人机交互界面设计
一、课程概况
所属专业: 软件工程开课单位：数学与计算机科学学院
课程类型: 专业教育课程课程代码: 07494090
开课学期:    6 学分：  3
学时：68（34+34）核心课程: 否
拟使用教材：
孟祥旭等编.人机交互技术——原理与应用.清华大学出版社.2010年
国内(外)现有教材：
1.（美）施奈德曼，（美）普莱萨特.用户界面设计—有效的人机交互策略
（第五版）（英文版）.2010年
2.孙悦红.面向用户的软件界面设计.清华大学出版社.2009年
3.骆斌.人机交互软件工程视角.机械工业出版社.2012年
学习参考资料：
1.（英）David Benyon著. 孙正兴等译.交互式系统设计. 机械工业出版社.
2016年
2.（美）Jenifer Tidwell 著.蒋芳等译.界面设计模式(Designing Interface). 电
子工业出版社. 2013年
3.董建明. 人机交互以用户为中心的设计和评估. 清华大学出版社. 2013
年
二、课程描述
先修课程：程序设计、数据库、软件工程。
本门课程在院系选修课程中是作为卓越软件工程师培养方向课程模块的主要课程。本课程的目的是研究“以人为本”的人机交互，有效地解决由于界面所带来的用户使用问题。本课程当前的任务是通过学习人机工程学和认知心理学，建立正确的认识论和方法论，通过设计调查（用户需求调查、用户操作实验），
建立用户模型，设计具体的技术方案并加以实施等具体实践环节，使学生更好地理解和掌握在人机交互与界面设计中的各个方面的知识与技能，并灵活运用，更好地培养实践能力。
三、课程目标
人机交互界面设计的任务是让学生在掌握人机交互的相关理论知识后，将人机交互与软件开发相结合，让学生熟悉交互设计和应用程序的关系。该课程的具体教学目标如下：
了解人机交互的含义，人机交互的研究内容及发展趋势；
了解人机交互的一些新技术，如语音、手写识别、眼动跟踪等技术；
掌握人机交互的表示模型，并能够进行形式化的描述；
掌握人机交互界面构造的一般性方法，能够独自设计一个人机交互界面程序；
了解并掌握认知心理学、人机工程学在人机界面的作用，并在此基础上能够进行人机交互界面给出评价；
了解Web界面和移动界面设计的流行趋势，掌握Web界面和移动界面设计时需注意的特殊问题。
四、教学要求
通过学习本课程，学生可以在思维方式、知识层次、专业技能等方面得到提高。具体而言，学生能够掌握人机交互的基本概念、重要意义和发展历程，熟悉“以人为本”的思维方式和设计原则，掌握人机交互的设计方法和实现技能，熟悉人机交互的典型开发环境及其工具，实践人机交互的基本方法和专业技能，了解先进人机交互技术及其发展趋势。
主要采用课堂和实验相结合的教学方法，以培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力为主要目标，进行讨论式教学，不要求学生死记硬背。在教学过程中，应经常针对重点、难点采取由浅至深、由表及里的方法，通过电化教学、幻灯片等手段使教学内容化难为易，达到较好的效果。本课程强调实践，培养学生的自主能力。
五、考核方式及要求
为实现课程教学目标，本门课程考核方式及要求为：本课程考试采取“实践操作”(占60%)与“实验、作业
、考勤”(占40%)相结合的方式进行。其中，“实践操作”主要考查人机交互技术在实际作品设计时的作用，测评学生的理解、判断、分析、综合等能力；实验主要考查学生对人机交互技术运用中每个细节的应用能力。
六、课程内容
第一章：概论
（授课时间：第六学期第一到二周）
教学目标：要求了解人机交互技术与人机界面的概念，以及计算机技术与人机交互技术的发展历史及趋势，理解人机交互与其他相关学科的关系，掌
握人机交互的研究内容。
教学重点：人机交互与人机界面的概念。
学时：课堂教学4学时，实验操作4学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
1.1 什么是人机交互
要点：人机交互、人机界面、交互设计概念。
1.2人机交互与其他学科的关系
要点：认知心理学、人机工程学、多媒体技术、虚拟现实技术。
1.3人机交互的研究内容
要点：建模、设计、评估。
1.4人机交互的发展历史及趋势
要点：命令行交互界面、图形用户界面、自然和谐人机交互界面
学习方法：小组讨论、实验操作
课后作业：完成教材练习题并在下周课前提交
第二章：认知心理学与人机工程学
（授课时间：第六学期第三周）
教学目标：要求掌握用户调查及用户模型的建立，了解人的认知特性。理解认知特点对交互界面设计的影响，掌握认知的概念框架及认知心里学在界
面设计中的应用，熟悉人机工程学与人机界面设计的本质与相互关
系。
教学重点：认知心理学和人机工程学的本质。
学时：课堂教学2学时，实验操作2学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
2.1认知心理学
要点：认知过程，界面设计时的交互原则。
2.2人机工程学
要点：人机关系，界面设计中的人机工程学。
学习方法：小组讨论、实验操作
课后作业：完成教材练习题并在下周课前提交
第三章：交互技术与设备
（授课时间：第六学期第四到五周）
教学目标：要求掌握交互设备的概念与分类，熟悉键盘与鼠标等常用交互设备的功能与发展过程，了解图像输入设备、指点输入设备、显示器、声音
交互、数字纸等新技术在人机交互设计中的应用与前景，理解虚拟现
实技术相关交互设备的发展和应用技术。
教学重点：交互设备的作用及在人机交互设计中的应用。
学时：课堂教学4学时，实验操作4学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
3.1文本输入设备
要点：键盘、手写设备、语音输入设备。
3.2图像输入设备
要点：扫描仪、数码摄像头。
3.3指点输入设备
要点：鼠标、触摸板、光笔、触摸屏、手写液晶屏、眼动跟踪系统。
3.4显示设备
要点：显示器，数字纸。
3.5语音交互设备
要点：耳麦、声音合成设备。
3.6虚拟现实系统中的交互设备
要点：三维空间定位设备，沉浸感显示设备。
学习方法：小组讨论、实验操作
课后作业：完成教材练习题并在下周课前提交
第四章：人机交互技术
（授课时间：第六学期第六到七周）
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教学目标：要求掌握人机交互方式和相关的技术。了解命令行和文本菜单技术，掌握图形用户界面设计的主要思想、原则和设计方法，理解并掌握多
通道用户界面技术，了解汉字信息处理技术。了解用户界面的风格，
用户界面设计的问题分析。
教学重点：图形用户界面技术和多通道用户界面技术。
学时：课堂教学4学时，实验操作4学时
教学方法：讲授法、演示法
主要内容：
4.1人机交互技术概述
要点：人机交互技术发生的变化及发展趋势。
4.2命令行和文本菜单技术
要点：命令行、文本菜单。
4.3图形用户界面
要点：桌面、图形用户界面设计原则、图形输入原语。
4.4多通道用户界面