基于条件反射理论产品设计方法研究

摘要：研究结合设计的需求、目的和经典性条件反射的方法、结论，指出条件反射理论在指导设计上的重要性。分析现有的理论和产品，验证该方法与设计跨界融合的合理性，基于条件反射理论进行产品优化方案，探索该理论在设计中的运用方法。引导用户在使用设计产品过程中的心理体验，提高使用效率。该理论可为设计师拓宽视野、提高设计效率，成为产品设计的重要参考。

关键词：条件反射;产品设计;儿童医疗产品;优化策略

随着经济飞速发展，为了满足人类基本生理需求的产品设计已经难以满足市场要求，以人们心智历程为研究对象的心理学开始与设计进行跨学科研究，使得设计师对以往的设计思想和设计方法进行反思。本文即从心理学角度出发，基于学习理论中的经典性条件反射原理，再度审视已有产品设计，分析其通过控制中性刺激和条件刺激的匹配联结形成的条件反射来向用户传达隐藏信息的形式。

一、经典性条件反射相关综述

经典性条件反射是心理学和生物学中重要的理论组成部分，早在上个世纪初便被提出，其结论在心理学领域被广泛运用。近年来，由于其研究与人的行为反应密切相关，得到了各学科，特别是教育学的关注。（一）经典性条件反射概要。经典性条件反射是一种中性刺激经由与某种刺激重复配对而变得与该刺激产生联结的学习历程。在此历程中，经由与某种刺激重复配对的历程，一个原为中性的刺激变得与该刺激产生联结[1]。该理论最早由俄国生物学家巴甫洛夫提出，其正确性通过著名的“巴甫洛夫的狗”的实验得以证明。在该实验中，在将食物送到狗的面前的时候打开灯光，同时测量其唾液分泌情况；在经过多次反复之后，只打开灯光而不给食物，同时测量唾液分泌情况。结果发现狗在灯光开启时会分泌大量唾液。在该实验中，食物是能够诱发唾液分泌的无条件刺激（UCS）；分泌唾液则是由无条件刺激引发的无条件反应（UCR）；灯光是一个本无法引发无条件反应中性刺激（CS）。在该结论中，一个原本为中性刺激的灯光变得与无条件刺激：肉产生联结，从而能够诱发条件反射：流口水，如图1所示：该实验证明了引发无条件反应（UCR）的无条件刺激（UCS）可以经由重复配对与其他本不相关的中性刺激（CS）进行匹配，让这个中性刺激得到可以诱发无条件反应的能力。这对于进行产品设计工作有着非常好的指导意义。（二）经典性条件反射与设计结合。同心理学一样，对经典性条件反射的研究也基于行为、认知、生物三个观点。基于行为观点，斯塔茨认为经典性的条件反射简单联结是所有学习的建构基础[2]；斯金纳则认为所有生物对同一事物均具有相同的学习定律[3]；1947年美籍艺术家内森设计的摩凡陀博物馆系列无数字表盘设计，充分利用了人们在平日学习建立的指针与时间的联结关系；2007年初代iphone的默认铃声“马林巴琴”也成功地与iphone手机进行了联结；基于认知观点，雷斯科拉的研究表明中性刺激和条件刺激形成联结的前提是二者之间必须存在可预测关系[4]。1985年迈克尔•格雷夫斯设计了“9093kettle”，将蜂鸣声与水沸腾的状态联结形成预测关系；基于生物观点，加西亚和科林则认为不同的物种以不同的方式学习相同事物[5]。近年来有许多学者已经着手对某些行为的进化史进行系统性的分析，以探讨经典性条件反射的特征。（三）经典性条件反射与其他学科结合。心理学是研究人类心智历程的科学，其研究结果对其它学科，尤其是教育学具有极高的参考价值。故经常与各学科进行交叉跨界研究。张芬将经典性条件反射理论用于数学教育中，探究其在数学学习过程中的指引作用；王富秋运用经典性条件反射原理加强消费者对品牌的态度忠诚；而施艳沈则将其运用在儿童行为矫正领域，提出了自己基于行为主义疗法的设想并付诸实践；戴力农老师认为，心理学走入设计领域是设计学科发展的必然[6]，进一步印证了心理学和设计结合的合理性和必然性。

二、基于经典性条件反射的产品分析

在许多经典的产品设计里面都涉及到经典性条件反射原理。其中大多数体现为利用和转换人们已经形成的固有联结关系，在用户不需要额外学习或只需少量学习的情况下传递隐藏信息。这也是设计以人为本的体现。本文从视觉与听觉两个层面考虑，以两个经典产品为例，分析隐藏其中的学习理论与经典性条件反射原理，为设计拓宽方向和视野。（一）视觉层面：摩凡陀博物馆系列无数字表盘设计。该款腕表表盘于1947年由著名美籍艺术家内森•乔治•霍威特（NathanGeorgeHorwitt）设计，被誉为现代主义设计的典范，并于1960年被纽约现代艺术博物馆永久珍藏。“博物馆”系列之名亦得于此，如图2所示。该款表盘并没有当时所有表盘上都有的数字与刻度，而只有指针和一个象征正午太阳的小圆点。很多人会质疑该款表盘的实用性，认为没有了数字的表会难以使用。然而并非如此。人们从小就看有数字的表，在脑海中早就已经将刻度、数字与指针指向的位置形成了联结。所以就算表盘上没有数字，使用者还是能够轻易地通过指针来读取时间信息。为了证明该观点，笔者设计并向社会群体发放了100份调查问卷，收回有效问卷76份。该问卷设定了三个以无数字、刻度，只有指针的时钟图案和三个有数字刻度，但刻度标准与日常生活不同的时钟图案，并给出四个时间选项，要求回答者在3秒以内选出一题正确的选项，如图3所示。问卷结果显示，无刻度部分有52份问卷回答全对，18份错1个，6份错2个，无全错；有刻度部分23份回答全对，26份错1个，19份错2个，8份全错。这些数据对比证明了人们并不是每次看时间都是根据钟表上的数字来读取时间信息的。摩凡陀的博物馆系列虽然是全新的表盘，但它根据人们看到数字（UCS）就知道时间（UCR）的条件反射原理，利用了人们在日常生活中建立的数字（UCS）与指针的位置（CS）的联结关系，成功地让指针的位置与时间概念产生了联结关系。不需要使用者去学习新的知识，在对时间的认知上也没有造成障碍。同时，没有数字的表盘也打破了人们对传统钟表的认知，能激发人们的新奇感与购买欲，成为这款产品最亮眼的设计点。（二）听觉层面：9093kettle（阿莱西水壶）。“9093kettle”又称阿莱西水壶，是美国设计师迈克尔•格雷夫斯（MichaelGraves）在1985年设计的一款能够提醒人们水已经沸腾的水壶，它也是自上市三十多年来全球销量最高的水壶，如图4所示。该设计最大的亮点在于壶口处的鸟形哨子。在水沸腾之后，气流冲过哨子，便会发出鸟鸣般清脆的哨音。在这个设计中也体现出经典性条件反射的作用。在使用这个水壶时，人们听到了哨音，第一想到的是水开了需要关火这件事情。哨音原本是一个中性刺激（CS），在没有这个水壶之前，任何人都不会将哨音和关火这个动作联系起来。但阿莱西水壶让两者形成了联结。在这个过程中，水沸腾的状态是无条件刺激（UCS），关火则是无条件反应（UCR）。阿莱西水壶将中性刺激哨音（CS）与无条件刺激水沸腾的状态进行联结匹配，最终成功地让哨音诱发了关火这个无条件反应。该产品充分的说明了利用产品设计可以有效引导用户的行为[7]。此外，奥洛夫•贝克斯顿的“O系剪刀”（1960）、初代iphone的默认铃声“马林巴琴”（2007）等设计也运用到了条件反射原理。可以看出，虽然经典性条件反射原理并没有成为明文的产品设计方法，但其实设计师们在设计时总是离不开它，它也总是在最终设计上有所体现。所以，了解并善加利用经典性条件反射原理对设计的帮助是不言而寓的。

三、基于经典性条件反射的儿童医疗产品优化

随着人们生活水平的提高与社会意识的提升，儿童的身心发展问题成为家长关注的焦点[8]。同时，少儿时期又是三观初步形成的时期。这个时间段，孩子们的学习程度和学习复杂度不高，比成年人更容易形成条件反射的联结。目前，市面上流通的针对儿童的产品设计主要集中在家具、教育一块，在医疗方面的设计则稍显欠缺。本文选取目前市场反映较好的儿童医疗产品设计：pick儿童用注射器，运用经典性条件反射原理进行分析，提出针对儿童医疗产品设计方法的优化。（一）pick儿童用注射器分析。医院向来是儿童最恐惧的地方。冰冷的器械，单一的白大褂，还有随处可闻的哭声。打针更是众多孩子闻之色变的噩梦。儿童医院为了减轻幼儿的恐惧，经常在墙上张贴一些卡通图案，播放一些动画片，分发一些小贴纸，但对于打针这个过程并没有起到太大作用。调查发现，大部分的儿童在打针之前就开始了哭泣。一成不变的输液针具与输液支架等设备，材质选择体现了单一与刚强，孩子看到会产生恐惧感，心理上产生抵触，严重时造成抗拒治疗的现象[9]。因此，儿童医疗产品的目标应该确定在切实减少患儿因对医疗行为的恐惧心理所产生的哭闹、逃避等抗拒行为[10]上。注射器是孩子们惧怕的东西，这种惧怕来源于对其陌生以及所带来的疼痛感。通过设计来消除孩子们的这种陌生感则是pick儿童用注射器的主旨，如图5所示。设计师IdoAbulafia打破了传统的注射器模式，将其设计为一套色彩鲜艳的组装式玩具。在打针之前，孩子们会收到这样的一套玩具并和家长们一起完成组装。这样有趣的环节可以大幅度冲淡孩子们的紧张感和对注射器的陌生感。并且在完成注射之后，医生会将针头部分取下，将剩余部分作为玩具送给孩子，也会改善孩子对医院的印象。从经典性条件反射原理的角度来讲，孩子之所以害怕医院，是因为之前在医院产生了不好的体验（UCR），并且将这个体验与医院本身或治疗的某种环节（UCS）产生了匹配联结。也就是说，孩子学习到了医院或治疗的某些环节会引发不好的体验。由于儿童的学习复杂度不高，接受能力也很强，如果这个联结被多次匹配，就会形成程度相当高的条件反射。但反之，正是由于儿童的接受能力高，这样的联结也比较容易被置换。这个注射器设计就是利用孩子们在日常生活中产生的鲜艳的色彩或玩具（UCS）会引发快乐的情感（UCR）这样的条件反射，把色彩鲜艳的玩具作为条件刺激去置换医院或治疗的某些环节这个条件刺激，从而达到诱发孩子们出现快乐的情感的目的。并且这样的设计会形成一个良性循环：由于本次治疗给孩子们的体验没有以往这么糟，孩子们下次再来医院的时候对这些医疗产品的接受度就会更高，从而弱化不好的体验并强化快乐的情感。（二）pick儿童用注射器设计优化。在本设计中对鲜艳的色彩或玩具这个作为置换的无条件反应，应该参考儿童心理学的观点进行选择。在不同的年龄阶段，能够引发快乐情感的色彩是不同的。学龄前儿童还没有完全认识色彩，对色彩普遍是处于被动接受状态，因此，他们普遍喜欢对比强烈，吸人眼球的色彩。随着年龄的增长，幼儿对颜色的喜欢会从对比强烈、色彩鲜艳慢慢转向柔和、协调[11]。对于同一个孩子，选择不同的色彩（UCS）所诱发的情感（UCR）程度是不同的。想要将UCR最大化，就需要高度匹配的UCS。由于医生无法了解每一个儿童患者的喜好，所以根据年龄段来选择UCS就显得至关重要。笔者认为，该设计可以进一步优化。现阶段该套注射器只有单一的形状和随机的几种灰度较高的色彩。可以尝试将注射器以年龄段和性别分为两到三个规格。针对0-6岁年龄段的，色彩应采用高饱和，高明度及高对比的颜色，如；朱红、明黄、翠绿等；针对学龄后儿童，则可以以男女为区分。就统计数据上来看，男幼儿比女幼儿更喜欢黄色、蓝色；女幼儿比男幼儿更喜欢红色、粉色、橙色、紫色、绿色、黑色[12]。只有针对不同的患者设计出不同的UCS，才能将置换效果最大化。

四、基于经典性条件反射原理的产品优化策略

设计以人为本，所以设计师需要同时了解技术和人。成熟可行的技术是产品设计的前提，在此之上，也应该考虑如何引导用户在使用过程中的心理体验。唐纳德•诺曼认为，人的大脑有三个层次：本能、行为和反思[13]。其中，经典性条件反射能引发人本能层次和行为层次的反应。而一个产品如果能引导人的本能反应来达到设计目的，那无疑是一个优秀的设计。基于经典性条件反射理论，笔者从两个层面总结了产品的优化策略。（一）捕捉感官元素，诱发用户本能反应。感官是人接收外界信息的工具和媒介，在日常生活中，用户会通过五感接收并学习各种信息，在潜移默化中产生联结，形成条件反射。同样，产品传递出的信息被用户接收的渠道也是感官。那么只要设计师向用户传递用户已经形成条件反射的感官元素，自然能够诱发用户的本能反应。这就要求设计师提高对日常生活的敏感性和准确性，以大多数使用者的视角来寻找能诱发设计目（开心、紧张、沮丧、集中等）的感官元素（UCS），建立产品和该元素的联结关系，确保该元素准确有效，并在产品使用过程中用户能接收到该元素，引导用户的心理体验，提高使用效率。（二）针对特定场景，引发情感共鸣。产品的使用场景是设计的关键，在特定的使用场景下如何诱发用户的本能，引导用户的行为是该优化策略重点要解决的问题。戈登•霍华德•鲍尔的实验表明，人对与其心情一致的角色和事件，比不一致者赋予更多的注意力[14]。如人在沮丧时，消极、负面的元素会更加吸引他们的注意；在开心时则会关注健康、积极的事物。设计师在设计过程中应站在用户的角度，结合用户使用产品的环境、状态、目的和期望，考虑用户当时应该存在的情绪来融入感官元素（UCS）或中性刺激（CS），引发用户的情感共鸣，增强用户对产品的认可感和忠诚度。以前文论述的pick注射器为例，儿童在医院时必然是紧张、焦虑的。一切带有指向性的元素如白色、注射器等，都会引发孩子的恐惧。这时设计应该考虑到儿童的心理状态，避开这些元素，将能引发孩子开心、快乐的元素，如彩色、玩具、与家长互动等融入设计。

人们的需求越来越不满足于功能，越来越重视人性化和针对性。对于设计师来说，发现需求是产品创新的关键，往往比解决需求更重要[15]。这就要求设计师与时俱进，运用新的理论和新的视野作为设计的支撑。目前市场上的产品都或多或少的体现了经典性条件反射的原理，但并没有研究明确地将经典性条件反射作为研究方法运用到产品设计中去。了解并掌握学习理论以及经典性条件反射原理，善加利用用户平日习得的众多联结或学会在无需用户复杂学习的基础上建立新的联结关系，能达到使设计活动事半功倍的效果。

作者:刘云国 尚逸南 单位:重庆大学艺术学院