游戏化学习方式因其遵循游戏的机制,为学习者创造“寓学于趣”的认知体验而在全球备受关注。构建类玩具是运用模块化体系中造型、功能相同或相异的模件,在变换组合搭配下进行游戏的工具。在游戏化学习环境中,构建类玩具常被作为重要的“体验媒介”,来引导用户在游戏操作过程中建构自身的知识体系、提升创新思维。然而,目前国内的玩具企业在构建类玩具的研发中缺乏针对游戏化学习应用环境的设计方法,导致构建类玩具的教育与娱乐价值被严重削弱,用户的体验效果大受影响,进而阻碍了本土企业自主创新的步伐。因此,本文针对游戏化学习环境,对构建类玩具各个体验要素的设计规律及系统应用这些规律的“用户体验设计方法”进行了研究。1.建立针对游戏化学习的构建类玩具设计方法的研究框架:通过对构建类玩具及相关领域研究状况的论述,以及对用户体验设计、游戏化学习、模块化系统理论的分析,明确了构建类玩具设计方法研究的意义与方向。在此基础上形成包括对构建类玩具各个体验维度上设计要素的提取,感官体验维度上设计要素的研究,操作体验维度上设计要素的研究,领悟体验维度上设计要素的研究,用户体验设计方法的建立5个方面的“构建类玩具用户体验设计方法的研究框架”,为本次研究提供总体规划。2.提取构建类玩具各体验维度上的设计要素:利用KJ法对构建类玩具用户在游戏化学习中的体验情况及相关教师、专家的意见进行归纳分析,寻找解决构建类玩具用户体验问题的切入点。从中提取外观、游戏架构与连接方式、实用功能作为感官体验维度、操作体验维度、领悟体验维度的设计要素,并分析出各个维度上的研究目标。从而为研究构建类玩具各个体验维度上相关要素的设计规律确立了方向,具体包括:（1）基于感官体验的构建类玩具外观特征研究:采用专家评估法明确了构建类玩具外观设计要素中的“形态”“色彩”“材质”分别对于用户辨识构建类玩具,体会构建类玩具的游戏风格,感知构建类玩具营造的学习主题情境这三种感官体验目标起到了关键影响。在此基础上,通过3种感性实验具体研究这些外观因素的特征变化与实现感官体验目标之间的影响关系。（1）在形态辨识实验中,让用户对典型的构建类玩具模块的形态进行类别辨识以及情感信息感知,将结果与设计预期进行关联比较,以研究不同模块形态与用户经验的匹配程度,从中得到视觉匹配度在80%以上且情感匹配相关性在0.8以上,与用户的认知、情感经验形成高度匹配的构建类玩具模块的形态设计原型。（2）在色彩定位实验中,利用统一的语义差异量表来对色彩与构建类玩具所具有的游戏风格进行感性意象方面的量化描述,以研究两者在用户感性意象上的关联,进而得到不同色彩的适用范围。由结果可知,以练习类游戏为主的构建类玩具偏重冷色系色彩,以象征类游戏为主的构建类玩具偏重暖色系色彩,以规则类游戏为主的构建类玩具偏重冷色系色彩以及中性色,以构建类游戏为主的构建类玩具其适用色彩涉及冷色、暖色、中性色。（3）在材料选择实验中,利用统一的语义差异量表来量化描述各门游戏化课程情境与不同的玩具制作材料带给用户的感性意象,并通过分析两者在数值上的相似性,发现各种材料与不同主题的学习情境之间的意象关联程度。由结果可知,在基础知识实践课的应用领域,关联高低排序为木材>石材>金属>塑料>纸张>黏土。在人文艺术创作课的应用领域,关联排序为纸张>黏土>木材>石材>塑料>金属。在工程技术制作课的应用领域,关联排序为金属>塑料>石材>木材>纸张>黏土。这些研究成果为基于感官体验的构建类玩具的设计提供了相应参考。（2）基于操作体验的构建类玩具游戏架构与连接方式的研究:通过实验研究构建类玩具的游戏任务架构与玩具模块的连接方式对于用户操作体验的影响。（1）在游戏架构的可用性对比实验中,从有效性、效率、满意度3个方面对单线型任务结构、多线归一型任务结构、多线开放型任务结构、建构性游戏化学习结构4种构建类玩具所具有的游戏任务架构进行测试,以研究各种游戏任务架构对于游戏化学习的支持水平。由结果可知,建构性游戏化学习结构对于“游戏化学习任务的执行程度”“知识掌握的成效”“获得知识的效率”“心流反应”等方面均予以良好支持,是理想的游戏架构形式。（2）在模块连接方式的可用性对比实验中,对5种常见的构建类玩具连接方式进行有关拼装信息反馈、组合结构的稳定性、组合与拆分的便捷性、模块组合的自由度方面的测试,以分析各种连接方式的优劣。由结果可知,采用插接式、螺母式连接所产生误操作的几率最低,螺母式、粘合式、插接式连接的强度较高,拼搭式连接的拆装效率最高,拼搭式、磁吸式、粘合式连接的组合自由度都较为理想。这些研究成果为基于操作体验的构建类玩具的设计提供了相应依据。（3）基于领悟体验的构建类玩具实用功能的适配性表达研究:根据中国学生的学习现状,将使用构建类玩具进行领悟体验的目标聚焦在“学习迁移”方面。通过学习迁移实验,研究构建类玩具实用功能与游戏功能在形式表达上的差异大小对用户执行不同学习迁移任务所产生的影响。由结果可知,当构建类玩具的实用功能与游戏功能在表现形式上存在较小差异时,有利于7-12岁的用户进行各种学习迁移活动。对于认知能力及知识储备较好的用户,适当增加构建类玩具实用功能表达与游戏功能表达之间的变化跨度,可使用户的学习迁移水平得到进一步提升。此研究成果为基于领悟体验的构建类玩具的设计提供相应的参考。3.针对游戏化学习的构建类玩具用户体验设计方法的建立:基于对构建类玩具各体验维度上设计要素的研究成果,形成综合各要素设计规律的用户体验设计方法,并生成“构建类玩具用户体验设计过程模型”。建立涉及用户感官体验、操作体验、领悟体验的构建类玩具评价体系,并生成“用户-设计师-教育者三方评价模型”。以“传统木版年画”构建类玩具的设计为例,对相关用户体验设计方法的有效性予以验证。