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1、四川师范大学数字媒体学院教师教学教案课程名称：_ 一人机交互技术课程类型：_ 专业选修授课对象： 2013级7班授课时间：2014.9-2015.1 授课课时：32_授课教师： 刘云安所在系：数字媒体技术二一三年五月课程名称人机交互技术教学目标培养独立思考、分析问题和解决问题的能力人机交互的相关理论；NUI自然的人机交互 人机交互硬件的掌握教学重点人机交互与认知心理学计算机科学的关系；交互设计原则；图形用户界面；NUI;教学难点交互硬件；NUI实现原理；菲兹定律；移动设备交互设计教学过程及主要内容(包括教学内容、教师活动、学生活动、教学方法、课程作业等)第一周教学课题：绪论课型：理论讲授课课时
2、：2课时 教学目标：1.使学生了解什么是人机交互.2 使学生了解交互设备.3.使学生了解人机交互的发展趋势教学重点：人交交互的发展趋势.教学难点：HCI的实现机制.教学过程：导入：同学们使用智能手机的经验。00新授：1什么是人机交互人机交互(Human-Computerlnteraction , HCI)是关于设计、评价和实现供人们使用的交互 式计算机系统，且围绕这些方面主要现象进行研究的科学。人机交互技术主要是研究人与计算机之间的信息交换，它主要包括人到计算机和计算机到人 的信息交换两部分。它涉及到计算机科学、心理学、认知科学和社会学以及人类学等诸多学科，是信息技术的一 个重要组成部分。人机
3、交互技术着重研究人机双向信息交换方式如何用软硬件实现。2 HCI的研究内容人机交互的研究涵盖了建模、设计、评估等理论和方法以及在Web、移动计算、虚拟现实等方面的应用研究与开发。人机交互界面表示模型与设计方法可用性分析与评估多通道交互技术认知与智能用户界面虚拟环境中的人机交互Web设计移动界面设计群件3发展历史：语言命令交互阶段计算机语言经历了由最初的机器语言，而后是汇编语言，直至咼级语言的发展过程。 采用手工操作输入机器语言指令（二进制机器代码）来控制计算机；出现了 FORTRAN PASCAL COBOL等语言，使人们可以用比较习惯的符号形式描述计算过程； 60年代中期，命令行界面开始出现
4、，通过这种人机界面，人们可以通过问答式对话、文本菜 单或命令语言等方式来进行人机交互。图形用户界面（GUI）交互阶段GUI的主要特点是桌面隐喻、 WIMP（Windows、Icon、Menu、Pointing Device技术、直接操纵 和“所见即所得（What You See Is What You Ge”。自然和谐的人机交互阶段主要特点是基于语音、手写体、姿势、视线跟踪、表情等输入手段的多通道交互。 目的是使人能以声音、动作、表情等自然方式进行交互操作。4发展趋势：集成化卡耐基-梅隆大学INTERACTIVE SYSTEM LABSNTERAC项目包括如下子课题： 网络化新一代的人机交互技
5、术需要考虑在不同设备、不同网络、不同平台之间的无缝过渡和 扩展支持人们通过跨地域的网络在世界上任何地方用多种简单的自然方式进行人机交互 而且包括支持多个用户之间以协作的方式进行交互。智能化提高交互活动的自然性和高效性，使人-机之间的交互像人-人交互一样自然、 方便。 标准化在人机交互领域，ISO已正式发布了许多的国际标准，以指导产品设计、测试和可用 性评估等。5认知涉及到多个特定类型的过程，包括：关注、感知和识别、记忆、学习、阅读、说话和聆听、解题、规划、推理和决策。这些认知过程相互依赖，一个活动可以同时涉及多个不同的过程。 认知分为两个模式：经验认知：指的是有效、轻松地观察、操作和响应周围的
6、事件，它要求具备某些专门知识并达到 一定的熟练程度。如使用Word字处理系统编辑文档，操作机床加工零件，阅读，驾驶汽车等。 思维认知：涉及思考、比较和决策，是发明创造的来源。如设计、学习、写作等。6总结：人机交互是关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，且围绕这些方面主要现象进行研究的 科学。人机交互的研究涵盖了建模、设计、评估等理论和方法以及在Web、移动计算、虚拟现实等方面。人机交互的发展历史：语言命令交互 t图形用户界面交互 t自然和谐的人机交互。人机交互的发展趋势：集成化、网络化、智能化、标准化。人机交互主要通过人的感知来完成，人的感知是认知心理学的基础。 视觉、听觉、触觉的
7、感知特点。作业：人机交互的发展趋势越来越强调“以人为本”、“自然和谐”的方式，请根据本次课知识，尽量细化地说出影响用户使用产品的因素有哪些？Guxing Soft(hcti；：/shunheng. .ne：tCMOS SETUP UTIL1TVAUARD SOFTWARE, INC-STANDARD CMOS SETUPINTEGRATED PERIPHERALSBIOS FEATURES SETUPSUPERVISOR PASSUORDGHIPSET FEATUflES SETUPUSER PASSWORDFOWEB NANftGNENT SETUPIDE HDD AUTO DETECTIO
8、NPHP/PCI CONFIGURATIONSAUE & EXIT SETUPLOAD BIOS DEFAULTSEXIT WITHOUT SAVING第二周教学课题：人机交互相关技术（一）课型：理论讲授课课时：2课时 教学目标：1.命令行和文本菜单技术.2图形用户界面.3. 多通道用户界面教学重点：图形用户界面的原则.教学难点：汉字信息处理技术.教学过程：复习：人机工程学（Ergonomics）是从人本身和系统的角度出发，研究人机关系，体现了“人体科学”与“工程技术”的结合。人机系统包括人、机、人机之间的界面以及人机系统所处的环境。人机界面设计中，要注意显示界面设计、控制界面设计及显控协调性
9、设计。为了进一步理解各类交互技术，介绍了人机交互设备的工作原理、应用范围及评价指标。新授：1. 命令行和文本菜单技术命令行界面虽然没有图形用户界面那么方便用户操作，但目前大多数操作系统中仍然保留命令行方式。bash/ sh / ksh / csh（Un ix-like 系统）COMMAND.COMS-DOS系统）cmd.exe / 命令提示字元（Windows NT系统）Windows PowerShell （支持.NET Framework 技术的 Windows NT 系统）命令语言需要用户学习和记住这种语言的语法，对于缺乏经验的用户，命令语言往往显得相当神秘和复杂，但其仍具有不可替代的优
10、点：速度快，节省屏幕空间命令行工具都是基于字符模式的输入输出。它可以在用户和操作系统之间提供直接的通讯， 在系统的运行上省去了图形界面的操作时间。在熟记命令的前提下，使用命令行界面往往要较使用图形用户界面的操作速度要快。 如：利用命令rename和通配符“*”或“？”，就可以方便地更改一组文件名或扩展名。 兼容性好，适合远程操作 使用批处理文件来执行操作，可比使用用户界面更有效率。LOAD OPTIMUM GETTINGSEsc : QuitF10 =& Exit SetupT 1 士 *: Select I ternF2 :ColorTine#Hard Disk, Type-.2图形用户界面
11、 图形用户界面又称为 WIMP界面 第二代人机界面，是基于图形方式的人机界面。图形用户界面由窗口 (windows)、图标(icons)、菜单(meum)、指点设备(pointing device)四位 一体，形成桌面(desktop)，输出可以为静态或动态的二维图形或图像。图形用户界面的共同特点是以窗口管理系统为核心，使用键盘和鼠标作为输入设备。窗口管理系统除了基于可重叠多窗口管理技术外，广泛采用的另一核心技术是事件驱动技术。这种方式能同时输出不同种类的信息，用户也可以在几个工作环境中切换而不丢失几个工 作之间的联系，通过菜单可以执行控制型和对话型任务。由于引入了图标、按钮和滚动条技术，大大
12、减少键盘输入，提高了交互效率。3图形用户界面的主要思想直接操纵：是指可以把操作的对象、属性、关系显式地表示出来，用光笔、鼠标、触摸屏或 数据手套等指点设备直接从屏幕上获取形象化命令与数据的过程。直接操纵的特性：直接操纵的对象是动作或数据的形象隐喻形象隐喻应该与其实际内容相近，使用户能通过屏幕上的隐喻直接想象或感知其 内容。用指点和选择代替键盘输入有两个优点：一是操作简便，速度快捷；二是不用记忆复杂的命令。4设计图形用户界面的原则 一般性原则：1. 界面要具有一致性2. 常用操作要有快捷方式为常用操作设计快捷方式，不仅会提高用户的工作效率，还使界面在功能实现上简洁 而咼效。3. 提供简单的错误处
13、理在出现错误时，系统应该能检测出错误，并且提供简单和容易理解的错误处理功能。4. 对操作人员的重要操作要有信息反馈5. 操作可逆对大多数动作应允许恢复(UNDO),对用户出错采取比较宽容的态度总结文本菜单：为了减轻用户记忆的压力所提供的字符界面下的菜单方式 第二代人机界面：图形用户界面又称为 WIMP界面，是基于图形方式的人机界面作业：通过使用多种人机界面，请描述人机交互界面设计中色彩设计应满足哪些方面的要求。第三周教学课题：人机交互相关技术(二)课型：理论讲授课课时：2课时 教学目标：1.图形界面设计原则.2图形用户界面设计方法.教学重点：图形用户界面的原则.教学难点：输入设计.教学过程：1
14、一般性原则：界面要具有一致性常用操作要有快捷方式为常用操作设计快捷方式，不仅会提高用户的工作效率，还使界面在功能实现上简洁 而咼效。提供简单的错误处理在出现错误时，系统应该能检测出错误，并且提供简单和容易理解的错误处理功能。 对操作人员的重要操作要有信息反馈 操作可逆对大多数动作应允许恢复(UNDO),对用户出错采取比较宽容的态度设计良好的联机帮助人机界面应该提供上下文敏感的求助系统，让用户及时获得帮助，尽量用简短的动词 和动词短语提示命令。合理划分并高效地使用显示屏只显示与上下文有关的信息，允许用户对可视环境进行维护，如放大、缩小窗口；用 窗口分隔不同种类的信息，只显示有意义的出错信息。保证
15、信息显示方式与数据输入方式的协调一致尽量减少用户输入的动作，隐藏当前状态下不可用的命令，允许用户自选输入方式， 能够删除错误的输入，允许用户控制交互过程。(a)衣力训厭(b)农示合作s(d)农可“li话h)衣示不许復制的疔均 几个图标宾例图标的图形应该和目标的外形相似，尽量避免过于抽象。可在图标中附加上简要的文本标注，使用户明确图标的含义。设计图标应尽可能简单(三维的图标虽然醒目但也能使人分心)，符合常规的表达习惯，保持图标含义的前后连贯。2按钮的设计原则：具有交互性，应该有3到6种状态效果：点击时的状态鼠标放在上面但未点击的状态16种常用醜色的应用颜色心珅效賊和联想瑚用色爽快、轻松、处出炎快、轻松.浹岀用于显示Y符尤其在伽即的口孑課底字符中】忧郁、机重感町用于
