文章目录

1.1 人机界面与人机交互
1.2 人机界面的发展
1.3 人机交互的重要性
1.4 最佳用户体验
1.5 实现最佳用户体验的基本步骤
1.6 人机交互与软件工程
1.7 人机交互技术的发展趋势

课程介绍：从用户的角度来改善用户和计算机之间的交互、提高系统的易用性。

人机界面（Human-Machine Interface）是人与机器进行交互的操作方式，即用户与机器互相传递信息的媒介。计算机系统中的人机界面（Human-Computer Interface）又称人机接口、用户界面（User Interface，UI），是计算机科学中最年轻的分支之一。

用户体验（user experience，UX）是指日常生活里用户和计算机交互过程中，用户建立的所有知识、记忆和感受。具体来说，用户体验是指用户在使用数字产品或享受数字服务，或者预测使用方式过程中，建立的所有感受、知觉、认知印象等。

1.1 人机界面与人机交互

人机界面
在人机系统模型中，人与机器之间存在着一个相互作用的“面”，即人机界面。人与机器之间的信息交流和控制活动都发生在人机界面上。
人机界面介于用户和计算机之间，是人与计算机之间传递、交换信息的媒介，是用户使用计算机的综合操作环境。
人机界面设计师处理的是人与硬件界面和人与软件界面的关系，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。

人机交互
传统的人机交互是研究用户与计算机系统间往来的交互，系统和人之间存在着一般的输入和输出装置，在这些输入输出装置之间会发生一系列的相互作用，将人接触的系统的输入输出装置以及这些设备上显示的内容作为用户界面（UI）。界面设计是指对针对这种输入输出装置的外观和内容的设计。

新的人机交互可划分为人、计算机以及交互这三个要素。HCI 1.0关注于人们可以亲眼看到、亲耳听到的界面设计或音效制作。HCI 2.0规定的范围得到了拓展，它特指从2000年年末开始流行的Web 2.0环境下的人机交互。

用户体验

用户体验和用户界面与人机交互的差异性：

主观性：体验是人内心建立的一种感受。
整体性：体验是特定个体在特定时间的总体性感受，无法用具体的要素来区分。
情境性：用户环境和情境易变，因此用户体验也会频繁发生变化。

人机交互是为了向用户提供满足主观性与总体性的最佳体验，用户体验作为人机交互的目标，用户界面是具体的手段，交互是连接这两方面的纽带。界面是基础，其次提供交互，然后最终形成体验。

1.2 人机界面的发展

硬件人机界面：
硬件人机界面的发展以人类社会的三次技术革命作为分水岭。
随着计算机技术和网络技术的逐步发展，此时的设计逐步从物质化设计转向信息化、非物质化设计。软件开发设计层出不穷，虚拟设计、网络化设计、并行工程逐步成为设计的主流。

软件人机界面：
软件人机界面的发展首先归功于计算机技术的迅速发展。
早期的计算机需要人们用二进制编码形式写程序，既耗费时间，又容易出错，限制了计算机的应用。
第二代计算机的时候出现了FORTRAN等高级程序设计语言，使人们可以用比较习惯的接近自然语言的形式描述计算过程，从而大大提高了程序开发效率，软件产业由此诞生。
随着集成电路和大规模集成电路的相继问世，使第三代计算机变得更小、功耗更低、速度更快。

人机界面保持“简单、自然、友好、方便、一致”

1.3 人机交互的重要性

市场—用户不能容忍设计低劣的产品。
企业—能提高生产效率，降低产品后续支持成本。
个人—希望使用简单的产品，获得较高的满意度。
人性—帮助用户有效降低错误发生的概率。

1.4 最佳用户体验

人机交互设计的最终目标，是要在人们使用数字产品或服务来工作或解决问题的过程中，向他们提供最佳和流畅的体验。

最佳体验是指用户表现出如下几个特征：

一旦开始特定体验就愿意一直享受此体验；
意味着在体验时全心全意地集中于此状态；
有了最佳经验之后会格外关注该产品或服务；
有了最佳经验之后会喜欢经历体验的过程。也就是说，欢乐与乐趣是提供最佳体验的重要要素。

唐纳德•诺曼主张的产品设计：
本能性设计：关注于人的感官与感性的层面来设计。
行为性设计：以方便为中心的设计。
反思性设计：人能做出的面向目的的行为。

有效性：有效地完成人们利用系统所要做的事，这是开发任何产品或服务时最优先的目的。

可用性：有效使用数字产品或服务的过程。为了高效，人们使用数字产品或服务时期望以最小的付出来达到所期望的目的。

感性：人们使用系统时心理上的感觉。为了满足感性，人们使用系统时要体验到符合其基本目的的各种感受。此时，感性是包括看到某个系统之后所接触到的审美印象和情绪，或是对象的个性等概念。
例如，针对儿童的在线游戏可设计成令人高兴的画面，针对成人的在线游戏可设计成使人感到神秘的画面。过去认为感性跟有效性或可用性的条件相反，具有与众不同的感性体验的产品经常被贬低为拙劣的作品。但现在，感性被认为是适当满足有效性或可用性的必须条件。

三位一体的体验：在使用特定系统时，要想获得最佳体验，该系统必须具备有效性、可用性、感性，三者缺一不可。

1.5 实现最佳用户体验的基本步骤

研究用户体验
要分析什么是用户重视的价值，什么是用户看重的可用性，同时还要分析用户的情绪如何受到外部的影响；用户用系统完成什么样的任务；在众多的系统和技术当中，哪一种最适合在特定环境中完成特定任务。

设计用户体验
决定整体系统概念、设计系统信息结构、设计系统人机交互、设计系统用户界面。

提升用户体验
为了给用户提供最佳体验，需要设定所设计系统的最终目标，从人机交互观点对目前的数字产品或者服务所提供的用户体验级别进行评价，在评价的基础上，将系统朝着用户体验最终目标的方向改进。

1.6 人机交互与软件工程

软件工程与人机交互视为两个相互独立的学科。
首先，软件工程师与人机交互设计师关注的重点有很大不同。软件工程师经常是以系统功能为中心，形式化方法在这里得到了广泛应用；而交互设计人员则以用户为中心，对用户特性和用户需要执行的任务要有深入的了解。
其次，交互设计的评估方式也与一般软件工程方法存在不同：交互评估通常基于真实用户，评价机制也往往来自于用户使用的直观感觉。
再次，以往人机交互与软件工程经常是分开讨论的，一方面软件工程较少提及交互团队在产品设计中的重要作用，另一方面人机交互也很少谈及其与软件工程的密切关系。

人机交互对软件工程技术的发展具有很大的促进作用，但现有的软件工程技术大多仅包含少量交互情况或者根本不涉及用户交互的软件，在实现交互式系统过程方面存在天生的缺陷，如：
1）没有提出明确的对用户界面及可用性需求进行描述的方法；
2）不能够在系统开发过程进行中对用户界面进行终端测试等。

使用现有软件工程技术开发出来的交互式系统尽管具有完善的系统功能，但对用户而言，产品的可用性、有效性以及满意度并不高，相应地，产品很难取得市场上的成功。程序开发过程中约80％的维护开销都与用户和系统的交互相关，这其中又有64％属于可用性问题。在软件开发过程引入人机交互技术，可有效改进上述问题。

以用户为中心的设计（User-Centered Design，UCD）方法提出了多种用于构建交互式系统的技术和工具。UCD和传统软件工程方法的相似之处（如均包含用例和任务分析等），并试着用UCD思想来取代传统软件工程方法。

软件工程方法与人机交互相结合存在一些困难：
首先，双方人员通常对对方的价值观持否定态度：软件工程人员在对工作的实施策略和方法选择上常有一定的倾向性，通常基于对问题性能和处理复杂度考虑等；而人机交互人员的工作则包含较多的主观性和灵活性，这也可能是学科自身尚不够成熟的缘故。
其次，它们所使用的方法论体系存在差异：软件工程师较多使用形式化方法分析问题，对非形式化方法存在偏见；而人机交互领域虽然也可能使用到一些形式化的方法，但对非形式化方法也给予了充分重视。

1.7 人机交互技术的发展趋势

高科技化
计算机越来越趋向超薄型和平面化，输入方式由单一朝着多通道输入发展，软件也不断推陈出新，全新的界面给设计师提供了广阔的造型空间。

自然化
交互原理和方法相继产生并得到了广泛应用，推动人机界面自然化向前迈进了一大步，而且人们要求能够通过视觉、听觉、嗅觉、触觉以及形体、手势或口令等，更自然地“进入”到工作空间中去，形成人机“直接对话”，从而取得“身临其境”的体验。

人性化
现代设计已经从功能主义逐步走向了多元化和人性化，从单通道向多通道以及从二维向三维交互的方向转变，发展用户与计算机之间快捷、低耗的多通道界面。

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