时间：2023-04-01 10:06:40
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇人机界面设计论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
论文摘要：计算机辅助工业设计是工业设计未来的发展方向，本文从工业设计及计算机辅助工业设计的一般含义出发，探究计算机辅助工业设计的应用，着重探讨计算机辅助设计中的人机交互，并对其做出了展望。
工业设计是一门综合性学科，其知识体系包括数学、物理学、材料学、工程学、电子学、机械学、色彩学、心理学、美学、传播学及伦理学等。它在促进经济发展，改善人的生活方式等方面发挥了重要的作用。但究竟什么是工业设计，一直众说纷纭。2006年国际工业设计协会理事会（icsid）给出的定义认为：设计是一种创造性活动，其目的是确立产品多向度的品质、过程、服务及整个生命周期系统，因此，设计是科技人性化创新的核心因素，也是文化与经济交流至关重要的因素。工业设计的任务是对结构、组织、功能、表达和经济关系的发现和评估，主要表现在：
（1）增强全球可持续化发展和对环境的保护；
（2）赋予人类社会整体、个人、集体以利益与自由；
（3）决定用户、生产者和市场领导者；
（4）不论世界如何全球化，支援文化多样化；
（5）赋予产品、服务、系统与其特性在形式（符号的、语义学）的表达上与内涵的协调（审美的、美学）保持一致。
近五十年工业设计得到了快速发展，特别是以计算机和通信技术为代表的数字化信息时代的到来，进一步促进了工业设计的发展。计算机辅助工业设计以一种崭新的面貌进入企业，改变着企业传统的产品研发过程。
一、计算机辅助工业设计
20世纪60年代，随着计算机图形理论的创立，计算机辅助设计（cad）应运而生。随之而来的是软硬件的不断更新和现代工业的迫切需要，因此计算机辅助设计引入工业设计，也成为一种必然。工业迅猛发展，市场日新月异，产品的更新换代更加迅速，为了获得竞争的胜利，企业就需要缩短产品的研发周期，获得更好的市场资料，传统的产品研发手段已不能满足这种需求，借助计算机辅助工业设计（caid）的技术则可以更加容易满足这种需求。
caid，即是计算机及其系统集成相关高新科技，辅助产品（工程）或服务工业设计的现代设计技术，它的技术原理是将设计人员的最佳特性、创造性思维、经验知识、综合判断与决策能力、想象能力、审美能力等，与计算机的强大记忆、信息检索能力、海量信息高速精确计算与处理能力、易修改设计、虚拟真实显示、艺术渲染、一定的人工智能、工作状态稳定且不会疲劳等特性相结合，从而提高设计速度和效率，大大缩短设计周期，保证设计质量，降低设计成本。
二、caid的应用
caid的应用主要是基于数字化平台实现的，借助caid，企业可以大大缩短产品的研发周期，降低产品的研发成本，同时能够保证产品的质量，进而增强企业的市场竞争力。caid将科学思维和艺术思维融合在一起，科学的发明融入了艺术的思维，可使产品外观和操作更加人性化；将科学思维融入到艺术思维中，可以确保对产品的形态美及功能美的探求有科学的依据。
1、计算机辅助形态设计
计算机辅助形态设计就是借助计算机软硬件，通过形态变化、分割与比例等方法按照形式美法则对产品的造型进行探究，以获得功能布局合理、操作人性化的技术美。在这个阶段，设计师会经常对产品的形态进行探索，以获得良好的产品形态，这必然要求设计师经常对已有的产品形态进行修改。caid的参数化功能，便于反复修改尺寸、线型等；具有较强的曲面造型功能；能够快速地实现基于草图的三维建模。
2、计算机辅助色彩设计
色彩对于产品的重要性是不言而喻的，不同人群及地域对色彩的理解不一样，因此，设计师要根据不同的目标人群在特定的使用情景下使用特定的色彩，同时，特定形态的产品，也需要特定的色彩才能更加完美地展现产品的特性。计算机辅助设计中的相关软件一般都有强大的色彩编辑器，及色彩拾取功能，这可以让设计师方便地选取色彩，进而提高设计师的工作效率，也更加便于对色彩的修改。此外，软件的色彩数据库能不时更新，保证了设计的时代性、时尚性。
3、计算机辅助人机设计
人机工程的主要任务是研究用户使用产品时的合适尺度关系、操作方式，及使用时的生理反应与心理感受。它的根本目的在于通过对“人-机-环境”相互影响的研究，创造出一个最合理的“人-机-环境”系统。
人机设计的好坏将直接影响产品的性能及用户的安全，好的人机设计将有利于产品性能的最佳发挥，提高生产效率，反之，将威胁用户的身体健康，给用户的操作带来不便，降低生产效率，降低产品人机环境的综合性能。随着计算机辅助技术的发展，以cad为代表的三维数字化产品设计技术已成为企业提高竞争力的重要手段，进而出现了“数字化人机工程”概念，即借助计算机、信息处理技术，利用计算机辅助人机设计软件系统进行人机设计与评价。如运动型人体模型，它可以用来模拟人体的运动特性，在影视、工程设计、军事领域具有广泛的应用，在人机工程领域主要用于对姿态与动作的分析。
4、计算机辅助设计评价
借助caid对设计方案进行评价是提高设计质量的一个重要环节。由此，可以判断各个方案的价值，确定其优劣，以便筛选出最佳的设计方案。评价工具的出现，使得设计评价方法和原则具有更强的可操作性。例如利用计算机对产品进行艺术美学的评价和分析，这是ciad进行评价的一个突出案例。“计算机艺术美评价系统实质上也是个智能专家系统，在系统知识库中集中了客观上对某种产品是否美的评价概念，也集中了专家级的艺术美学思想及认识，它在系统推理中确定了评价艺术美的准则，然后进行人机对话对产品的艺术美做出专家级的评价”（汪海波《浅析计算机辅助工业设计》，载于《安徽工业大学学报》2005年第4期）。
三、计算机辅助工业设计的人机交互
信息在人类社会活动中变得越来越重要，当今社会已从以“技术为核心”变为以“信息为核心”，这标志着社会的进步，同时，也给设计者带来了一定的挑战，即如何将信息正确、及时地传递给用户。这就要求用户和产品实现无障碍交流，因此才有互动模式的caid实现。目前，在caid技术领域，人机交互的研究主要体现在人机界面设计和虚拟仿真设计等方面。
1、人机界面设计
计算机系统中的人机界面也称为用户界面，它介于用户和计算机之间，是用户与计算机进行信息传递和信息交换的载体，是用户使用计算机的综合操作环境。人机界面中设计师的作用就是处理人与硬件界面和软件界面的关系，而硬件界面与软件界面之间的关系则通过计算机技术来解决。目前，人机界面主要研究领域是人机界面模型设计、虚拟界面设计、多感官界面设计和多用户界面设计等。
2、虚拟仿真技术
通过计算机硬件系统的虚拟仿真技术，可以对人机关系进行有效的设计、验证和评估等工作。当前，“虚拟仿真技术的研究主要体现在触觉反馈、压力反馈等基础技术以及人机交互的模拟、人机虚拟环境的构建等方面”（罗海玉《计算机辅助工业设计技术综述》，载于《甘肃科技》2003年第7期）。它是一种高度逼真地模拟人在自然环境中试听等主观行为的人机界面技术。目前，已有很多设备可以用来虚拟仿真设计，如三位空间交互球、力反馈器、数据手套、头盔显示器等。虚拟仿真技术在国内目前主要用于军事领域、航空航天领域，在工业设计领域的运用还不多。但是，毫无疑问的是虚拟仿真技术必然是工业设计未来发展的一个主要方向，借助它可以实现设计过程中任一环节的考察与操作，可以帮助设计师快速、真实、有效地实现和修改设计方案，减少不必要的体力与脑力劳动，实现与设计团队的信息交流和资源共享，进而提高产品研发的速度，快速及时地抓住市场机遇，提高企业市场竞争力，获得巨大经济效益。
结 语
借助caid可以有效地缩短产品的研发周期，但是，目前caid技术还不够成熟，急需进一步研究。从工业设计本身而言，随着人工智能、虚拟仿真等技术的不断发展，设计师的设计思维也将发生重大变化，人机交互模式的caid就将成为未来工业设计发展的必然趋势，更加人性、快捷、真实的人机交互方式将会是caid中人机交互的必然结果。
参考文献
1、 zh.wikipedia.org/zh-cn/%e5%b7%a5%e6%a5%ad%e8%a8%ad%e8%a8%88. 维基百科
2、 刘和山、赵英新、黄克正、张明《浅谈计算机辅助工业设计》，载于《山东内燃机》1999年第3期
3、 杨海成、陆长德、余隋庆《计算机辅助工业设计》，北京理工大学出版社2009年版
4、 汪海波《浅析计算机辅助工业设计》，载于《安徽工业大学学报》2005年第4期
论文摘要：计算机辅助工业设计是工业设计未来的发展方向，本文从工业设计及计算机辅助工业设计的一般含义出发，探究计算机辅助工业设计的应用，着重探讨计算机辅助设计中的人机交互，并对其做出了展望。
工业设计是一门综合性学科，其知识体系包括数学、物理学、材料学、工程学、电子学、机械学、色彩学、心理学、美学、传播学及伦理学等。它在促进经济发展，改善人的生活方式等方面发挥了重要的作用。但究竟什么是工业设计，一直众说纷纭。2006年国际工业设计协会理事会（ICSID）给出的定义认为：设计是一种创造性活动，其目的是确立产品多向度的品质、过程、服务及整个生命周期系统，因此，设计是科技人性化创新的核心因素，也是文化与经济交流至关重要的因素。工业设计的任务是对结构、组织、功能、表达和经济关系的发现和评估，主要表现在：
（1）增强全球可持续化发展和对环境的保护；
（2）赋予人类社会整体、个人、集体以利益与自由；
（3）决定用户、生产者和市场领导者；
（4）不论世界如何全球化，支援文化多样化；
（5）赋予产品、服务、系统与其特性在形式（符号的、语义学）的表达上与内涵的协调（审美的、美学）保持一致。
近五十年工业设计得到了快速发展，特别是以计算机和通信技术为代表的数字化信息时代的到来，进一步促进了工业设计的发展。计算机辅助工业设计以一种崭新的面貌进入企业，改变着企业传统的产品研发过程。
一、计算机辅助工业设计
20世纪60年代，随着计算机图形理论的创立，计算机辅助设计（CAD）应运而生。随之而来的是软硬件的不断更新和现代工业的迫切需要，因此计算机辅助设计引入工业设计，也成为一种必然。工业迅猛发展，市场日新月异，产品的更新换代更加迅速，为了获得竞争的胜利，企业就需要缩短产品的研发周期，获得更好的市场资料，传统的产品研发手段已不能满足这种需求，借助计算机辅助工业设计（CAID）的技术则可以更加容易满足这种需求。
CAID，即是计算机及其系统集成相关高新科技，辅助产品（工程）或服务工业设计的现代设计技术，它的技术原理是将设计人员的最佳特性、创造性思维、经验知识、综合判断与决策能力、想象能力、审美能力等，与计算机的强大记忆、信息检索能力、海量信息高速精确计算与处理能力、易修改设计、虚拟真实显示、艺术渲染、一定的人工智能、工作状态稳定且不会疲劳等特性相结合，从而提高设计速度和效率，大大缩短设计周期，保证设计质量，降低设计成本。
二、CAID的应用
CAID的应用主要是基于数字化平台实现的，借助CAID，企业可以大大缩短产品的研发周期，降低产品的研发成本，同时能够保证产品的质量，进而增强企业的市场竞争力。CAID将科学思维和艺术思维融合在一起，科学的发明融入了艺术的思维，可使产品外观和操作更加人性化；将科学思维融入到艺术思维中，可以确保对产品的形态美及功能美的探求有科学的依据。
1、计算机辅助形态设计
计算机辅助形态设计就是借助计算机软硬件，通过形态变化、分割与比例等方法按照形式美法则对产品的造型进行探究，以获得功能布局合理、操作人性化的技术美。在这个阶段，设计师会经常对产品的形态进行探索，以获得良好的产品形态，这必然要求设计师经常对已有的产品形态进行修改。CAID的参数化功能，便于反复修改尺寸、线型等；具有较强的曲面造型功能；能够快速地实现基于草图的三维建模。
2、计算机辅助色彩设计
色彩对于产品的重要性是不言而喻的，不同人群及地域对色彩的理解不一样，因此，设计师要根据不同的目标人群在特定的使用情景下使用特定的色彩，同时，特定形态的产品，也需要特定的色彩才能更加完美地展现产品的特性。计算机辅助设计中的相关软件一般都有强大的色彩编辑器，及色彩拾取功能，这可以让设计师方便地选取色彩，进而提高设计师的工作效率，也更加便于对色彩的修改。此外，软件的色彩数据库能不时更新，保证了设计的时代性、时尚性。
3、计算机辅助人机设计
人机工程的主要任务是研究用户使用产品时的合适尺度关系、操作方式，及使用时的生理反应与心理感受。它的根本目的在于通过对“人-机-环境”相互影响的研究，创造出一个最合理的“人-机-环境”系统。
人机设计的好坏将直接影响产品的性能及用户的安全，好的人机设计将有利于产品性能的最佳发挥，提高生产效率，反之，将威胁用户的身体健康，给用户的操作带来不便，降低生产效率，降低产品人机环境的综合性能。随着计算机辅助技术的发展，以CAD为代表的三维数字化产品设计技术已成为企业提高竞争力的重要手段，进而出现了“数字化人机工程”概念，即借助计算机、信息处理技术，利用计算机辅助人机设计软件系统进行人机设计与评价。如运动型人体模型，它可以用来模拟人体的运动特性，在影视、工程设计、军事领域具有广泛的应用，在人机工程领域主要用于对姿态与动作的分析。
4、计算机辅助设计评价
借助CAID对设计方案进行评价是提高设计质量的一个重要环节。由此，可以判断各个方案的价值，确定其优劣，以便筛选出最佳的设计方案。评价工具的出现，使得设计评价方法和原则具有更强的可操作性。例如利用计算机对产品进行艺术美学的评价和分析，这是CIAD进行评价的一个突出案例。“计算机艺术美评价系统实质上也是个智能专家系统，在系统知识库中集中了客观上对某种产品是否美的评价概念，也集中了专家级的艺术美学思想及认识，它在系统推理中确定了评价艺术美的准则，然后进行人机对话对产品的艺术美做出专家级的评价”（汪海波《浅析计算机辅助工业设计》，载于《安徽工业大学学报》2005年第4期）。
三、计算机辅助工业设计的人机交互
信息在人类社会活动中变得越来越重要，当今社会已从以“技术为核心”变为以“信息为核心”，这标志着社会的进步，同时，也给设计者带来了一定的挑战，即如何将信息正确、及时地传递给用户。这就要求用户和产品实现无障碍交流，因此才有互动模式的CAID实现。目前，在CAID技术领域，人机交互的研究主要体现在人机界面设计和虚拟仿真设计等方面。
1、人机界面设计
计算机系统中的人机界面也称为用户界面，它介于用户和计算机之间，是用户与计算机进行信息传递和信息交换的载体，是用户使用计算机的综合操作环境。人机界面中设计师的作用就是处理人与硬件界面和软件界面的关系，而硬件界面与软件界面之间的关系则通过计算机技术来解决。目前，人机界面主要研究领域是人机界面模型设计、虚拟界面设计、多感官界面设计和多用户界面设计等。
2、虚拟仿真技术
通过计算机硬件系统的虚拟仿真技术，可以对人机关系进行有效的设计、验证和评估等工作。当前，“虚拟仿真技术的研究主要体现在触觉反馈、压力反馈等基础技术以及人机交互的模拟、人机虚拟环境的构建等方面”（罗海玉《计算机辅助工业设计技术综述》，载于《甘肃科技》2003年第7期）。它是一种高度逼真地模拟人在自然环境中试听等主观行为的人机界面技术。目前，已有很多设备可以用来虚拟仿真设计，如三位空间交互球、力反馈器、数据手套、头盔显示器等。虚拟仿真技术在国内目前主要用于军事领域、航空航天领域，在工业设计领域的运用还不多。但是，毫无疑问的是虚拟仿真技术必然是工业设计未来发展的一个主要方向，借助它可以实现设计过程中任一环节的考察与操作，可以帮助设计师快速、真实、有效地实现和修改设计方案，减少不必要的体力与脑力劳动，实现与设计团队的信息交流和资源共享，进而提高产品研发的速度，快速及时地抓住市场机遇，提高企业市场竞争力，获得巨大经济效益。
结 语
借助CAID可以有效地缩短产品的研发周期，但是，目前CAID技术还不够成熟，急需进一步研究。从工业设计本身而言，随着人工智能、虚拟仿真等技术的不断发展，设计师的设计思维也将发生重大变化，人机交互模式的CAID就将成为未来工业设计发展的必然趋势，更加人性、快捷、真实的人机交互方式将会是CAID中人机交互的必然结果。
参考文献
1、 zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%B7%A5%E6%A5%AD%E8%A8%AD%E8%A8%88. 维基百科
2、 刘和山、赵英新、黄克正、张明《浅谈计算机辅助工业设计》，载于《山东内燃机》1999年第3期
3、 杨海成、陆长德、余隋庆《计算机辅助工业设计》，北京理工大学出版社2009年版
4、 汪海波《浅析计算机辅助工业设计》，载于《安徽工业大学学报》2005年第4期
一、本科学生毕业论文的目的和内容
本科学生在毕业之前必须做毕业论文，其目的是通过毕业论文，让学生独立开发一个具体的计算机应用项目，系统地进行分析总结和运用学过的书本知识，以巩固本科阶段所学的专业理论知识，并给予一个理论联系实际的机会。
为了便于实施和管理，规定网络学院计算机相关专业本科学生毕业论文主要以开发一个管理信息系统为毕业实践的课题，每个毕业生通过独立开发一个具体的管理信息系统，掌握开发一个比整完整的管理信息系统的主要步骤，并从中获得一定的实际经验。
二、管理信息系统开发的主要步骤
管理信息系统开发的主要步骤及各步骤的基本内容如下：
1、 系统分析
主要工作内容有以下几项：
确定系统目标
系统可行性分析
2、 系统调查
系统的组织结构、职能结构和业务流程分析。其中系统的组织结构图应画成树状结构。
系统业务流程分析、业务流程图
3、 数据流程分析
数据流程图(系统关联图、顶层图、一层数据流图、二层数据流图)
数据词典
代码设计
4、 管理信息系统的功能设计
系统的功能结构图，每个功能模块的主要工作内容、输入输出要求等。
系统控制结构图
5、 数据库设计
概念模型设计：实体、实体间的联系、e-r图
关系模式设计：e—r图->关系模式的转换规则
关系模式
数据库表设计：数据库表结构
6、 系统物理配置方案
7、 人机界面设计
8、 模块处理概述
9、 系统测试和调试：测试计划、测试用例、测试结果
三、开发工具和注意事项
1、开发工具
开发工具可由学生任选。如delphi、foxpro、vb、access等，这些工具的使用全由学生自学。
2、注意事项
(1)项目开发步骤的完整性(系统需求分析、概念设计、物理设计、系统环境和配置、系统实施以及系统测试和调试等)
(2)每个开发步骤所得结果的正确性(业务流程图、数据流程图、数据词典、hipo图、e-r图、关系模式、人机界面设计及模块处理等的详细分析和说明)
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[关键词]网页布局与人机学；研究意义；研究目标；研究过程；教学实践
中图分类号：U46 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0216-01
我们生活的21世纪已经进入了信息时代，近年来随着智能手机，平板电脑的不断发展发展。人机界面的设计和开发已经成为国际上计算机设计领域最为活跃的研究方向。在网站策划、网站设计和网站运营的过程中，人机交互和用户体验是经常被谈及与运用的概念。一个网站布局得不合理，首先会表现在功能和页面设计的契合度上，具体表现就是用户在网站上找不到需要的信息，或者是我想完成一个操作找不到相应的按钮。这就是在设计网站时没有从用户的角度出发所造成的。为了让学生运用网站配色与布局知识设计出人性化的网站，更好的与就业岗位对接，在本阶段的课题研究中我将“网页布局与人机学的研究与实践”作为我研究的课题。学生在设计作品时能够运用人机学的知识，提高用户体验的舒适度。
一、网页布局与人机学的研究意义
通过本课题的研究，学生能够运用色彩原理进行网页颜色的搭配并且能够运用布局技巧进行网页的布局设计。同时能从临摹网页到自主设计，让网页效果设计真正从想法逐渐变成现实。在综合项目实战中，贯穿网页配色与布局的知识，综合运用人机学的原理，达到对网页设计制作的整体把握。有助于提高中职学生网页制作的能力。
二、网页布局与人机学的研究目标
通过对网页布局与人机学的研究与实践，不断改进网页布局综合案例的教学策略，力求找到提高我校学生网页设计能力的方式方法，提高教育教学质量，有效的把课堂变为真正的工作室。在综合项目实训中设计出与就业岗位充分对接的网页作品，为学生就业打下坚实基础。
三、网页布局与人机学的研究过程
（1）准备阶段（2013年7月～2013年8月）
专题研究准备阶段的主要任务是学习与课题研究有关知识，确定专题研究目标、研究对象、研究方法和研究内容，制定研究实施计划。
（2）实施阶段（2013年9月～2014年6月）
根据市场调研结果明确专业核心能力，制定相应的计划，编写技能检测手册。
（3）总结阶段（2014年7月～2014年9月）
对本课题研究过程及资料进行收集整理，形成课题总结报告，并将专题论文、调查报告和研究个案汇编成集，撰写个人结题研究报告。
四、教学实践的成果和结论
在学校课题的研究分类中，我主要承担的是《网站配色与布局》这本教材中网页布局与人机学这部分的教学研究。在几年的网页制作课程的教学实践中，不断尝试应用多种信息化教学手段，以“学生为主体教师为主导”的教学理念贯穿整个教学过程。体现了“做中学，做中教”的职业教学理念，充分调动了学生学习的主动性和积极性，较好的培养了学生独立思考，分析与解决问题的能力，取得了很好的教学效果。在教学中旨在网页布局与人机学的教学实践中有更为突出的成果，培养中职学生的职业能力，为学生今后成为一名优秀的网页设计师打下坚实基础。2013年7月在抚顺市信息化教学设计中获得一等奖；2013年9月辽宁省“创新杯“信息技术说课大赛一等奖；2013年11月获得国家级”创新杯“信息技术说课大赛一等奖；2013年12月获得抚顺市级优秀课。2015年11月获得国家级信息技术教学设计大赛二等奖。
1.网页布局与人机学的相关概念研究
通过对此概念的研究，在教学过程中，我采用实例讲解的方式。从iPad看人机学。iPad是当今社会较为流行的电子设备，也可以称之为街机。同学们对我列举的实例会非常感兴趣，由此学生会非常渴望即将要讲解的知识。iPad是著名的苹果公司出的平板电脑。iPad在人机交互操作上做得非常细致。为什么iPad无论老人小孩都会用，其基本操作甚至很少需要别人的协助和说明书？究竟是孩子容易接受iPad？还是iPad容易让孩子接受？iPad的设计可谓“童叟无欺”，老人、孩子都可以流畅使用。人机学应该是“傻瓜式”的，去追求一种更“本能”的操作，就像吃饭穿衣一样简单。通过以上实例的讲解，学生很快理解人机学的概念，并且知道在网站配色与布局这本书中为什么给我们介绍人机学的概念。让学生充分理解了网页的易用性和美观性非常重要，这样同学们就能很认真的学习人机界面设计的原则及设计方法。在教学中有效的突出了教学重点，突破教学难点。
2.网页布局综合案例的设计风格研究
引入案例――网页布局的风格类型。本案例的主要目的是在不改变网页内容的前提下，改变网页的风格类型。这就需要用的布局的知识。在之前的学习中我们已经掌握了各种网页布局的知识与技巧。不同的网页有不同布局。这样综合起来就形成了不同的网页风格类型。那我们常见的网页风格类型有哪些？有什么特点？引入理论学习知识，教学过程很自然的过度。经过理论讲解后，进行实战案例――设计临摹典型商业型网站。
在教学过程中引入实际案例，教师通过案例讲解相关理论知识，再让学生应用所学理论知识完成实战案例，使学生能够 “学以致用”，完成本课的技能目标。这样不仅增强了讲解的直观性，降低了学生学习的难度，还可以有效的激发学生的学习兴趣，充分调动和发挥了学生学习的积极性、主动性、创造性，培养职业核心能力，实现教、学、做一体化。
3.电子商务网站个案研究
网页设计是一项系统工程，它包含了从用户调研到最终上线的全过程。我将以一个电子商务网站为例，系统地讲解整个网页的设计过程。
在项目实战案例――新蛋购物网站主页制作讲解过程中。首先了解技术要点，包括（1）确定网站整体风格。（2）网页色彩搭配。（3）网页布局技巧。其次进行案例分析：随着网络的普及，网购已经火起来，给同学们阐述 “没有人上街不代表没有人逛街”的现象。同学们在这个过程中就会纷纷议论都在哪些网站上买过东西，喜欢浏览哪些网站，为什么喜欢去浏览那些网站，引出网页设计的重要性。电子商务网站作为网购的首要利器，是用户和商家的唯一互动平台。所以界面设计的好坏，对其销售额起着重要的影响作用。在授课过程中自然引入案例，要求在设计制作过程中注意体会如何运用网页配色与布局的知识来设计出人性化的购物网站。使学生能够自主学习、独立操作和自我评测。
通过对新蛋购物网站首页的制作，更加熟练的使用之前学过的技巧。深入了解页面的合理用色和颜色之间搭配使网页更有效果；图片在画面中的合理摆放；准确划分页面结构等。对前面所学的知识融会贯通，学以致用。在设计网站的时候，要分析网站的主题内容，选择符合主题表现形式的布局，采用搭配合理的色彩表现主题的风格，加上细心的构思和新颖的创意，必然可以设计出优秀的网站。
五、存在的问题和今后的设想
学生到企业学习的机会太少，没有实际开发项目的经验。每个企业都有自己的团队，每个人都有自己指定的设计项目，这就要求都得是有经验的设计师。而我们的学恰恰就缺少这中间的锻炼过程，很少会给我们中职学生提供实践的机会。这使我们中职学生不能够很好的与企业对接。
要想解决这一问题，我觉得我们任课教师必须走入企业，先接触一些开发网站的公司，在企业参观学习。在网页制作的课堂上，拿一些企业的真正案例让学生实践，制作网页配色和布局的整个流程，这样同学们才能真正的得到锻炼。让学生深刻体会网页界面布局的人性化设计，真正的将课堂变为企业的创作工作室，使学生能快速适应工作环境，提高中职学生的就业率。
参考文献
关键词：ACE；GUI；GreenScreen；图形Web服务器；应用图形库
图形用户界面也即图形化的人机界面 ,是软件最终向用户表现的接口。良好的用户界面对于软件产品意义重大 ,新的用户界面方案的出现甚至会推动软件走向一个崭新的领域。本文简要介绍了一个通过JAVA应用程序将基于OS/390操作系统的银行应用系统中的绿屏幕转换成图形用户界面的B/S架构的应用实例。
一、论文主体
由于受传统观念的影响，很长一段时间里，人机界面一直不为软件开发人员所重视，认为这纯粹是为了取悦用户而进行的低级活动，没有任何实用价值。评价一个应用软件质量高低的唯一标准，就是看它是否具有强大的功能，能否顺利帮助用户完成他们的任务。近年来，随着计算机硬件技术的迅猛发展，计算机的存储容量、运行速度和可靠性等技术性能指标有了显著的提高，计算机硬件的生产成本却大幅度下跌，个人计算机日益普及。新一代的计算机用户，在应用软件的可操作性以及软件操作的舒适性等方面对应用软件提出了更高的要求。除期望所用的软件拥有强大的功能外，更期望应用软件能尽可能的为他们提供一个轻松、愉快、感觉良好的操作环境。这表明，人机界面的质量已成为一个大问题，友好的人机界面设计已经成为应用软件开发的一个重要组成部分。
（一）传统字符界面与图形界面的对比
在图形显示、鼠标、高速工作站等技术出现之前，现实可行的界面方式只能是命令和询问方式，即黑底绿字的字符界面，俗称GreenScreen。通信完全以正文形式并通过用户命令和用户对系统询问的响应来完成。这种方式使用灵活，便于用户发挥其创造性，对熟练的用户有很高的工作效率，特别是技术人员比较喜好，因为使用这种字符屏幕资源消耗少、速度快。但对一般用户来说要求高，易出错，不友善并难于学习，它的错误处理能力也较弱。
随着文字、图形、语音的识别与输入技术的进一步发展，多媒体技术在人机界面开发领域内的进一步发展，自然语言风格的图形用户界面得以迅速的发展，简称GUI——Graphic User Interface。用户可通过下拉式菜单方便执行控制型和对话型任务，引入图标、按钮和滚动杆技术，大大减少键盘输入，对不精于打字的用户无疑提高了交互效率，同时使得用户更好的理解和使用应用程序，这对一个优秀的应用程序来说必不可少的。
（二）银行系统的一般架构
对于使用ES/9000主机（OS/390操作系统）的银行应用系统，一般的架构为ES/9000主机—前置—VT100客户端：
ES/9000主机 前置 VT100客户端
该架构下，客户端需要用专门的VT100终端连接，而且用户只能停留在一个工作环境中，使用极其不方便。
基于对用户界面友好化的出发点，Jacada公司推出了一套的图形转换的工具ACE——Automatic Conversion Environment，这相当于传统的前置系统设计界面的工具，例如国内神州数码的ACE。通过这套工具，可以将绿屏幕的操作界面转换成图形用户界面。这样用户就可以通过IE的方式登陆主机进行业务操作。一来解决了主机文件格式的问题；二来界面友好，便于汉化；三来也可以在这一通道层做一些控制，包括流量、连结数、加密等的控制。转换后通过图形Web服务器的方式，系统的架构将变为：
ES/9000主机 图形Web服务器 WindowsClient
其中图形Web界面仅做图形的转换，不保留数据库，减少数据不匹配的风险。客户端可以通过普通的PC进行，用户可以在多个工作环境中切换。
（三）图形Web服务器工作原理
1.图形Web服务器
这套图形转换工具是怎么运行的呢？核心在于建立应用图形库，不同的应用系统对应不同的应用图形库。应用图形库其实是经过转换后的Java应用环境，每个主机的绿屏幕对应一个由java编译后的class文件，客户端初始以IE浏览器的方式与图形Web服务器建立连结，并从图形Web服务器下载Java Applet以及其他基础应用包到本地。登陆系统后用户输入的交易码将通过图形Web服务器传到主机，主机返回交易屏幕至图形Web服务器，图形Web服务器通过一定的算法，快速在应用图形库中调出相应界面的class文件后发送到客户端，安装有Java虚拟机的本地客户端解析从图形Web服务器传送过来的class文件并在本地编译后展示为GUI应用界面，用户感觉就是主机提供了图形化的操作界面。
值得注意的是，图形Web Server不存储任何数据，仅仅传输用户输入的字符以及主机返回的结果，这样既节省了资源，同时也避免了存在中间数据库而导致数据不匹配的问题。
图3 图形Web服务器工作原理图
2.图形库的建立
应用图形库是由Subapplication -->Library-->Application三层架构组成的。最小的单元为SubApplication，应用系统中的每一个界面对应一个SubApplication，加入通用的控件：combobox、inputField、list、date等等；并按应用范围组成不同的Library，各个Library汇总起来构成完整的应用图形库。
Subapplication是如何生成的？主机对于每个屏幕都有一个屏幕定义文件SDF：Screen Definition File,里面包括一个80*80的主机屏幕的屏幕名、各个字段的位置信息、以及各个自段的必要属性（例如：是输入/输出，字符/数字）。当这个SDF文件倒入ACE后，ACE就会读出SDF中各个字段的信息，然后根据一定的规则转换成Subapplication，一般来说，建库人员会使用定义好的组件去优化字段，如:COMBOBOX,InputFiled，list，StaticField等等，就跟一般的图形界面开发所有的组件一样。同一业务范畴的subapplication归到一起组成Library，最后所有的Library汇集到一起就成为一个完整的应用图形库。
如果在设计人机交互界面中加入人性化设计，把认知心理学中理论结合在界面设计中，是否可以使得普通的界面变得不同，它的使用性能是否能因此而增加，面对这些问题，将用什么样的实验方法去证实。传统的对于人机界面可用性的评价方法则乏善可陈：或者主观判断其优劣而缺乏客观性和说服力;或者进行繁杂的问卷调查而工作量巨大;抑或者通过记录特定任务的完成时间和完成率来评价界面的效率和有效性，虽然相对客观许多，但是实验操作复杂且精度不高，提供的数据类型较为单一而且有限。通过与传统的测试和评价方法相结合，眼动追踪技术可以很好的对数字人机界面进行定量评价，并为设计师解决界面可用性问题和设计新界面提供一个可靠的线索。
1.前期准备
1.1研究目的
首先提出用眼动追踪技术的典型实验方案和分析方法;分析实验数据，评价公交站牌界面的设计结合认知心理学前后的优劣;基于研究结果为城市公交站牌界面的优化设计给予一定的建议。
1.2研究方法
选择公交站牌界面作为测试材料进行研究。用于测试的公交站牌旧界面为南京市现行公交站牌的界面模拟，用于测试的新界面是结合认知心理学理论基于人性化设计对公交站牌界面进行的全新设计。
实验部分运用眼动追踪技术，用任务流的方法对受测界面进行测试。实验是新、旧界面可用性的对比测试。
1.3研究创新点
提出了公交站牌界面设计的全新理念和思路，结合认知心理学理论，基于人性化设计前提下改善了现有的公交站牌，设计了新的公交站牌界面，并提出了运用眼动追踪技术来实验得到数据证明新的公交站牌界面比旧界面使用性能强。
2.界面设计传统的评价方法
传统评价方法是以用户的主观评价为主进行界面可用性研究和进行用户绩效研究的方法。主要包括出声思维法②、问卷调查法等，以传统的操作时间、完成率、主观感受与评价等指标作为衡量标准。传统评价方法获取指标的优点是操作相对比较简单，工作量较小，能反应用户的主观感受;但其也具有较大的缺点和局限性，如衡量标准单一，各项指标的精度不高，客观性较差、误差较大等，在越来越强调精度、深度和客观性的现代研究中就显得捉襟见肘。
3.公交站牌界面结合认知心理学优化设计
3.1公交站牌界面设计的基本原则
城市公共导向系统是指出现于城市的公共场所，由图形、文字、色彩等视觉元素的组合所形成的标志与箭头相结合所构成的导向识别系统，用以向人们提供某种公共信息的并引导人们选择方向③。认知心理学认为知觉是一种解释刺激信息从而产生组织和意义的过程。人对客观世界的认识过程是从感觉开始的，没有感觉信息就没有知觉过程的发生。④认知心理学研究表明，不同的刺激种类对应的绝对感受不一样，颜色的不同感受就明显不同，图形的大小，摆放的位置等也会给人以不同的感受，在整齐排列中，突出的那个也会吸引人的眼球。刺激强度高的刺激常常优先被知觉。
3.2现有城市公交站牌的界面设计不足分析――以南京新街口北站为例
通过对南京市新街口北站公交站牌界面的调查研究，提取了新街口北站现行公交站牌界面设计主要理念，并提出存在的缺点与不足。
南京市新街口北站现行公交站牌界面每一横向长条状模块代表一条公交线路，单元首或尾部用大号字体显示路线名称，其他地方显示该条线路包含的所有站点的名称，通常会用箭头等指向标志指示线路的运行方向;不同的线路模块竖向按一定编号规则排列。
这类设计之所以能占领世界上绝大多数的公交站牌，应该归功于它的设计理念的简单。线路信息可以不经过加工或者少量加工即可被安排到界面上，且模块化的设计使得其中的线路可以任意增删而不会影响其他线路的呈现，设计工作量小，设计、修改、替换成本低。然而对于用户来说，这类界面却具有很明显的不足之处。例如，界面上的文字信息量过大，排列方式过于死板，用户在密密麻麻的文字中查找某个站点十分费劲;重复站点信息很多，用户如果要查询到达某个站点的多条线路，需要进行多次搜索过程;信息量虽然很大，但是信息的种类却很单一，只有公交站点的信息，这在多种交通方式并存和互补的大中城市中就十分不适用。比如若要寻找能换乘地铁的站点，在现行的这种界面内显然是不能找到任何信息的。可见，现行公交站牌界面的设计尽管使用度很高，经济性较强，但是随着社会的发展，它并不能很好地适应城市公交系统发展的新趋势和用户的新需求。
3.3结合认知心理学优化城市公交站牌界面设计
作为一种较新的并且快速发展的交通方式，地铁指示界面的设计或许能为我们队传统公交站牌界面的优化提供灵感和借鉴意义。
通过借鉴地铁图的设计理念
1、线路以带颜色的直线或折线表示，不同线路以不同颜色区别;
2、如果不同线路有重复站点，通过设计整合将线路的重复部分聚集在一起，站点名称只标识一次;
3、通过加入图标、颜色等设计元素以显示其他交通方式、重要公共设施等，将新界面有机融入整个城市的公共导向系统。
在结合认知心理学的指导下，对南京市新街口北站站牌进行了优化设计，用眼动实验对两类界面进行对比测试和可用性评价。
现行公交站牌界面简称为“旧”界面，优化后的公交站牌界面简称为“新”界面。为了控制变量以免字体对实验结果造成干扰，新、旧界面上相对应的信息字体类型和大小相同，如站点名称均对应相同的方正大黑体12号，线路名称均对应方正大黑体20号。
4.实验方案
4.1实验目的
本实验通过运用眼动追踪技术并结合问卷调查，对比测试公交站牌新旧界面的可用性，评价新旧界面设计的优缺点，并据此总结提出公交站牌优化设计的建议。
4.2实验材料、设备和人员
材料：受测数字界面（图片大小1024*768像素，格式为.bmp），新街口北站公交站牌新、旧界面各一张
设备：眼动仪一台、电脑主机及外设（键盘、鼠标、摄像头）、Clear view软件
人员：指导员2名、受试者不少于10名（男女各半，受条件所限，选取在校大学生）
其中受试者条件：无色盲、色弱、双眼矫正视力不低于1.0
4.3实验过程
受条件和时间所限，本次实验共有14人参加，其中男生7名，女生7名，均为来自南京理工大学的在校学生，年龄均在18～25岁之间，眼睛的生理状态符合实验要求。在本次实验前，14位受试者都使用过旧界面（即现行公交站牌界面），都从未使用过新界面。
由于所有受试者均未曾使用过新界面而对旧界面的使用较为熟练，为了减少由于不熟悉新界面而造成实验误差，在测试实验正式开始前，指导员都对界面（包括旧界面）的构成和设计理念进行了详细地介绍，所有受试者都完整的参加了上机学习。但这也并不能完全消除受试者因为对新界面的相对陌生而对实验结果造成的影响。
整个实验结束后，从软件中导出每位受试者完整的眼动数据，保存在个人存储设备中，检查确认数据完整无差错之后，清理软件中的缓存数据。
4.4新旧界面可用性对比
从表4-1的数据可以看出，受试者在新界面上的注视时间平均值及注视点数的平均值均小于旧界面，且差距较大。而从图4-2则可以直观的看出，尽管仍有1位受试者在新界面上花费的注视时间比在旧界面的注视时间略长，但整体上旧界面的注视时间曲线明显位于新界面的注视时间曲线之上，即在新界面的注视时间比在旧界面上更短。用户在新界面的获取信息的效率高于旧界面，新界面的可用性优势比较明显。
图4-3眼动仪路径分析
从图4-3的对比中可以看出：受试者在使用旧界面时，由于旧界面包含的文字信息量大，且每一条线路可能存在与其他线路重复的站点名，因此在搜索某一目标站点时，受试者为了找全所有路线不得不对每一条线路都进行搜索;再者，在旧界面中，一条线路中的站点呈左右横向分散排列布局，而线路间的排列又呈现上下纵向排列方式，因此视线需要既要在左右两侧比较长的距离范围内来回移动，又要在上下方向移动，因而受试者的注视点呈现小而多、分散分布的态势，且眼动路径总体呈现“锯齿形”，所需的注视时间相对较长，中心点的位置不明确;而在新界面中，站点与线路都呈上下纵向排列布局，因为新界面将重复站点的信息整合在一起，文字信息量大大减少，且受试者在查找到目标站点之后不需要再去考虑是否界面上其他地方是否会有“漏掉”的线路，而只要顺着目标站点对应的线路向上搜索以确定线路的名称。因此，受试者在新界面上的注视点数较少且中心点位置集中，眼动路径清晰明确，所需注视时间更短。
从眼动路径图的分析中可以看出，受试者使用新界面获取信息的效率比旧界面更高，新界面的可用性优于旧界面，这与注视时间、注视点数、注视频率和完成时间分析的结果相一致。
图4-4热点
对热点图的抽样分析，可以显示出受试者在界面的哪些区域内停留的?r间长。从图4-4的对比中可以看出，受试者在使用旧界面时，注视点多而分散，平均每个注视点的注视时间都较短，没有明显的注视重点;而在使用新界面时，注视点数量相对于旧界面明显少很多，目标站点和线路名称附近区域为注意力最高的地方，注视时间较长，而在目标站点和路线名称区域之外，注视点就比较少了。这表明，受试者在旧界面上往往要浏览大量无用信息才能找到目标站点，而在新界面上，用户能相对更容易锁定目标站点。因此，从热点图的分析中可以看出，受试者在新界面上获取信息的效率要高于旧界面，新界面的可用性优于旧界面，这与注视时间、注视点数、注视频率和完成时间分析以及眼动路径图分析的结果相一致。
4.5实验结论
从以上的分析过程我们可以得出以下结论：
受试者在旧界面搜索目标站点时，注视点多而分散，眼睛既要上下、左右运动交替，眼动路径呈现出锯齿形;而受试者在新界面上搜索目标站点时，注视点少而集中在目标站点和线路名称附近区域，眼睛以上下运动为主，眼动路径清晰、明确。这说明受试者在新界面上获取信息的效率要比在旧界面上高。
5.结论与展望
5.1研究结论
结合认知心理学理论设计新的公交站牌界面并运用眼动追踪技术对基于新、旧理念设计的公交站牌界面进行对比评价。实验的结论显示，相对于旧的公交站牌界面，用户在新界面上能更快的找到目标信息，新界面的对用户的引导作用更强，用户在新界面获取信息的效率整体上比旧界面更强。新界面的设计理念是成功的和进步的。
迫于时间、人力、经济、资源以及自身学术水平的限制，本次研究还有许多不足之处，由于眼动实验环境和设备的限制，实验受测公交界面只能通过一定的比例关系缩小显示在有限的屏幕范围内，而不能真正的模拟用户实际使用界面时的情形。由于界面的缩小可能引起实验结果与实际使用的产生差异。研究以新新街口北站一站牌进行研究，在线路、颜色等并未一一进行控制，如果对应每条线路有不同的颜色，相对庞大的公交线路来说是很困难的，所以只能局限于每个站牌。最后实验迫于时间和人力的限制，只测试了14位受试者且还有3个无效数据，样本容量不够大;受试者的来源单一（均为大学生），不能代表公交站牌的广大受众。
5.2研究展望
1、加强眼动追踪技术的基础性研究，探索眼动实验的基本设计方法，提取典型的眼动评价模型。
2、对新界面的设计理念进行进一步的优化，并逐步建立新界面的标准化方案。新界面尽管较旧界面是进步的，但其中还有许多不合理和值得进一步优化的地方。例如，“新界面颜色太多”的意见，可见，复杂线路界面颜色负荷过高的问题需要进一步解决，而站点密度过大时新界面对站点如何合理安排、新界面的对某些信息的省略是否合理等问题也需进一步研究。而新界面的应用则还需要更加详细地标准化方案及设计元素库作为支持。
3、新界面设计的自动化。相对于旧界面，新界面有个不容忽视的缺点是设计工作量和复杂程度都很大，设计过程成本很高。如果能够设计出一种软件，能够根据输入的站点信息自动生成新界面，则能很好的解决此问题。（作者单位：南京理工大学）
注解：
①董建明，傅利民，饶培伦，Gavriel Salvendy.人机交互：以用户为中心的设计和评估[M].清华大学出版社，2007.
②周荣刚，张侃.可用性测试中的出声思维法[J].人类工效学，2005，11（3）：55-56.
0 引 言
Matlab是美国MathWorks公司设计的数学软件，主要包括Matlab/Simulink和GUI设计两大部分[1?2]。Matlab可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、创建用户界面、系统仿真设计等，主要应用于工程计算、信号处理与通信、图像处理、控制设计等领域。
笔者在近几年的教学中，结合应用型人才培养的目标，采用CDIO工程理念，能充分根据学生的兴趣和爱好进行Matlab教学，针对其系统仿真和人机界面设计两大功能进行模块主题式教学，充分调动了学生学习的积极性。本文采用M文件和GUI界面进行了音乐播放器的设计，并总结了两者之间的联系。
1 基于M文件的音乐设计
1.1 Matlab播放音乐的前提
Matlab具有强大的功能，主要归功于强大的内置函数功能[3?4]。在Matlab中，可以借助sound函数来播放声音，其格式为：
sound（Y，FS） ：通过扬声器产生一个采样频率为FS的信号Y，其中Y的范围定义为-1.0≤y≤1.0，超过这个范围的值将被重新调整，以产生更符合人耳的声音。 同时当Y为N×2大小的矩阵时，可以通过该函数产生立体声。
sound（Y）：产生默认的采样频率为8 192 Hz的声音。
sound（Y，FS，BITS）：产生按位采样的声音，其中大部分的平台支持BITS=8 or 16。
同时可以通过wavwrite 产生*.wav视频/音频文件，其格式为：
wavwrite（Y，FS，NBITS，WAVEFILE）：写入一个采样频率为FS Hz，位数为NBITS （其中NBITS 必须为8， 16， 24或32）的数据信息Y，并生成相应的WAVE文件。如果产生立体声的数据需
图1 《荷塘月色》的简谱
依据《荷塘月色》简谱中的谱音，节奏，音节，高低音在matlab *.m文件中建立对应代码，依据响应函数实现。
paragraph1= [1 1 6 5 6 1 1 2 3 2 2 1 2 2 5 5 3 3 2 3 1 1 6 5 5 3 2 3 2 1 2 2 1 2 2 3 2 1 6 2 1；
0 0 ?1 ?1 ?1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ?1 ?1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ?1 0 0；
0.5 1 0.5 1 1 1 0.5 0.5 2 0.5 1 0.5 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 2 0.5 1 0.5 1 1 0.5 0.5 0.5 0.5 2 0.5 1 0.5 0.5 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 2]；
以上代码功能说明：第一部分为所演奏歌曲的谱；第2部分为各谱音对应的音调；第3部分为各谱音对应的音节。
1.3 歌曲播放
fs = 8000；
sound_pose = [0 2 4 5 7 9 11 0：12]；
y = zeros（1， sum（music（3，：））*fs + 1）； %初始化
cure_pose = 1；
for count = 1 ： length（music）
cure_sound_name = music（1， count）； %处理音乐
cure_sound_pose= sound_pose（cure_sound_name）；
%产生音乐
cure_freq = 220 * 2 .^ （（cure_sound_pose + rhythm + 3） / 12 + music（2， count））；
cure_sound = generate_tune（cure_freq， music（3， count）， fs）；
y（1，cure_pose：（cure_pose+ length（cure_sound） ? 1）） = cure_sound；
cure_pose=cure_pose+ length（cure_sound）；
为了歌曲播放的连续性，需要对其频率进行修正，其代码为：
function y = amendment（p， l）
if p < 0.2
y = p*5；
elseif p < 0.3
y = 1.8 ? p * 4；
else
y = 0.6 * exp（（0.3 ? p）/5）；
end
2 基于GUI的音乐设计
在Matlab 提供的GUI 上利用Matlab 语言编写核心代码并构建框架是一种不错的选择。这不但减少了代码编写的工程量，而且制作出的软件同时具有界面友好和能够方便进行各种数据处理及图像分析等特点[7?8]。图形用户界面（Graphic User Interface，GUI）的程序是在图形界面[9]下创建与用户交互的控件元素，使用户可以通过操作这些交互控件实现特定的功能，并且可以返回显示在程序界面相应的结果显示区域中[10]。本文通过GUI的GUIDE进行音乐键盘的设计来说明GUI的功能和使用。
2.1 总体界面显示
根据键盘的显示，通过GUI各功能键设置了音乐键盘，其总体设计包括单频发音模块、多频模块、播放谱曲模块、播放视频模块和关闭模块。
图2中键盘的黑、白键通过Pushbutton控件相应属性改变进行设置。
图2 音乐键盘的总体设计
2.2 部分按键代码实现
（1） 关闭功能模块
通过设置一个push button键来实现，在该键callback下，编写该回调函数。程序如下：
selection=questdlg（[′是否关闭′，get（gcf，′Name′），′窗口？′]， ...
[′Close ′，get（gcf，′Name′），′...′]，′是′，′否′，′是′）；
%当选择退出按钮时，得出一个问是否确定关闭的框
if strcmp（selection，′否′）
return；
else
clc；
clear all；
delete（gcf）；
end
（2） 多频功能模块
通过设置一个radio button 来实现双音多频的功能，当选中该按钮时，则增加它的频率分量。使其含有丰富频率分量。通过设置一个全局变量，当选中该控件时，全局变量的值改变，程序如下：
function duopin_Callback（hObject， eventdata， handles）
global r；
r=get（handles.duopin，′value′）； %多频的按钮是否选中
2.3 歌曲的显示
通过查阅资料，发音频率对应的表达式为f=440*2^（（f0-49）/12），当所发音为低音时f0的取值为31～37，发中音时f0的取值为40～46，发高音时f0的取值为49～55。播放音乐可以通过设置一个push button键来实现，通过编辑该键callback功能通过wavplay函数就可以播放该歌曲了。
A=440； %标准音A
ft=44100； %频率
f0=ft/2；
scale12=A4/2^（9/12）*2.^（（0：11）/12）；
ma1=[1 3 5 6 8 10 12]； %七音符
score=[1 1 5 5 6 6 5，...do do sol sol la la sol?
4 4 3 3 2 2 1，...fa fa mi mi re re do?
5 5 4 4 3 3 2，...sol sol fa fa mi mi re?
5 5 4 4 3 3 2，...sol sol fa fa mi mi re?
1 1 5 5 6 6 5，...do do sol sol la la sol?
4 4 3 3 2 2 1]；%fa fa mi mi re re do? %乐谱
3 结 语
Matlab具有强大的图形显示功能，同时具有丰富的人机交互界面设计的功能，通过Matlab中的GUIDE创建GUI设计时，既能将已有的M文件进行仿真，又能将仿真的图形结果通过人机交互的方式显示，从而给使用者留下更形象、深刻的印象。而在GUI设计时，可以将设计的GUI界面保存为Fig文件的同时生成对应的M文件，方便用户随时进行编辑处理。利用Matlab/GUI进行界面设计可以为用户提供友好、方便、形象的图形显示和数据分析处理，将会在教学和工程应用上带来良好的效果。
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wavwrite（Y，FS，WAVEFILE）：产生WAV文件时 NBITS=16 b。
wavwrite（Y，WAVEFILE）：产生WAV文件时NBITS=16 b并且FS=8 000 Hz。
关键词：APP交互界面；人因适合性；人因特性数据库；测试程序
中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）05-0057-04
Abstract： Diverse APP enriched mobile application greatly in recent years， which is very convenient to the user. But with the increase of the types and functions of the APP， Its size and architecture is becoming more and more complex， and its quality is not assured. So more attention is beginning to pay on APP test. But previous studies focused more on the function of APP testing， without considering the APP interface’s suitability from a user’s perspective. The author collect the data of user experience through the questionnaire survey based on the user's position establish the human factor database in the SQLite. A test program with respect to the suitability of APP interface is designed by using Matlab GUIDE. It can quickly and efficiently detect the human suitability of APP interface by transferring the data in the database with callback function， which can avoid to make a large number of investigation and interview to obtain the data of user experience.
Key words： Interface of APP； human suitability； database of human； test program
移动通信信息技术的快速发展和智能手机的普及使得开发和测试人员越来越注重APP原产品的用户体验。以用户为中心，考虑用户在与APP交互时产生的心理和生理的反映成为了APP开发商们竞争的焦点。人因学是一门综合性的应用基础学科，它研究与生产活动有关的人的生理的、心理的特性。人因适合性是指将人因学有关人的科学知识运用于改善和优化人机系统的设计，使系统对人的作业要求尽可能地适合操作者，以达到安全、舒适、高效生产的目的[1]。2015年底艾媒咨询和问卷网了中国APP市场的相关调查数据，数据显示，大部分被下载的APP的使用率和留存率都相对较低，“用一次即抛”逐渐成为用户的行为趋势。“打开次数为1次”的用户占比35%，“打开次数为10次”的比例仅有17.6%。另外，APP的生命周期平均只有10个月，85%的用户会在1个月内删除已下载的应用。社交类APP竞争最为残酷，死亡率达35%。这些数据反应出APP市场的现状：APP在吸引用户长期使用和关注方面面临着巨大考验。尽管数据显示，截止到2015年第三季度，中国手机网民规模达到6.68亿人，智能手机用户规模为6.09亿人，中国手机网民规模和智能手机用户规模整体上呈现增长趋势。但不可忽略的事实是，增长率却是呈明显下降趋势的。这说明，中国的智能手机保有量和规模已经接近饱和状态，开始趋于稳定，未来的增长空间会不断缩小。同时也说明，在相对稳定的移动空间里，随着APP的继续涌入，原本就十分拥挤的APP市场将会更加拥挤，厮杀也会更加激烈。这一方面会带来APP产品的竞争和同质化加重，另一方面也会让APP产品的创新变得困难，但这也逼迫更加垂直化和细分化的APP产品不断出现[2]。APP产品存活的关键在于用户存留率，而APP用户存留率的主要因素是APP交互界面的人因适合性。
近几年已经有学者对手机界面人因工程学方面进行了相应的研究。段天宏总结了现行手机设计在人因工程方面存在的问题，但是并没有说明用何种方法进行测试得出了存在的问题[3]。何春俐、张连军，邓颖星，郁亚男等人分别在其期刊论文中研究了基于人因工程学的手机交互界面设计[4-6]，而没有提出对已有的手机APP交互界面测试评估的方法。Amal-fitanoD团队应用GUI（图形用户界面）生成测试用例的方法，对手机应用程序的测试展开了探究[7]，也没有着力于手机APP交互界面的人因适合性测试。张力，郭庆钦等人基于眼动追踪技术，用实验研究的方法，提出了一种用于手机APP交互界面人因适合性评价的数学模型[8]，但是没有在应用程序上得以实现。HK Conner、DG Petersen等人基于用户界面建立了任务对象关系数据库，探究用户与界面交互时搜索查询任务对象的效率[9]，K Phillips、M Galer对人机交互界面作了大量研究，建立了人因数据库，为设计满足用户需求的用户界面提供了很大便利[10]，但都没有在移动设备上作深入研究。
本文通过用户调查、用户测试的方法收集APP交互界面用户体验数据，制定星级评价标准，运用SQL Server建立APP交互界面人因适合性数据库，结合Matlab GUIDE设计并实现一款针对APP交互界面人因适合性的测试程序。程序能够直观反应用户评价习惯的测试结果，使开发商能够快速便捷的测试APP产品界面的人因适合性，从用户的角度出发，改进APP交互界面的人因适合性，提高APP的用户存留率，确保APP长期有效\营。
1 手机APP交互界面人因适合性数据库设计
1.1 APP交互界面人因适合性因素指标的确定
由于德尔斐法[11]可以获得具有很高准确率的集体判断结果，所以笔者首先使用德尔斐法确定初步的因素指标。为了使指标更有代表性，还采用了问卷调查的方式对指标进一步的完善。通过问卷星网站问卷200份，其中回收问卷168份，有效问卷155份，回收问卷和回收的有效问卷比例分别是84%和77.5%。选取的问卷调查对象主要为在校学生、青年上班族、专业的APP开发人员。通过对问卷的统计分析，最终采用填写问卷年龄为16～30的群体，因为该群体平均每周使用APP达到30次以上具有高度代表性。同时根据测试程序中的人因适合性数据库的需求功能，查阅相关文献及UI中国提出的用户界面设计准则对不重要的指标进行删除修改，对遗漏的指标进行添加，得到比较完备的表征APP交互界面人因适合性的因素指标。APP交户界面人因适合性相关因素指标具体描述如表1所示：
李克特式量表（Likert scale）设计是以等距的明确数值表示，以5点量表为例，受访者只能从5个语言措辞“非常不满意”、“不满意”、“稍微满意”、“满意”、“非常满意”中，勾选适合其心理感受的选项作为答案，而量化的方式则是将勾选的语言措辞转换为等距数值，分别以“1，2，3，4，5”的数值量化[12]。中国ASO（APP store optimization）平台提供了关于APP总体评分算法，笔者结合回收的有效问卷对APP交互界面人因适合性各指标的星级评价标准制定了量化公式：
1.2 APP交互界面人因适合性数据库的建立
文献[9]和[10]通过研究人机交互时用户与界面所反应出的适应（如用户操作习惯与界面信息布局相适应、用户认知与界面信息描述相适应等）与不适应（如界面信息显示拥挤给用户造成视觉疲劳、图文字符所表述的含义超出了用户认知范围等）问题，总结归纳用户界面的人因特性，并建立用户界面人因数据库。虽然文献[9]旨在提升用户在进行人机交互作业时的操作效率，而文献[10]注重用户界面开发设计与优化，但是文献的思想与方法对本文APP交互界面人因适合性数据库的建立具有指导意义。
SQL Server 数据库，作为保存数据的仓库，主要的功能，包括三个方面：1）信息的统计、汇总；2）信息的修改、添加和删除；3）信息浏览和查询[13]。本文依据上文确定的APP交互界面人因适合性相关因素指标对常用APP交互界面（美团、微信、微博、酷狗等）设置典型界面操作任务，通过用户调查与测试的方法收集用户体验数据，并用表2星级评价标准处理数据。将所得用户数据统计汇总，利用SQL Server建立APP交互界面人因适合性数据库。datable表用于存放人因适合性数据库，结构见表3。
2 测试程序的结构
Matlab为用户提供了功能强大的集成图形用户界面开发环境（GUIDE），通过GUIDE，用户可方便、快捷地设计图形用户界面，开发自己的应用程序。应用GUIDE设计一个完整的GUI基本过程；1）设计GUI的功能，运用面向对象的方法，确定该GUI所需使用的对象，并添加到GUI中；2）利用GUIDE提供的布局工具，完成GUI中各个对象的布局，布局时应充分考虑用户需求，力求界面美观、使用方便；3）打开各对象的属性查看器，设置GUI中对象的相应属性；4）为GUI对象编写必要的回调函数（callback），以保证所设计GUI能正确响应用户的操作；5）进行MCC编译，生成EXE独立运行文件[14]。
在进行GUI设计之前，首先要确定整个应用程序的结构。由于设计该应用程序的目标是为了方便快捷地测试手机APP交互界面的人因适合性，而上文已经对影响手机APP交互界面人因适合性的因素指标做了全面深入的分析，因此确定整个应用程序的系统结构图如图1。测试程序由界面信息布局、图文显示、帮助与纠错、可用性、舒适与流畅性及增值体验6个基本模块构成，基本上包含了测试一款手机APP交互界面是否拥有良好人因适合性的所有方面。随着人因适合性数据库的不断更新，测试程序上也可以添加相应的模块，所以，程序具有一定的可扩展性。
为简化每个模块的设计，测试程序可以采用了层次化设计方法，以上述因素与指标的映射关系为依据，将每个基本模块分解为若干个子模块。图2给出了界面信息布局的组成框图（限于篇幅，其他模块不再列出）。
3 测试程序的GUI设计
以图1与图2为依据，利用GUIDE进行各个模块的图形用户界面设计，添加对象时，编写GUI对象的回调函数来响应测试人员的操作。程序的GUI设计由主界面、基本模块界面等模块构成。测试人员从主界面进入各基本模块界面后，在每个基本模块界面对相应的影响APP交互界面人因适合性的指标进行测试。
3.1 主界面设计
主界面由标题、测试因素选择列表、程序设计说明及“退出程序”按钮组成，如图3所示。其中，测试因素选择列表中有5个按钮，分别对应程序的5个基本模块。测试人员点击其中任意一个按钮，即可对影响手机APP交互界面人因适合性的相应因素进行测试。例如，当测试人员点击“界面信息布局L”按钮时，将启动该模块的界面，如图4所示，通过该界面测试人员可以测试它所包含的指标，也可以返回主界面，对其他模块进行测试。右下角的“退出程序”按钮用来推出并关闭程序运行。
3.2 子模块GUI设计
由于整个程序包含的模块较多，而它们实现的过程类似，所以，这里仅以界面信息布局模块的GUI设计为例进行说明。如图4所示的界面信息布局模块，以单选的形式设置界面信息布局所对应的指标，每个指标又对应一个APP交互任务，界面右边框设置完成指标对应任务的时间t，任务完成率m，出错率o及总注视点数e。测试人员只需要输入这些测量因子，输入完成后点击“完成并显示星级”按钮，程序就会以弹出对话框的形式显示该因素的测试结果，如图5所示。下方还设置有“退出程序”和“返回主界面”按钮，分别用来完成退出和返回首页的指令。
其他子模块的界面设置与界面信息布局的模块GUI类似，各因素对应的指标测试完成后都显示出该因素的星级评价。最终从界面信息布局、图文显示、帮助与纠错信息、可用性舒适与流畅性以及增值体验六个维度对APP交互界面的人因适合性做出评价。
3.3 子模块功能实现原理
文献[8]指出任务完成时间t、任务完成率m、出错率o及总注视点数e等测量指标在用户进行人机交互操作时能客观反映APP交互界面的人因适合性，并构建出一个表征APP交互界面人因适合性的数学模型：
由表12可知S与S1相关性达到96.8%，说明用实验客观测量的结果能够对主观评价做出预测，即S与f（x）的关系模型是正确有效的。
以上函数关系均在MATLAB GUIDE创建GUI时自动生成的M文件中，通过编写代码，嵌入测试程序中，并作为程序内部运算过程响应GUI操作指令。
4 结束语
本文建立了手机APP交互界面人因适合性数据库，设计并实现了手机APP交互界面人因适合性测试程序，通过主客观关系模型连接测试程序与数据库，从而以客观的测量结果准确有效地预测APP交互界面人因适合性用户体验结果，提高了APP交互界面人因适合性测试效率，避免了大量的用户调查。然而，本文对APP交互界面人因适合性影响因素的维度设置略显不足，指标不够全面，所以后期在影响APP交互界面人因适合性的维度上需要更加深入的研究；人因适合性数据库也只存储了用户对界面指标的总体评价数据，而没有细分比较取到最优值（如界面选择哪种背景颜色用户才不易疲劳），后期需要注重人因适合性数据库的扩充和完善。
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