以人為本的人機(jī)界面設(shè)計思想

以人為本的人機(jī)界面設(shè)計思想

一、引言

工業(yè)革命以后，人們的思想中產(chǎn)生了以前沒有的兩種價值觀念：效率和利潤，這兩種觀念深刻地滲透到了機(jī)器的基本的設(shè)計理念中。為了無限追求機(jī)器的效率，機(jī)器的功能就成為設(shè)計過程中考慮的核心問題。人們在設(shè)計中，首先確定下機(jī)器的功能，然后再根據(jù)剩下的選擇余地去補(bǔ)充機(jī)器的操作部分。這樣操作部分必然受到機(jī)器功能的限制，只能跟隨機(jī)器的功能。這就迫使操作者必須遵循機(jī)器的行為方式、運(yùn)行速度、精度和強(qiáng)度。人成為機(jī)器的一個附件，完成機(jī)器無法實現(xiàn)的這些輸入功能和反饋控制功能。這種設(shè)計沒有考慮使機(jī)器適應(yīng)人的生理特性。這種設(shè)計價值就是“以機(jī)器為本”的人機(jī)界面設(shè)計思想。

20世紀(jì)50年代以后，為了數(shù)值計算的需要，人們開始研究設(shè)計計算機(jī)。當(dāng)初計算機(jī)的設(shè)計基本延續(xù)了“以機(jī)器為本”的設(shè)計理念，有所不同的是計算機(jī)的設(shè)計是在當(dāng)時對人腦研究的成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。1854年，布爾發(fā)表了《思維規(guī)律的研究》，建立了布爾代數(shù)。他認(rèn)為人腦思維是邏輯推理方式，并能用代數(shù)計算方法模擬人腦思維演繹過程。1943年，美國人W.S.McCulloch和W.H.Pitts在《一種神經(jīng)活動固有的思想邏輯計算》中認(rèn)為：從原理上可以用運(yùn)算描述人腦神經(jīng)元的邏輯過程。1956年，他倆人又發(fā)表了《大腦的具體化》，用數(shù)字概念分析大腦皮層的功能和有關(guān)的神經(jīng)元之間的通信。這些理論當(dāng)時對計算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

計算機(jī)作為一個機(jī)器產(chǎn)生以后。人們要使用它，就要適應(yīng)這種機(jī)器的特殊的要求。然而計算機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，變化層出不窮，這就導(dǎo)致用戶必須花費很長時間不斷地學(xué)習(xí)計算機(jī)的操作方法，而學(xué)習(xí)操作的主要目的就是將人的行為方式轉(zhuǎn)換成機(jī)器可以接受的方式。

二、以人為本的人機(jī)界面設(shè)計思想

（一）設(shè)計思想

計算機(jī)按照機(jī)器的特性去行為，人按照自己的方式去思維和行為。要把人的思維和行為轉(zhuǎn)換成機(jī)器可以接受的方式，把機(jī)器的行為方式轉(zhuǎn)換成人可以接受的方式，這個轉(zhuǎn)換就是人機(jī)界面。使計算機(jī)在人機(jī)界面上適應(yīng)人的思維特性和行動特性，這就是“以人為本”的人機(jī)界面設(shè)計思想。

20世紀(jì)80年代以后，人們根據(jù)人操作計算機(jī)時的知覺特性，開始研究什么樣的人機(jī)界面能減少用戶記憶負(fù)擔(dān)，能減少學(xué)習(xí)操作的時間，能簡化操作方法。從此以后，相繼出現(xiàn)了直接操作的圖形對象、鼠標(biāo)和窗口等。

（二）需要具備的知識

人機(jī)界面設(shè)計需要兩方面的知識：計算機(jī)技術(shù)知識和用戶心理學(xué)知識。對人機(jī)界面設(shè)計而言，計算機(jī)技術(shù)知識是后臺知識，用戶心理學(xué)是前臺知識。用戶心理學(xué)主要包括用戶的認(rèn)知心理學(xué)和行為心理學(xué)。通過認(rèn)知心理學(xué)中關(guān)于人腦力勞動的特性，如記憶、理解、語言交流等方面的研究，使所設(shè)計的計算機(jī)的人機(jī)界面能盡可能地減少人的認(rèn)知負(fù)擔(dān)。通過行為心理學(xué)研究人的行為特性，將人、機(jī)器、環(huán)境看成一個行動系統(tǒng)。從人的行動特性去設(shè)計計算機(jī)的操作，使計算機(jī)的操作符合人的心理特性。

然而，當(dāng)前不論是計算機(jī)的技術(shù)知識，還是人機(jī)設(shè)計能力，還不能滿足這種人機(jī)界面設(shè)計的需要，還無法真正做到使計算機(jī)的行為適應(yīng)人的行為方式。因此，在考慮人機(jī)界面設(shè)計時，大多采用了折中功能的設(shè)計方法，即盡可能在設(shè)計過程的開始就兼顧功能設(shè)計和操作界面設(shè)計兩方面。

三、在實際中的應(yīng)用

（一）圖形和文字在人機(jī)交互界面中的應(yīng)用

人們最常用的表達(dá)信息的方法有兩種：即文字和畫面。從認(rèn)知特性看，文字是線形結(jié)構(gòu)的。人們一般按照文字的順序逐字逐句地讀。圖片是同時呈現(xiàn)平面或三維的結(jié)構(gòu)。

從人認(rèn)知動機(jī)角度，可以把信息分為兩類：主題信息和情景信息。主題信息表達(dá)核心目的信息，它是動機(jī)關(guān)注的重點。情景信息描述環(huán)境狀態(tài)和條件，有助于理解事件發(fā)生的時間、空間和順序。一般用文字比較容易表達(dá)抽象的主題信息，如法律條文、思想、觀點等。用圖形比較容易直觀地同時表達(dá)事物的主題信息和整個與主題相關(guān)的場景。

從人認(rèn)知的效果上看，人腦往往只記憶自己對一段文字或一幅圖形理解的含義，并不記憶文章和畫面的細(xì)節(jié)。這就意味著在設(shè)計人機(jī)界面時要考慮：在什么情況下用文字，在什么情況下用圖形。一般情況，在表示實物時用圖形，可以減少用戶記憶的負(fù)荷，這就是圖形用戶界面和圖標(biāo)產(chǎn)生的深層原因之一。而在表示邏輯推理時，用文字表達(dá)的信息更準(zhǔn)確，比圖形更符合人的認(rèn)知特性。

（二）圖標(biāo)的設(shè)計過程

利用眼跟蹤儀，觀察人在屏幕上繪畫時，能夠發(fā)現(xiàn)人的視覺軌跡主要隨畫面上的主線條運(yùn)動。以后在人腦回憶中流下的也主要是他對畫面理解的主要含義，即表達(dá)含義的主要線條，而不是畫面的細(xì)節(jié)。這就意味著設(shè)計的圖標(biāo)并不需要復(fù)雜的畫面。因此在計算機(jī)圖標(biāo)設(shè)計中，設(shè)計者就需要從用戶的許多生理特點出發(fā)進(jìn)行思考、調(diào)查、設(shè)計。一般包括以下一些過程：首先，考慮用什么樣的圖標(biāo)表示什么對象。按一般情況來說，圖標(biāo)更適合表示具體事物，但對同一圖標(biāo)所表達(dá)的內(nèi)容不同的人可能有不同的理解；其次，設(shè)計圖標(biāo)時還要考慮到人便于對其進(jìn)行操作。這就要求設(shè)計者要考慮圖標(biāo)的大小，在屏幕上的布局等；再次，設(shè)計的圖標(biāo)所表示的含義還需要與圖標(biāo)的名稱能很好的結(jié)合起來，避免出現(xiàn)歧義；最后，所設(shè)計出的圖標(biāo)還需要與周圍的背景相適應(yīng)，這就要求設(shè)計者要考慮圖標(biāo)的形狀、顏色等。這有助于人們對圖標(biāo)的正確、快速識別。

按這些思維模式和步驟，設(shè)計者設(shè)計出若干圖標(biāo)，然后將這些圖標(biāo)拿到不同類型的用戶中去調(diào)查。調(diào)查用戶對圖標(biāo)含義的理解有無異義，調(diào)查什么外觀的圖標(biāo)用戶容易識別，容易理解，還要調(diào)查用戶對什么樣的圖標(biāo)的操作方便，產(chǎn)生的影響深刻等。設(shè)計者最后根據(jù)用戶的反饋意見，進(jìn)一步對所設(shè)計的圖標(biāo)進(jìn)行修改。

盡管這些過程看起來很復(fù)雜，但始終是以人為本。其實道理很簡單，因為設(shè)計出的圖標(biāo)最終是供用戶使用的。

（三）超文本鏈接的設(shè)計思想

1945年，美國人VannevarBush在《與我們思維一致》中，按照人大腦生理學(xué)的觀點提出：人的記憶把各種相關(guān)的概念聯(lián)系在一起，其組織像一個語義網(wǎng)。他認(rèn)為文字的書寫結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)與人的認(rèn)知思維方式相似。而書面文字只是一種線性表達(dá)方式，只能按照文字書寫的順序表達(dá)，不符合人的思維方式和大腦存儲知識的結(jié)構(gòu)。人在閱讀時，大腦仍然在思維，可能聯(lián)想到其他有關(guān)的人與事，也可能在大腦里出現(xiàn)畫面和聲音，可能一下跳到很久以前。超文本鏈接的設(shè)計思想，就是模仿大腦存儲知識和概念聯(lián)系結(jié)構(gòu)的特征的基礎(chǔ)上設(shè)計出來的?，F(xiàn)在WWW中超文本鏈接不僅可以連接文字，還可以連接圖像、聲音、動畫等多種媒體。由于它能很好地適應(yīng)人的思維方式，因此使Internet上Web資源的訪問量增加如此快。

四、結(jié)束語

不同用戶對不同的人機(jī)界面需求是不同的。本文論述了以人為本的人機(jī)界面設(shè)計思想、設(shè)計方法，給出了幾個設(shè)計實例。要實現(xiàn)人機(jī)界面以人為本，就需要在人機(jī)界面設(shè)計之前，充分調(diào)查研究特定用戶群體的思維特性和行為特性，建立起用戶模型，并在進(jìn)行軟件的功能設(shè)計之前考慮設(shè)計人機(jī)界面。

參考文獻(xiàn)

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