基于條件反射理論產品設計方法研究

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摘要：研究結合設計的需求、目的和經典性條件反射的方法、結論，指出條件反射理論在指導設計上的重要性。分析現有的理論和產品，驗證該方法與設計跨界融合的合理性，基于條件反射理論進行產品優化方案，探索該理論在設計中的運用方法。引導用戶在使用設計產品過程中的心理體驗，提高使用效率。該理論可為設計師拓寬視野、提高設計效率，成為產品設計的重要參考。

關鍵詞：條件反射;產品設計;兒童醫療產品;優化策略

隨著經濟飛速發展，為了滿足人類基本生理需求的產品設計已經難以滿足市場要求，以人們心智歷程為研究對象的心理學開始與設計進行跨學科研究，使得設計師對以往的設計思想和設計方法進行反思。本文即從心理學角度出發，基于學習理論中的經典性條件反射原理，再度審視已有產品設計，分析其通過控制中性刺激和條件刺激的匹配聯結形成的條件反射來向用戶傳達隱藏信息的形式。

一、經典性條件反射相關綜述

經典性條件反射是心理學和生物學中重要的理論組成部分，早在上個世紀初便被提出，其結論在心理學領域被廣泛運用。近年來，由于其研究與人的行為反應密切相關，得到了各學科，特別是教育學的關注。（一）經典性條件反射概要。經典性條件反射是一種中性刺激經由與某種刺激重復配對而變得與該刺激產生聯結的學習歷程。在此歷程中，經由與某種刺激重復配對的歷程，一個原為中性的刺激變得與該刺激產生聯結[1]。該理論最早由俄國生物學家巴甫洛夫提出，其正確性通過著名的“巴甫洛夫的狗”的實驗得以證明。在該實驗中，在將食物送到狗的面前的時候打開燈光，同時測量其唾液分泌情況；在經過多次反復之后，只打開燈光而不給食物，同時測量唾液分泌情況。結果發現狗在燈光開啟時會分泌大量唾液。在該實驗中，食物是能夠誘發唾液分泌的無條件刺激（UCS）；分泌唾液則是由無條件刺激引發的無條件反應（UCR）；燈光是一個本無法引發無條件反應中性刺激（CS）。在該結論中，一個原本為中性刺激的燈光變得與無條件刺激：肉產生聯結，從而能夠誘發條件反射：流口水，如圖1所示：該實驗證明了引發無條件反應（UCR）的無條件刺激（UCS）可以經由重復配對與其他本不相關的中性刺激（CS）進行匹配，讓這個中性刺激得到可以誘發無條件反應的能力。這對于進行產品設計工作有著非常好的指導意義。（二）經典性條件反射與設計結合。同心理學一樣，對經典性條件反射的研究也基于行為、認知、生物三個觀點。基于行為觀點，斯塔茨認為經典性的條件反射簡單聯結是所有學習的建構基礎[2]；斯金納則認為所有生物對同一事物均具有相同的學習定律[3]；1947年美籍藝術家內森設計的摩凡陀博物館系列無數字表盤設計，充分利用了人們在平日學習建立的指針與時間的聯結關系；2007年初代iphone的默認鈴聲“馬林巴琴”也成功地與iphone手機進行了聯結；基于認知觀點，雷斯科拉的研究表明中性刺激和條件刺激形成聯結的前提是二者之間必須存在可預測關系[4]。1985年邁克爾•格雷夫斯設計了“9093kettle”，將蜂鳴聲與水沸騰的狀態聯結形成預測關系；基于生物觀點，加西亞和科林則認為不同的物種以不同的方式學習相同事物[5]。近年來有許多學者已經著手對某些行為的進化史進行系統性的分析，以探討經典性條件反射的特征。（三）經典性條件反射與其他學科結合。心理學是研究人類心智歷程的科學，其研究結果對其它學科，尤其是教育學具有極高的參考價值。故經常與各學科進行交叉跨界研究。張芬將經典性條件反射理論用于數學教育中，探究其在數學學習過程中的指引作用；王富秋運用經典性條件反射原理加強消費者對品牌的態度忠誠；而施艷沈則將其運用在兒童行為矯正領域，提出了自己基于行為主義療法的設想并付諸實踐；戴力農老師認為，心理學走入設計領域是設計學科發展的必然[6]，進一步印證了心理學和設計結合的合理性和必然性。

二、基于經典性條件反射的產品分析

在許多經典的產品設計里面都涉及到經典性條件反射原理。其中大多數體現為利用和轉換人們已經形成的固有聯結關系，在用戶不需要額外學習或只需少量學習的情況下傳遞隱藏信息。這也是設計以人為本的體現。本文從視覺與聽覺兩個層面考慮，以兩個經典產品為例，分析隱藏其中的學習理論與經典性條件反射原理，為設計拓寬方向和視野。（一）視覺層面：摩凡陀博物館系列無數字表盤設計。該款腕表表盤于1947年由著名美籍藝術家內森•喬治•霍威特（NathanGeorgeHorwitt）設計，被譽為現代主義設計的典范，并于1960年被紐約現代藝術博物館永久珍藏。“博物館”系列之名亦得于此，如圖2所示。該款表盤并沒有當時所有表盤上都有的數字與刻度，而只有指針和一個象征正午太陽的小圓點。很多人會質疑該款表盤的實用性，認為沒有了數字的表會難以使用。然而并非如此。人們從小就看有數字的表，在腦海中早就已經將刻度、數字與指針指向的位置形成了聯結。所以就算表盤上沒有數字，使用者還是能夠輕易地通過指針來讀取時間信息。為了證明該觀點，筆者設計并向社會群體發放了100份調查問卷，收回有效問卷76份。該問卷設定了三個以無數字、刻度，只有指針的時鐘圖案和三個有數字刻度，但刻度標準與日常生活不同的時鐘圖案，并給出四個時間選項，要求回答者在3秒以內選出一題正確的選項，如圖3所示。問卷結果顯示，無刻度部分有52份問卷回答全對，18份錯1個，6份錯2個，無全錯；有刻度部分23份回答全對，26份錯1個，19份錯2個，8份全錯。這些數據對比證明了人們并不是每次看時間都是根據鐘表上的數字來讀取時間信息的。摩凡陀的博物館系列雖然是全新的表盤，但它根據人們看到數字（UCS）就知道時間（UCR）的條件反射原理，利用了人們在日常生活中建立的數字（UCS）與指針的位置（CS）的聯結關系，成功地讓指針的位置與時間概念產生了聯結關系。不需要使用者去學習新的知識，在對時間的認知上也沒有造成障礙。同時，沒有數字的表盤也打破了人們對傳統鐘表的認知，能激發人們的新奇感與購買欲，成為這款產品最亮眼的設計點。（二）聽覺層面：9093kettle（阿萊西水壺）。“9093kettle”又稱阿萊西水壺，是美國設計師邁克爾•格雷夫斯（MichaelGraves）在1985年設計的一款能夠提醒人們水已經沸騰的水壺，它也是自上市三十多年來全球銷量最高的水壺，如圖4所示。該設計最大的亮點在于壺口處的鳥形哨子。在水沸騰之后，氣流沖過哨子，便會發出鳥鳴般清脆的哨音。在這個設計中也體現出經典性條件反射的作用。在使用這個水壺時，人們聽到了哨音，第一想到的是水開了需要關火這件事情。哨音原本是一個中性刺激（CS），在沒有這個水壺之前，任何人都不會將哨音和關火這個動作聯系起來。但阿萊西水壺讓兩者形成了聯結。在這個過程中，水沸騰的狀態是無條件刺激（UCS），關火則是無條件反應（UCR）。阿萊西水壺將中性刺激哨音（CS）與無條件刺激水沸騰的狀態進行聯結匹配，最終成功地讓哨音誘發了關火這個無條件反應。該產品充分的說明了利用產品設計可以有效引導用戶的行為[7]。此外，奧洛夫•貝克斯頓的“O系剪刀”（1960）、初代iphone的默認鈴聲“馬林巴琴”（2007）等設計也運用到了條件反射原理。可以看出，雖然經典性條件反射原理并沒有成為明文的產品設計方法，但其實設計師們在設計時總是離不開它，它也總是在最終設計上有所體現。所以，了解并善加利用經典性條件反射原理對設計的幫助是不言而寓的。

三、基于經典性條件反射的兒童醫療產品優化

隨著人們生活水平的提高與社會意識的提升，兒童的身心發展問題成為家長關注的焦點[8]。同時，少兒時期又是三觀初步形成的時期。這個時間段，孩子們的學習程度和學習復雜度不高，比成年人更容易形成條件反射的聯結。目前，市面上流通的針對兒童的產品設計主要集中在家具、教育一塊，在醫療方面的設計則稍顯欠缺。本文選取目前市場反映較好的兒童醫療產品設計：pick兒童用注射器，運用經典性條件反射原理進行分析，提出針對兒童醫療產品設計方法的優化。（一）pick兒童用注射器分析。醫院向來是兒童最恐懼的地方。冰冷的器械，單一的白大褂，還有隨處可聞的哭聲。打針更是眾多孩子聞之色變的噩夢。兒童醫院為了減輕幼兒的恐懼，經常在墻上張貼一些卡通圖案，播放一些動畫片，分發一些小貼紙，但對于打針這個過程并沒有起到太大作用。調查發現，大部分的兒童在打針之前就開始了哭泣。一成不變的輸液針具與輸液支架等設備，材質選擇體現了單一與剛強，孩子看到會產生恐懼感，心理上產生抵觸，嚴重時造成抗拒治療的現象[9]。因此，兒童醫療產品的目標應該確定在切實減少患兒因對醫療行為的恐懼心理所產生的哭鬧、逃避等抗拒行為[10]上。注射器是孩子們懼怕的東西，這種懼怕來源于對其陌生以及所帶來的疼痛感。通過設計來消除孩子們的這種陌生感則是pick兒童用注射器的主旨，如圖5所示。設計師IdoAbulafia打破了傳統的注射器模式，將其設計為一套色彩鮮艷的組裝式玩具。在打針之前，孩子們會收到這樣的一套玩具并和家長們一起完成組裝。這樣有趣的環節可以大幅度沖淡孩子們的緊張感和對注射器的陌生感。并且在完成注射之后，醫生會將針頭部分取下，將剩余部分作為玩具送給孩子，也會改善孩子對醫院的印象。從經典性條件反射原理的角度來講，孩子之所以害怕醫院，是因為之前在醫院產生了不好的體驗（UCR），并且將這個體驗與醫院本身或治療的某種環節（UCS）產生了匹配聯結。也就是說，孩子學習到了醫院或治療的某些環節會引發不好的體驗。由于兒童的學習復雜度不高，接受能力也很強，如果這個聯結被多次匹配，就會形成程度相當高的條件反射。但反之，正是由于兒童的接受能力高，這樣的聯結也比較容易被置換。這個注射器設計就是利用孩子們在日常生活中產生的鮮艷的色彩或玩具（UCS）會引發快樂的情感（UCR）這樣的條件反射，把色彩鮮艷的玩具作為條件刺激去置換醫院或治療的某些環節這個條件刺激，從而達到誘發孩子們出現快樂的情感的目的。并且這樣的設計會形成一個良性循環：由于本次治療給孩子們的體驗沒有以往這么糟，孩子們下次再來醫院的時候對這些醫療產品的接受度就會更高，從而弱化不好的體驗并強化快樂的情感。（二）pick兒童用注射器設計優化。在本設計中對鮮艷的色彩或玩具這個作為置換的無條件反應，應該參考兒童心理學的觀點進行選擇。在不同的年齡階段，能夠引發快樂情感的色彩是不同的。學齡前兒童還沒有完全認識色彩，對色彩普遍是處于被動接受狀態，因此，他們普遍喜歡對比強烈，吸人眼球的色彩。隨著年齡的增長，幼兒對顏色的喜歡會從對比強烈、色彩鮮艷慢慢轉向柔和、協調[11]。對于同一個孩子，選擇不同的色彩（UCS）所誘發的情感（UCR）程度是不同的。想要將UCR最大化，就需要高度匹配的UCS。由于醫生無法了解每一個兒童患者的喜好，所以根據年齡段來選擇UCS就顯得至關重要。筆者認為，該設計可以進一步優化。現階段該套注射器只有單一的形狀和隨機的幾種灰度較高的色彩。可以嘗試將注射器以年齡段和性別分為兩到三個規格。針對0-6歲年齡段的，色彩應采用高飽和，高明度及高對比的顏色，如；朱紅、明黃、翠綠等；針對學齡后兒童，則可以以男女為區分。就統計數據上來看，男幼兒比女幼兒更喜歡黃色、藍色；女幼兒比男幼兒更喜歡紅色、粉色、橙色、紫色、綠色、黑色[12]。只有針對不同的患者設計出不同的UCS，才能將置換效果最大化。

四、基于經典性條件反射原理的產品優化策略

設計以人為本，所以設計師需要同時了解技術和人。成熟可行的技術是產品設計的前提，在此之上，也應該考慮如何引導用戶在使用過程中的心理體驗。唐納德•諾曼認為，人的大腦有三個層次：本能、行為和反思[13]。其中，經典性條件反射能引發人本能層次和行為層次的反應。而一個產品如果能引導人的本能反應來達到設計目的，那無疑是一個優秀的設計。基于經典性條件反射理論，筆者從兩個層面總結了產品的優化策略。（一）捕捉感官元素，誘發用戶本能反應。感官是人接收外界信息的工具和媒介，在日常生活中，用戶會通過五感接收并學習各種信息，在潛移默化中產生聯結，形成條件反射。同樣，產品傳遞出的信息被用戶接收的渠道也是感官。那么只要設計師向用戶傳遞用戶已經形成條件反射的感官元素，自然能夠誘發用戶的本能反應。這就要求設計師提高對日常生活的敏感性和準確性，以大多數使用者的視角來尋找能誘發設計目（開心、緊張、沮喪、集中等）的感官元素（UCS），建立產品和該元素的聯結關系，確保該元素準確有效，并在產品使用過程中用戶能接收到該元素，引導用戶的心理體驗，提高使用效率。（二）針對特定場景，引發情感共鳴。產品的使用場景是設計的關鍵，在特定的使用場景下如何誘發用戶的本能，引導用戶的行為是該優化策略重點要解決的問題。戈登•霍華德•鮑爾的實驗表明，人對與其心情一致的角色和事件，比不一致者賦予更多的注意力[14]。如人在沮喪時，消極、負面的元素會更加吸引他們的注意；在開心時則會關注健康、積極的事物。設計師在設計過程中應站在用戶的角度，結合用戶使用產品的環境、狀態、目的和期望，考慮用戶當時應該存在的情緒來融入感官元素（UCS）或中性刺激（CS），引發用戶的情感共鳴，增強用戶對產品的認可感和忠誠度。以前文論述的pick注射器為例，兒童在醫院時必然是緊張、焦慮的。一切帶有指向性的元素如白色、注射器等，都會引發孩子的恐懼。這時設計應該考慮到兒童的心理狀態，避開這些元素，將能引發孩子開心、快樂的元素，如彩色、玩具、與家長互動等融入設計。

人們的需求越來越不滿足于功能，越來越重視人性化和針對性。對于設計師來說，發現需求是產品創新的關鍵，往往比解決需求更重要[15]。這就要求設計師與時俱進，運用新的理論和新的視野作為設計的支撐。目前市場上的產品都或多或少的體現了經典性條件反射的原理，但并沒有研究明確地將經典性條件反射作為研究方法運用到產品設計中去。了解并掌握學習理論以及經典性條件反射原理，善加利用用戶平日習得的眾多聯結或學會在無需用戶復雜學習的基礎上建立新的聯結關系，能達到使設計活動事半功倍的效果。

作者:劉云國 尚逸南 單位:重慶大學藝術學院