摘要：計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的同時(shí)，如何通過計(jì)算機(jī)屏幕實(shí)現(xiàn)文字、圖像、視頻、動畫以及聲音等的教學(xué)信息的傳遞已經(jīng)成為眾多設(shè)計(jì)人員關(guān)注的焦點(diǎn)之一。人機(jī)界面作為一個(gè)信息交流窗口，其設(shè)計(jì)情況直接或間接地關(guān)系著學(xué)生對于教學(xué)信息的吸收和掌握情況。鑒于此，本文主要就計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件中人機(jī)界面的構(gòu)成、設(shè)計(jì)認(rèn)知基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)原則以及人機(jī)界面的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，希望能為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供指導(dǎo)和借鑒。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)；人機(jī)界面；設(shè)計(jì)；原則

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 24-0181-02

隨著計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)（CAI）的不斷發(fā)展，如何結(jié)合教學(xué)信息情況進(jìn)行人機(jī)界面設(shè)計(jì)對于學(xué)生有效地掌握學(xué)習(xí)信息而言相當(dāng)關(guān)鍵。人機(jī)界面設(shè)計(jì)過程中除了應(yīng)當(dāng)對教學(xué)信息進(jìn)行考慮之外，還要以人的認(rèn)知規(guī)律為依據(jù)對信息的表示進(jìn)行有效的控制，從而確保人機(jī)界面設(shè)計(jì)的合理性，以及計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件的實(shí)用性。

1 CAI軟件中人機(jī)界面的構(gòu)成及認(rèn)知基礎(chǔ)

1.1 人機(jī)界面的構(gòu)成

較Dos環(huán)境下乏味單調(diào)的人機(jī)界面而言，CAI環(huán)境下人機(jī)界面其外觀會隨著軟件內(nèi)容的改變而發(fā)生變化，而且形式極為多樣化。由于多媒體CAI系統(tǒng)中常采用的是圖形用戶界面（GUI），而構(gòu)成此中圖形的用戶，其界面構(gòu)成元素主要是由窗口、下拉或彈出式菜單、按鈕、對話框?qū)ο笠约皥D標(biāo)等等。

1.2 人機(jī)界面設(shè)計(jì)的認(rèn)知基礎(chǔ)

1）視覺方面的刺激在人機(jī)界面上所呈現(xiàn)的方式

由于視野中各種離散刺激能夠因彼此間某些關(guān)系而進(jìn)行組織，最終形成整體知覺，此現(xiàn)象也被稱為視知覺方面的組織特性。通常而言，其組織原則包括鄰近性、相似性以及封閉性等原則。其中，鄰近性原則主要指的是空間相鄰刺激較易被視為一整體，而相似性原則主要是指空間上相似性較強(qiáng)的刺激易被當(dāng)做一整體，例如形狀、顏色及運(yùn)動等的相同。對于封閉性原則而言，其主要指的是空間可構(gòu)成一個(gè)封閉圖形的刺激易被當(dāng)作一整體。應(yīng)當(dāng)重視的是視知覺這些組織性原則對于人機(jī)界面設(shè)計(jì)過程具有一定程度的指導(dǎo)意義。

2）視覺的搜索對人機(jī)界面的布置所產(chǎn)生的影響

對于視覺搜索而言，其主要是在多種視覺刺激中將某一個(gè)或一種刺激搜索出來，而所要求進(jìn)行搜索的刺激常被稱為目標(biāo)刺激，而其它方面的刺激則被稱為干擾刺激。視覺搜索主要包括串行和并行兩種搜索方式，對于前者而言，視覺對刺激進(jìn)行依次處理，直至目標(biāo)刺激被搜尋到為止，此種情況下，其搜索的時(shí)間會隨著干擾刺激量的增加呈現(xiàn)線性增長趨勢；而后者主要是視覺對所有刺激并行進(jìn)行處理，因而其搜索時(shí)間同干擾刺激量無關(guān)。若目標(biāo)刺激同干擾刺激視覺特征不存在較大差別，則應(yīng)盡可能采用串行搜索的方式，如果目標(biāo)刺激視覺特征同干擾刺激存在較大區(qū)別時(shí)，即應(yīng)采用并行搜索的方式。

3）短時(shí)間記憶容量同人機(jī)界面設(shè)計(jì)之間的關(guān)系

長時(shí)間記憶同短時(shí)間記憶之間的差別相當(dāng)大，而CAI軟件應(yīng)用過程中主要依靠的是短時(shí)間記憶，其維持時(shí)間短且存儲量較小，因此，進(jìn)行人機(jī)界面的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)考慮到，應(yīng)將視知覺組織原則同短時(shí)間記憶相結(jié)合，以提高搜索效率，避免因記憶混淆導(dǎo)致操作失誤。

2 CAI軟件中人機(jī)界面的設(shè)計(jì)

2.1 CAI軟件中人機(jī)界面設(shè)計(jì)的基本原則

以下具體對CAI軟件中人機(jī)界面設(shè)計(jì)過程中需遵循的原則進(jìn)行分析：（1）一致性原則。也就是說，對于相同的界面對象而言，應(yīng)具有相同的行為。例如，作用相同的圖標(biāo)或圖案相同的按鈕所產(chǎn)生的行為應(yīng)一致，這樣方可有效減輕學(xué)生在認(rèn)知方面的負(fù)擔(dān)，防止思維產(chǎn)生混亂，甚至無所適從。（2）適應(yīng)性原則。為適應(yīng)個(gè)別之間的差異性，應(yīng)盡可能使不同學(xué)生間均獲取其所需的學(xué)習(xí)方式，對認(rèn)知風(fēng)格不同的學(xué)生進(jìn)行不同學(xué)習(xí)及操作方法的提供。（3）清晰性原則。要求CAI軟件中各提示信息應(yīng)盡可能簡單，且盡量采用日常使用情況較多的語言進(jìn)行表達(dá)。（4）敏捷性原則。計(jì)算機(jī)無論運(yùn)行速度多塊，在用戶命令下達(dá)至任務(wù)完成間一定存在一段反應(yīng)時(shí)間。因此，系統(tǒng)實(shí)際進(jìn)行文件的存取及程序的調(diào)用時(shí)，用戶所需等待的時(shí)間一般較長。必須以最快速直接的方式使用戶了解其命令已被接受并正進(jìn)行執(zhí)行。（5）容錯(cuò)性原則。即在學(xué)生發(fā)現(xiàn)所輸入內(nèi)容錯(cuò)誤時(shí)，應(yīng)當(dāng)對其給予錯(cuò)誤更正的機(jī)會，無意識的輸入錯(cuò)誤不應(yīng)對課件正常運(yùn)行過程造成破壞。（6）易學(xué)及易使用性原則。CAI軟件最終用戶為師生，因此，良好的CAI軟件除了能夠以教學(xué)、學(xué)習(xí)以及教學(xué)設(shè)計(jì)等理論為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)以外，還需要確保使用者能輕松有效的對軟件進(jìn)行操作使用。因此人機(jī)界面中應(yīng)具有幫助按鈕，以便使用戶能夠隨時(shí)獲取使用幫助信息，此外，還可進(jìn)行向?qū)到y(tǒng)的設(shè)計(jì)，以指導(dǎo)用戶進(jìn)行軟件的使用。

2.2 CAI軟件中人機(jī)界面的設(shè)計(jì)

對于CAI軟件中的人機(jī)界面而言，其設(shè)計(jì)過程主要包括了需求的分析，初步設(shè)計(jì)，全面設(shè)計(jì)以及腳本的設(shè)計(jì)等方面。（1）需求的分析。此方面主要是對界面是否滿足學(xué)生需求，能否使預(yù)期目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)等進(jìn)行分析和考慮。（2）初步設(shè)計(jì)。人機(jī)界面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)先以學(xué)生角度為依據(jù)，對其需求進(jìn)行分析，以確定人機(jī)界面設(shè)計(jì)的總體風(fēng)格，初步設(shè)計(jì)主要包括了界面對話、數(shù)據(jù)輸入界面、屏幕顯示、控制界面等方面內(nèi)容的設(shè)計(jì)。（3）全面設(shè)計(jì)。包括了界面的結(jié)構(gòu)和風(fēng)格、屏幕與導(dǎo)航條等內(nèi)容的設(shè)計(jì)。a界面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要包括對話與數(shù)據(jù)輸入方面的設(shè)計(jì)。對話設(shè)計(jì)主要是對對話的風(fēng)格、用戶的存取及控制機(jī)制進(jìn)行選擇。對話應(yīng)基于任務(wù)的順序，并提供相應(yīng)的反饋信息，告知用戶當(dāng)前狀態(tài)如何，盡量減少其工作量，并進(jìn)行復(fù)原技術(shù)的提供，以便操作失誤時(shí)能夠返回并重新開始。而數(shù)據(jù)輸入的設(shè)計(jì)主要針對的是數(shù)據(jù)輸入的界面，由于其常占終端用戶使用的大部分時(shí)間，因此是系統(tǒng)中最容易出錯(cuò)一個(gè)部分。為了有效簡化用戶的工作，降低輸入的出錯(cuò)頻率，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用各種方法來減輕用戶的記憶，通過列表的選擇來進(jìn)行共同輸入內(nèi)容默認(rèn)值的設(shè)置，采用代碼及縮寫使得系統(tǒng)自動對已輸入內(nèi)容的填入，并進(jìn)行建議信息的提供。b界面風(fēng)格的設(shè)計(jì)，應(yīng)對比例和尺度、統(tǒng)一和變化、均衡和穩(wěn)定等形式進(jìn)行協(xié)調(diào)搭配，其布局設(shè)計(jì)應(yīng)同人的生理特性相符，而形狀及大小也要同視覺范圍相符。c屏幕的設(shè)計(jì)，顯示及布局應(yīng)合理清晰，屏幕平面上應(yīng)將高、寬、深度的空間關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保布局的結(jié)構(gòu)新穎且主體突出。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意布局應(yīng)根據(jù)不同的功能對不同側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行考慮。文字及用語除了以正文形式顯示外，還應(yīng)展現(xiàn)在設(shè)計(jì)的題頭、標(biāo)題、會話、提示信息及命令、會話中。此外，色彩的設(shè)計(jì)也應(yīng)得當(dāng)，應(yīng)確保操作者的心情舒暢、安全，以實(shí)現(xiàn)操作的準(zhǔn)確性，且不易有疲勞感產(chǎn)生。顏色調(diào)配時(shí)可采用各層次及形狀來對顏色進(jìn)行配合，以增加變化，活動對象的顏色也應(yīng)足夠鮮明，而非活動的應(yīng)暗淡，不同對象顏色不同，前景色同背景色間最好不含太多相互矛盾刺激。d導(dǎo)航的設(shè)計(jì)，指的是課件主窗口所出現(xiàn)的導(dǎo)航標(biāo)志，主要包括用戶各指示性的圖形及對象，以及瀏覽選項(xiàng)等等，如前、后翻頁及隱藏方法。（4）腳本的設(shè)計(jì)。主要是對腳本的編寫及制作，對圖片、影像以及聲音等素材進(jìn)行綜合編排。

3 結(jié)語

綜上所述，進(jìn)行CAI軟件中人機(jī)界面的設(shè)計(jì)時(shí)，除了需要考慮以上內(nèi)容之外，還應(yīng)當(dāng)注意同使用軟件用戶的特點(diǎn)及其使用內(nèi)容相適應(yīng)，除了人機(jī)界面完美以外，還應(yīng)當(dāng)以人的認(rèn)知過程為基礎(chǔ)，以便實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的順利開展，收獲良好的學(xué)習(xí)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]李天科.以人為本的人機(jī)界面設(shè)計(jì)思想[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2010（05）：1228-1229.

[2]李天科，劉正歧.多媒體學(xué)習(xí)軟件的人機(jī)界面設(shè)計(jì)研究[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2012（03）：85-87.