第09章 人机界面设计

人机界面设计课程教学大纲《人机界面设计》课程教学大纲课程编号：20431107总学时数：32总学分数：2课程性质：选修课程适用专业：计算机科学与技术一、课程的任务和基本要求人机界面是人与机器之间传递和交换信息的媒介，包括硬件界面和软件界面，是计算机科学与心理学、设计艺术学、认知科学和人机工程学的交叉研究领域。

近年来，随着软件工程学的迅速发展和新一代计算机技术研究的推动，网络技术的突飞猛进，设计学科的日益膨胀，人机界面的设计和开发已成为国际计算机界和设计界最为活跃的研究方向。

了解人机界面的定义、起源、发展、研究内容及发展趋势；熟悉相关学科及知识，掌握人机界面设计中认知心理学、人机工程学、人机界面的艺术设计、色彩设计等；掌握硬件人机界面的设计风格、人文关怀等；掌握软件人机界面，介绍了软件人机界面的形式与标准、软件人机界面设计、Internet网页界面设计、图标设计等；熟悉人机界面设计评价与可用性测试；以及新交互技术及发展趋势。

二、基本内容和要求1.人机界面概述教学内容：人机界面的定义、起源、发展；人机界面学的研究内容；人机界面的设计的发展趋势；20世纪最伟大的10种人机界面装置。

教学要求：人机界面的定义，人机界面学的研究内容。

2.认知心理学教学内容：感觉信号的检测、视觉、听觉、记忆和学习、人的特性。

教学要求：感觉信号的检测、人的特性。

3.人机工程学教学内容：人机工程与人机界面、显示界面设计、控制界面设计、显控协调性设计、集中控制中的显控上桌面设计、人机系统中及其界面设计、视觉显示终端作业的人机界面设计、数字化人机工程。

教学要求：人机工程与人机界面、显示界面设计、数字化人机工程。

4.人机界面的艺术设计教学内容：设计的概念、艺术设计的研究内容、艺术设计与技术、艺术设计的形态、术设计的内涵、艺术设计的美、艺术设计的语言与符号学规范。

教学要求：设计的概念、艺术设计的研究内容、艺术设计的语言与符号学规范。

5.色彩设计教学内容：色彩基础、色彩调和与色彩搭配、色彩感觉、计算机色彩、硬件界面的色彩设计、软件设计的色彩搭配。

在系统的设计过程中，设计人员要抓住用户的特征，发现用户的需求。

在系统整个开发过程中要不断征求用户的意见，向用户咨询。

系统的设计决策要结合用户的工作和应用环境，必须理解用户对系统的要求。

最好的方法就是让真实的用户参及开发，这样开发人员就能正确地了解用户的需求和目标，系统就会更加成功。

2．顺序原那么即按照处理事件顺序、访问查看顺序〔如由整体到单项，由大到小，由上层到下层等〕及控制工艺流程等设计监控管理和人机对话主界面及其二级界面。

3．功能原那么即按照对象应用环境及场合具体使用功能要求，各种子系统控制类型、不同管理对象的同一界面并行处理要求和多项对话交互的同时性要求等，设计分功能区分多级菜单、分层提示信息和多项对话栏并举的窗口等的人机交互界面，从而使用户易于分辨和掌握交互界面的使用规律和特点，提高其友好性和易操作性。

4．一致性原那么包括色彩的一致，操作区域一致，文字的一致。

即一方面界面颜色、形状、字体及国家、国际或行业通用标准相一致。

另一方面界面颜色、形状、字体自成一体，不同设备及其一样设计状态的颜色应保持一致。

界面细节美工设计的一致性使运行人员看界面时感到舒适，从而不分散他的注意力。

对于新运行人员，或紧急情况下处理问题的运行人员来说，一致性还能减少他们的操作失误。

5．频率原那么即按照管理对象的对话交互频率上下设计人机界面的层次顺序和对话窗口莱单的显示位置等，提高监控和访问对话频率。

6．重要性原那么即按照管理对象在控制系统中的重要性和全局性水平，设计人机界面的主次菜单和对话窗口的位置和突显性，从而有助于管理人员把握好控制系统的主次，实施好控制决策的顺序，实现最优调度和管理。

7．面向对象原那么即按照操作人员的身份特征和工作性质，设计及之相适应和友好的人机界面。

根据其工作需要，宜以弹出式窗口显示提示、引导和帮助信息，从而提高用户的交互水平和效率。

人机交互界面，无论是面向现场控制器还是面向上位监控管理，两者是有密切内在联系的，他们监控和管理的现场设各对象是一样的，因此许多现场设备参数在他们之间是共享和相互传递的。

自动化制造系统的人机界面设计摘要：近年来，人机界面的设计理论已经更广泛地发展和应用到人一机一环境系统工程等领域，使工程技术设计与使用者的身心行为特点相适应，从而使人能够高效、舒适地工作与生活。

为了使制造系统达到效率最大化、经济最优化，我们发展适度的自动化制造系统，具体研究了自动化制造系统的人机界面设计。

从以下几个方面进行论述人的因素、界面风格、分析、建模、设计活动、实现工具、设计评估。

关键词：自动化制造系统，人机界面设计，人的因素，界面风格，分析，建模，设计活动，实现工具，设计评估Abstract: In recent years, human-computer interface design theory has been developed and applied more widely to the man-machine-environment systems engineering and other fields, so that design and engineering features of the user's physical and mental behavior to adapt to make that efficient, comfortable work and life. In order to maximize the efficiency of manufacturing systems, economic optimization, we develop an appropriate automated manufacturing systems, automated manufacturing system specific study of human-computer interface design. Paper discusses the following aspects of human factors, interface style, analysis, modeling, design activities, implementation tools, design evaluation.Keywords: automated manufacturing systems, human-computer interface design, human factors, interface style, analysis, modeling, design activities, implementation tools, design evaluation1. 引言自动化制造系统，尤其是柔性自动化制造系统的出现和大量使用，导致使用者与制造系统之间的关系发生了根本的变化。

简述人机界面的设计原则
人机界面设计是指通过设计和实现用户与计算机系统之间的交互界面，以便用户能够方便、高效地与计算机系统进行交互。

以下是一些人机界面设计的原则：
1. 以用户为中心：人机界面的设计应该以用户的需求和期望为中心，考虑用户的使用习惯、认知能力和心理特征，使用户能够方便、快捷地完成任务。

2. 简洁明了：人机界面的设计应该简洁明了，避免过多的信息和复杂的操作，使用户能够快速理解和使用系统。

3. 一致性：人机界面的设计应该保持一致性，使用相同的操作方式、界面布局和颜色等，以便用户能够快速适应和熟悉系统。

4. 反馈及时：人机界面的设计应该及时反馈用户的操作结果，使用户能够了解自己的操作是否成功，以及系统的状态和响应。

5. 容错性：人机界面的设计应该具有容错性，考虑到用户可能会出现的错误操作，并提供相应的错误提示和纠正措施。

6. 可定制性：人机界面的设计应该具有可定制性，允许用户根据自己的需求和偏好进行个性化设置，以提高用户的使用体验。

7. 易用性：人机界面的设计应该易于使用，不需要用户进行过多的学习和培训，即可上手使用系统。

8. 美观性：人机界面的设计应该具有美观性，使用户在使用系统的过程中感到舒适和愉悦。

总之，人机界面的设计应该以用户为中心，考虑用户的需求和期望，遵循简洁明了、一致性、反馈及时、容错性、可定制性、易用性和美观性等原则，以提高用户的使用体验和工作效率。

组态软件人机界面设计步骤 - 人机界面1.界面风格的设计把握台人机界面选用非标准Windows风格，以实现用户共性化的要求。

但考虑到大多数用户对于标准Windows系统较生疏，在界面设计中尽量兼容标准Windows界面的特征。

由于位图按钮可在操作中实现高亮度、突起、凹陷等效果，使界面表现形式更机敏，同时可以便利用户对控件的识别。

但是，界面里使用的对话框、编辑框、组合框等都选用Windows标准控件，对话框中的按钮也使用标准按钮。

控件的大小和间距尽量符合Windows界面推举值的要求。

界面默认窗体的颜色是亮灰色。

由于灰色调在不同的光照条件下简洁被识别，且避开了色盲用户在使用窗体时带来的不便。

为了区分输入和输出，供用户输入的区域使用白色作为底色，能使用户简洁看到这是窗体的活动区域；显示区域设为灰色（或窗体颜色），目的是告知用户那是不行编辑区域。

窗体中全部的控件依据 Windows界面设计标准接受左对齐的排列方式。

对于不同位置上多组控件，各组也是左对齐2．系统界面布局分析人机界面的布局设计依据人体工程学的要求应当实现简洁、平衡和风格全都。

典型的工控界面分为3部分：标题菜单部分、图形显示区以及按钮部分。

依据全都性原则，保证屏幕上全部对象，如窗口、按钮、莱单等风格的全都。

各级按钮的大小、凹凸效果和标注字体、字号都保持全都，按钮的颜色和界面底色保持全都。

3．打开界面的结构体系选择界面的概念取决于多个界面。

可将界面设计为循环，假如运行大量界面，必需设计一个合理的结构体系来打开界面。

选择简洁而永久的结构以便操作员能够快速了解如何打开界面。

用户一次处理的信息量是有限的，所以大量信息积累在屏幕上会影响界面的友好性。

为了在供应足够的信息量的同时保证界面的简明，在设计上接受了控件分级和分层的布置方式。

分级是指把控件按功能划分成多个组，每一组依据其规律关系细化成多个级别。

用一级按钮把握二级按钮的弹出和隐蔽保证了界面的简洁。

人机界面设计1.人机界面是什么？（P5）人机界面是一类特殊的软件，它帮助实现计算机硬件、软件和人三者之间进行恰当联系和协调一致的工作。

简单地说，人机界面是专门处理人机交互活动的软件，它是人与硬件、软件的交叉部分。

2.广义的人机界面：（P5）在人机系统模型中，人与机之间存在一个相互作用“面”，称为人机界面，人与机之间的信息交流和控制活动都发生在人机界面上。

人机界面的设计直接关系到人际关系的合理性，研究人机界面主要是针对显示和控制两个问题。

3.狭义的人机界面：（P5）狭义的人机界面是指计算机中的人机界面。

人机界面又称人机接口、用户界面、人机交互，是计算机中最年轻的分支科学之一。

4.人与计算机的交互式通过用户界面来实现的。

（P5）5.人机界面学是计算机科学、人类工程学和认知心理学等学科相结合的产物。

它还涉及哲学、医学、语言学、社会学等，是名副其实的跨科学、综合性的科学。

（P5）6.人机系统的组合（P16）完整的人机系统包括人、机、人机之间的界面和人机系统所处的环境。

感觉中枢神经系统运动器官人子系统环境人机界面显示器机具本体操作器机子系统7.随着计算机技术、网络技术的发展，人机界面将朝那几个方向发展？/试描述人机界面的发展趋势。

（P24）①高科技化——信息技术的革命，带来了计算机业的巨大变革。

各类在计算系统中各显其能，使产品的造型设计更加丰富多彩，给设计师提供了更为广阔的造型空间，使其能充分利用先进的计算机技术，设计出优美的造型，大幅度的缩短了产品开发周期和上市时间，为企业赢得市场，也为用户建立起一种良好的实现功能的桥梁。

②自然化——尽可能使用自然语言，发展图、文、声、光等多种形式，是画面更加生动、逼真甚至超过人的现实生活，这正是虚拟现实所追求的目标。

③人性化——现代设计的风格已经从功能主义逐步走向了多元化和人性化。

一方面要求产品功能齐全、高效，适合人的操作使用，另一发面又要满足人们的审美和认知需要。

8. 描述人机界面和软件界面的概念。