摘要：为了帮助儿童搭建和理解各式交互装置及其控制逻辑,提出一个基于层进式逻辑结构的智能积木搭建与编程系统——LinkBricks.该系统包含一组基于乐高得宝系列特别设计的智能积木,通过在积木中嵌入无线传感器和驱动器,儿童可在不受连接线限制的情况下自由搭建各式交互装置;与实物搭建套件相配套,同时提供了一套基于层进式结构的智能积木编程系统,儿童可以通过图形用户界面中的简单点击与拖拽创建复杂的控制逻辑.用户实验结果表明,文中系统可以帮助儿童快速搭建出机器人、物联网等各式各样的交互装置,提高学习兴趣,并有助于其了解系统的内在的逻辑、控制和响应等相关知识.

摘要：积木是一种具有高度易用性的设计工具,通过简单而牢固的插接结构可以创造大量各式各样的实体模型,如建筑、机器和人物等.传统上,搭建出的实体模型可以通过计算机视觉的方法进行三维重建,但是识别率低、操作复杂、遮挡等问题始终无法得到妥善的解决.为此,提出了一种基于分布式传感的实时三维重建系统,系统包括硬件层、网络层、交互层和应用层4个层次;通过传感数据处理、结构重建模块及三维显示模块,实现实体积木的实时数字化重建与显示.这一系统基于连接单元间的拓扑关系检测,因此能够从原理上解决遮挡、识别等问题.基于该系统,通过原型开发及用户实验,探索了模块化实物用户界面在计算机辅助设计、教育及互动娱乐等领域的应用前景.

摘要：新冠疫情的发展使得儿童居家学习的频率增加,越来越多的研究者开始关注居家场景下的儿童学习.通过梳理近5年儿童居家学习交互设计领域中的前沿及经典案例,分析了儿童居家学习人机交互中的实体交互技术、增强现实技术和多模态交互技术;回顾了这一环境中儿童学习的交互系统应用,并指出了其对儿童能力发展、学习过程、学习习惯和学习环境的积极作用.通过分析,提出该情境下学习环境设计需创设居家学习应用、联动智能家居系统、构建交互学习环境的设计建议.最后,指出了当前工作存在的技术和伦理问题,提出未来需引入智能感知、情感识别和表达技术,并对这一领域的发展进行展望.

摘要：对远程学习中的交互设计进行分析。以远程学习中的交互层次理论为基础,结合设计学中的情感化设计理念,通过理论逻辑梳理以及中小学远程学习的案例分析展开研究。整合出一个远程学习情感化交互设计框架,并在此基础上将教育理论与设计理论相结合,提出了4个远程学习过程中的情感化交互设计原则。疫情之下,远程学习成为了学习的主要方式之一,而远程学习教与学时空分离的特点,强调了情感化设计在远程学习交互设计中的重要性,体现了学科交叉与设计创新的特点。通过一个中小学远程学习的实证案例分析,结合情感化设计的3个层次,明晰在远程学习交互设计中除了应从学习的角度考虑学生的认知需求外,更应通过交互设计的不断改进满足远程学习者的情感需求,创造知情合一的远程学习体验。

摘要：以儿童心理学、教育学、情感化设计等理论为支撑,分析儿童学习活动的基本特征和设计目标,提出面向儿童的智能家居学习工具设计原则,并指导设计实践。以用户为出发点,采取以技术为支撑的目标驱动交互设计方法,结合布鲁姆教学目标分类理论,提出学习工具情感化设计的目标,并针对儿童的认知、情感、技能和居家环境四个方面进行分析和总结。儿童有其独特的心理特征和学习行为,面向儿童设计智能家居学习工具应在创造实体化、价值个性化、表达多元化、氛围友好化等原则下开展设计研究,能够有效满足儿童智能家居学习工具的情感化设计目标要求。