人机工程学--人机界面讲稿

界面设计产品设计课程讲座产品设计讲座产品设计课程讲座产品设计讲座界面设计是人与机器之间传递和交换信息的媒介，包括硬件界面和软件界面，是计算机科学与心理学、设计艺术学、认知科学和人机工程学的交叉研究领域。近年来，随着信息技术与计算机技术的迅速发展，网络技术的突飞猛进，人机界面设计和开发已成为国际计算机界和设计界最为活跃的研究方向。综述产品设计课程讲座产品设计讲座研究领域:人机界面的定义、起源、发展、研究内容及发展趋势；人机界面设计中认知心理学、人机工程学、人机界面的艺术设计、色彩设计等；人机界面设计，硬件人机界面的设计风格、人文关怀等；软件人机界面的形式与标准、软件人机界面设计、Internet网页界面设计、图标设计等；人机界面设计评价与可用性测试；新交互技术及展望，介绍了多通道用户界面、下一代人机界面展望及附录。研究领域产品设计课程讲座产品设计讲座UI即UserInterface，是用户界面的简称。UI设计则是指对软件的人机交互、操作逻辑、界面美观的整体设计。好的UI设计不仅是让软件变得有个性有品味，还要让软件的操作变得舒适、简单、自由,充分体现软件的定位和特点。用户界面产品设计课程讲座产品设计讲座用户界面设计原则：1、简易性界面的简洁是要让用户便于使用、便于了解、并能减少用户发生错误选择的可能性。2、用户语言界面中要使用能反应用户本身的语言，而不是游戏设计者的语言。3、记忆负担最小化人脑不是电脑，在设计界面时必须要考虑人类大脑处理信息的限度。人类的短期记忆极不稳定、有限，24小时内存在25%的遗忘率。所以对用户来说，浏览信息要比记忆更容易。用户界面设计原则产品设计课程讲座产品设计讲座4、一致性是每一个优秀界面都具备的特点。界面的结构必须清晰且一致，风格必须与游戏内容相一致。5、清楚在视觉效果上便于理解和使用。6、用户的熟悉程度用户可通过已掌握的知识来使用界面，但不应超出一般常识。用户界面设计原则产品设计课程讲座产品设计讲座7、从用户的观点考虑想用户所想，做用户所做。用户总是按照他们自己的方法理解和使用。通过比较两个不同世界(真实与虚拟)的事物，完成更好的设计。如：书籍对比竹简。8、排列一个有序的界面能让用户轻松的使用。用户界面设计原则产品设计课程讲座产品设计讲座9、安全性用户能自由的作出选择，且所有选择都是可逆的。在用户作出危险的选择时有信息介入系统的提示。10、灵活性简单来说就是要让用户方便的使用，但不同于上述。即互动多重性，不局限于单一的工具(包括鼠标、键盘或手柄)。11、人性化高效率和用户满意度是人性化的体现。应具备专家级和初级玩家系统，即用户可依据自己的习惯定制界面，并能保存设置。用户界面设计原则产品设计课程讲座产品设计讲座产品设计课程讲座产品设计讲座设计界面的运用原则：1、合理性原则，即保证在系统设计基础上的合理与明确。任何的设计都既要有定性也要有定量的分析，是理性与感性思维相结合。努力减少非理性因素，而以定量优化、提高为基础。设计不应人云亦云，一定要在正确、系统的事实和数据的基础上，进行严密地理论分析，能以理服人、以情感人。2、动态性原则，即要有四维空间或五维空间的运作观念。一件作品不仅是二维的平面或三绝的立体，也要有时间与空间的变换，情感与思维认识的演变等多维因素。设计界面的运用原则产品设计课程讲座产品设计讲座产品设计课程讲座产品设计讲座3、多样化原则，即设计因素多样化考虑。当前越来越多的专业调查人员与公司出现，为设计带来丰富的资料和依据。但是，如何获取有效信息，如何分析设计信息实际上是一个要有创造性思维与方法的过程体系。4、交互性原则，即界面设计强调交互过程。一方面是物的信息传达，另一方面是人的接受与反馈，对任何物的信息都能动地认识与把握。5、共通性原则，即把握三类界面的协调统一，功能、情感、环境不能孤立而存在。设计界面的运用原则产品设计课程讲座产品设计讲座产品设计课程讲座产品设计讲座界面操作设计：（1）设置快捷键。把使用频率高和需要在紧急情况下使用的一些操作，如“电源控制”、“工作效能评估”等设计成快捷方式，以实现界面的简洁和高效。快捷键依靠相对位置和区域的底色和其他控制按钮区分开。（2）设置操作提示。操作提示常用的方式是提示标签，即当鼠标移到某个按钮或其他控件上时，弹出小提示框对该控件的功能进行简要描述。在使用图标按钮的界面设计中使用提示标签可以避免因用户不熟悉界面设置而造成的误操作。（3）出错处理。由于操作者的个人原因，经常会产生误操作。因此在编写应用程序的时候加入错误判断机制，使程序能及时地检测错误操作。发现错误后，在界面上显示警告但应用系统的状态不发生变化，或者系统要提供错误恢复的指导。例如，对于有顺序要求的一系列操作，用设置和判断变量状态的方式实现其功能的连锁，如果用户不按照规程进行操作，程序就不执行下一步操作并显示出错信息。界面操作设计产品设计课程讲座产品设计讲座产品设计课程讲座产品设计讲座（4）将用户界面操作化繁为简。简短的操作命令，便于快速输人和执行控制信息。简化人机交互对话步骤，如默认一些正常运行时的常用参数值。根据设各操作和运行规律，捆绑式输入各组控制参数。必要时屏蔽和捆绑一些在运行操作时进行的参数传递和对话细节，而在维护或诊断时可根据一定步骤解开或细查这些参数和对话细节。（5）尽量将所控制的设各对象的重要参数信息直接反映在主界面上，并且按照人机交互频率及其重要性要求，排布它们在界面上的显示位置。对象的动态变化重要参数和实时采集的数据信息，宜以图表的形式显示在界面上，以便于直观地实时监视和控制。界面操作设计产品设计课程讲座产品设计讲座产品设计课程讲座产品设计讲座（6）减少和避免二级菜单操作和控制。现场控制的实时性要求很高，二级菜单不利于提高系统响应速率。在现场操作人员能够且较容易接受的情况下，适宜于以减少界面上图标的数量和大小来换取直接监控对象的参数可能性及数量。（7）对于突发事件设置界面显示或提示优先权，宜采用受事件激发弹出式对话窗口界面的交互方式，事件解决优先权的设置结合工艺重要性要求和顺序进行。（8）协调操作界面的显示模式。在实际设各运行过程中，通常会出现的一种矛盾情况是：熟练操作人员（如岗位操作手）希望用多种控制语言输人方式，以求快捷和及时，而其他技术人员（如监管人员、维护人员或岗位新手）希望多用图标对话方式，以求直观方便和减少记忆指令。因此科学合理地协调上述两种界面操作方式的配合是非常重要的一环，必要时要设计以图标对话操作为主的交互界面与以控制命令语句输入为主的交互界面的二重用户界面，用户可以根据需要进行切换操作。界面操作设计产品设计课程讲座产品设计讲座产品设计课程讲座产品设计讲座（9）设置安全操作保护措施。现场控制器直接面向生产和设备，通常为了快速启动、控制和运行，所设置的控制口令简短，访问权限和密码较少，因而容易产生误操作，直接危及生产安全和可靠性。为此连锁控制和保护诊断输人应在交互界面设计中得到重要体现。对于不符合正常运行操作或逻辑顺序的控制信息输入要给出提示或警告信息，按分类和级别拒绝执行或等待进一步确认后才执行。（10）设置系统安全运行保护措施。现场控制中，要突出超驰控制的安全保护措施，根据事故发生的原因及类别执行自动切手动、优先减、禁止增和禁止减等逻辑操作，将该控制系统转换到预先设置好的一些安全状态上。界面操作设计产品设计课程讲座产品设计讲座产品设计课程讲座产品设计讲座以人为本的人机界面设计思想（一）设计思想计算机按照机器的特性去行为，人按照自己的方式去思维和行为。要把人的思维和行为转换成机器可以接受的方式，把机器的行为方式转换成人可以接受的方式，这个转换就是人机界面。使计算机在人机界面上适应人的思维特性和行动特性，这就是“以人为本”的人机界面设计思想。20世纪80年代以后，人们根据人操作计算机时的知觉特性，开始研究什么样的人机界面能减少用户记忆负担，能减少学习操作的时间，能简化操作方法。从此以后，相继出现了直接操作的图形对象、鼠标和窗口等。以人为本的人机界面设计思想产品设计课程讲座产品设计讲座产品设计课程讲座产品设计讲座（二）需要具备的知识人机界面设计需要两方面的知识：计算机技术知识和用户心理学知识。对人机界面设计而言，计算机技术知识是后台知识，用户心理学是前台知识。用户心理学主要包括用户的认知心理学和行为心理学。通过认知心理学中关于人脑力劳动的特性，如记忆、理解、语言交流等方面的研究，使所设计的计算机的人机界面能尽可能地减少人的认知负担。通过行为心理学研究人的行为特性，将人、机器、环境看成一个行动系统。从人的行动特性去设计计算机的操作，使计算机的操作符合人的心理特性。然而，当前不论是计算机的技术知识，还是人机设计能力，还不能满足这种人机界面设计的需要，还无法真正做到使计算机的行为适应人的行为方式。因此，在考虑人机界面设计时，大多采用了折中功能的设计方法，即尽可能在设计过程的开始就兼顾功能设计和操作界面设计两方面。以人为本的人机界面设计思想产品设计课程讲座产品设计讲座产品设计课程讲座产品设计讲座在实际中的应用（一）图形和文字在人机交互界面中的应用人们最常用的表达信息的方法有两种：即文字和画面。从认知特性看，文字是线形结构的。人们一般按照文字的顺序逐字逐句地读。图片是同时呈现平面或三维的结构。从人认知动机角度，可以把信息分为两类：主题信息和情景信息。主题信息表达核心目的信息，它是动机关注的重点。情景信息描述环境状态和条件，有助于理解事件发生的时间、空间和顺序。一般用文字比较容易表达抽象的主题信息，如法律条文、思想、观点等。用图形比较容易直观地同时表达事物的主题信息和整个与主题相关的场景。从人认知的效果上看，人脑往往只记忆自己对一段文字或一幅图形理解的含义，并不记忆文章和画面的细节。这就意味着在设计人机界面时要考虑：在什么情况下用文字，在什么情况下用图形。一般情况，在表示实物时用图形，可以减少用户记忆的负荷，这就是图形用户界面和图标产生的深层原因之一。而在表示逻辑推理时，用文字表达的信息更准确，比图形更符合人的认知特性。在实际中的应用产品设计课程讲座产品设计讲座产品设计课程讲座产品设计讲座（二）图标的设计过程利用眼跟踪仪，观察人在屏幕上绘画时，能够发现人的视觉轨迹主要随画面上的主线条运动。以后在人脑回忆中留下的也主要是他对画面理解的主要含义，即表达含义的主要线条，而不是画面的细节。这就意味着设计的图标并不需要复杂的画面。因此在计算机图标设计中，设计者就需要从用户的许多生理特点出发进行思考、调查、设计。一般包括以下一些过程：首先，考虑用什么样的图标表示什么对象。按一般情况来说，图标更适合表示具体事物，但对同一图标所表达的内容不同的人可能有不同的理解；其次，设计图标时还要考虑到人便于对其进行操作。这就要求设计者要考虑图标的大小，在屏幕上的布局等；再次，设计的图标所表示的含义还需要与图标的名称能很好的结合起来，避免出现歧义；最后，所设计出的图标还需要与周围的背景相适应，这就要求设计者要考虑图标的形状、颜色等。这有助于人们对图标的正确、快速识别。在实际中的应用产品设计课程讲座产品设计讲座产品设计课程讲座产品设计讲座（二）图标的设计过程按这些思维模式和步骤，设计者设计出若干图标，然后将这些图标拿到不同类型的用户中去调查。调查用户对图标含义的理解有无异义，调查什么外观的图标用户容易识别，容易理解，还要调查用户对什么样的图标的操作方便，产生的影响深刻等。设计者最后根据用户的反馈意见，进一步对所设计的图标进行修改。尽管这些过程看起来很复杂，但始终是以人为本。其实道理很简单，因为设计出的图标最终是供用户使用的。在实际中的应用产品设计课程讲座产品设计讲座产品设计课程讲座产品设计讲座（三）超文本链接的设计思想1945年，美国人VannevarBush在《与我们思维一致》中，按照人大脑生理学的观点提出：人的记忆把各种相关的概念联系在一起，其组织像一个语义网。他认为文字的书写结构应当与人的认知思维方式相似。而书面文字只是一种线性表达方式，只能按照文字书写的顺序表达，不符合人的