论产品界面的人机交互设计
鲁群霞等-论产品界面的人机交互设计
论产品界面的人机交互设计
鲁群霞!，熊兴福!，张启亮"
（!#南昌大学，南昌$$%%"&；"#兰州工业高等专科学校，兰州’$%%(%）
摘要：介绍了人机交互设计在产品界面中的意义，并从产品界面设计的三大原则出发，论述了人机交互的设计原理，使产品界面与人之间产生更好的互动性，达到人们方便、准确、高效地使用产品的目的。
关键词：人机交互；界面；产品；设计
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--在人和机器的互动过程（OCG23P24583:Q3=:;24=8B3）中，
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有一个层面，即人们所说的界面（83=:;F24:）。用户界面设计
!#"-允许使用者自定流程步调
当观众面对着一个交互式界面时，他们可以视自己的需要与适合情况，决定他们要花多少时间来参与。这样可以让他们百分之百地被呈现出来的题材所吸引。在传统上，交互式的步调可以用在以计算机为基础的教育训练上，因此，个人得以以他们自己的步调来经历过程，根据自己的学习层级来阅读和回答问题。!#$-建立观众联想力
是屏幕产品的重要组成部分。界面存在于人/物信息交流中，甚至可以说，存在人/物信息交流的一切领域都属于界面，它的内涵要素是极为广泛的。可将界面定义为设计中所面对、所分析的一切信息交互的总和，它反映着人/物之间的关系。
!-人机交互设计在界面中的意义
产品界面设计在工作流程上包括结构设计、交互性设计和
人是能够触类旁通的。当一个主题被提出来的时候，人们很容易把相关的想法或事情，作关联与比较。交互式界面，帮助人们在主题与自身经验之间，建立一道桥梁，如此，互动性便可让你去提示观众，以观众自己的方式去了解观念，或是抓住信息的精髓。
视觉设计，此文侧重对人机交互性设计进行论述。
由于产品是面对人类的使用而设计的，因此进行界面设计时，人机交互设计是最为关键的环节之一，交互设计的好坏将直接决定一个产品界面设计的成功与否。交互性在界面设计上，可以有以下意义。!#!-强调观众的优先权
交互式界面可以用来收集观众感兴趣的信息，或帮助观众，找到他们的兴趣所在。交互式界面也可用来引导观众，对于你想要让他们产生兴趣的地方，有所吸引，大部份的观众都会强烈排斥去接受一项事先拟好稿的演说。互动性可以给观众拥有自主权的感受，从而容易建立信任。
"-人机交互设计原理
产品界面设计的三大原则是：置界面于用户的控制之中；
减少用户的记忆负担；保持界面的一致性。人机交互性设计，即界面设计强调人机交互过程。交互设计的目的是使产品让用户能简单使用，任何产品功能的实现都是通过人和产品的交
［"］
互来完成的，因此人的因素应作为设计的核心被体现出来。
现简单归纳出界面的人机交互设计的几条重要原则。
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作者简介：鲁群霞（!&+%/），女，江西抚州人，南昌大学在读硕士生，主攻产品设计。
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一致性原则
界面的概念模式、显示方式等应保持一致性，在类似的情况下具有一致的操作序列：如在提示、菜单和帮助中产生相同的术语；具体是指在不同的应用系统中都具有相似的界面外观、布局、相似的交互方式以及相似的信息显示等。界面设计保持高度一致性，用户就不必进行过多的学习就可以掌握其共性；还可以把局部的知识和经验推广使用到其他场合。人机交互设计的一致性原则，对构成易学易用的界面是极为重要的。西门子手机的“确定”按键设计就不一致，如西门子!#!%、&&%%等。
计才将能给予使用者完整易于理解的人机界面环境。’"’$选单设计
表单式产品界面设计模式中，常见的界面面板交互功能如下：
#）按钮和开关。按钮的作用由单一动作按钮来产生，如离开、打印按钮等。开关可以在位置内设定，能将产品系统由一个状态移至另一状态的作用。
!）选单。它们是可以选择的按钮或是开关的集合，部分选单设计也常看到下拉式选单、卷动选单、阶层式选单、移动式选单之设计方式、关联性控制面板等。
!"!$提供信息反馈
系统的反馈是指用户从计算机一方得到信息，表示计算机对用户的动作所做的反应。如果系统没有反馈，用户就无法判断他的操作是否为计算机所接受，是否正确，以及操作的效果是什么。反馈信息的呈现方式可以是多种多样的，如文本、图形和声音等，给用户心理上的暗示，避免用户焦急。界面中同时应有导航功能，提示用户从一个功能跳到另外一个功能。!"’$
界面操作便捷
允许工作中断，例如用手机写新短信的时候，收到短信或电话，完成后回来仍能够找到新写的短信。软件界面设计中使用用户熟悉的语言，而非技术的语言。方便退出操作，如手机的退出是按一个键完全退出，还是一层一层地退出。
’$人机交互设计的要素
产品界面的人机交互性设计，一般而言重点包括直接操作、界面模型、选单设计等设计要素，以下将分别阐述。’"#$
直接操作
所谓直接操作就是透过取代讯息或移动讯息等直接动作来交互，并且不需要明确的命令修改讯息，如一般文书处理或屏幕编辑器等。操作方式如打字一般可立即达到交互的功能。其主要优点在于，使用者能立即掌握产品，学习时间相当短，并能得到立即的回馈，发现错误并能迅速订正。其主要问题在于如何引导一个合适的界面模型及暗示回馈。例如删除档案，在生活上我们联想丢垃圾至垃圾桶，因此设计界面时，可联想将其融入，使得操作更易明了。’"!$
人机交互的界面模型
人机交互界面模型中，一般泛指所谓概念模型与心智模型
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。概念模型则是程式设计师与界面设计
师或其他相关工程人员所共同设计的硬体或软体界面，使用者可以藉由此界面模型控制软硬体；所谓心智模型而言，则是藉由对软硬体界面设备之交互后，使用者对于该系统所形成的心智模型，一般而言是自然地逐步形成，有时甚至会转化为一种习惯，并藉由与系统不断之交互（3-.*+/4.35*），使用者势必会不断修正其心智模型。那么当我们进行界面设计时，设计者便必须不断考量此概念模型与心智模型的演进情形，如此系统设
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’）指示器和显示。指示器的界面中会主动显示正在发生的某些动作，如计算中、忙碌中等。显示的控制面板可以显示部分资讯，如图形或文字讯息等，甚至可以控制这些显示信息并进行编辑。
好的产品界面设计并非上述皆须包括，而是应不同需求状况而适当增减，其重点仍在于如何让产品与使用者产生互
动［6］
。
6$结$语
人机交互界面设计并不是简单的外壳部件分组和包装，任何产品开发!的整体规划，都将人机界面设计作为关键因素之一。现代科技不断进步，未来网路发展将成为新一时代科技发展之操作平台，在此操作平台中，除了发展相关衍生技术外，产品使用者操作界面之研究，也将不可或缺，因为唯有良好交互
的使用环境及研究平台，才能引导相关领域之发展，并在此平台中从事研究与发展。
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论产品界面的人机交互设计
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
鲁群霞， 熊兴福， 张启亮， LU Qun-xia， XIONG Xing-fu， ZHANG Qi-liang
鲁群霞,熊兴福,LU Qun-xia,XIONG Xing-fu(南昌大学,南昌330029)， 张启亮,ZHANG Qi-liang(兰州工业高等专科学校,兰州730050)包装工程
PACKAGING ENGINEERING2005，26(5)9次
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1.学位论文 袁桃 “媒体等同”的人机交互界面（HCI）研究 2006
信息社会的飞速发展使得人机交互界面(HCI)的设计研究到达前所未有的高度。界面是人机交互的窗口，而在该领域，很少有专业的界面设计原则和方法对开发设计人员的工作进行指导，导致有些界面功能强大而难以使用。本文从设计易学、好用的人机交互界面(包括软件、网站、交互式产品界面)出发，运用媒体等同的交互界面设计理论，全面、深入地探讨了与交互设计相关的显示、控制等方面的问题。
(1)本文对人机交互界面的设计进行了系统的研究，结合人机界面的视觉和听觉显示特性、人的关注特性、大脑的并行任务处理、行为的三层次模型的知识，提出了人机交互界面的设计要素和人本界面需要遵循的设计原则。
(2)将媒体等同的理论运用在HCI的设计中，参考设计心理学的四个基本要素——预设用途、限制因素、匹配和反馈，并结合人类的认知特性，详细地探讨了界面设计中的细节，为人机交互界面的设计提供了参考依据。
(3)用模糊数学的综合评判方法建立数学模型，进行界面的量化评判，验证了人机交互界面设计原则。总结出将界面的设计要素转换成模糊二级评判指标体系数据表的方法。
(4)从人机工程学的角度对键盘的平面布局和整体设计等方面进行了研究。在整体布局上更加注重操作方便性与合理性，尤其体现在BackSpace键的重新布置、编辑与定位键区和数字辅助键区的按键布局上。提出的改进设计方案能够有效避免用户肌肉紧张和静态疲劳，对整个计算机作业过程的舒适性有较好改善，同时也大大提高了作业效率，使用户和输入设备之间能够更好地协调工作。
本文的研究，丰富了人机交互界面设计的理论知识，可以为设计更加优秀和高效的人机界面提供指导。
2.期刊论文 乔非.张浩.吴启迪 制造系统远程服务的人机交互界面研究与实现 -中国机械工程2002,13(10)
针对制造业远程服务中的关键技术之一--人机交互界面问题,分析了远程服务界面的需求,提出并分析了3种满足需求的界面方案,即基于Internet的人机交互界面,多媒体人机交互界面和克服语言、文化障碍的人机交互界面.结合实例探讨了上述界面方案的实现技术,从而验证所提界面设计方案的有效性与可行性.
3.学位论文 叶娟 家电产品人机交互界面研究 2009
随着数字化和信息技术的普及，传统的家电产品呈现出越来越高科技的特征，产品功能日趋复杂且信息量剧增，但对于大部分产品而言，用户直接接触的人机交互界面设计研究并未跟上，导致产品在使用过程中出现许多可用性方面的问题，对产品的用户体验有严重影响。从对用户的可用性测试案例中可知产品操作复杂、信息传达不清是界面设计的最主要问题，该问题的存在不仅对产品的可用性和用户体验存在巨大影响，也成为家电产品提高品质和实现无障碍操作的阻力，严重影响产品竞争力。据此，从人机交互和信息传达角度对家电产品的界面设计进行研究以实现信息的无障碍传达，提升产品的可用性和用户体验成为本文重点。
本文结合家电产品的特性对于家电产品人机交互界面设计的概念和相关设计方法流程进行了介绍和探讨，将设计流程划分为了用户研究、结构设计、信息设计和可用性测试几个部分，以家电产品人机交互界面特点结合人因工程学、心理学、符号学等相关领域知识进行了界面交互设计和信息传达的研究，对于信息传达和交互方式从人的感官信息接收角度即视觉、听觉、触觉等方面进行了研究；从现阶段的人机交互方式最新成果资料的收集和文化背景、行为方式角度介绍和预测了未来人机交互设计的发展趋势。
尽管对于家电产品的人机交互界面设计研究还未像软件和网络产品那样兴盛，但随着时代的发展，人们对于与生活质量密切相关的家电产品品质的追求一定会促使家电产品的人机交互界面设计得到应有的重视，也将促使更多的企业投入资源对家电产品界面信息和交互方式进行研究，这将使得未来的家电产品的用户研究、界面信息传达因素的研究和用户体验的研究水平得到巨大提升。
4.学位论文 曾辉艳 嵌入式控制终端的人机交互界面快速生成平台的开发与应用 2009
目前嵌入式系统在机电设备中的应用日趋广泛，它具有体积小、能在高低温等恶劣环境下运行和运行相对稳定等优势。人机界面与嵌入式系统的结合形成嵌入式人机界面，高效开发实用的嵌入式人机界面对于解决机电设备在可靠性、成本、体积等方面的问题有重要意义。基于以上分析，本文结合嵌入式系统的优势，提出了一种嵌入式控制终端的人机交互界面快速生成平台。
首先，本文对人机交互技术、嵌入式软件技术等在机电设备中的应用和发展的国内外现状进行了综述，分析了机电设备中人机交互技术的发展和嵌入式技术的发展以及存在的问题，并对机电设备中可快速重构的嵌入式人机交互界面生成平台进行了需求分析，在此基础上，提出了基于Linux和ARM的嵌入式控制终端的人机交互界面快速生成平台的总体方案，以组态软件的思想实现了人机界面的可配置特性，通过对编写简单的配置命令在平台上快速生成得到人机界面。
然后，重点围绕该平台的实现所涉及到的相关的关键技术，从构架、功能和原理等方面进行了研究。主要包括人机界面的分解与重构技术、人机交互界面的界面设置技术、基于消息通信机制的串口通信技术和基于状态机的数据处理技术。在分析研究了嵌入式控制终端的人机交互界面快速生成平台的关键技术的基础上，对平台的实现做了阐述，建立了人机界面快速生成平台的开发环境。接着以模块化的设计思想，按“功能独立”的原则，开发了人机交互界面快速生成平台的各个处理模块，件包括界面重构模块、数据处理模块、串口通信模块和出错处理模块。
最后，给出了平台的一个应用实例，即在平台基础上经过简单的二次开发生成美观实用的人机界面，完成了织毯机监控系统人机交互界面的开发，介绍了其实现过程，达到了预期的效果。
5.期刊论文 王建冬.Wang Jiandong 网络广告界面评价中的人机交互理论——网络广告交互界面与广告效果关系模型 -现代图书情报技术2009(3)
首先阐述网络广告的交互性特征、人机交互界面评价理论以及将人机交互理论引入到网络广告界面评价中的可行性；其次,讨论如何利用广告效果理论对
传统可用性工程方法进行改造,并提出网络广告交互界面与广告效果关系模型；基于上述讨论,设计一组实验以验证该模型的有关假设.
6.学位论文 滕学伟 GIS人机交互界面可用性评估研究 2007
随着计算机硬、软件技术，尤其是网络技术的发展，GIS的应用已经逐步推广到国民经济建设的各个领域，出现了各种GIS应用系统，如城市规划管理GIS系统、房产管理GIS系统、环保GIS系统和土地管理GIS系统等。一个成功的GIS系统离不开一个友好的用户界面，用户界面是系统与用户沟通的媒介，但是在当前的GIS开发过程中，很少将用户界面单独进行考虑和设计，也很少对用户界面进行可用性的测试和评估。人机交互学是一门关于设计和评估以计算机为基础的系统而使这些系统能最容易为人类使用的学科，可用性评估研究是这一领域一个非常重要的研究课题，通过评估有助于了解用户需求，发现系统人机交互方面存在的问题，从而建立更好的用户界面，提高系统的可用性、效率和用户的满意度。
本文将人机交互可用性评估引入到GIS系统的设计与开发中，结合GIS系统人机交互的特点，首先提出GIS系统人机交互界面设计的三个原则；其次，从可用性的定义出发，根据可用性质量指标体系，结合对GIS人机交互特点的分析，建立了GIS人机交互界面可用性质量指标体系。并通过对人机交互界面可用性评估方法的研究，根据GIS人机交互界面可用性质量指标体系，对现有的可用性评估方法进行改进，提出基于任务的GOMS层次量化模型和用户交互满意度问卷(QUIS)两个可用性评估方法；最后采用基于任务的GOMS层次量化模型和QUIS调查问卷对房产GIS实例——南京房产GIS系统和丽水透明售房系统进行可用性评估，验证了评估方法。
论文的主要研究成果体现在以下几方面：
(1)通过分析GIS人机交互设计和交互界面特点，提出GIS人机交互界面的设计原则。
(2)从可用性定义出发，结合GIS系统人机交互的特点，建立了GIS人机交互可用性评估质量指标体系。 (3)对比各种可用性评估方法，根据GIS人机交互可用性质量指标，提出GIS人机交互界面可用性评估方法。
(4)对现有GOMS模型进行改进，提出基于任务的GOMS层次量化模型，并根据GIS人机交互可用性评估质量指标，设计出符合GIS系统特点的OUIS调查问卷结构。
(5)对房产GIS实例——南京房产GIS系统和丽水透明售房系统进行可用性评估，验证了评估方法。
7.学位论文 刘金晓 人机交互界面定制及生成工具的研究与开发 2007
用户界面是软件系统的重要组成部分，也是软件系统中最容易发生变化的部分，用户界面的开发及维护工作比较繁琐。为了改善这一现状，文章以大型企业集团中实现多级单位数据上报的需求为背景，在研究了交互设计与用户界面理论的基础上，分析了当前应用系统中界面设计的局限性。在.Net平台上设计开发了适用于初级用户操作的向导式界面定制工具和适用于高级用户操作的可视化界面定制工具，并使用MVC模式实现了界面生成工具。此工具将界面定制工具生成的界面文件与Web应用系统整合，生成用户预期的交互界面。该方法允许用户参与到系统界面的维护中，有效提高了系统的开发和维护效率。
8.期刊论文 张斌.饶培伦.Gavriel Salvendy.ZHANG Bin.Pei-LuenPatrick Rau.Gavriel Salvendy 智能家居人机交互绩效的实验分析——界面智能程度及任务认知模式的影响 -工业工程与管理2007,12(3)
以具有电脑使用经验的工科大学生为参与者,使用基于pc的智能家居用户界面原型,研究界面智能程度及任务认知模式对人机交互绩效的影响.研究结果表明界面智能程度和任务认知模式之间存在一个相对清晰的匹配关系:低等智能程度匹配技能型任务;中等智能程度匹配知识型任务;高等智能程度匹配规则型任务.界面智能程度和任务认知模式的匹配可以提高人机交互的绩效,降低执行时间和减少错误次数.
9.学位论文 夏细苟 GSM手机人机交互界面架构层的设计与实现 2006
本文研究了GSM手机人机交互界面(MMI)架构层的设计，实现了软件代码、模型和体系结构三个层次的复用。本文首先从嵌入式系统的角度对系统所使用的处理器和软件开发平台进行了介绍。然后全面地剖析了Condat公司提出的人机交互界面(MMI)软件架构(MFW)，包括对象、链表、内存管理、窗口组织、消息分发机制等。在此基础之上，设计了一种通用的人机交互界面(MMI)窗口模型，在此模型中定义了MMI窗口的基本数据结构以及窗口消息回调函数的原型，确定了窗口消息的处理机制，提供了窗口与窗口之间交互消息的手段。与此同时还新增了MMI窗口的辅助控件Pane，并深入到应用层软件功能模块的具体实现，以手机闹钟设置窗口为例，描述了应用此模型及其Pane控件实现具体窗口的过程与方法，还给出了最终的实现效果。最后介绍了本系统中软件部分的调试环境、编译系统以及代码的生成过程与调试方法。需要指出的是，本文讨论的MMI技术将不局限于GSM手机人机交互界面设计。由于MMI软件只相当于开放系统互连模型(OSI)的顶层──应用层，它的很多内容与GSM本身的协议没有必然的联系，因此GSM手机的MMI软件设计将同样适合于CDMA及3G手机软件设计。
10.学位论文 郭昱 从表象到抽象的可视化研究方法——人机交互中界面原型设计方法研究 2009
当今，用户界面交互设计已经成为人机交互研究领域的重要组成部分，同时也是设计阶段最容易发生变化的部分。而原型设计作为目前交互设计中的主要设计方法，使得对其的研究工作引起了越来越多工业界和学术界的重视。原型在人机交互领域中的作用主要有三点：(1)展示设计理念；(2)交流设计理念；(3)评估设计理念。本文作者及其同事的研究表明，仿真程度越高的原型越能比较好的完成以上这些目的。这便确定了可视化原型设计在界面原型设计中的重要地位。
本文依照以用户为中心的思想，建立了一个人机交互中界面设计的交互信息模型MOD。MOD模型是通过设计参与者与交互信息管理两个维度共同作用来建立的，能够帮助界面工具捕获用户意图，并实现交互信息表示和交互控制之间的连接。MOD模型的结构包括知识域、任务模型、规则集合、以及上下文关联。基于MOD模型，本文进一步从交互设计和软件工程两个角度引入了Mock Object的思想。为用户界面的软件工具研制提出了基于微软最新技术WPF的解决方案，用以支持高层次、多领域的可视化界面制作。并通过该解决方案的具体应用实例验证了MOD模型的可行性。到完稿时间，该系统模型及解决方案已成功地用于了包括手机操作系统在内的，多个微软产品界面交互设计开发中。实际跟踪数据表明，该系统分别缩短了HCI研究员31.2％和设计师52％的设计工作时间。在提高工作效率上，取得了良好的效果。
1.胡磊.于兵.刘忠军.李危石.姜亮.徐源.栾胜 脊柱椎板切除手术导航系统人机交互设计与实现[期刊论文]-高技术通讯 2009(12)
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本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_bzgc200505060.aspx
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