轻用户使用负担？
（3） 是否可以加入某个模式来改进设计？
（4） 此原型中是否包含了某个该类产品广泛使用的典型模式？如包含，则该模式是否达到了设计师期望的效果？如不包含，则加入该模式是否有助于改善该原型中存在的某些问题？
（5） 哪些模式无法直接套用，但修改后可以有效解决当前问题？
（6） 哪些问题无法通过现有模式库中的模式来解决，需要创造新的解决方案？
原型在这个审视-设计-构建-测试的循环中不断迭代完善，在此期间排除掉一些模式、加入一些模式或修改一些模式，最后在设计师的综合取舍下筛选出所需模式，并对模式进行评估，如模式适用于当前设计，则使用该模式形成设计方案。如模式库中没有适用于当前设计的模式，则设计师需要创造新的设计方案。
综上所述，模式库可对问题导向设计流程的发现问题和解决问题阶段提供支持，如图10 所示。
3.4.3 模式库的动态发展
为了跟上手持移动设备的高速发展和创新步伐，模式库应该是动态发展、可灵活扩充的。《Web2.0 界面设计模式》一书中指出，模式“是指一系列能有效解决特定场景中界面可用性及交互设计中普遍存在问题的经典方案，这些方案往往经过了长时间的积累和实践检验，具有广泛的普遍性和适用性，是界面设计领域的宝贵资产[20]3.”这个定义反映了当前界面设计界对模式的主流认知观点。然而，该观点有一定局限性。它强调模式应该是经过长时间积累和检验的成熟方案，但却忽视了界面设计的高速发展潮流。相对于成熟稳定的建筑设计而言，手持移动设备（以及其他电子设备）是一种年轻的产品，正处于高速发展和变化时期，大量的界面设计方案不断涌现和淘汰。因此，我们在建立手持移动设备的界面设计模式时，不应束缚于“模式必须经过长时间积累和实践检验”等教条之下，而应对模式保持改造，从而让模式适应日新月异的手持移动设备发展潮流，最终更有效地帮助设计师设计出能够满足用户需要的产品。
需要注意的是，即使在历史悠久的建筑设计领域，其模式库也并未忽视动态发展的重要性：Alexander 等人在《建筑模式语言》一书中对每个模式都用星号加以标记：某个模式的星号越多，代表作者认为该模式的可靠性和有效性越高；如没有星号，则代表作者认为该模式未能说明问题的本质特性--之所以列出该模式，只是为了至少提供一种可能的具体方案供读者参考。Alexander 强调，该书列举的 253 个模式都是实验性的，在新的经验和观察研究的推动下，都会自由地向前发展[5]13.他鼓励设计师在运用模式时对模式语言进行添加和改动[5]53.与上述星号标记法类似的是，西门子公司也在其设计模式格式中加入了“成熟度”一项（如表 5 所示），以标记模式的完善程度，让模式的使用者了解该模式是经过大量实际案例考验的成熟模式，还是初创未久、有待检验的创新解决方案。显而易见，模式库有必要保持高度的灵活性，让设计师和研究者能够对新纳入模式库的解决方案加以修改和完善。
因此，模式库应当广泛采纳各种潜在的有效解决方案作为候选模式，无论这些方案是成熟的还是尚待检验的；同时，应提供一种让模式库进行动态演化和自我完善的方法。唯有如此，本研究归纳的框架模型才会具有恒久的生命力，不易随着手持移动设备的发展而被迅速淘汰。
问题导向设计流程可以有效支持模式库的动态发展：在产品发布后，设计师的工作并未结束，还需要收集并分析用户反馈，从而对模式进行评估，为今后的设计工作储备经验和教训。这种评估工作不宜在设计测试阶段进行：毕竟，产品面向的最终对象是用户，一切设计最终应由用户在实际使用时来检验。
通过用户的反馈，并结合设计阶段中的测试结果，设计团队和模式库管理者可对该产品所运用的模式有效性加以评估，评估内容包括：
（1） 该产品对特定模式的套用是否有效。
（2） 该产品对特定模式的修改是否有效。
（3） 如果该产品使用了未包含在模式库中的解决方案，则该方案是否有效。
下面对模式库动态发展的三种方式进行说明：
l淘汰无效模式：如果某个模式证明在设计中是有效的，则可将它的成熟度（此名称沿用上文所述的西门子公司模式格式标准）标高一级，以说明该模式可以在以后的设计工作中更为放心地使用。如果不够有效，则需重新审视该模式，必要时降低其成熟度评级，乃至最终将其从模式库中去除（例如，JeniferTidwell 的《界面设计模式》第二版中就去掉了前一版中的一些过时模式）。
修改更新模式：如果在设计过程中对某个模式进行了修改，并从用户反馈得知该修改是有效的，则可在模式库中对该模式进行修改更新。
添加新模式到模式库：如果在设计过程中没有在模式库中找到可用的模式，最终创造了新的解决方案或使用了模式库以外的解决方案来解决问题，并且该方案有效（即使是部分有效），则可将其加入模式库中，等待下一次的设计实践来对其进行检验，其有效性每得到一次实践证明，则标高其成熟度，反之则标低，直到模式库管理者认为模式需要淘汰为止。
综上所述，模式库的动态发展过程可归纳为图 11 的模型。
最后，将图 8、图 10 和图 11 结合起来，就得到了一个框架模型，如图 12 所示。该模型在图 4 的基础上进行了扩充和细化，与图 4 相比，该图可更为具体地指导设计师进行界面设计。
3.5 本章小结
本章以问题导向流程为主干，将以人为中心的设计流程作为主干支撑，以模式库为核心，归纳出了一个手持移动设备界面设计的框架模型，并说明了其使用方法和构建过程，阐述了如何应用该模型来指导设计。在下一章中，将阐述模式的内部结构和模式库的具体构建过程。（图略）
