人机界面设计原则-课件

第8章 人机界面设计第第8章章 人机界面设计人机界面设计2/45第第8 8章章 人机界面设计人机界面设计8.1 8.1 人的因素人的因素8.2 8.2 人机界面风格人机界面风格8.3 8.3 人机界面分析与建模人机界面分析与建模8.4 8.4 界面设计活动界面设计活动8.6 8.6 设计评估设计评估8.5 8.5 实现工具实现工具第第8章章 人机界面设计人机界面设计3/45教学目的与要求教学目的与要求掌握界面设计过程中应考虑人的哪些因素对设掌握界面设计过程中应考虑人的哪些因素对设计的影响计的影响;掌握人机交互技术的发展及人机界面的类型掌握人机交互技术的发展及人机界面的类型;掌握人机界面设计过程、活动及常遇到的问题；掌握人机界面设计过程、活动及常遇到的问题；掌握掌握3 3条黄金原则；条黄金原则；理解界面实现工具的机理及界面设计评估。理解界面实现工具的机理及界面设计评估。第第8章章 人机界面设计人机界面设计4/45教学重点教学重点教学重点教学重点人的因素对设计的影响与人机界面的类型人的因素对设计的影响与人机界面的类型人的因素对设计的影响与人机界面的类型人的因素对设计的影响与人机界面的类型;人机界面设计过程、活动及常遇到的问题；人机界面设计过程、活动及常遇到的问题；人机界面设计过程、活动及常遇到的问题；人机界面设计过程、活动及常遇到的问题；黄金原则。黄金原则。黄金原则。黄金原则。教学难点教学难点人的因素对设计的影响人的因素对设计的影响;人机界面设计过程、活动。人机界面设计过程、活动。界面实现工具的机理及界面设计评估界面实现工具的机理及界面设计评估 教学学时教学学时教学学时教学学时 2 2 2 2学时学时学时学时第第8章章 人机界面设计人机界面设计5/45教学方法教学方法采用多媒体课件采用多媒体课件+讲授法讲授法+启发式相结合教学启发式相结合教学教学参考文献教学参考文献软件工程导论软件工程导论(第五版第五版),张海藩，清华大学出张海藩，清华大学出版社版社软件工程软件工程 (第二版第二版),齐治昌，高等教育出版社齐治昌，高等教育出版社用户界面设计指南用户界面设计指南,（美）布托著，陈大炜译，（美）布托著，陈大炜译，机械工业出版社机械工业出版社软件界面设计软件界面设计,杨培添，电子工业出版社杨培添，电子工业出版社第第8章章 人机界面设计人机界面设计6/458.1 8.1 人的因素人的因素人的因素主要包括人的因素主要包括:人对感知过程的认识人对感知过程的认识用户的技能和行为方式用户的技能和行为方式用户所要求完成的整个任务以及用户对人用户所要求完成的整个任务以及用户对人机界面部分的特殊要求机界面部分的特殊要求第第8章章 人机界面设计人机界面设计7/45人对感知过程的认识人对感知过程的认识设计用户界面时要充分考虑人的视觉、触觉、听觉的设计用户界面时要充分考虑人的视觉、触觉、听觉的作用。作用。人机界面中的字体、大小、位置、颜色、形状等都会人机界面中的字体、大小、位置、颜色、形状等都会直接影响信息提取的难易程度。很好地表示可视信息直接影响信息提取的难易程度。很好地表示可视信息是设计友好界面的关键。是设计友好界面的关键。在设计人机界面时不要用户记住复杂的操作顺序。在设计人机界面时不要用户记住复杂的操作顺序。设计人机界面时应便于用户积累有关交互工作的经验，设计人机界面时应便于用户积累有关交互工作的经验，注意启发式策略的一致性，不宜受特殊交互的影响。注意启发式策略的一致性，不宜受特殊交互的影响。如如undoundo、exitexit等有统一的含义、位置和表示。等有统一的含义、位置和表示。第第8章章 人机界面设计人机界面设计8/45用户的技能和行为方式用户的技能和行为方式用户本身的技能、个性上的差异、行为方式的用户本身的技能、个性上的差异、行为方式的不同，都可能对人机界面造成影响。不同类型不同，都可能对人机界面造成影响。不同类型的人对同一界面的评价也不同。的人对同一界面的评价也不同。终端用户的技能直接影响他们从人机界面上获终端用户的技能直接影响他们从人机界面上获取信息的能力，影响交互过程中对系统作出反取信息的能力，影响交互过程中对系统作出反应的能力，以及使用启发式策略与系统和谐地应的能力，以及使用启发式策略与系统和谐地交互的能力交互的能力应根据用户的特点设计人机界面应根据用户的特点设计人机界面 (用户类型用户类型:外行型、初学型、熟练型、专家型外行型、初学型、熟练型、专家型)第第8章章 人机界面设计人机界面设计9/458.2 人机界面风格第一代：命令和询问方式的界面第一代：命令和询问方式的界面 正文形式的通信，通过用户命令和用户对正文形式的通信，通过用户命令和用户对系统询问的响应来完成。由于使用正文通信，系统询问的响应来完成。由于使用正文通信，因此用户容易出错，界面不友善，难以学习。因此用户容易出错，界面不友善，难以学习。第二代：简单的菜单式界面第二代：简单的菜单式界面 与第一代界面相比不易出错，但使用起来乏与第一代界面相比不易出错，但使用起来乏味，逐层进行不能一步到位。味，逐层进行不能一步到位。第第8章章 人机界面设计人机界面设计10/45 第三代：窗口、图标、菜单、指示器四位一第三代：窗口、图标、菜单、指示器四位一体的界面体的界面 能同时显示不同种类的信息，可在多个窗口中能同时显示不同种类的信息，可在多个窗口中切换；通过下拉式菜单可方便地执行控制型和对话切换；通过下拉式菜单可方便地执行控制型和对话型任务；引入图标、下拉式菜单、按钮和滚动杆技型任务；引入图标、下拉式菜单、按钮和滚动杆技术，可减少键盘输入，提高交互效率。术，可减少键盘输入，提高交互效率。第四代：第三界面与超文本、多任务概念相第四代：第三界面与超文本、多任务概念相结合的界面，用户可同时执行多个任务。结合的界面，用户可同时执行多个任务。第第8章章 人机界面设计人机界面设计11/45语言界面语言界面 根据语言的特点命令语言界面可分为：根据语言的特点命令语言界面可分为：形式语言形式语言：这是一种人工语言，特点是简洁、这是一种人工语言，特点是简洁、严密、高效，不仅是操纵计算机的语言，而且严密、高效，不仅是操纵计算机的语言，而且是处理语言的语言；是处理语言的语言；自然语言自然语言：特点是具有多义性、微妙、丰富；特点是具有多义性、微妙、丰富；类自然语言类自然语言：这是计算机语言的一种特例。这是计算机语言的一种特例。命令语言要求惊人的记忆和大量的训练，并且容命令语言要求惊人的记忆和大量的训练，并且容易出错，使入门者望而生畏，但比较灵活和高效，易出错，使入门者望而生畏，但比较灵活和高效，适合于专业人员使用。适合于专业人员使用。第第8章章 人机界面设计人机界面设计12/45图形用户界面图形用户界面 图形用户界面图形用户界面(GUI-Graphics User Interface)(GUI-Graphics User Interface)是当前用户界面的主流。是当前用户界面的主流。当前各类图形用户界面的共同特点是以窗口管理系当前各类图形用户界面的共同特点是以窗口管理系统为核心，使用键盘和鼠标器作为输入设备。窗口统为核心，使用键盘和鼠标器作为输入设备。窗口管理系统除基于可重叠多窗口管理技术外，广泛采管理系统除基于可重叠多窗口管理技术外，广泛采用的另一核心技术是事件驱动技术。用的另一核心技术是事件驱动技术。图形用户界面和人机交互过程极大地依赖视觉和手图形用户界面和人机交互过程极大地依赖视觉和手动控制的参与，因此具有强烈的直接操作特点。动控制的参与，因此具有强烈的直接操作特点。第第8章章 人机界面设计人机界面设计13/45图形用户界面图形用户界面图形用户界面中菜单的表现形式比字符用户界面图形用户界面中菜单的表现形式比字符用户界面更为丰富，在菜单项中可以显示不同的字体、图更为丰富，在菜单项中可以显示不同的字体、图标甚至产生三维效果。标甚至产生三维效果。使用菜单界面，用户只需确认而不需回忆系统命使用菜单界面，用户只需确认而不需回忆系统命令，从而大大降低记忆负荷。但菜单的缺点是灵令，从而大大降低记忆负荷。但菜单的缺点是灵活性和效率较差，可能不十分适合于专家用户。活性和效率较差，可能不十分适合于专家用户。基于图形用户界面的优点是具有一定的文化和语基于图形用户界面的优点是具有一定的文化和语言独立性，并可提高视觉目标搜索的效率。其主言独立性，并可提高视觉目标搜索的效率。其主要缺点是需要占用较多的屏幕空间，并且难以表要缺点是需要占用较多的屏幕空间，并且难以表达和支持非空间性的抽象信息的交互。达和支持非空间性的抽象信息的交互。第第8章章 人机界面设计人机界面设计14/45直接操纵直接操纵(Direct manipulation)用户界面用户界面 直接操纵用户界面更多地借助物理的、空间的或形直接操纵用户界面更多地借助物理的、空间的或形象的表示，不是单纯的文字或数字的表示。象的表示，不是单纯的文字或数字的表示。从用户界面设计者角度看：从用户界面设计者角度看：设计图形比较因难，需大量的测试和实验；设计图形比较因难，需大量的测试和实验；复杂语义、抽象语义表示比较困难；复杂语义、抽象语义表示比较困难；不容易使用户界面与应用程序分开独立设计。不容易使用户界面与应用程序分开独立设计。总之，直接操纵用户界面不具备命令语言界面的总之，直接操纵用户界面不具备命令语言界面的某些优点。某些优点。第第8章章 人机界面设计人机界面设计15/45多媒体用户界面多媒体用户界面 多媒体用户界面被认为是在智能用户界面和自然多媒体用户界面被认为是在智能用户界面和自然交互技术取得突破之前的一种过渡技术。交互技术取得突破之前的一种过渡技术。多媒体技术引入了动画、音频、视频等动态媒体，多媒体技术引入了动画、音频、视频等动态媒体，特别是引入了音频媒体，从而大大丰富了计算机特别是引入了音频媒体，从而大大丰富了计算机表现信息的形式，拓宽了计算机输出的带宽，提表现信息的形式，拓宽了计算机输出的带宽，提高了用户接受信息的效率。高了用户接受信息的效率。多媒体用户界面丰富了信息的表现形式，但基本多媒体用户界面丰富了信息的表现形式，但基本上限于信息的存储和传输方面，并没有理解媒体上限于信息的存储和传输方面，并没有理解媒体信息的含义，从而也限制了它的应用场合。信息的含义，从而也限制了它的应用场合。第第8章章 人机界面设计人机界面设计16/45多通道用户界面多通道用户界面 8080年代后期以来，多通道用户界面年代后期以来，多通道用户界面(Multimodal(Multimodal User Interface)User Interface)成为人机交互技术研究的崭新成为人机交互技术研究的崭新领域，在国际上受到高度重视。领域，在国际上受到高度重视。多通道用户界面综合采用视线、语音、手势等新多通道用户界面综合采用视线、语音、手势等新的交互通道、设备和交互技术，使用户利用多个的交互通道、设备和交互技术，使用户利用多个通道以自然、并行、协作的方式进行人机对话，通道以自然、并行、协作的方式进行人机对话，通过整合来自多个通道的精确的和不精确的输入通过整合来自多个通道的精确的和不精确的输入来捕捉用户的交互意图，提高人机交互的自然性来捕捉用户的交互意图，提高人机交互的自然性和高效性。和高效性。第第8章章 人机界面设计人机界面设计17/458.3.1 8.3.1 人机界面设计过程人机界面设计过程 人机界面的设计过程是迭代的，包括四个人机界面的设计过程是迭代的，包括四个不同的框架活动：不同的框架活动：用户、任务和环境分析及建模用户、任务和环境分析及建模界面设计界面设计界面构造界面构造界面确认界面确认用户、任务和环境分析界面设计实现界面确认8.3 8.3 人机界面分析与建模人机界面分析与建模第第8章章 人机界面设计人机界面设计18/45设计人员首先分析将与系统交互的用户的特点。设计人员首先分析将与系统交互的用户的特点。记录下技能级别、业务理解以及对新系统的一记录下技能级别、业务理解以及对新系统的一般感悟，并定义不同的用户类别。对每一个用般感悟，并定义不同的用户类别。对每一个用户类别，进行需求诱导。软件工程师试图去理户类别，进行需求诱导。软件工程师试图去理解每类用户的系统感觉。解每类用户的系统感觉。一旦定义好一般需求，将进行更详细的任务分一旦定义好一般需求，将进行更详细的任务分析。标识、描述和精化那些用户为了达到系统析。标识、描述和精化那些用户为了达到系统目标而执行的任务。目标而执行的任务。第第8章章 人机界面设计人机界面设计19/45人机界面设计过程人机界面设计过程用户环境分析关注系统物理工作环境。通常用户环境分析关注系统物理工作环境。通常问这样一些问题：问这样一些问题：界面将物理地位于何处？用户是否坐着、站着或完成其他和该界面无关的任务？界面硬件是否适应空间、光线或噪音的约束？是否需要考虑特殊的由环境因素驱动的人的因素？第第8章章 人机界面设计人机界面设计20/45人机界面设计过程人机界面设计过程界面设计的目标是定义一组界面对象和动作（以界面设计的目标是定义一组界面对象和动作（以及它们的屏幕表示）。设计完成后，软件工程师及它们的屏幕表示）。设计完成后，软件工程师根据设计方案，使用实现工具完成界面的构造。根据设计方案，使用实现工具完成界面的构造。界面确认关注：界面确认关注：界面正确地实现每个用户任务的程度、适应所界面正确地实现每个用户任务的程度、适应所有任务变更的能力以及达到所有一般用户需求有任务变更的能力以及达到所有一般用户需求的能力；的能力；界面容易使用和学习的程度；界面容易使用和学习的程度；用户接受界面作为它们工作中有用工具的程度。用户接受界面作为它们工作中有用工具的程度。第第8章章 人机界面设计人机界面设计21/458.3.2 8.3.2 任务分析的途径与方法任务分析的途径与方法 进行任务分析有两种途径进行任务分析有两种途径剖析原有应用系统（可能是手工的或是半剖析原有应用系统（可能是手工的或是半手工方式）的工作步骤，将其映射到人机界面上手工方式）的工作步骤，将其映射到人机界面上执行的一组任务；执行的一组任务；通过对系统需求规格说明的分析，导出与通过对系统需求规格说明的分析，导出与设计模型、用户模型和系统感觉相协调的一组任设计模型、用户模型和系统感觉相协调的一组任务。务。第第8章章 人机界面设计人机界面设计22/45定义界面对象和动作定义界面对象和动作 8.4 8.4 界面设计活动界面设计活动分析用户场景分析用户场景，也就是，写下一个用户场景的描述，也就是，写下一个用户场景的描述，将名词（对象）和动词（动作）分离出来，形成对将名词（对象）和动词（动作）分离出来，形成对象和动作的列表。象和动作的列表。屏幕布局屏幕布局，进行图符的图形设计和放置、屏幕文字，进行图符的图形设计和放置、屏幕文字的定义、窗口的规约和命名以及各种菜单项的定义。的定义、窗口的规约和命名以及各种菜单项的定义。制订一份制订一份指导工作的文档指导工作的文档通常是设计的关键。在设通常是设计的关键。在设计的初期就应该不断完善这份文档。指导文档必须计的初期就应该不断完善这份文档。指导文档必须是动态的。是动态的。第第8章章 人机界面设计人机界面设计23/45指导文档指导文档指导文档指导文档 文字和图标文字和图标术语、缩略语和大写术语、缩略语和大写字符集，字体，字体大小和样式字符集，字体，字体大小和样式图标、图形和线的粗细度图标、图形和线的粗细度色彩、背景、突出显示和闪烁的使用色彩、背景、突出显示和闪烁的使用屏幕布局问题屏幕布局问题菜单选择、表格填充和对话框格式菜单选择、表格填充和对话框格式提示用语、反馈和出错消息提示用语、反馈和出错消息对齐方式、空白区和边缘空白对齐方式、空白区和边缘空白数据项的输入显示方式，表格的输入显示方式数据项的输入显示方式，表格的输入显示方式页眉和页脚的使用和内容页眉和页脚的使用和内容输入输出设备输入输出设备键盘、显示器、鼠标和其他指点设备键盘、显示器、鼠标和其他指点设备声音探测、声音反馈、触摸式输入和其他特殊设备声音探测、声音反馈、触摸式输入和其他特殊设备各种人物的响应时间各种人物的响应时间行为顺序行为顺序图形界面的点击、拖动等输入行为图形界面的点击、拖动等输入行为命令的语法、语义、优先级命令的语法、语义、优先级程序功能键；错误处理和恢复程序功能键；错误处理和恢复培训培训在线帮助、培训和参考资料在线帮助、培训和参考资料第第8章章 人机界面设计人机界面设计24/45设计问题设计问题 系统响应时间系统响应时间 指从用户执行某个控制动作（如按回车键指从用户执行某个控制动作（如按回车键或点鼠标）到软件作出响应（期望的输出或动或点鼠标）到软件作出响应（期望的输出或动作）的时间。系统响应时间长会使用户感到不作）的时间。系统响应时间长会使用户感到不安和沮丧。稳定的响应时间（如安和沮丧。稳定的响应时间（如1 1秒）比不定的秒）比不定的响应时间（如响应时间（如0.10.1秒到秒到2.52.5秒）要好。秒）要好。用户求助设施用户求助设施 错误信息处理错误信息处理 命令标记命令标记 第第8章章 人机界面设计人机界面设计25/45用户求助设施用户求助设施（user help facilities）关于求助设施，在设计时须考虑如下问题：关于求助设施，在设计时须考虑如下问题：在系统交互时，是否总能得到各种系统功能的帮助？在系统交互时，是否总能得到各种系统功能的帮助？是提供部分功能的帮助还是提供全部功能的帮助。是提供部分功能的帮助还是提供全部功能的帮助。用户怎样请求帮助？使用帮助菜单、特殊功能键还是用户怎样请求帮助？使用帮助菜单、特殊功能键还是HELPHELP命令。命令。怎样表示帮助？在另一个窗口中、指出参考某个文档怎样表示帮助？在另一个窗口中、指出参考某个文档（不是理想的方法）还是在屏幕特定位置的简单提示。（不是理想的方法）还是在屏幕特定位置的简单提示。用户怎样回到正常的交互方式？可做的选择有：屏幕用户怎样回到正常的交互方式？可做的选择有：屏幕上显示返回键、功能键或控制序列。上显示返回键、功能键或控制序列。怎样构造帮助信息？是平面式（所有信息均通过关键怎样构造帮助信息？是平面式（所有信息均通过关键字来访问）、分层式（用户可以进一步查询得到更详细字来访问）、分层式（用户可以进一步查询得到更详细的信息）还是超文本式。的信息）还是超文本式。第第8章章 人机界面设计人机界面设计26/45错误信息处理错误信息处理 交互系统给出的出错消息和警告应具备以下特征：交互系统给出的出错消息和警告应具备以下特征：消息以用户可以理解的术语描述问题。消息以用户可以理解的术语描述问题。消息应提供如何从错误中恢复的建议性意见。消息应提供如何从错误中恢复的建议性意见。消息应指出错误可能导致哪些不良后果（比如破坏数据）消息应指出错误可能导致哪些不良后果（比如破坏数据），以便用户检查是否出现了这些情况或帮助用户进行改，以便用户检查是否出现了这些情况或帮助用户进行改正。正。消息应伴随着视觉或听觉上的提示，也就是说，显示消消息应伴随着视觉或听觉上的提示，也就是说，显示消息时应该伴随警告声或者消息用闪耀方式，或明显表示息时应该伴随警告声或者消息用闪耀方式，或明显表示错误的颜色显示。错误的颜色显示。消息应是消息应是“非批评性的非批评性的”，即不能指责用户。，即不能指责用户。第第8章章 人机界面设计人机界面设计27/45命令标记命令标记（command labeling）在提供命令交互方式时，必须考虑以下问题：在提供命令交互方式时，必须考虑以下问题：每一个菜单选项是否都有对应的命令？每一个菜单选项是否都有对应的命令？以何种方式提供命令？控制序列（如以何种方式提供命令？控制序列（如Alt+PAlt+P）、）、功能键还是键入命令。功能键还是键入命令。学习和记忆命令的难度有多大？命令忘了怎么办学习和记忆命令的难度有多大？命令忘了怎么办？用户是否可以定制和缩写命令？用户是否可以定制和缩写命令？第第8章章 人机界面设计人机界面设计28/45黄金原则黄金原则 让用户拥有控制权让用户拥有控制权 减少用户的记忆负担减少用户的记忆负担 保持界面一致保持界面一致 第第8章章 人机界面设计人机界面设计29/451.1.让用户拥有控制权让用户拥有控制权 1)1)交互模式的定义不能强迫用户进入不必要的交互模式的定义不能强迫用户进入不必要的或不希望的动作的方式或不希望的动作的方式2)2)提供灵活的交互提供灵活的交互3)3)允许用户交互可以被中断和撤销允许用户交互可以被中断和撤销4)4)当技能级别增长时可以使交互流水化并允许当技能级别增长时可以使交互流水化并允许定制交互定制交互5)5)使用户隔离内部技术细节使用户隔离内部技术细节第第8章章 人机界面设计人机界面设计30/452.2.减少用户的记忆负担减少用户的记忆负担1)1)减少对短期记忆的要求减少对短期记忆的要求2)2)建立有意义的缺省建立有意义的缺省3)3)定义直觉性的捷径定义直觉性的捷径4)4)界面的视觉布局应该基于真实世界的隐喻界面的视觉布局应该基于真实世界的隐喻5)5)以不断进展的方式揭示信息以不断进展的方式揭示信息第第8章章 人机界面设计人机界面设计31/453.3.保持界面一致保持界面一致 1)1)允许用户将当前任务放在有意义的语境中允许用户将当前任务放在有意义的语境中2)2)在应用系列内保持一致性在应用系列内保持一致性3)3)不要改变用户已经熟悉的用户交互模型不要改变用户已经熟悉的用户交互模型第第8章章 人机界面设计人机界面设计32/45其他软件工程专家提出了一些界面设计的原则：其他软件工程专家提出了一些界面设计的原则：1.1.一般交互一般交互提高可交互性的措施有：提高可交互性的措施有：一致性：人机界面中的菜单选择、命令输入、一致性：人机界面中的菜单选择、命令输入、数据显示以及其它功能都应使用一致的格式。数据显示以及其它功能都应使用一致的格式。提供有意义的反馈：向用户提供视觉和听觉的提供有意义的反馈：向用户提供视觉和听觉的反馈，以保证在用户和界面间建立双向联系。反馈，以保证在用户和界面间建立双向联系。在执行有较大破坏性的动作前要求确认。在执行有较大破坏性的动作前要求确认。允许取消大多数已完成的操作（允许取消大多数已完成的操作（UNDOUNDO）。）。减少在动作间必须记忆的信息数量减少在动作间必须记忆的信息数量第第8章章 人机界面设计人机界面设计33/45提高对话、移动和思考的效率：尽量减少击键提高对话、移动和思考的效率：尽量减少击键次数，缩短鼠标移动的距离，尽量避免用户作次数，缩短鼠标移动的距离，尽量避免用户作“下面怎么办？下面怎么办？”的思考。的思考。系统应保护自己不受致命错误的破坏。系统应保护自己不受致命错误的破坏。按功能对动作分类，并据此安排屏幕布局。按功能对动作分类，并据此安排屏幕布局。提供语境相关的帮助机制。提供语境相关的帮助机制。命令用简单的动词或动词短语命名。命令用简单的动词或动词短语命名。第第8章章 人机界面设计人机界面设计34/452.2.信息显示信息显示信息显示的形式和方式有多种多样，下面是一些带有普信息显示的形式和方式有多种多样，下面是一些带有普遍指导意义的原则：遍指导意义的原则：只显示与当前语境相关的信息。只显示与当前语境相关的信息。使用便于用户迅速吸取信息的方式表现数据。可以用使用便于用户迅速吸取信息的方式表现数据。可以用图形取代巨大的表格。图形取代巨大的表格。采用一致的标记、标准的缩写和预先定义的颜色。采用一致的标记、标准的缩写和预先定义的颜色。允许用户保持可视化的语境。允许用户保持可视化的语境。产生有意义的出错信息。产生有意义的出错信息。使用大小写、缩进和正文分组来辅助理解。使用大小写、缩进和正文分组来辅助理解。使用窗口分隔不同类型的信息。使用窗口分隔不同类型的信息。用用“类比类比”的手法，生动形象地表示信息。如用类似的手法，生动形象地表示信息。如用类似温度计的方式表示储油罐的压力，用红色表示危险区。温度计的方式表示储油罐的压力，用红色表示危险区。合理划分并高效使用显示屏空间。合理划分并高效使用显示屏空间。第第8章章 人机界面设计人机界面设计35/453.3.数据输入数据输入 用户与系统交互的大部分时间用于键入命令、数据用户与系统交互的大部分时间用于键入命令、数据以及提供其它的系统输入。输入手段主要有键盘、鼠标、以及提供其它的系统输入。输入手段主要有键盘、鼠标、数字化仪甚至语音识别系统等。处理数据输入的问题时数字化仪甚至语音识别系统等。处理数据输入的问题时应该注意：应该注意：尽量减少用户输入动作的数量。尽量减少用户输入动作的数量。允许用户定制输入。如专家用户可以决定创建客户允许用户定制输入。如专家用户可以决定创建客户命令或省去警告信息和动作确认。命令或省去警告信息和动作确认。交互应该是灵活的并可调整到用户喜欢的输入方式。交互应该是灵活的并可调整到用户喜欢的输入方式。如书记员喜欢键盘输入，经理喜欢鼠标点击。如书记员喜欢键盘输入，经理喜欢鼠标点击。第第8章章 人机界面设计人机界面设计36/45 保持信息显示和数据输入的一致性。保持信息显示和数据输入的一致性。隐藏当前动作语境中不可选用的命令。隐藏当前动作语境中不可选用的命令。让用户控制交互流。用户应能跳过不必要的动让用户控制交互流。用户应能跳过不必要的动作、改变所需动作的顺序（如允许的话）以及在作、改变所需动作的顺序（如允许的话）以及在不退出系统的情况下从错误状态恢复。不退出系统的情况下从错误状态恢复。为所有的输入动作提供帮助。为所有的输入动作提供帮助。消除冗余输入。如，不要求用户指定计量单位；消除冗余输入。如，不要求用户指定计量单位；不要求在整数后加不要求在整数后加.00.00；提供缺省值；绝不要让用；提供缺省值；绝不要让用户提供程序中能自动获取或计算的信息。户提供程序中能自动获取或计算的信息。第第8章章 人机界面设计人机界面设计37/458.5 8.5 实现工具实现工具 创建设计模型后，通常可使用相关的工具开发界创建设计模型后，通常可使用相关的工具开发界面原型，由用户检查，然后根据用户的意见进行面原型，由用户检查，然后根据用户的意见进行修改，这些工具被称为修改，这些工具被称为用户界面工具箱或用户界用户界面工具箱或用户界面开发系统（面开发系统（UIDSUIDS）它们把一般应用程序定义界面时所必需的界面元它们把一般应用程序定义界面时所必需的界面元素，如窗口、菜单、窗口中的控件（如按钮、对素，如窗口、菜单、窗口中的控件（如按钮、对话框等）预定义为对象，并预测每个对象可能需话框等）预定义为对象，并预测每个对象可能需要作出的响应事件（例如单击鼠标或按键等），要作出的响应事件（例如单击鼠标或按键等），将这些预定义的对象组织成构件库，每个对象有将这些预定义的对象组织成构件库，每个对象有自己的属性、方法和事件过程。自己的属性、方法和事件过程。第第8章章 人机界面设计人机界面设计38/45同时同时UIDSUIDS提供以下的内建机制：提供以下的内建机制：管理输入设备（如鼠标和键盘）管理输入设备（如鼠标和键盘）确认用户输入确认用户输入处理错误和显示出错消息处理错误和显示出错消息提供反馈（如自动的输入响应）提供反馈（如自动的输入响应）提供帮助和提示提供帮助和提示处理窗口、处理窗口、fieldfield和窗口内的滚动和窗口内的滚动建立应用软件和界面间的连接建立应用软件和界面间的连接将应用程序与界面管理功能分离将应用程序与界面管理功能分离允许用户定制界面允许用户定制界面 第第8章章 人机界面设计人机界面设计39/45使用使用UIDSUIDS软件工程师可以不必一点一滴琐碎软件工程师可以不必一点一滴琐碎地编写界面，而把主要精力集中在要解决的地编写界面，而把主要精力集中在要解决的问题上问题上同时，在同一平台上开发的应用程序能有一同时，在同一平台上开发的应用程序能有一致的界面风格，相似的任务总在相似的外貌致的界面风格，相似的任务总在相似的外貌的界面上运行，使用户在操作应用程序时感的界面上运行，使用户在操作应用程序时感到得心应手，并对其结果有信心。到得心应手，并对其结果有信心。第第8章章 人机界面设计人机界面设计40/458.6 8.6 设计评估设计评估 一旦建立好操作性用户界面原型，必须对其进一旦建立好操作性用户界面原型，必须对其进行评估，以确定是否满足用户的需求。行评估，以确定是否满足用户的需求。对任何一个应用系统，评估计划必须包含长期对任何一个应用系统，评估计划必须包含长期持续测试的方法，以便对界面在整个生命周期持续测试的方法，以便对界面在整个生命周期里出现的各种问题进行不断的评估和修正。里出现的各种问题进行不断的评估和修正。对于关键系统的界面设计，需要开发出特别的对于关键系统的界面设计，需要开发出特别的评估计划，例如核反应堆等系统的人机界面。评估计划，例如核反应堆等系统的人机界面。有效的设计评估包括专家评审和可用性测试。有效的设计评估包括专家评审和可用性测试。第第8章章 人机界面设计人机界面设计41/45专家评审专家评审 正式的专家评审需要依托专家作为支柱或者顾问，正式的专家评审需要依托专家作为支柱或者顾问，这些专家往往具有丰富的应用领域或者用户界面这些专家往往具有丰富的应用领域或者用户界面领域的专业知识。领域的专业知识。专家评审可以在设计阶段的前期或者后期进行。专家评审可以在设计阶段的前期或者后期进行。对于评审的结果，可以由进行评审的专家们出一对于评审的结果，可以由进行评审的专家们出一份正式的报告，其中包含评审中所发现的问题以份正式的报告，其中包含评审中所发现的问题以及对其修改的建议，或者由这些专家与设计人员及对其修改的建议，或者由这些专家与设计人员或者管理人员直接进行面对面的讨论。或者管理人员直接进行面对面的讨论。第第8章章 人机界面设计人机界面设计42/45可用性测试可用性测试 可用性可用性指的是产品的使用效率、易学性和舒适程指的是产品的使用效率、易学性和舒适程度。度。对界面进行可用性测试和评价是确保产品可用性对界面进行可用性测试和评价是确保产品可用性的重要手段，通过各种可用性测试及早发现界面的重要手段，通过各种可用性测试及早发现界面存在的可用性问题，不仅可以节约开发成本，提存在的可用性问题，不仅可以节约开发成本，提高产品的品质，还可以降低用户使用产品的心理高产品的品质，还可以降低用户使用产品的心理负荷，减少操作错误，提高工作效率以及对产品负荷，减少操作错误，提高工作效率以及对产品的认可度和满意度。的认可度和满意度。第第8章章 人机界面设计人机界面设计43/45可用性测试可用性测试在进行可用性测试前，设计者需要制订出具体在进行可用性测试前，设计者需要制订出具体详细的测试计划，包括任务列表、主观满意标详细的测试计划，包括任务列表、主观满意标准以及所要询问的相关问题。同时，必须确定准以及所要询问的相关问题。同时，必须确定参与测试的用户数目、类型和来源。参与测试的用户数目、类型和来源。可用性测试可以要求用户完成一系列任务，对可用性测试可以要求用户完成一系列任务，对用户的完成过程进行记录，再对记录进行评审。用户的完成过程进行记录，再对记录进行评审。这可以给设计人员很大的启发，及时发现缺陷这可以给设计人员很大的启发，及时发现缺陷并改正。并改正。第第8章章 人机界面设计人机界面设计44/45教学小结教学小结 人机界面是软件系统与人进行交流的接口，人机界面是软件系统与人进行交流的接口，设计要充分考虑人的因素，认识人对感知过程的设计要充分考虑人的因素，认识人对感知过程的认识，用户的技能和行为方式以及人体测量学对认识，用户的技能和行为方式以及人体测量学对设计的影响。设计的影响。在人机界面设计过程中，首先要分析用户、在人机界面设计过程中，首先要分析用户、任务和环境，并对其建立模型，然后定义界面对任务和环境，并对其建立模型，然后定义界面对象和动作，在设计界面时，要充分考虑可能出现象和动作，在设计界面时，要充分考虑可能出现的问题，并采用黄金原则等经验性方法进行设计，的问题，并采用黄金原则等经验性方法进行设计，一旦建立好操作性用户界面原型，必须对其进行一旦建立好操作性用户界面原型，必须对其进行评估，以确定是否满足用户的需求。评估，以确定是否满足用户的需求。第第8章章 人机界面设计人机界面设计45/45作作 业业复习本节所述内容。复习本节所述内容。完成大作业或课程设计中的所选系统的人机界完成大作业或课程设计中的所选系统的人机界面设计。面设计。感谢聆听！