人机交互技术教学改革与实践

人类社会已经进入信息时代，以计算机为代表的各种电子产品与人类的工作、学习和生活息息相关。随着计算机技术的进展，新的产品层出不穷，用户对计算机的要求已不仅仅局限于“更快、更强、更安全”，使用者希望寻求更为“好用、易用、适用”的计算机，优化用户使用计算机时的整个交互过程。而人机交互技术作为一门研究系统与用户之间的交互关系的独立学科，也迎来一个全新的进展阶段。从工业电子设计、移动终端产品到XX络多媒体等各种应用，都可以看到它的身影。了解和掌握人机交互技术，对电子信息类学生而言，显得越来越重要和迫切。“人机交互技术”正是顺应这一进展方向而为信息技术方向学生开设的专业选修课，主要教授学生人机交互的基本原理，交互模型的表达和实现。

然而，计算机技术相关的各个领域，无论是数字信号处理，人工智能，或是用户界面的设计理念，其进展速度都超出了原先的预料。因此，人机交互技术的研究也需要跟上业界的先进技术进展方向，研究与应用相结合，提高该技术的实际应用价值。但是就目前的课程内容和教学体系来看，本课程虽然介绍了一些人机交互技术的背景知识、表示模型、以及界面设计的原则，使学生基本掌握人机交互技术研究内容、指导思想和一些简单的界面设计方面的知识，但当前的教材和教学体系还处于20XX年的认知水平，已经跟不上日新月异的计算机技术进展水平，而且与其

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他引入最新技术的课程如Flsh游戏开发，游戏人工智能，动态XX站设计与开发等方面联系不是很紧密，并且也不符合目前IT企业对界面设计工程师等岗位的技术需求。因此，如何利用“人机交互技术”课程平台，使学生能对基于用户需求的设计思想、交互界面设计、先进的多媒体技术综合运用等方面有一个更为深入的认识，培养界面开发的实践能力，提高信息技术类毕业生的就业竞争力，是目前亟需解决的重要问题。 1 人机交互技术教学现状与存在的问题 1.1教学目标模糊

人机交互技术是关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，并围绕相关的主要现象进行研究的科学。它主要研究人与计算机之间的信息交互理论与方法，涉及计算机科学、心理学、认知科学和社会学以及人类学等诸多学科，是信息技术的一个重要组成部分，是一门交叉学科。它与其他的计算机类课程都有一定联系，但是它本身并不研究某一门具体的技术或程序设计语言，因此在课程定位和教学目标制定时，往往会陷入多而不精，杂而不专的境地。教师在教学时，由于课程内容涉及面广，既要教人机交互的理论知识，用户心理模型，又要教实际应用设计，遇到学生基础不扎实，还要复习程序设计基础。在这种教学模式下，学生往往感觉学得很累，花了很多时间，但不知学到了什么。课程内容宽泛，目标不明确，学习效果较差，这是该课程目前面临的首要问题。

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1.2课程内容落后

人机交互技术随着计算机技术的进步而进展，由于新技术的不断涌现，人机交互技术的内容也在不断更新。但是，目前大多数讲授人机交互技术的教材，其内容还停留在20XX年前后的进展水平。以移动界面设计为例，许多教材都以诺基亚的Symbin操作系统为平台，讲解移动端界面设计的实例，包括键盘布局设计，按钮和屏幕分布等。但就目前消费类电子市场的实际情况来看，诺基亚手机已经退出了主流市场，Symbin操作系统也早已无人问津。目前手机市场以ndroid和iOS操作系统为主流，都已用触摸屏代替传统的实体按键。同样的情况还存在Windows程序和Web界面设计工具，大部分教材还在使用MFC和Html，而目前业界主流的工具已经换成Winform和Html5。IT技术进展日新月异，新技术和新产品的更新换代速度非常快，固定的教材很难跟上新技术进展的脚步。陈旧的内容，导致知识刚学到就落伍，学而无用，会削弱学生的学习积极性，严峻影响学习效果。 1.3重理论，轻实践

目前许多高等院校在开设人机交互技术课程时，大都以理论教学为主，实践环节所占比例非常小。教材中讲授人机交互原理，交互模型，设计原则等理论知识的部分，一般占到总内容的70%以上。而实际与应用相关的部分，如Web和移动界面设计，所占的比例相对较小。而且，这部分内容缺少合适的实践项目支撑，书本上的例程大都停留在入门阶段，很难引起学生兴趣，无法进

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行后续的深入研究。同时，学生最后的成绩评定一般以书面考试的形式进行。信息学科属于工科行列，最注重培养学生的实际动手能力。而且从目前IT公司招聘要求来看，比较重视应聘者的工作经验。对于高校毕业生来说，在学习期间自主动手创作的作品，参加比赛的经历，比学习成绩更具竞争力。目前的教学方式显然无法满足学生这方面的需求，如何将学到的知识转化为实际解决问题的能力，达到学以致用的效果，是该课程目前面临的重要挑战。

2 人机交互技术教学改革措施 2.1明确教学目标

教学目标为该门课程教学结束后学生掌握的知识和技能。制定合理的教学目标，需要了解业界目前的需求和学生前期掌握的技能。学习的最终目标是为了将来在工作中制造价值，所以首先要了解业界目前对该技术的需求。根据目前业界常规的产品开发流程，人机交互技术主要应用于用户界面（UserInterfce，UI）设计这一环节。IT业界大多数公司都有独立的UI设计部门，对这方面的人才需求量相当大，对于信息学科的毕业生来说，有很好的就业前景。因此，可以将人机交互技术课程的教学目标定为：培养学生的UI设计能力。UI设计是指对软件的人机交互、操作逻辑、界面美观的整体设计，在实际操作中，主要分为交互设计和图形设计。交互设计关注交互界面的使用便捷性，侧重于“好用”。而图形设计关注界面的美观，侧重于“好看”。这两者都是

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UI设计中不可或缺的元素。据此可以将教学目标细化为相应的两个方面：界面设计和交互逻辑设计。界面设计不是单纯的美术绘画，它需要定位使用者、使用环境、使用方式并且为最终用户而设计，是纯粹的科学性的艺术设计。在教学过程中，要注意引导学生认识艺术元素在界面设计中的重要性，培养学生的审美观。交互逻辑设计通过分析用户的心理模型，设计任务流程，把业务逻辑以用户能理解的方式表达给用户的过程。在设计交互逻辑时，要改变学生在其他课程设计时以我为主的观点，从用户的角度出发，去体会用户在使用场景中的需求和痛点。然后，以解决用户痛点为目标，理性地分析如何利用手中的资源、借鉴类似场景的经验，去解决用户的需求。 2.2丰富课程内容

传统的教学方式一般以课本为主，实践性的例程也局限于书本之内，因此内容比较匮乏，吸引力不够。为了改善教学效果，应该引入能够引起学生兴趣的内容，以实践内容为主，提高学生的动手能力。比如，设计一个加法器。以学生已有的编程能力，可以用C语言实现，但是其操作界面是Windows的命令行，如图1所示。虽然实现了计算功能，但是作品的操作界面简陋，对用户毫无吸引力可言，同时也无法激发学生的学习兴趣。但是换一种开发模式，用面向对象编程语言，如VB，也可以实现相同的功能，同时开发一个简单的用户操作界面，如图2所示。学生对图形化界面的兴趣明显高于抽象的算法设计，将界面设计与算

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法设计结合，将程序运行结果显式的展示出来，有助于提高学生的积极性。

在具体的例程选择时，要遵循从简单到复杂的原则。首先，可以选取一些学生在低年级学习编程时实践过的程序，在原有基础上为它们添加操作界面，如前面的加法器。以此来激发学生对UI设计的兴趣，引领学生入门。然后，向学生介绍一些较为经典的例程，讲授UI设计的基本原则和方法。同时，向学生提供一些半成品作品，让学生在原有基础上进行改进，逐步提高学生的设计能力。最后，让学生各自选择一个感兴趣的课题，独自完成一个完整的作品。整个课程讲授过程中，例程选择要涵盖不同的难度，结合最新热点技术，抓住学生的兴趣点。 2.3改进教学方法

培养信息类学生的最终目标是提高他们实际动手解决问题的能力，而实践是提高动手能力的唯一途径。因此，在施教过程中，应该加大学生动手实践的时间比例。在对往届学习的人机交互技术课程的学生调查中发现，学生对理论知识的掌握，并不与投入时间成正比。学生反映理论知识比较枯燥，难以理解，容易忘记。针对这一问题，本次教改的实践中，将上课地点安排在机房，增加了学生自主实践的课内时间。实践与例程讲解结合，在入门阶段，一般时间分配上偏重于教师授课，留小部分时间给学生进行一些较为简单的实践。随着课程的深入，讲课时间逐步减少，增加学生自由发挥的时间，在期末前，可以安排连续几节课

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的实践，让学生完成一个完整的作品，作为期末考核。而对学生作品的评价，从人机交互技术课程的特别性出发，转变以往教师单独评分的做法，组织学生互相评分，以强化“用户的体验是评价UI设计的唯一标准”这一理念。 3 人机交互技术教学改革预期成果 人机交互技术教改预期达到以下目标：

（1）教授学生人机交互技术的基本知识，培养学生初步掌握UI设计能力，为进入相关行业做技术储备。

（2）培养学生的兴趣，激发学生动手的意愿，提高学生实际动手能力。在有限的时间内，最大化的提高教学效果。 （3）以本课程为切入点，建立以实践为主的教学体系。加大投入，配置必须的软硬件设备，为信息学科的师生搭建一个教学、科研平台，以利于后续其他课程的教学实践。

（4）转变传统的教学观念，结合信息学科的实际情况，加强教师的实践能力，提高师资队伍的综合素养和业务水平。 4 结语

目前IT业的竞争日趋激烈，同时对人才的需求也不断扩大。如何培养合格的毕业生，并且让毕业生找到理想的工作岗位，是高等院校的信息学科的首要任务。因此在相关的课程实施上，必须与业界的需求结合，同时根据课程的特点，制定相应的教学目标、内容和方法，优化教学效果。人机交互技术教学改革正是在这样的背景下，一次非常有意义的实践。总结在此过程中得到的

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经验和遇到的问题，为提高信息学科的教学质量贡献力量。

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